摘  要：本文根據(jù)植物學(xué)實驗課程的性質(zhì)和教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化實驗內(nèi)容模塊、強化實驗基本技能、突出驗證型實驗的分析結(jié)果、充分應(yīng)用研究型實驗與綜合設(shè)計型實驗等模塊教學(xué)改革方式，全面敘述培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方式。
關(guān)鍵詞：植物學(xué)實驗；教學(xué)模塊、學(xué)生創(chuàng)新能力
    《植物學(xué)實驗》課程是全國高等教育學(xué)院中生物技術(shù)、園藝、植保、林業(yè)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)的一門重要實踐教學(xué)課程[1]。它是研究植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理機能、生長發(fā)育規(guī)律與環(huán)境的相互關(guān)系及植物分類與識別的一門學(xué)科，它以室外實踐和室內(nèi)實驗相結(jié)合，采用驗證型、研究型實驗與綜合設(shè)計型實驗等多種方式，從植物細胞、組織、器官、個體等不同層次，觀察植物界各大類群的外部形態(tài)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)，測定植物器官的基本生理功能，認識植物的多樣性與環(huán)境的相互關(guān)系，探索植物進化演化的規(guī)律。通過植物學(xué)實驗和植物學(xué)野外實習(xí)等教學(xué)實踐活動全面掌握植物學(xué)研究的基本工作方法和技能，培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新思維能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下堅實基礎(chǔ)，然而，傳統(tǒng)的植物學(xué)實驗多為驗證性實驗，以教師介紹實驗內(nèi)容和方法，然后學(xué)生進行實驗以驗證學(xué)過的理論知識，從而嚴重制約了學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。近幾年來，筆者根據(jù)《植物學(xué)實驗》教學(xué)大綱及教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，改革《植物學(xué)實驗》課程模塊內(nèi)容及方法，有意識地培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，不僅能有效地提高學(xué)生實驗技能的掌握和實踐能力的提高，保證了教學(xué)質(zhì)量，而且讓普通地州級高校生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生順利考取華東師范大學(xué)、云南大學(xué)等著名高校的植物學(xué)專業(yè)的研究生。現(xiàn)結(jié)合《植物學(xué)實驗》教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)，全面探討改革植物學(xué)實驗課程模塊的渠道及方法，為全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，給學(xué)生后繼學(xué)科的學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文寫作及盡快適應(yīng)科學(xué)研究等創(chuàng)造人才條件。
    一、優(yōu)化實驗內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的獨立創(chuàng)造精神
    目前，植物學(xué)實驗課程的教材主要有：汪小凡、楊繼 編著的《植物生物學(xué)實驗》；金銀根等主編的《植物學(xué)實驗與技術(shù)》；何鳳仙主編的《植物學(xué)實驗》；姚家玲主編的《植物學(xué)實驗》；關(guān)雪蓮、王麗編著的《植物學(xué)實驗指導(dǎo)》；趙遵田、苗明升主編的《植物學(xué)實驗教程》；王英典和劉寧主編的《植物生物學(xué)實驗指導(dǎo)》；高信曾主編的《植物學(xué)實驗指導(dǎo)（形態(tài)解剖部分）》；魏學(xué)智主編的《植物學(xué)野外實習(xí)指導(dǎo)》。這些教材均包含有植物學(xué)實驗的基本實驗技能、基礎(chǔ)驗證型實驗、研究型實驗和綜合設(shè)計型實驗四部分內(nèi)容，注重植物學(xué)知識的科學(xué)性和系統(tǒng)性，力求突出重點，堅持理論聯(lián)系實際，著重培養(yǎng)學(xué)生獨立操作的實驗技能。但由于各高校各專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)不同、教學(xué)大綱不同、教學(xué)學(xué)時數(shù)不同、植物的地域性不同，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容不完全相同，因此，應(yīng)結(jié)合在內(nèi)容安排上，根據(jù)植物學(xué)學(xué)科的發(fā)展前沿，從自然界植物的多樣性與人類密切的關(guān)系著手，以植物生活史為線索，系統(tǒng)地引入了植物細胞、組織與器官的形態(tài)解剖特征、發(fā)育過程及植物各大類群的特點與分類地位和主要代表植物；最后安排植物的起源和演化，從而真正使植物學(xué)實驗的基本實驗技能、基礎(chǔ)驗證型實驗、研究型實驗與綜合設(shè)計型實驗四大教學(xué)內(nèi)容得到有效整合，讓學(xué)生掌握“細胞→組織→器官→系統(tǒng)→植物體及其結(jié)構(gòu)與功能→起源與演化發(fā)展”。 從而堅持理論聯(lián)系實際，充分利用植物學(xué)知識的科學(xué)性和系統(tǒng)性，注重學(xué)生的獨立操作實驗技能的獨立創(chuàng)造精神。
    二、強化實驗基本技能，培養(yǎng)學(xué)生探索創(chuàng)新的思維方法
