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摘 要：开放性实验教学对于提高学生的综合能力,培养学生的科研动手能力具有重要作用.文章分析了传统实验教学存在的弊端和开放实验教学的特点,在实验教学过程中摸索探讨了植物生理学开放性实验教学模式以及各章节的实验内容.

关 键 词：植物生理学开放性实验教学

植物生理学是生命科学类专业的专业基础课,是学习植物栽培技术、遗传育种技术、植物保护技术等课程的基础,是一门实践性很强的学科.通过植物生理学实验可以加深学生对植物生命活动普遍规律的理解和掌握,使学生学会对植物在不同环境条件下表现出特定的生理现象,进行科学研究的方法.具体来说,植物生理学实验教学旨在通过实验培养学生观察能力、操作能力、数据处理能力、创造能力和对植物生命现象做出敏锐判断的能力.然而,目前植物生理学实验大多是验证性实验和演示性实验,同时由于实验学时、实验材料、仪器设备等条件的限制,学生往往缺乏动手和动脑能力的培养.开放性实验教学改变了以往的教学模式,使学生变被动为主动,发挥学生的积极能动性、主动性和参与性,提高了实验教学的效果.

一、传统实验教学的特点

植物生理学是一门实践性很强的学科,加强实验环节对于提高教学质量至关重要.传统的实验教学方法是验证性实验教学,所开设的实验项目多以验证性实验为主.验证性实验教学就是在实验课中要抽出部分学时作为理论讲授,讲授实验原理、实验步骤、实验注意事项等等,这种教学方法只需要学生在实验过程中按照实验指导书的要求,按部就班就可以完成实验,较为简单,学生通过验证性实验可以加深对课堂理论教学内容的理解,从而更好的掌握和巩固基础知识,另外也有利于学生基本实验技能和实验能力的训练.但是,在这种传统实验教学模式中,实验教师是主体,学生则被动地接受知识和技能.有些实验甚至由于课堂实验学时的限制,实验教师在上课之前就需要提前配好实验试剂、清洗好实验用品,学生只需要在实验时把一种试剂加入另一种试剂中进行实验即可,缺少实验方案设计和实验准备,对实验的感受不深,对仪器设备的运行原理、运行情况了解不足,实验数据较为单一等,以至于有些学生到了毕业论文阶段竟然连试管都洗不干净,更别说是实验方案设计和多因素的实验结果分析了,所以这种传统的验证性实验教学方法不利于学生的创造能力和思维能力以及独立科研能力的培养.

二、开放性实验的特点

开放性实验是实验教师给出实验题目或者学生自选题目,教师提出任务要求,在实验教师的指导下,学生分组选作实验,查阅相关资料,制定实验方案,然后根据实验方案独立操作,完成实验内容并用所学的理论知识对实验结果进行综合分析,写出实验报告或者研究论文.例如教师给出实验题目“逆境条件对植物生长发育的影响”,要求学生选定某种逆境条件,对实验材料进行处理,测定相关的生理指标,达到理解植物抗逆生理机理的目的.在教师的指导下,学生分组进行,每组自己选定逆境条件,要求学生先到图书馆查阅有关自己选定的逆境条件的相关图书、期刊论文等资料,然后根据资料,设定实验方案,经过指导教师的指导,修改和完善方案.确定实验方案后由学生自行准备实验,包括配试剂、准备实验用品等,并在教师的指导下,学习实验仪器的使用,进行实验材料处理,独立完成实验,在此过程中每组的同学要相互配合,协作完成.

开放式实验教学培养学生自主学习的能力,使学生由“能做”到“会做”,改变了传统教学的模式,化被动为主动,在实验教学过程中,由学生亲自选定实验课题、使用仪器设备、制定实验方案、准备实验试剂和实验用具、处理分析实验结果和实验数据.在实验方案的确定、仪器的使用、实验过程中问题的解答等方面,实验指导教师对学生提供指导,启发学生思考问题,激发学生的兴趣,提高学生的学习积极性.这种方式能提高学生的主动性、参与性和创造性,既有利于学生知识的掌握,又有利于技能的培养.开放性与验证性不同,其结果是未知的,学生必须要自己动手做实验,甚至自己查阅相关资料并制定实验方案选择实验方法,并对实验结果进行分析才能得到结论,这有利于培养学生独立思考的能力以及分析问题和解决问题的能力,同时也是对学生独立科研能力的提升和锻炼,为将来独立完成毕业论文做好准备.

三、植物生理开放性实验教学模式

(一)基本科研技能的训练

由于植物生理学课一般都是针对大学二年级的学生开设的,这个年级的学生才刚接触专业基础课程,还没有学习过科技写作课,所以同学们大都还不会查阅资料、制定方案以及写科技论文.在进行开放实验之前,教师应该先教学生如何查阅资料、如何制定实验方案、如何进行数据处理、按照实验方案进行实验后该如何写科技论文,同时提出开放性实验的总体要求.

(二)实验分组

综合型、设计型和创新研究型开放性实验由于实验项目比较多,一人很难完成,所以根据学生对课题的兴趣和学生之间的协作关系进行自由组合,可以4～5人一组,成员相互配合共同完成实验,锻炼了学生的科研协作能力.较为简单的开放性实验则一人一组.

(三)实验选题

根据植物生理学