吳 超，李紅俠，錢玉梅，徐禮生

（宿州學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，安徽宿州 234000）

“植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)”是“植物生理學(xué)”課程教學(xué)的重要組成部分，是生物科學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，起著銜接其他專業(yè)課的重要作用，且以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主[1]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的主要方式之一，也是理論與實(shí)踐相聯(lián)系的方式，對于培養(yǎng)學(xué)生動手能力、獨(dú)立分析解決問題的能力、養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度等具有重要意義[2]。高校在深化教學(xué)改革，推進(jìn)素質(zhì)教育，綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)進(jìn)入高校課堂勢在必行。綜合性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生具有一定的基礎(chǔ)知識和基本操作技能，利用一門或多門課程的知識綜合解決一個具體問題提出的復(fù)合型方案，其內(nèi)容不僅涉及本學(xué)期課程也包括已學(xué)課程的知識即綜合運(yùn)用知識的實(shí)驗(yàn)[3]。多門學(xué)科的知識進(jìn)行綜合訓(xùn)練更能加深學(xué)生對理論知識的理解，拓寬學(xué)生的思維，將學(xué)生的分析、動手能力、數(shù)據(jù)處理及查閱資料的能力得以全面鍛煉。開設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)應(yīng)用性人才的重要途徑，也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)在新時期發(fā)展的必然結(jié)果[4]。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生掌握多種實(shí)驗(yàn)原理和知識的基礎(chǔ)上，集體討論確定設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，而且要求學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科知識去提出問題，并能獨(dú)立分析解決問題，探索性更強(qiáng)，更能調(diào)動學(xué)生的主動性和創(chuàng)新意識[5]。

“植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)”的課程內(nèi)容基本上是教材→教師講解示范→學(xué)生操作→實(shí)驗(yàn)報告。課前的準(zhǔn)備由教師來完成，儀器的調(diào)試教師操作，學(xué)生完全被動地“按方抓藥”，抓過了事，“方”大多是單一驗(yàn)證，學(xué)生也習(xí)慣了依賴教師，很少去思考、提問，也導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)新，缺乏獨(dú)立思考、分析問題、解決問題的能力，喪失了學(xué)習(xí)積極性、主動性，缺乏科學(xué)素養(yǎng)，知識面狹窄等嚴(yán)重后果，因此在“植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)”中，為順應(yīng)教學(xué)改革要求，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，增強(qiáng)學(xué)生綜合解決問題的能力，開設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)尤為重要。

1 著力構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)基礎(chǔ)平臺

按照學(xué)校培養(yǎng)“實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、寬口徑、高素質(zhì)”復(fù)合型人才的要求，調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

“植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容及課時分配（調(diào)整前） 見表1，“植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容及課時分配（調(diào)整后） 見表2。

表1 “植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容及課時分配（調(diào)整前）

表2 “植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容及課時分配（調(diào)整后）

由表1 可以看出，調(diào)整前的實(shí)驗(yàn)開設(shè)以驗(yàn)證性為主，改革后以綜合設(shè)計(jì)為主（見表2）。由于植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容較多，課時有限，所以優(yōu)選驗(yàn)證性的幾個基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練學(xué)生掌握基本原理、實(shí)驗(yàn)技能，加深對理論知識的理解。由表2 可以看出，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的課時減少了，綜合性、設(shè)計(jì)性的課時增加了，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的個數(shù)減少了，內(nèi)容卻增加了，這就要求學(xué)生必須做好課前預(yù)習(xí)，積極參加課前準(zhǔn)備，如試劑的配制、材料的準(zhǔn)備、儀器的調(diào)試等，這些以前都是教師來做，學(xué)生只是被動機(jī)械地去做，時間久了，也養(yǎng)成了依賴心理，失去了做實(shí)驗(yàn)的激情，更談不上創(chuàng)新，大家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都差不多，甚至有抄襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果的現(xiàn)象，改革使學(xué)生由被動變主動做實(shí)驗(yàn)。

2 綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

2.1 綜合性實(shí)驗(yàn)

