植物生物技术实验

2024-05-08

植物生物技术实验(精选12篇)

植物生物技术实验 第1篇

关键词:生物技术,植物生理学,实验教学改革

植物生理学是研究植物生命活动规律的基础学科, 是理论与实践结合的一门专业基础课, 是高等农业院校生物技术专业必修的重要专业基础课, 作为高校精品主干课程, 其教学效果对后续专业课的学习有直接影响。植物生理学实验是学生理解和掌握该学科基本原理的必需环节, 为进一步提高生物技术专业本科生的综合实验技能和科研创新意识, 对现有植物生理学实验教学方法、教学管理和考核评价进行了改进。

一、教学方法改革

植物生理学实验课程的任务是使学生了解实验的基本内容, 掌握基本实验技能, 养成良好实验习惯, 提高科学实验能力。传统的实验教学是单一被动的, 通常上课前由教师准备实验材料、仪器和试剂, 板书实验方案, 通过课堂讲解, 灌输给学生, 学生比葫芦画瓢简单完成实验操作, 教师和学生之间的情感相互隔离, 缺乏沟通, 不利于学生综合素质的培养。实验教学方法的改革是植物生理学实验教学改革成功的必要保证。因此改变单向的教学方式, 提高实验教学效果, 成为植物生理学实验教学改革的重要内容。

1. 课前预习和准备。

(1) 课前预习。植物生理学实验教学内容多、课时少, 为了提高教学的有效性, 培养学生良好的自主学习习惯, 引导学生进行有效的课前预习显得尤为重要。学期开始时, 教师将学生分成若干小组, 让学生做好预习, 实验的重点、难点就是学生预习时看不懂的内容。 (2) 实验准备。植物生理实验准备工作主要包括植物的材料选择和培养, 实验器皿清洗、试剂配制, 仪器安装和调试等。这些工作通常由教师单独完成, 学生听讲后直接操作, 目的是为了让学生在较短的时间内能够完成教学实验, 但不能达到全面培养学生实验准备技能、提高学生团队合作能力的目的。我们让学生自由分组, 分工合作, 轮流参与准备实验, 这种教学方法显著提高了学生独立思考和解决问题的能力, 极大地调动了学生的学习兴趣。

2. 教学手段多样化。

(1) 多媒体网络教学。借助多媒体形象生动地说明植物生理学实验的目的、意义、方法原理、实验流程、仪器设备的操作、安全措施等;课件中增加前沿试验方法、仪器操作、数据处理、论文写作等方面的介绍, 让学生在了解植物生理学研究的热点方向的同时, 激发其学习主动性和积极性;通过互联网软件与学生之间建立资源共享交流平台, 实现对学生实验报告、科技论文写作的实时指导评定。 (2) 比较式教学。随着现代科学技术的飞速发展, 现代生理仪器越来越快速、准确, 将传统实验方法和先进仪器测定结合, 能够使学生在深刻地理解实验原理的同时, 接触前沿分析仪器, 加深对实验的了解, 提高学习兴趣。比如在进行植物叶片光合作用测定时, 分别采用比色法和Li-6400光合仪, 比较不同方法的优劣和适用范围。 (3) 分组式教学。植物生理学与多学科关系密切, 培养学生的团队协作精神至关重要。实验过程中将学生分组, 组长组织和协调实验地进行, 组员履行自己的职责, 互相帮助和协作, 以团队形式进行实验。如, 在实验材料的消毒、培育和获得、实验处理和指标测定等过程中提高学生的协作精神。 (4) 讨论式教学。指导教师提前培训学生的实验数据记录、观察、处理、图表制作、论文写作能力;在课堂上鼓励学生上台讲解, 培养学生的语言表达能力;学生参与有多种方法的实验, 通过优劣比较, 经验交流与讨论, 筛选可行性最好的实验方法;通过互相交流讨论, 从不同角度对实验数据、实验照片进行论证分析, 使学生深入认识数据处理和论文写作, 为从事科研工作奠定基础。 (5) 探究式教学。探究式教学以学生为主体, 教师为主导, 引导启发学生的自主动手能力和探索创新能力, 首先教师提出问题, 引发学生听讲兴趣;再留给学生时间思考, 然后分组讨论;最后教师融合学生未能解决的问题进行针对性讲解, 激发学生的求知欲和创造力, 提高学习主动性。 (6) 分层次教学。让学有余力的学生参与开放性试验, 根据其学习兴趣, 结合教师的研究方向, 确定实验题目, 具体的开放性实验周期非常长, 需要进行的操作时间也特别多, 这样容易造成与学生上课时间向冲突的后果, 因此学生要利用课余、周末、寒暑假时间进行实验, 通过教师及研究生的具体指导完成实验内容, 培养学生自学能力和独立操作的能力。

3. 教学团队建设。

“教学团队与高水平教师队伍建设”是国家质量工程的重要内容, 教学团队对教师发展和教师教学水平提高有重要影响。通过对相关研究进展地深入讨论, 提高教师对知识架构和研究发展方向的认识, 改进教学方法;定期举办教研活动, 讨论教学研究中的具体问题, 协商制定改革措施;开展教学合作, 相互听课评课;开展教学团队的科研合作与交流, 提高团队的科研实力, 营造和谐的合作氛围等措施, 能有效提高教学资源利用率和团队整体实力和教学水平。

