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植物生理學實驗教學質量提高對策教育論文

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摘要:對於傳統教學的現狀,透過合理安排實驗內容、改進教學方法、使用現代化教學工具、培養學生興趣、完善考覈方法等方面對現行的實驗課程和教學方法進行探索,提高學生的實驗操作技能和分析問題、解決問題等綜合能力,達到提高教學質量的目的。

植物生理學實驗教學質量提高對策教育論文

關鍵詞:植物生理學;實驗教學;教學質量;提高對策

植物生理學作爲高等學校生命科學重要基礎課之一,不僅內容豐富,涉及專業多,而且學科發展十分迅速,是一門具有很強實驗性和應用性的學科[1]。植物生理學實驗教學在理論聯繫實際、培養學生的觀察能力、自學能力、探究和解決問題的能力、培養高素質的應用型人才方面具有重要作用[2]。隨着知識快速更新、科學技術的交叉發展,實驗課程發展到與理論並重的地位,以驗證性實驗爲主的舊的植物生理學實驗教學體系與內容已不適宜該學科的發展趨勢和社會對人才培養的需求,增加綜合性和設計性實驗內容是必要的,也是可行性的。因此,有必要對現行的實驗課程和教學方法進行系列改革,現將具體的改革方案和措施總結分析如下。

1改革實驗內容,提高學生創新能力

傳統的實驗教學驗證性實驗多,綜合性、設計性實驗少,實驗室由於裝備有限,學生動手操作機會少,學生的觀察能力、思維能力、操作能力得不到鍛鍊,極大限制了應用型人才培養。因此,有必要對植物生理學實驗教學體系和教學內容進行改革。主要是把驗證性實驗的教學內容與先進的植物生理技術結合在一起,剔除重複性實驗內容,並減少驗證性實驗,新增設計性和創新性實驗,從把實驗當作驗證已有理論、加深對已有理論的理解,過渡到把實驗作爲學生學習新知識、培養學生創新能力的手段,重視對學生技能和綜合素質培養。將實驗課分爲4個層次:一是基礎技能訓練實驗,包括基本操作訓練如顯微鏡技術、製片和染色技術等等,使學生掌握基本操作技術,熟練使用植物生理實驗常用的儀器,學會植物生理學實驗的基本方法,爲驗證實驗、綜合實驗奠定堅實的基礎。二是驗證性實驗,驗證性實驗是指對研究對象有了一定了解,並形成了一定認識或提出了某種假說,爲驗證這種認識或假說是否正確而進行的一種實驗。驗證性實驗強調演示和證明科學內容的活動,科學知識和科學過程分離,與背景無關,注重探究的結果(事實、概念、理論),而不是探究的過程。例如,K+對氣孔開放的影響等。三是綜合性實驗,主要爲實驗過程比較複雜、綜合運用多個植物生理學理論知識或多種實驗操作技能的實驗。綜合實驗儘可能按照應用性爲主線來組織實驗教學內容。目的是爲了讓學生掌握植物生理學研究的一般方法,提高分析問題和解決問題的能力,着重能力培養,養成良好的科學素質[3]。四是設計性和創新型實驗,結合教師的科研課題、各類文獻資料選定實驗課題,供學生選擇。設計性實驗是在完成了基礎訓練實驗的教學、在學生已經具備了一定的理論知識和基本的實驗技能的基礎上進行的,實驗的題目具有綜合性。這一層次的實驗要求學生根據題目要求,綜合應用所學理論知識和實驗技能,獨立完成查閱資料,確定實驗方案、實施實驗及完成實驗全過程[4]。透過這4個層次的實驗教學,對提高學生獨立開展科研工作的能力,培養綜合素質和創新意識,提高創新能力很見效。

2改革實驗教學方法

按照傳統的教學方法,有一些實驗在本校的實驗室無法開展,爲此對實驗教學方法進行了相應的改革,採用了多樣的實驗形式,以適應不同類型實驗的要求[5]。一是實驗小組交錯實驗,充分利用實驗室資源實驗技術員爲圖方便準備實驗,往往讓所有實驗小組同步實驗。近年來,由於實驗小組人數的增加,導致一些實驗儀器設備資源緊缺,一部分學生失去了親自動手操作的機會。如組織培養實驗所用的超淨工作臺,而實驗室只有1臺,但每次實驗小組至少有20人,很難做到人人有機會在超淨工作臺上操作。對此,應改變所有實驗小組同步實驗的方式,實行不同實驗小組交錯實驗。如組織培養的植物材料需除菌(不能高壓),培養基的配製是採用高壓蒸汽滅菌。在同一次實驗中讓一部分同學做植物材料除菌實驗,另一部分做培養基的配製,同時解決了超淨工作臺和高壓蒸汽滅菌鍋緊缺的問題,使實驗室資源得到了充分利用。二是多個實驗穿插進行。充分利用實驗學時通常1次實驗時間安排2個學時進行,有些綜合型實驗持續時間較長,一次實驗時間很難完成,透過統籌安排,採用多個實驗穿插進行的方式讓這些實驗得以順利完成。如植物缺素培養,植物需要生長很多天,才能看出效果,中間還需要換營養液和調節pH值等實驗環節,不僅整個實驗持續時間長,而且各個實驗環節操作時間短,間隔時間長。將換營養液、調pH值等環節穿插到其他實驗時間進行,較好地在規定學時內完成了此項實驗。 