    在植物學(xué)實驗中，要求學(xué)生掌握的基本技能有：植物形態(tài)描述、光學(xué)顯微鏡的使用與維護、顯微測量技術(shù)、生物繪圖法、生物科學(xué)攝影、臨時裝片及染色、根尖的離析與壓片、徒手切片、木材的離析制片、整體透明封片、花程式和花圖式、花粉形態(tài)制片、植物檢索表的使用與編制 、植物標(biāo)本的采集和制作、植物形態(tài)的多樣性、植物體的元素組成等多種基本技能[2]，這些技能均是學(xué)好植物學(xué)實驗，為后繼學(xué)科的學(xué)習(xí)、畢業(yè)論文寫作及工作后盡快適應(yīng)科學(xué)研究的基礎(chǔ)，但如果全部均安排學(xué)時，則導(dǎo)致學(xué)時數(shù)嚴重不夠，因此，采用在基礎(chǔ)驗證性實驗穿插相關(guān)基本技能，并進行精心指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用和創(chuàng)新意識。如在“植物細胞的基本結(jié)構(gòu)植物細胞、植物細胞中的后含物”的實驗中指導(dǎo)教師強化學(xué)生的“光學(xué)顯微鏡的使用與維護、顯微測量技術(shù)、生物繪圖法、臨時裝片及染色”等基本技能，這樣既讓學(xué)生明白基本技能怎么做、為什么要這樣做、可以應(yīng)用到哪些研究中，在以后的學(xué)習(xí)和研究工作中應(yīng)怎樣利用已掌握的基本實驗技能來開展研究，從而培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的探索、創(chuàng)新的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新事物、掌握新方法的強烈愿望，以及運用已有知識創(chuàng)造性地解決實際問題的能力，不僅能增長學(xué)生的知識，培養(yǎng)學(xué)生的智力，而且對學(xué)生的創(chuàng)造能力。
    三、突出驗證型實驗的分析結(jié)果、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地解決問題的能力
    驗證型實驗是驗證已知結(jié)果的實驗，它是為了培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作、數(shù)據(jù)處理等其他技能[3,4]。如植物組織水勢和滲透勢的細胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原實驗,根據(jù)實驗要求所獲得的結(jié)果(是否出現(xiàn)質(zhì)壁分離和復(fù)原的現(xiàn)象)來驗證實驗原理，因此，指導(dǎo)教師應(yīng)就本實驗提出：植物栽培中施肥濃度問題？植物死亡的細胞是否有質(zhì)壁分離現(xiàn)象？動物細胞是否有質(zhì)壁分離等一系列的啟發(fā)性問題來引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和思考，全面提高學(xué)生運用已有知識創(chuàng)造性地解決問題的能力；又如進行植物“根和莖的形態(tài)與結(jié)構(gòu)觀察與生長”實驗中向?qū)W生提出：植物根、莖、葉的表皮有何區(qū)別？各器官的生長特性及差異等探究性問題，通過突出驗證性實驗的對比、綜合的方法使學(xué)生對植物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一、形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能受環(huán)境影響等知識,甚至教師在實驗中向同學(xué)們介紹相關(guān)的最新研究成果和技術(shù)，不僅讓在實驗中既掌握了基本知識和技能，開拓了視野，了解到學(xué)科的前沿，又能讓學(xué)生在理解研究實驗設(shè)計思路的基礎(chǔ)上，對實驗材料、條件、方法和結(jié)果等方面學(xué)會全面地分析、判斷和應(yīng)用，從而有助于學(xué)生建立科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地解決問題的能力。
    四、充分應(yīng)用研究型實驗與綜合設(shè)計型實驗，培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新精神
    綜合設(shè)計型實驗是指在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生經(jīng)過一段時間的理論和實驗技能課的學(xué)習(xí)后，綜合運用所學(xué)知識和技能，完成一定未知領(lǐng)域的綜合設(shè)計實驗研究的實驗，它要求學(xué)生對結(jié)果進行分析判斷、總結(jié)、得出結(jié)論。在多年的《植物學(xué)實驗》教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，綜合設(shè)計型實驗是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效措施之一，學(xué)生們均喜歡這一類型的實驗，并且完成綜合設(shè)計型實驗的質(zhì)量效果比驗證型實驗都高。例如，在進行“植物形態(tài)與生態(tài)適應(yīng)性觀察”實驗中，教師提出：全班每小組4-5名同學(xué)按照“植物形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)；植物形態(tài)結(jié)構(gòu)與生態(tài)適應(yīng)性相統(tǒng)一”兩個中心來完成某種植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能和生態(tài)適應(yīng)性的關(guān)系研究，各小組之間的植物種類不能相同，并提供相關(guān)實驗儀器、試劑和用品后，學(xué)生即在小組間進行協(xié)作分工來完成試驗植物材料采集和處理；植物生活環(huán)境的調(diào)查和分析；植物外部形態(tài)的觀察描述和記錄；植物標(biāo)本采集制作及分類系統(tǒng)研究；植物根莖葉花果等部位的顯微結(jié)構(gòu)解剖；該植物在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、化工、園林等各領(lǐng)域的應(yīng)用；該植物的研究動態(tài)、進化演化過程等一系列的設(shè)計、綜合型實驗項目來完成該植物的形態(tài)與生態(tài)適應(yīng)性觀察實驗。在實驗過程中，學(xué)生根據(jù)教師提出的實驗題目和要求后，能積極開動腦筋，充分運用所學(xué)知識體會到“看、想、說、做”過程中學(xué)習(xí)的樂趣，組員之間團結(jié)協(xié)，充分利用創(chuàng)造性思維來設(shè)計實驗方案，在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下完成正確的實驗方案后，每個學(xué)生獨立操作進行實驗，完成實驗后，教師進行綜合分析和點評，不僅讓學(xué)生實現(xiàn)了知識從點到面，從教材、參考書籍到各種文獻、從校內(nèi)到校外，開闊學(xué)生的視野，促進學(xué)生的自主學(xué)習(xí)，而且，讓學(xué)生學(xué)會獨立思考能力、組織能力、實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力，在綜合設(shè)計型實驗中學(xué)得大量知識和技能的教學(xué)目的。