二、教学内容改革

传统植物生理学以培养学生实验技能的验证性实验为主, 忽视学生综合运用知识和创新能力的培养。我们在充分利用实验室现有设备的基础上, 对原有实验项目进行精简优化, 减少基础验证性实验, 增加了综合性实验和设计性实验的比例。基础验证性实验的目的是为了让学生掌握基本的实验技能, 熟悉常规仪器的使用和药品配制;加深对基本理论知识的理解, 掌握常规实验技术的操作原理和方法;实验内容包括实验仪器、玻璃器皿的使用、实验试剂的配制。通过基本技能训练, 使学生掌握基础性实验的测定方法, 加深对理论知识的理解, 学会实验记录和实验报告的撰写。综合性实验重点培养学生分析和解决问题、实验数据的分析以及实验动手能力, 是相互渗透的提高式实验教学形式。如, 为了使学生理解逆境下植物生理生化变化, 我们引入了科研项目“干旱胁迫下牡丹的转录组分析”前期理化指标测定实验, 学生对牡丹叶片的光合特性、电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量进行测定, 按照文章发表要求记录整理数据。使学生掌握了部分理化指标的测定方法, 加深了对植物抗性生理的理解, 同时使学生了解了相关领域的科研动态。设计性实验是教师根据学生的兴趣、能力和专业需要, 给出实验题目;在教师指导下, 学生以小组为单位, 通过查阅文献设计实验方案, 独立完成实验研究, 处理实验数据, 撰写研究简报。如, 我们设计了“不同光质对牡丹年宵花生长开花特性的影响”的选题。在牡丹培育与深加工工程技术中心学生独立开展试验, 完成试验数据整理, 论文撰写, 参与SRTP项目及挑战杯的评选。

三、考核评价改革

考核是教学的指挥棒, 关系到学生能力的形成和发展, 实验考核是检查教师教学质量和学生掌握实验技能的重要手段。传统的实验考核方式不利于调动学生的学习积极性和主动性。改革后综合考核内容主要包括以下几个方面:课前预习;规范配制实验药品、操作仪器设备, 仔细观察实验现象, 及时记录实验结果;正确分析数据, 查阅文献, 团结协作能力。我们采取的考核办法为:平时考勤 (10%) , 课前预习 (20%) , 准备实验 (20%) , 实验操作 (30%) , 实验报告 (20%) , 实验报告成绩根据每一次实验的表现加和平均计算, 最后的综合成绩为学生的最终成绩。这一考核办法操作复杂, 但对学生实验素质技能的评价更加真实、客观、合理, 注重学生平时综合能力的锻炼, 有利于充分调动学生自觉学习的兴趣, 培养创新型人才。

在植物生理学实验教学改革中, 通过对植物生理学实验教学的教学方法、教学内容、考核方式的改进, 让学生在掌握理论知识的同时, 培养学生的基本实验操作能力、严谨的科研态度和浓厚的科研兴趣, 这取得了一定进展。但还存在一些急需解决的问题, 如。自合校十年来农学院教师数量逐年增加;项目资助逐年增加;先进实验设备日益充盈, 但实验室面积几乎没有变化, 这成为阻碍实验教学改革的瓶颈, 另外教师深造机会较少, 自身水平提高较慢, 也影响实验教学改革的发展。总之只有通过不断的改进和完善, 才能提高实验教学的教学水平和效果。

参考文献

[1]潘瑞炽.植物生理学[M].北京:高等教育出版社, 2004.

[2]张飞云.提高植物生理实验教学质量浅析[J].科技资讯, 2012, (2) :192.

[3]尹冠生.浅议高校实验室建设[J].交通高教研究, 2002, (4) :80-81.

[4]李建华, 董娜, 陈玉玲.高校植物生理学实验教学改革探索[J].河北师范大学学报, 2010, 12 (4) :114-116.

[5]张志良, 瞿伟箐.植物生理学实验指导[M].北京:高等教育出版社.

[6]何云峰, 马瑞燕, 陈晶晶.农科高校“三维互动”开放式教学模式初探[J].中国大学教学, 2012, (8) :29-31.

[7]李滨, 彭涛, 张立立.探究性植物生理实验教学改革与实践[J].实验室研究与探索.2009, 28 (3) :130-132.

[8]华坚.以专业教学团队推进高职师资队伍建设[J].中国大学教学, 2011, (6) .