3改善教學環節,提高學生學習興趣

在教學中不斷改善實驗教學環節傳統的教學模式過分突出和強調接受、掌握,忽視和冷落髮現、探究,從而在實踐中導致了對學生認識過程的極端處理,學生的學習純粹是一個被動的接受過程,這不僅影響到了學生的學習熱情和學習興趣,而且也嚴重地阻礙着學生的發展[4]。

在課前佈置教學內容預習,引導學生在實驗前仔細研究實驗方案,規劃好實驗過程。學生對實驗目的明確可以避免因誤做實驗而造成浪費。在預習時可用方框圖的形式加畫一些實驗操作路線,這樣可以幫助學生很容易明確實驗的目的、方案,在實驗過程中避免盲目操作,提高效率。

實驗過程是實驗技能培養的主體,在實驗中注重把一些重要而常用的植物生理實驗技能穿插在各個實驗過程中,對於較難掌握,且又最常用的一些技能穿插在幾個實驗中,以期透過多次重複使學生的實驗技能得到鞏固。在學生實驗過程中教師着重對關鍵操作、數據進行檢查,及時發現實驗中的誤操作或實驗故障,並給予操作上的指導、分析,比較正確與誤操作的不同效果,有意識地培養學生自主分析的能力。準確把握講授、示範、指導等幾個方面的分寸,透過提問啓發學生思維,透過精講突出重點和難點,將教師示範和學生示範相結合,增強示範結果的多樣性,從而增強教學效果。強化教學互動過程,讓學生學會提問題和多提問題,變被動學習爲主動學習,充分重視學生的主體地位,發揮學生的主動性,使學生的心理品質結構在實驗教學過程中得以完善和發展。強調對實驗結果的分析和討論,培養學生獨立分析問題的能力。

4利用現代化手段,增加教學資訊容量

植物生理實驗是植物生理學不可缺少的一部分,有許多是以活體的生理活動爲背景,來解釋生命活動的規律[6]。一些經典實驗的設計因受當時實驗儀器和條件所限,只能根據最後實驗結果得出印證性結論,無法觀察生理變化的過程。這對學生認識和分析實驗現象,造成一定的侷限性。隨着科學技術的發展,把一些實驗內容以動態形式將過程展現在學生面前,對學生深刻理解實驗原理,正確分析實驗結果起到了很好的效果。收集大量與植物生理實驗有關的影像、圖片資料,積累和充實實驗教學課件、電子資料、錄像和圖片等大量的實驗教學資源。爲了營造學生在實驗室學習相關學科知識的氛圍,在各個實驗室的.牆上懸掛和展示一些與各學科知識有關的圖片、學生進行課外實驗的實驗結果、學生自己採集製作的植物標本、一些獲得諾貝爾獎的生物科學家的圖片和簡介以及當前進行科學實驗使用的最先進的科學儀器的圖片,不僅可以激發學生學習科學知識的興趣,也可使學生了解學科發展的狀況。

5改進實驗課考覈辦法

以往的植物生理實驗與理論考覈時混在一起,一般在試卷中加入幾道有關實驗內容的填空題或選擇題,這樣做使學生形成了重理論、輕實驗的觀念。爲了改變這種狀況,現在將實驗課單獨考覈,提高了學生對實驗課的重視程度。考覈的內容主要包括:實驗原理表述,要求學生能運用掌握的知識,闡明實驗的理論依據;實驗步驟的設計,要求學生會設計實驗操作流程,編排科學有序;實驗操作,要求學生操作要規範熟練,包括儀器設備使用、試劑的配製、樣品的處理等;實驗結果分析,要求學生能從觀察到的現象、結果中得出正確的結論。

6結語

總之,深化教學改革,使學生成爲教學過程的主體,真正實現常教常新,教與學、科研與教學相長,實現從傳統教學模式向現代教學模式的轉變,從而爲社會培養應用型人才奠定堅實的基礎,是教師們一貫的教學思想。透過以上植物生理學實驗教學的系列改革,學生的科學素養、實驗操作技能和分析問題、解決問題的能力得到了發展,爲學生提供了更好的實驗設備和更多的實踐機會,爲培養高素質的人才,打下了堅實的基礎。實驗內容的優化組合,使學生學到了更多、更新的知識和技能。教學方式的改變,不僅提高了學生的學習積極性,而且提高了學生的動手能力、語言表達能力,使學生學到了實驗設計能力和研究方法的選擇能力。使學生在分析和解決問題的能力等方面都有很大的提高。考覈方法的改進,使實驗教學更具規範化。

7參考文獻

[1] 張志良。植物生理實驗指導[M]。北京:高等教育出版社,1992。

[2] 李合生。植物生理生化實驗原理和技術[M]。北京:高等教育出版社,2004。

[3] 陶懿偉,史益敏,姚雷,等。植物生理學實驗教學改革探索[J]。實驗室研究與探索,2004,23(7):72—74。

[4] 李濱,彭濤,張立立。探究性植物生理實驗教學改革與實踐[J]。實驗室研究與探索,2009,29(10):30—133。

[5] 徐暉。改革實驗教學提高微生物學實驗教學的質量[J]。實驗室研究與探索,2009,28(10):176—178。

[6] 張盛周,陸衛。細胞生物學實驗教學的改革[J]。實驗室研究與探索,2009,28(5):107—109。