《植物生理学实验》课程教学改革的实践与思考
曹旭
（江苏科技大学生物技术学院，江苏 镇江）
摘 要： 《植物生理学实验》是蚕学专业的一门学科基础课，其教学效果直接影响学生对后续专业课程的学习。本文分析了目前实验课教学中存在的问题，指出通过加强学生参与意识、优化教学内容、完善考核形式等措施来提高植物生理学实验的教学质量和效果，夯实学生科研储备，为后期专业技能的培养奠定良好基础。
关键词： 蚕学；参与度；教学内容；成绩评定
植物生理学是研究植物生命活动规律及其与环境的相互关系，揭示植物生命现象本质的学科[1]。《植物生理学实验》是理论教学的有力补充，在加深理论知识理解的基础上，能够锻炼学生的动手操作能力、数据处理和分析能力，最终达到能够运用唯物辩证法去观察、分析自然界中有关植物生命活动现象，解决农林业实践中与植物生产相关问题的目的[2]。该课程是本科阶段较早开设的一门综合性较强的独立实验课，在培养学生科研素养、实验作风等方面起着标杆作用，也对学生开展植物相关的本科生创新创业项目和完成毕业设计有着重要的指导意义。近几年，许多植物生理学教学工作者都对该课程教学进行了研究探索，例如将“微信Mini class”“学生自制微课”“PBL”等教学模式应用到教学中[3-5]。在江苏科技大学蚕学专业培养方案重构的契机下，积极开展植物生理学实验教学课程改革，进一步优化《植物生理学实验》课程结构对提高教学效果具有重要意义。
一 课程背景和现状
《植物生理学实验》是江苏科技大学生物技术学院蚕学系本科必修专业基础课，开设在第4学期，共24学时。现有实验内容根据《植物生理学》理论知识的教学进度，依次设置五个实验项目，以植物逆境生理为主线，涵盖植物生理学的诸多重点章节，如种子萌发、水分生理、光合作用、植物激素等，设置合理，有机联系，具有一定的设计性和开放性，且综合性很强。课程学习完成后学生需要提交一篇研究报告，要求学生对实验目的、实验内容和实验结果做出整体性的总结归纳。
尽管如此，笔者在植物生理学实验教学过程中发现，该课程存在学生课前课中参与度较低、教学内容较为固化、考核评价不够全面等问题，这与其他植物生理学实验课程改革研究者提出的共性问题不谋而合[6,7]。
二 教学过程存在的问题
（一） 学生参与度较低
实验课前的充分准备是做好实验的基础，但传统的《植物生理学实验》都是由教师在课前准备好实验材料、仪器、试剂等[8,9]，实验的顺利开展往往依赖于教师的准备和经验，而学生对实验准备流程、准备工作的重要性认识不够。实验的准备工作是锻炼学生科学思维、规划、组织和设计能力的重要环节，课前准备工作的缺失会大大限制学生对科研活动的完整认知。而在实验课中，部分学生也表现出兴趣不高，主动性差、参与度低。
将预先培养5 d的斜面冠突散囊菌菌种转接于种子培养基（200 mL）中，置振荡培养箱中30 ℃，转速200 r/min条件下培养24 h。
（二） 教学内容缺乏灵活性
系统通过精准的车位信息采集（车位探测、视频监控等）和高度整合的运营平台以多种形式为车主提供实时、准确的车位信息并进行城市交通诱导，缓解交通压力，同时，通过顶层平台深度挖掘并充分提炼高度汇集的海量信息，以数据报表等形式为政府决策部门的城市交通规划工作提供全面、准确的数据支撑[2]。
（三） 考核方式不够全面
低钠血症是指血钠浓度<135 mmol/L，并引发一系列临床症状的疾病[1]。正常情况下，机体内钠离子的摄入与排出处于相对平衡的状态。随着年龄增加，调节水钠平衡机制的衰退，以及感染、心脑血管疾病、缺氧等多种因素导致老年患者经常出现低钠血症。低钠血症常缺乏特异性临床表现，易被误诊漏诊，预后不良。近年来对低钠血症机制等研究逐渐完善。现主要从病因、诊断等方面对低钠血症的诊治进展予以综述。
三 改革措施
（一） 加强学生参与意识
第四学期时很多学生已经开始参加本科生创新项目，根据学生的反馈，期望《植物生理学实验》的学习能够对他们的本创项目有所帮助，希望将桑葚的花青素、桑皮总黄酮等天然活性物质的提取测定列为实验项目。学生作为《植物生理学实验》的授课对象，他们的建议是改进该课程教学最好的参考意见。所以，可以在保证教学质量的前提下，参考学生的建议，尽可能满足学生的合理要求。