植物生物技术实验 第2篇

讲课时间:2012年3月7日(星期三上午第一大节)

别:第六组

员:************

对于植物叶绿素的分离和提取实验在高中教材中应该算是一个经典而且属于重点的实验,这实验总的来说比较简单,而且内容比较少,对实验技巧性的要求还是比较少的,所以我个人觉得越是这样的实验对于老师在教学过程中要发掘的问题应该越要深入。所以依据我个人对这堂课的理解再对照邹亚云所上课的情况我有以下几点反思:

第一;她讲课语言组织还是很得体的,通俗易懂,可见他在课后还是花了很多时间和精力去准备酝酿的。可能对于我们这些大三的初次上台讲课的同学来说可能还是有或多或少的紧张吧,所以在讲课过程中还是会出现语言中断的现象,针对这种突入起来的思维短路,或许搞的我们这些“新手”有点措手不及,因此总会出现一些教师不得体的表情或动做。我想这些只要我们在以后教学的过程中多加注意,加之经验的不断丰富,我想对于这样的问题我们在以后的教学实践中都会不断柔和的。

第二;教学内容方面我个人觉得在把握全局的基础上应该多注重重点,应该多花一些时间去讲解,对于本节课我想她应该多花点时间在实验原理的讲解上,因为只有学生在理解教材核心思想的基础上才能有所创新。考虑到高中的许多实验都是验证性的实验,因此会造成学生只会照搬教材上的实验,而学不会实验技能思想的迁移,造成不能举一反三,对于这种现象我想在当前教育的新形势下老师应该多注重培养学生的独立思考和创新精神,比如邹亚云在实验后让同学们在课后自己探究用圆形纸和粉笔代替长条形滤纸做层析。对于这种做法我个人觉的对提高学生的创新能力是有帮助的,当然这种做法是建立在学生对这个实验已经理解的基础上,我想如果它能够将这种想法直接应用于课堂我想会更有价值,因为考虑学生在课后一来没相对较理想的实验条件,二来可能在他们实验的时候经常会出现一些他们解决不了的问题而旁边又没人指导的问题,从而造成他们有问题而得不到及时解决的困惑。如果在课堂上老师能够给予相应的引导,能让大部分同学参与进来动脑筋思考,这岂不是既解决了上述问题又达到资源的最大优化。

第三;实验是一个既动手又动脑的过程,因此针对邹亚云所讲的,如果在同学做实验的同时如果能多加组织引导我想这样更能有效率有条理的去充实这堂实验课。比如学生在用不同材料做叶绿素的分离提取实验中,老师能够分配不同组去做不同材料,然后老师再根据不同材料所作出的结果加以分析,当然在分析的过程中老师不仅要对成功的例子加以讲解而且更应该对失败组加以对照分析,从而从中得出失败的原因以及成功的关键,我想这样不仅给了学生自己动手独立思考的机会还会让学生拓宽了对实验的理解。

第四;从教学中我想老师还应把握教学思维的连贯性,这里我所指的就是因果联系。我想学生不仅要学到怎么去做而且更应该去理解

为什么这么去做,只有这样学生才会举一反三而不是机械的记忆。所以我认为在实验教学的过程中老师应该去找教学内容上的一些联系,将这个实验整个框架联系起来。

我想问题终究是单方面的表现,寻根究源我们更应该从根源出发去解决问题,总而言之,一切我们的教学都应该建立对教材的理解上,以教学目标为导向,运用教学技能去很好的体现出来,只有这样我们才能有针对性的有效的而又有方向的去解决问题,对于一些技巧性的东西我们可以在教学实践中与时俱进,不断学习更新。

2012年3月9日

植物生物技术实验 第3篇

【关键词】高中 生物教学 植物细胞 实验

在生活中,植物细胞的失水、吸水现象比较多见,学生会对此现象较为熟悉,若将观察植物细胞失水、吸水现象做为实验内容,会让学生有较高的实验兴趣,再通过合适引导,可使其从主观感受上升到理性认识,取得良好的学习效果,该实验的具体操作方式是本文关注的重点。

一、实验原理

渗透作用为本实验原理,其发生条件为:首先,存在半透膜;其次,半透膜两侧溶液中存在浓度差。大分子(如蔗糖等溶质微粒)无法透过,小分子(如水等)可自由透过的膜状结构,就是半透膜。半透膜两侧水分子可移动就是因为浓度差的存在,水分子具自由能,若提高溶液浓度、可使自由能下降,于是,水分子可在能量驱动下实现从低浓度处至高浓度处的移动。

植物细胞的液泡膜及细胞膜均为半透膜,因此,可视此二膜及其间物质为复合半透膜。此原生质层外侧为溶液,内侧为细胞液,若其浓度不同,就会使细胞失水或吸水。若将溶液设为高浓度蔗糖溶液,可使细胞液中水流出,导致质壁分离的出现;若置此细胞于清水中,可使水流入细胞中,使该细胞逐渐复原。

