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1傳統植物生理學實驗課教學過程中存在的問題

1.1學習態度不端正，對實驗課不重視

大部分學生對于生命科學教學中的理論課學習普遍重視，而對于實驗課教學卻缺乏足夠重視，草率地認為學好理論課就等于完全掌握這門學科的全部內容了［6-7］。傳統的實驗教學注重強調實驗是驗證理論的一種工具，一般安排在理論知識講完之后再進行，往往只是針對某一理論和規律進行的簡單驗證。這種教學方法最終會導致學生在實驗中只是機械地操作，沒有探索創新的意識與興趣，達不到培養學生創新能力的目的，也不能適應以素質教育和能力培養為目標的大學本科教育的要求，更不能適應社會發展對生物科學人才的要求。

1.2實驗內容相對陳舊，缺乏創新性，導致學生的學習興趣喪失

傳統的實驗教學以教為主，使用材料單一，實驗方法相同。即使學生所得到的實驗結果與理論預期不符，他們也對理論預期深信不疑，甚至按照預期值對自己的實驗結果進行修改，導致實驗結果基本相似，實驗報告千篇一律。因此，這均不利于培養學生分析問題、解決問題的能力，這些相對陳舊的實驗內容，和缺乏新意的教學模式，最終導致學生的學習興趣喪失［8-9］。

2模塊式教學在高校植物生理學實驗課程改革中的應用

2.1將植物生理理論課教學和實驗課教學整合起來

傳統植物生理學教學上強調基礎理論的傳授，從而忽視實驗教學的重要性，導致實驗課教學只是為理論課教學而服務的，人為地把實驗課放到了一個比較尷尬的位置。對于我們這些從事該門課程教學的工作人員來說，如何在規定的教學時間內，應對比較繁雜的植物生理學實驗內容，既能培養學生的基礎實驗能力和動手能力，又能培養學生的科研探索能力和綜合素質，達到培養高素質人才的目的，這將是一個具有挑戰性又很有價值的課題。現代生物學的快速發展要求我們必須將植物生理理論課教學和實驗課教學整合起來，改變目前單一的實驗教學在整個植物生理學教學體系中的地位，力求以研究性和綜合性實驗為主的系統體系來代替演示性和驗證性實驗為主的系統體系［8-10］。

2.2引入模塊式教學，充分調動學生的積極性

為了進一步提升學生的基礎實驗能力和研究創新能力，促進理論課的學習和教學效果，我們在近年來的教學工作基礎上探索了一種植物生理學實驗教學的新方法，稱之為模塊式教學法。該教學方法優化實驗內容，以綜合設計試驗為主，同時又注重學生的基本實驗操作技能和實踐應用能力訓練，從而提高學生的綜合科研水平。國內外相關教育機構的研究也表明，增加綜合性和設計性實驗項目的比例有利于提高學生的主動性和探索能力，促進大學生綜合素質的發展。在長期的教學工作中，筆者一直在探究什么樣的模塊式教學體系既有利于提高學生的學習興趣，又能將生物學基本實驗技能融入到實驗課程內，并最終能全面提升學生的科研素質。經過多年的嘗試，提出了一個由基礎型實驗模塊、綜合型實驗模塊和研究型實驗模塊3個環節構成的模塊式教學體系。這3個環節是一個循序漸進的教學過程，從而逐步提高學生的實驗積極性和動手能力，以及獨立思考問題、分析問題的能力。模塊式教學體系主要將植物生理學實驗內容設計成由若干知識體系銜接和實驗內容連貫的模塊實驗，建立起來的綜合性和研究性學習平臺。模塊式教學體系是以基礎性為根本、以綜合性進行提升、以研究性為高級目標的復合型實驗教學新體系，因而為提高學生動手能力和培養學生的創新思維的提供了重要保證。基礎型實驗模塊內容相對簡單，實驗所用時間也較短，該階段的主要任務是通過一系列的簡單實驗學習讓學生熟悉實驗設計、實驗材料準備、基本實驗操作和實驗結果分析等過程。實驗材料主要是植物幼嫩葉片和種子，實驗內容主要安排了植物幼嫩葉片的光合作用的測定方法和呼吸速率的測定方法，以及植物幼嫩葉片細胞的水勢測定方法；在種子生理的實驗內容方面，主要包括種子活力的測定方法和淀粉酶活性的測定方法。綜合型實驗模塊主要包括2部分內容，礦質元素對植物生長發育的影響和逆境脅迫對植物生理代謝的影響。礦質元素部分實驗主要培養學生學會配制植物生長基本培養基，然后通過該方法的學習來確定植物正常生長的必須礦質元素和相應的缺素癥；以及硝酸還原酶活性的測定。逆境脅迫部分的實驗內容主要包括3個方面，使用3種技術分別測定逆境脅迫下植物細胞內外離子電導率、MDA含量和可溶性糖含量。從內容安排上可以看出，模塊式實驗體系有很大程度的擴充，而且模塊式實驗體系更強調實驗設計，更注重各獨立實驗之間的內在聯系，實驗過程更有助于提高學生綜合動手能力。研究型實驗模塊主要包括2部分內容，一方面內容是葉綠體色素的理化性質研究，以及利用所學知識探討一種可使植物標本長期保持綠色的方法；另一方面內容是深入理解生長素和細胞分裂素在植物生長過程中的生理學作用，本實驗主要研究生長素和細胞分裂素對種子萌發過程中根和芽分化的影響，引導學生將理論課所學的知識作進一步地延伸。模塊式實驗教學體系實驗過程也是以學生為主導的，因而更利于激發學生的學習興趣，通過教師的引導和協作，學生會將單個孤立的實驗進行綜合和系統化地分析，從而將實驗過程轉變成一個整體的科研項目，逐步培養學生獨立思考和獨立解決問題的能力。如結合所學植物生理學知識設計一種如何使植物標本長期保持綠色的方法，會促使學生積極查閱相關的植物生理學資料，并用自己所設計的方案來實施，最終大家可能會找到用銅代葉綠素保存植物標本的原理。因此，模塊式實驗教學體系激發了學生的學習興趣和科學探求意識。