实验课上，尽可能地将学生多分几组，每组人数相对少些，使每名学生参与实验的机会多一点，避免有的学生只“看实验”，从而激发学生实验兴趣[9]。从学生的实验报告中发现，有些同学具有较好的绘画功底，可以鼓励他们将自己实验过程用漫画的形式记录下来。绘制完成后，教师可协助学生将画稿投至杂志社出版。同时，结合现代化电子教学设备，制作微课视频，全程拍摄实验过程，课后对视频进行剪辑、后期制作，形成5个实验的植物生理学实验系列视频，即可用作教师考核学生的参考资料，也可用于下一届学生的课前预习和课堂学习。
该课程主要通过实验报告、操作表现和考勤来评定，无法真实反映学生的参与程度乃至技能的掌握情况。相比于“做实验”过程的体验以及能学到什么知识，学生更看重实验报告是否写完、考核是否合格。有的学生在课堂上不做实验，而是抄写实验报告；有的学生在上课前按实验指导书抄好实验报告，但是课后并没有根据实际实验情况修改实验报告，比如学生的实验报告中实验材料是按指导书写的“土豆”，而实际的实验材料是“桑叶”；有的学生在课堂上不做实验,与其他同学聊天或者玩手机，在课后直接抄袭别人的实验报告来完成考核。因为缺乏对学生实验态度的考核，导致学生做完实验不清洁桌面，不擦黑板，或者只是做“表面功夫”，只刷洗玻璃器皿的内壁，而没有将外壁上的字迹和标签去除。
（二） 优化教学内容
增设更多体现蚕桑专业特色并符合学生需求的实验项目，对学生后期学习蚕桑专业知识大有裨益。
以提高学生实验参与度为目标，从课前预习、实验操作、实验态度、实验报告、期末考核5个方面对学生的成绩进行评估[13]，分别占实验课总成绩的10%、10%、20%、40%、20%。
为了增强学生对实验课课前准备工作的参与度，可对学生进行随机分组，让所有学生逐个参与到实验课的准备阶段。学生自行培养和照看实验苗、配制实验试剂、准备实验耗材、调试仪器设备等工作，从而让学生更加了解实验内容，训练学生的动手能力，同时让学生体会到实验准备工作的复杂和辛苦，改变学生根深蒂固认为实验容易的思想，端正实验态度[2,12]，在此期间教师只提供必要的指导和答疑。课程开设前，教师可拟写几份实验项目安排方案，确保每一个方案囊括验证性、综合性、设计性实验，实验难度从简入繁。后将实验安排发到学生班级QQ群或微信群，学生投票选择实验方案，按多数人的投票结果来确定最终实验项目方案。
本课程面向蚕学系学生，在使用传统实验材料的同时，可适当增加桑树材料，促进学生与专业的“亲密接触”。例如，在分析种子萌发的影响因素实验中，除常规实验经常使用的玉米种子外，可增加桑种子；在测定根系活力时，增加桑根系。笔者在教学实践中发现，对比设置不但能更大地激发学生的实验兴趣，而且能够加深他们对知识点的掌握。另外，还可以加入新型仪器设备的应用，可以将便携式实验仪器与传统实验做对比，比如“叶绿素含量测定”实验可将SPAD叶绿素仪的无损检测结果与传统的分光光度法结果进行对比。
尽管现有的实验项目具有一定的探索性和设计性，且各实验项目之间有机联系[10,11]，但是实验项目相对固定，从实验设计到实验结束，学生并不能自主选择实验材料、实验项目。在教学过程中，教师逐一讲授实验原理、方法、步骤、结果计算等内容，学生只需按部就班地完成实验并抄写实验报告，需要学生思考和分析的只有数据处理和课后思考题。
（三） 健全考核制度
学生对这个原理的理解应该没有太大难度，但如何求最小值则超出了他们的理解范围，尤其是如果在此之后才学习微积分，那就更如同听天书了．但如果学生学习过一元函数的微积分，可以从几何上作出直观解释．与曲线的极小值一样，曲面的最小值处的切平面与xOy平面是平行的，因而两个偏导数等于0，高中阶段大概也只能到此为止了．如果原理不清不楚，教材中再多的例子也难以让学生开窍．
到了宋代，民间养狗已为常见，城市中出现了专门的宠物市场，宋人孟元老《东京梦华录》说，开封府的大相国寺，“每月五次开放万姓交易，大三门上皆是飞禽猫犬之类，珍禽奇兽，无所不有”。市场上还有猫粮、狗粮出售：“凡宅舍养马，则每日有人供草料；养犬，则供饧糠；养猫，则供鱼鳅；养鱼，则供虮虾儿。”