二、实验过程

(一)选择材料

可将实验材料确定为紫色圆葱叶外表皮,其原因是:首先,细胞液为紫色,便于观察;其次,圆葱表皮撕取方便,制作临时装片较为容易。

(二)制作临时装片

1.撕皮

对新鲜圆葱表皮以镊子撕取,取得的组织应完整、较薄,面积约0.25cm2—0.75cm2。

2.展平

事先于载玻片上滴一滴清水,并将取得圆葱组织放到此片上,仔细铺平、防止出现表皮重叠。

3.盖片

将盖玻片一侧以镊子夹紧,另一侧与水滴接触,斜度为30—45度,再放下,注意不得出现气泡。

4.滴水

准备蔗糖溶液,其浓度为30%质量分数,并滴1—2滴此溶液于盖玻片一侧。

5.吸引

对盖玻片滴有溶液的对侧以吸水纸接触,这样可使溶液流过样本材料,此步须重复进行2—3次,保证组织材料于溶液中充分浸泡。

(三)观察

调焦低倍镜,找到目标,然后以高倍镜观察。质壁分离现象在低倍镜下就可被看到。

(四)细胞吸水复原

将样本置于清水内,并迅速观察。

三、实验的关键影响要素

(一)材料应完整,且要薄

若材料不薄,会影响观察,原因是:首先,成像受到影响;其次,内部细胞对溶液的接触受到影响。建议的取样方式为:于外表皮上以刀片划“井”字,应保证“口”具约1cm的边长,再以镊子将一角夹住,慢慢撕下表皮。有学生会在实验中撕取过大面积的样本,这样不仅无法提高观察效果,还增加了操作难度;还有人为撕取较薄样本,破坏了细胞,导致紫色细胞液渗出,表皮为透明状,也使接下来的操作受到妨碍[1]。

(二)仔细展平

实验者应于清水中展平表皮,不得重叠,然后再盖片,此过程中实验者应耐心、仔细。

(三)观察部位应正确

很多学生操作正确,但均实验失败,其原因是未将目标细胞找到。样本边缘处会充分接触溶液,质壁分离出现最早,建议学生可在边缘处寻找目标。

(四)调好溶液浓度

在实验中,并非溶液浓度越高越好,浓度过高会损伤细胞,影响接下来环节的进行,因此,学生在调配溶液浓度时,使其略高于细胞液浓度即可[2]。

(五)吸水应重复进行

在对盖玻片吸水时,若只进行一次,有使溶液分布不均的可能,为顺利观察到质壁分离全过程,须重复操作2—3次,保证细胞浸泡充分。

(六)观察质壁分离复原

因定位目标细胞不容易,使得此环节具有一定难度。实验者在将样本置于清水后,可看到质壁分离细胞越来越少,但想观察到某细胞复原全程并不容易。建议学生可将一质壁分离细胞锁定,在不移动装片的前提下,直接替换溶液,然后迅速观察。因此过程并不容易,可由教师演示、或找动手能力佳的同学进行操作[3]。

教师应当在实验中,仔细观察学生是否出现操作不当,并适当给予纠正和指导。为让学生了解正确实验操作的重要性、了解不当操作的后果,教师可进行对照实验。此外,在实验结束后,带学生进行总结与讨论也比较关键,这样可帮助学生通过交流,发现自身不足,并不断进步。很多时候,实现实验目标本身并不是真正的教学意义所在,实验教学的最终目的是让学生掌握学习的方法和不断思考的能力。最后定向、定性分析实验,让学生由主观感受上升到理性认识,了解到自己操作中的问题、并改进,才会充分培养其克服困难的勇气和能力。

结束语:

植物细胞的失水、吸水现象的原理为渗透作用,在实验时,教师可引导学生调配合适浓度的蔗糖溶液,并对圆葱组织科学取样、保证其完整、较薄,且不发生重叠,此外、重复吸水、准确定位目标等也比较重要,在最后环节,教师应带学生进行总结、讨论,全面促进学生学习能力、思维能力的提升。

【参考文献】

[1]吴云丽.高中生物植物细胞吸水和失水实验教学探讨[J].中国教育技术装备,2016(3):158-158.

[2]刘本举.“植物细胞的吸水和失水”实验的分析与教学建议[J].生物学通报,2013(2):23-25.

植物生物学实验教学的改革与实践 第4篇

一、植物生物学实验教学中存在的问题

1.教学设备不足。由于是地方本科院校的新建专业, 而且开设的时间较短, 设备相对不足, 有时仪器套数不能满足学生数, 必须将学生进行分组, 否则不能满足每一名学生一台仪器。另外, 实验室内缺乏多媒体设备, 不能采用进行PPT进行讲解, 视频也不能播放给学生看, 只能在理论课上弥补。

2.研究性、综合性实验较少。以前的植物生物学实验, 大多数是验证性的实验, 如植物细胞结构、植物各组织、器官的观察, 而研究性、综合性或创新性实验较少。验证性实验虽然能巩固所学知识, 但是不利于学生思维的开发, 也不能激发学生的兴趣。

3.实验教学考核和教学方法不完善。实验考核一般是:实验操作+实验报告, 但是考核实验操作比较少, 而是比较注重实验报告。有时实验报告是将在显微镜下所看到的图片画在实验报告上, 学生为了完成实验报告去临摹课本上的图, 学生动手能力得不到发展, 反而会使学生养成不良的习惯。在教学方法上, 教师一般是先准备好各种材料, 让学生按照教师或课本上的实验步骤进行操作, 这样, 学生按照既定的步骤, 按部就班地进行实验, 养成了依赖教师和教材的习惯, 分析问题和解决问题的能力受到限制。