葉綠體色素提取及含量的測定和植物無土培養(yǎng)及缺素癥觀察這2 個實(shí)驗(yàn)改為綜合，首先把原來20 人分成4 人大組，在4 人組的基礎(chǔ)上，再細(xì)分為2 人組，這4 人還是一個整體，葉綠體色素提取時，不同大組在材料、有機(jī)溶劑上不同。將實(shí)驗(yàn)材料為新鮮植物葉片，溶劑為丙酮，改為同種植物新鮮葉片，用不同的有機(jī)溶劑（丙酮、酒精、異丙醇、石油醚） 提取，計(jì)算葉綠素的含量；當(dāng)材料的選擇不同時（陰生或陽生），選用相同的有機(jī)溶劑提取，計(jì)算葉綠素的含量。學(xué)生課前需要查好資料，做好實(shí)驗(yàn)步驟，不同溶劑的用量等，在結(jié)果分析時，內(nèi)容較豐富，既有不同溶劑對葉綠素提取的影響，又有材料不同，葉綠素含量的差別。植物無土培養(yǎng)，書中是液態(tài)，改為固態(tài)，因液態(tài)要經(jīng)常更換溶液，否則缺氧發(fā)臭，既浪費(fèi)時間又浪費(fèi)藥品，改為固態(tài)，通過組培，整個生長期內(nèi)，都不需要更換，省人力物力，由盆培改為瓶培，觀察較方便，由粗放管理改為無菌培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)的方法改變，增加了許多內(nèi)容和知識點(diǎn)，由于組分得很細(xì)，同一內(nèi)容都有3 個以上重復(fù)，結(jié)果更具說服力。以上2 個實(shí)驗(yàn)，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題，不懂不清楚的地方，他們組內(nèi)討論，意見不一致，再問教師，學(xué)生始終是主體，教師起主導(dǎo)作用，實(shí)驗(yàn)報告再不像以前一樣，大家千篇一律，每組的內(nèi)容各不相同，都有自己的結(jié)果，可以報告形式撰寫，也可以寫成小論文的形式。這不僅理解了理論內(nèi)容，更鍛煉了動手、思考及解決問題的能力。

2.2 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

環(huán)境因素對光合作用的影響和逆境條件對植物氧化酶活性及丙二醛含量的影響改為設(shè)計(jì)性，條件由學(xué)生自己選擇，但要求各組不能用相同方案。這是課程實(shí)驗(yàn)的最高層次，從選題、查閱相關(guān)文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、進(jìn)行、結(jié)果分析、實(shí)驗(yàn)總結(jié)等幾個環(huán)節(jié)。選題很關(guān)鍵，要考慮實(shí)驗(yàn)室的條件、學(xué)生的可操作性，既不能照搬書，又不能超出學(xué)生的能力，否則學(xué)生易失去斗志。

環(huán)境因素對光合作用的影響，一部分學(xué)生（20 人）以水生植物為材料，自己再分小組，另一部分學(xué)生（20 人） 以旱生植物為材料，同樣自分小組，光強(qiáng)、二氧化碳、溫度自己設(shè)定，所需儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室都可提供，提前2 周告訴學(xué)生，讓他們有充足的時間準(zhǔn)備。

逆境條件對植物氧化酶活性及丙二醛含量的影響，從干旱、鹽堿、高溫、低溫4 個方面脅迫，每個方面都有小組做，其中同一脅迫條件下，氧化酶活性可以選擇過氧化氫酶、過氧化物酶、超氧化物歧化酶中的一或幾種測試；根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件，材料可以通過花盆培養(yǎng)，干旱、鹽堿可以露天培養(yǎng)，高溫、低溫培養(yǎng)室內(nèi)可以進(jìn)行，4 種脅迫可以選擇同一品種，若選不同品種，脅迫條件盡量一致，便于比較不同品種的耐受性。整個實(shí)驗(yàn)結(jié)束像一篇畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文，這也為將來真正做畢業(yè)論文打下了較好的基礎(chǔ)。

3 成績評定

成績評定是實(shí)驗(yàn)課結(jié)課后必須的環(huán)節(jié)，反映學(xué)生對知識掌握的熟練程度。因此，客觀合理地對學(xué)生成績進(jìn)行評定，能夠真實(shí)地反映學(xué)生獨(dú)立動手操作能力，綜合分析能力。

實(shí)驗(yàn)成績考核（改革前） 見表3，實(shí)驗(yàn)成績考核（改革后） 見表4。

表3 實(shí)驗(yàn)成績考核（改革前）

表4 實(shí)驗(yàn)成績考核（改革后）

由表3 可以看出，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)成績考核沒有量化標(biāo)準(zhǔn)，主要以出勤、操作和實(shí)驗(yàn)報告書寫來評定，帶有一定主觀性，寫的認(rèn)真的，分值相對高些，操作部分的成績反映不出來。由4 可以看出，改革后的成績較為合理，簡單些的分值低些，難度大的，學(xué)生課余時間花費(fèi)多的，分值比例高些，基本上綜合量化地反映了學(xué)生的動手能力、分析能力、解決問題的能力，以及語言、書寫表達(dá)能力。

4 結(jié)語

通過與學(xué)生座談交流和教學(xué)信息員反饋，96%的學(xué)生認(rèn)為綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較能激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，具有挑戰(zhàn)性，對培養(yǎng)創(chuàng)新思想和創(chuàng)新意識大有好處，可以鍛煉動手能力、獨(dú)立思考能力、主動學(xué)習(xí)能力、查閱資料能力，書寫能力等，這些都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)無法達(dá)到的。當(dāng)然不同的教學(xué)方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，在整個改革教學(xué)方法和內(nèi)容上都還是以學(xué)生為中心的教育、教學(xué)理念。當(dāng)然綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)在實(shí)施的過程中，對教師、學(xué)生、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室條件和實(shí)驗(yàn)室管理等都有較高的要求，要不斷完善儀器的配備，加強(qiáng)和完善開放實(shí)驗(yàn)室，整合實(shí)驗(yàn)室資源等都要在不斷探索改進(jìn)。