课前预习可以调动学生的积极性，培养学生自主学习的好习惯，加深对实验项目的熟悉和理解，更好地掌握与实验内容相关的知识点，使实验效果更加完善[12]。可以利用开放的网络资源，提供实验课程资源以备学生预习，每一节课的前10分钟向学生抽问，主要考察实验原理、实验注意事项。其次，增加课堂考核内容，每一堂实验课下课前对小组或个人进行评分，考察实验设计、实验方法、仪器设备操作等，从而调动学生实验积极性[7]。另外，要求学生离开实验室前必须清理自己所用仪器、器皿及台面、打扫周围地面，示意老师检查后才能离开实验室，并带走实验垃圾。将实验态度专列为一项考核指标，并占相对较高的比例（20%），有助于学生养成良好的实验习惯和科学素养。
实验报告是学生自己动手操作实验、观察实验现象、测定和分析实验数据之后所做的书面报告，它体现了学生的知识水平和语言表述能力[14]。因此，要求学生忠于自己的实验结果，即使实验失败，也绝不能弄虚作假、抄袭他人的实验数据，必须详细记录自己的实验现象和结果，分析实验的失败原因[13]。
期末考核是为了了解学生对这门课程的认识，考察学生对所有实验项目的掌握程度。考核内容分为两部分，理论部分包括实验目的、原理、方法及步骤；操作技能部分包括常规仪器的使用方法、注意事项，比如分光光度计调零、玻璃器皿的清洗要求等。教师可以事先将各项实验的小题写于便签上，由学生随机抽取一题或几题，以口述的方式回答，学生答题情况作为期末考核这项指标的评估依据。
四 结语
植物生理学实验课程的教学改革是一个长期过程，需要在实践、反馈、改良中不断完善，特别需要根据学生的专业特点，进行针对性的补充和拓展。可通过完善教学方式、优化教学内容，健全考核制度等措施来提高学生的参与度、主体地位和创新热情，从而加深对植物生理学基本原理和操作技术的感官认知，培养学生形成严谨的科学态度和独立思考能力，提高教学效果，为后期专业课及其他实验课程的学习打下良好基础。
参考文献
[1] 潘瑞炽.植物生理学[M].第六版.北京:高等教育出版社,2008.
[2] 陈诗,王瑞苓,郑元.西南林学大学《植物生理学》实验教学改革初探[J].教育教学论坛,2018(20):112-113.
[3] 刘太波,王曼,叶蕙,等.微信+MiniClass+高新科技成果:提高《植物生理学》教学效果的三个维度[J].教育教学论坛,2018(35):231-232.
[4] 肖冬,刘河杉,李岱霖,等.基于学生自制微课的植物生理学实验教学模式实践[J].安徽农业科学,2019,47(09):273-274.
[5] 叶小真,罗晓霞,陈全助,等.PBL教学模式在独立学院课程教学中的应用——以植物生理学为例[J].武夷学院学报,2019,38(03):92-95.
[6] 郭倩倩,卢彪.植物生理学实验教学改革的探索与实践[J].兴义民族师范学院学报,2017(04):121-124.
[7] 宋晓宏,刘雪凝,岳荣.植物生理学实验教学改革与实践[J].科教文汇(上旬刊),2017(10):48-49.
[8] 张丽辉,倪秀珍.植物生理学实验教学改革研究[J].科教文汇(下旬刊),2018(03):44-45.
[9] 刘丽杰,张东向,金忠民,等.植物生理学实验教学改革探索[J].高师理科学刊,2017,37(10):101-103+110.
[10] 方玉梅,李树江,谭萍,等.植物生理学综合性实验开设探究[J].安徽农业科学,2018,46(01):232-233+236.
[11] 方玉梅,李树江,谭萍,等.植物生理学设计性实验开设初探[J].安徽农学通报,2018,24(01):113-115.
[12] 陈模芳,李小霞,徐晓舒.植物生理学实验教学中存在的问题及建议[J].科技视界,2019(01):208+211.
[13] 李燕华,金映虹.植物生理学实验考核体系的建立与实践[J].生物学杂志,2019,36(03):118-120.
[14] 江月玲,刘顺枝,胡位荣.植物生理学综合性实验改革实践[J].科技信息,2010(01):544.
本文引用格式： 曹旭.《植物生理学实验》课程教学改革的实践与思考[J]. 教育现代化，2019，6（66）：113-114+130.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.66.039
作者简介： 曹旭，女，陕西西安人，江苏科技大学生物技术学院，助理研究员，博士研究生。研究方向：植物逆境生理 。
标签：蚕学论文; 参与度论文; 教学内容论文; 成绩评定论文; 江苏科技大学生物技术学院论文;