二、植物生物学实验教学改革途径

1.将植物生物学实验单独设课。将植物生物学实验教学附属于理论课之下, 存在一定的不足[3], 因此将实验课改为一门单独的课程, 这也顺应学校建设应用型本科院校的目标。要达到这样的目标, 必须增加实践课程。把植物生物学实验列为单独的一门课程, 既增加了实验课时, 也使学生的动手能力得到加强。

2.优化整合实验教学内容。首先, 根据植物学学科发展的要求, 结合中学生物教学, 将有关实验内容做了相应的调整和补充, 并对相关的实验项目加以优化整合, 将原来的实验项目根据人才培养方案和教学大纲要求做了适当合并、整合, 分成必做、选做和自主实验三类, 并根据认知原理, 将实验项目划分为验证性、综合性和创新性三个层次。其次, 根据学科发展需要, 增加实验内容, 引导学生开展研究性学习。如根据中学生物的教学特点, 增加了种子萌发动态过程的观察, 根据植物学科的发展, 增加了被子植物茎、叶生长动态的观察, 植物生态、群落多样性的观察等。再次, 将教师科研课题整合进实验项目, 引导学生开展创新性实验。

3.加大资金投入。学校应加大对新建专业的投入力度, 在仪器购买及师资上应适当倾斜, 以建设好新设置的专业。仪器设备充足后, 可以对整个班级进行教学, 而不需要分组, 这样可以减少教学次数, 减少教师的工作量。目前, 大多数人认为实验室不必建设多媒体, 其实实验室也必须像一般教室那样建设多媒体, 将实验中相关的理论、技术给学生进行讲解, 使教学更加形象、生动和直观。

4.采用直观化教学方法。利用多媒体教学手段和技术, 使学生突破时空限制直观了解植物的自然形态和变化规律。充分利用大量的实物切片的显微照片真实再现特定季节、特定区域、特定环境下的植物解剖结构, 使学生有条件了解和研究植物微观世界的奥秘[4]。教学模式挂图、动画仿真模拟与录像再现等多种教学手段与具体的实验操作紧密结合, 以其形象、生动、真实的信息输入, 加强了学生对实验教学内容的理解和掌握。如:将实验材料的切片直接投影于大屏幕, 由指导教师结合实验内容重点讲解, 帮助学生正确地判断和准确定位, 这种直观的教学方法, 使学生对微观世界有身临其境的感觉, 不仅使学生对课堂理论知识有了深刻理解, 也提高了学生对实验教学的兴趣, 培养出学生的探索精神。又如:观察细胞的有丝分裂和减数分裂过程时, 采用动画模拟形式将连贯的细胞分裂各个时期中染色体变化的特点形象、生动地展示给学生, 把学生观察到的静止的画面与动态的细胞分裂过程联系起来, 使学生对细胞分裂的完整过程有了充分理解。

5.增加综合性及研究性实验。验证性的实验要求学生掌握简单的实验操作, 不利于学生思维的开发[5], 因此在实验教学中, 增加综合性的实验, 循序渐进地引导开展实验。根据课程性质可将实验划分为基础实验和提高实验两个教学体系[6], 根据学生的潜质分为基本型和提高型两个层次, 如培养洋葱根尖, 利用压片法观察有丝分裂过程, 及分生组织的细胞特点和分布位置;自行设计实验方案, 比较和观察不同成熟组织的细胞特点和分布位置;自行设计实验方案, 观察、比较单双子叶植物根的构造;测定植物的叶绿素含量;让学生开展水培实验等。

6.开设第二课堂。带领学生游览校园, 初步认识一些植物;在此基础上, 让学生采集校园植物标本, 对校园植物进行检索、分类, 参与校园植物命名挂牌, 牌上写明植物的中文名、学名、形态特征、分布范围和用途等方面的内容。由于校园是学生学习和活动的地方, 方便学生认识和记忆植物的形态特征。这一措施大大提高了学生识别植物的效率和鉴定植物的能力。此外, 在校外选择了几处植物种类较丰富的地区来充实教学实习资源。如带领学生到澄碧湖水库附近的山地开展现场式教学, 让学生采集和鉴定标本, 加强学生对植物分类知识的巩固。

7.设置植物野外实习。每年暑假, 生物技术专业都要进行一年一次为期2周的植物野外实习, 通过野外实习这个实践教学环节, 巩固了所学的植物学分类知识, 同时, 增强了学生的团结友爱、互帮互助的精神, 增进了学生之间及教师与学生之间的友谊。

8.指导学生开展科学研究。首先, 鼓励学生积极参加老师的科研课题, 鼓励和吸纳学生参与老师学术研究, 如学生参加教师的“全国第四次中草药资源调查”的项目, 让学生掌握一些学科前沿知识。指导学生利用课余时间查阅文献、整理资料, 制定研究方案, 开展科学研究, 统计、分析科研数据, 撰写论文或综述, 并组织交流讨论等。再次, 指导学生自主开展科学研究、研究性学习和创新性实验计划项目、“挑战杯”科技制作竞赛等。