3模塊式教學體系在實際教學過程中的教學效

絕大部分同學都比較喜歡這種新穎的教學方式，他們在實驗課學習過程中也表現出了很高的積極性，實驗過程中也能保持清晰的思路，并且同學們之間的團隊意識也增強了。通過多年的教學實踐，我們切實體會到模塊式實驗教學體系有著明顯的優勢，這主要體現在以下幾個方面。

3.1激發了學生的學習興趣和科學探求意識

模塊式實驗教學體系是以學生為中心的教學結構體系，在實驗內容上強調系統性、創新性和綜合性，實驗內容也是考慮到學生的興趣來安排的，對學生的動手能力、專業水平和科研素質等進行全面的培養和提高。

3.2理論教學體系層次更加合理，教學手段更加多元化

模塊式教學注重結合課外知識來加深學生對植物生理學知識的理解，利用多元化的教學手段，來提高教學質量。模塊式教學采取“邊教學、邊實驗”的課堂模式，以此改變傳統理論講課與實驗環節的脫節現象，變單一的實驗教學課程為理論、實驗相結合的教學體系。將以演示性、驗證性實驗為主的實驗內容改造為以設計性、綜合性實驗為主的系統體系；同時促進老方法與新內容的交叉滲透，使之與學科發展和學生需求相適應。通過非驗證性和未知實驗的教學，培養學生獨立的邏輯思維能力和創新精神。在實驗教學過程中綜合利用多種教學手段，以實驗模塊制作PPT，介紹這些實驗基本技術，啟發學生思考利用模塊中的技術可以進行科學研究。

3.3通過網絡以及報告交流加強教師與學生的互動，提高教學效率

在實驗過程中鼓勵學生學會利用網絡查詢國內外相關文獻來收集實驗過程中可能用到的相關資料，并熟悉常用的生物學網站。在實驗過程中鼓勵學生對自己感興趣的課題或設想設計研究方案，并對學生設計的研究方案逐一進行指導，加強與學生的互動溝通和情感交流，提高教學效率。

4考核方法

為了全面和客觀的考核學生的實驗過程和結果，鼓勵學生獨立思考和敢于創新，提高學生的積極性，我們制定了更合理的考核標準，并在首節實驗課時給學生公布，讓他們熟悉模塊式教學的量化的考核內容。考核內容主要包括：提出問題能力和設計實驗能力占20%、實驗態度與團隊合作精神占20%、實驗操作熟練程度（儀器設備的使用和實驗過程的操作規范）占30%、實驗報告暨論文數據分析水平和寫作能力占30%等多個方面。該考核標準要求學生在實驗過程中，只有積極動手和準備實驗，加強與其它同學的合作互動，并較好地完成實驗報告寫作才能獲得高分。從總體上來說，模塊式教學強調學生的參與過程和實驗態度，鼓勵積極合作和積極思考的嚴謹科學作風，因而該實驗教學考評體系的實施有利于學生的科研素質培養。

5結語

植物生理學實驗課模塊式教學體系的實施對提升學生的動手能力、創新思維和綜合素質的培養是比較有成效的。我們多年的教學實踐也表明學生的理論課學習、實驗結果匯報，以及他們的科技論文寫作能力得到不斷鞏固和拓展。通過模塊式教學體系的實施，學生不僅學會了使用生物學研究常用的網絡資源和軟件，而且可以鍛煉了探索精神和實踐能力。這些能力的提高對為本科生畢業論文設計工作或部分同學將來走上工作崗位和研究生學習打下了良好基礎，從而進一步彰顯了模塊式教學體系在植物生理學實驗課教學上的顯著作用。

作者：彭元成王云生高俊山單位：安徽農業大學生命科學學院