9.改革考核办法。过去实验考核方式是以实验报告作为平时成绩, 占实验总成绩的70%;实验操作的规范程度和实验态度, 占实验总成绩的30%。对于实验的考核的改革, 首先在所占的比例上进行改革, 由原来以实验报告为主的形式改为以实验操作为主的考核方法, 如实验操作可占总成绩的60%~70%, 主要考核学生实验操作的规范状况、熟练程度, 注重学生能力的考查[7]。平时成绩包括实验出勤、实验准备、预习报告、课堂纪律, 实验设计的合理性以及实验报告成绩等, 占总成绩的40%~30%。由以上两项所构成实验总成绩占课程总成绩的30%。指导教师通过口试面对面与学生交流, 获得学生对相关知识的掌握情况, 给出其余70%的成绩。在教学方法上, 关注学生的实验操作过程, 发现并纠正问题。在课堂上可就有关的一些问题提问学生, 可避免学生不认真预习。另外, 可让学生参与一部分实验准备工作, 可提高学生学习的积极性。每次实验报告, 均要求学生对实验结果进行分析, 提高分析和解决问题的能力。

三、结语

植物生物学实验教学要适应应用型人才的培养, 必须进行改革。优化和整合实验教学内容, 增加创新性实验, 采用直观化教学方法, 指导学生进行科学研究, 完善考核方法。通过上述措施, 不仅提高了实验教学效果, 而且有利于开发学生的思维, 培养学生的创新精神, 培养科研意识, 提高学生分析问题、解决问题的能力[8]。然而实验教学改革没有止步, 我们要不断摸索, 使实验课内容和教学方法更能让学生满意。

参考文献

[1]龚红梅, 于洪飞.理工科院校植物生物学实验教学改革初探[J].黑龙江教育, 2010, (3) :90-92.

[2]龚红梅, 于洪飞.生物技术专业植物生物学实验教学改革与实践[J].实验技术与管理, 2010, 27 (8) :167-170.

[3]韩多红, 张勇, 张芬琴, 等.浅谈植物生物学实验教学改革[J].甘肃科技, 2005, 21 (9) :192-193.

[4]陈模舜, 吕贤, 毛晓翠, 等.虚拟植物生物学实验室教学实践研究[J].实验室科学, 2012, 15 (3) :43-45.

[5]陈林姣.植物生物学实验教学改革[J].实验室研究与探索, 2006, 25 (8) :963-965.

[6]梁晓华, 李璐, 李国树.植物生物学实验教学改革的探索[J].教育教学论坛, 2012, (S2) :48-49.

[7]陆嘉惠, 阎平, 马淼, 等.高校植物学实验教学改革与创新人才培养的探讨[J].生物学杂志, 2009, 26 (5) :89-90.

《科学植物向光性的实验》实验报告 第5篇

(一)1、所需材料用具主要有:

豌豆种子、玉米种子、若干锡纸、不透光的纸盒二个,培养皿、剪刀、胶带等。

2、实验原理简述 :在单侧光刺激下,植物表现出向光性

3、实验设计及观察

(二)植物的向光性实验:准备好八个装满泥土的花盆,把预先泡好的豌豆和玉米种子均匀地播种在土壤中,浇水。放在温暖、光线充足之处,等待发芽。五天后,小苗从土壤中钻出来。再三天后长到近5厘米时分别装入两个纸盒中,用锡纸封存好,在向光处挖一个直径3厘米的小洞。再后三天每天打开两盒子观察,玉米和豌豆都向小洞方向弯曲生长,现象显著地表现出来,而玉米更加明显,如图(一.二.三)。

上述现象是单侧光能引起生长素分布不均造成的,向光一侧生长素分布得少,背光一侧生长素分布得多,生长得快,所以弯向光源生长。

本实验应注意及存在的问题。选择透水好的花盆,便于排水透气,有利于植物萌发、生长。豌豆入土深度为豌豆本身和两倍,太浅小苗不稳,太深萌发过晚。纸盒不能太大,否则离小洞远的那两盒向光性就不明显。低温植物生长较缓慢,高度不够也影响向光性现象。

(三)结论:植物在光线影响下,会保持向一定方向生长的特性。

初二(11)班

植物驱蚊小实验 第6篇

队员们在科学辅导员的指导下,采摘了10种校园里的常见植物,它们分别是麦冬、樟树、木樨、南天竹、红花檵木、杜鹃、海桐、洒金珊瑚、紫藤和海棠。队员们对它们进行了清洗、晾干后,分别称取5克样本,加入5毫升的清水后,经过5到10分钟的研磨,获得了实验所需要的10种植物汁液。

驱蚊小实验正式开始了!队员们戴上经过处理的实验手套,每人选一种植物的汁液均匀地涂抹在暴露的手臂皮肤上,然后伸进由昆虫博物馆提供的养蚊箱,箱内充满了人工饲养的无菌蚊子。来自浦江第三中学的任是骏队员第一个上前实验,才过了10秒,涂着洒金珊瑚汁液的皮肤就被蚊子咬了一口。接着,来自文馨学校的魏奇奇队员也将自己的小手伸进了养蚊箱……队员们通过对这10种校园植物进行驱蚊实验,得出实验结论:樟树是其中驱蚊效果最好的。

最后,浦江第一中学的施雯洁队员提议开展“芳香植物的驱蚊效果实验”,探究樟树是不是在所有的芳香植物中驱蚊效果最好,实验将安排在暑期进行。

上海市闵行区浦江青少年生命科学院的队员们用实际行动证明了他们是一群“学科学爱科学、敢于实践、勇于探索”的浦江好少年!

植物生物技术实验 第7篇

1.1 选取材料

对于高中生物的植物细胞有丝分裂实验, 合适的实验材料对实验现象的观察有很大的影响。选择洋葱作为实验的观察对象, 是考虑到洋葱的根尖部分生长速度较快, 在大部分季节都能良好的培养。对洋葱的根尖进行染色处理后, 根尖部分的颜色比较容易观察, 有丝分裂现象比较明显。

1.2 培养标本

洋葱根尖的培养是该实验首先要进行的工作, 在培养过程中要对培养室的温度和湿度有一个想好的控制, 要建立一个温度湿度控制制度, 每天有同学对温度湿度进行监控, 保证在一周的时间内洋葱的根部能够得到充分的生长, 形成良好的根部组织结构。

1.3 标本染色

洋葱根部的生长速度很快, 在一周的时间就能达到实验要求的3cm左右, 在这个长度是比较有利于整个的实验观察和处理的。首先用清水对洋葱的整个根尖部分进行充分的漂洗, 洗掉根尖部分中过度的解离液。根尖细胞解离液是酸性的, 对根尖部分染色的试剂却是碱性的, 为了避免发生中和反应, 保证染色剂能够正常染色所以要充分漂洗。对整个根尖部分的染色要用到龙胆紫溶液, 龙胆紫溶液的浓度不能太大, 否则会对整个的有丝分裂过程产生抑制, 不利于实验现象的观察。根尖部分的染色时间不用太长, 以利于观察和取得理想的实验效果。洋葱根尖的处理包括切片、漂洗、染色和制片等过程。

1.4 制作标本

标本的制作是进行实验的关键步骤, 制作出完美的标本可以轻易的观察到有丝分裂现象。标本的制作过程比之前的步骤稍微复杂, 需要一定的细致和耐心。标本制作过程中要减少盖玻片的滑动, 避免滑动造成的细胞破坏和细胞重叠。首先用小镊子夹住标本, 将标本平整的放到载玻片上, 用吸水纸将周围的水分吸干, 用镊子把盖玻片轻轻放到标本上, 垂直用力轻轻挤压, 把气泡全部赶出去。

1.5 记录和观察

有丝分裂实验中要用到低倍镜和高倍镜, 在进行实验之前要学会高倍镜和低倍镜的使用。先用低倍镜找到洋葱根尖的分生区, 再转换到高倍镜下观察细胞的有丝分裂过程, 根据观察到的实验现象, 可以把整个实验过程归纳为原材料的选择、根尖细胞的培养、根尖细胞的染色、分裂细胞的标本制作和实验记录这么几个步骤。每一个步骤都要严格按照实验要求进行, 最终是可以观察到有丝分裂现象的。

2 有丝分裂的观察

根据高中生物课本中我们已经掌握的知识可以对细胞分裂有一个准确的了解, 可以知道植物的有丝分裂是由几部分组成, 大致可以分为四个过程, 这四个过程是有着固定的时间顺序的, 一个过程的结束就是另一个过程的开始。

(1) 有丝分裂的前期:分裂前期要为细胞分裂做物质和能量的准备。在这个过程中植物细胞的细胞核的体积明显增大, 染色质逐渐变粗形成染色体结构, 并最终形成姐妹染色体。纺锤丝一步步出现, 最终形成纺锤体。这时候我们要将所观测到的植物细胞的明显变化描绘出来, 同时联系课本知识, 将该过程粗略的描绘出来。

(2) 有丝分裂的中期:染色体整齐的排列到赤道板上, 染色单体逐渐开始向两极移动之前的过程。在这个过程中, 染色体浓缩变粗形成棒状, 能够明显的看到染色体的具体数目和染色体的棒状形态。

(3) 有丝分裂的后期:姊妹染色体分别开始向两极移动, 染色单体的分裂开始, 从着丝点开始分裂, 进而完成整个分裂, 姊妹染色单体的移动是依靠纺锤体的活动来实现的。

(4) 有丝分裂的末期:时间跨度为从后期结束一直到分裂形成两个完全一样的细胞这个阶段。在有丝分裂末期, 高等植物细胞的胞质分裂是要依靠细胞板的形成来完成的。在这个阶段, 纺锤丝首先在靠近两极处逐渐的解体消失, 但中间的纺锤丝部分的保留下来了, 最后形成两个完全一样的细胞。

3 实验意义

3.1 开创新的教学方式

在传统教学过程中, 灌输式教学很明显, 教师只负责传授知识, 我们对知识的理解能力老师并没有一个真正的了解。有丝分裂实验的进行, 可以把我们在课本上学到的知识和集体的实验操作联系起来, 可以对传统的教学方式进行一定的改进, 对传统的教学模式是一种突破, 创造出了一个生动的教学模式, 也是符合时代要求的新模式。

3.2 提升学生学习能力

在过去的学习中, 我们学生更加注重对于知识的积累。通过具体的实验, 我们可以通过自己动手, 在学习书本知识的基础上掌握动手实践能力。这在一定程度上培养了我们的科学探索精神。通过动手实验我们可以发现学习中的问题, 有助于我们学习能力的培养。

3.3 提升老师教学质量

把原有的课堂教学模式, 转移到了实验室, 同学们产生了浓厚的学习兴趣。在教学中, 老师能够更好地将知识传授给学生, 教学质量有了提升。通过探讨植物细胞有丝分裂的实验, 可以实现教学相长, 不仅培养学生的学习能力, 也促进了教学质量的提高。

参考文献

[1]冉春学.构建高效高中生物课堂的策略研究[J].学周刊, 2016 (31) .

[2]叶云祥.高中生物校本课程开设的实践和思考[J].浙江教育科学, 2016 (03) .

植物生物技术实验 第8篇

1 构建信息平台,实现资源共享

在网络教学平台系统的基础上,建立全新的《植物生物技术》网络实验教学平台。建立计算机管理数据库,利用配有现代化的多媒体教室和微机室进行实验理论讲授、实验数据处理、撰写实验报告和论文、提交实验报告、对实验进行考核等等。让学生在课外时间进入实验室,根据自导系统,自主学习、探究研究,复习巩固和更新知识,做他们自己想做或者感兴趣的试验,这样能激发学生的求知欲,提高学生的创新能力[1]。

2 根据实验性质选择多媒体

《植物生物技术》是一门以实验为基础的学科, 学生的动手能力、观察能力、创新思维和创新能力在实验过程中才可以得到很好的培养。用实验展示的现象或实验本身一般是不适宜选用多媒体来替代的。即使要使用, 也应该结合实验本身。如一些在课堂上无法完成的演示实验或现象, 以及在现有的条件下无法完成的一些经典实验, 则可以通过电脑模拟来实现, 帮助解决问题。如:体细胞不对称融合实验、噬菌体侵染细胞的实验、P C R实验等, 通过多媒体的展示, 能收到良好的效果[2]。

3 做好《植物生物技术》实验多媒体教学课件

作为辅助教学的一种手段,课件内容一定要与教学内容紧密结合,不能喧宾夺主。应根据教学内容的需要,选择适当的技术手段和表现形式。课件制作中应去粗取精, 弃繁就简, 抓住重点、难点进行展示。课件不一定越复杂越好, 要避免音、画、色彩的视觉效果冲淡教学的主题, 偏离教学的轨道, 以免学生注意力分散,而忽略对教学内容的把握。屏幕应简洁而富于内涵,启发思考。但目前很多老师由于计算机技术不熟练, 不能亲自制作课件, 常请电脑“高手”代劳。而由于这些“高手”不一定是本学科的教师, 对任课老师的教学内容和采用的教学方法了解不深, 制作出来的课件就不会完全得体, 甚至出现与课堂教学发生脱节的现象, 影响教学效果。所以教师为适应时代的要求,应勤于学习, 在最短的时间内掌握计算机技术、一种多媒体制作软件的使用[3,4]。

4 要加强多媒体实验教学的课堂组织, 充分发挥学生的主体地位和教师的主导作用

多媒体实验教学的核心是实验,而实验是具有操作性的。在多媒体实验教学过程中,如果仅仅显示实验的过程,而没有相实验原理、难点的解释和讲授,没有学生的积极参与,就极可能形成学生仅凭个人的理解去观察,停留在表面现象,对实验的原理、操作的步骤等印象不深。教师可以根据学生的提问、不懂的内容反复进行播放课件,仔细讲解,学生哪一步骤不知道就反复进行观察,直到完全掌握实验操作和技能[5]。

5 利用多媒体实验教学要同传统实验操作相结合, 以提高教学效果

传统实验教学真实,可以引起学生的兴趣和培养学生的动手和思维,但是准备麻烦且很难得到准确的效果;多媒体实验教学模拟效果好, 准确方便,具有强烈的真实感和表现力, 可以使学生比较直观形象认识世界, 突破时间, 空间以及微观、宏观的限制, 但不真实,不利于调动学生学习的积极性,因此绝不能完全取代学生实验。可行的策略是:教师利用多媒体课件,向学生展示实验的过程、方法和实验结果的同时, 展示教师的操作演示过程;在学生实验时,配合多媒体课件进行反复地展示实验操作要点,以指导学生进行实验。如“组织培养的基本技术”实验中, 通过多媒体演示培养基的制备、灭菌、接种等过程,再结合学生操作过程的具体情况进行反复讲解培养基各种成分配合、使用高压蒸汽灭菌锅的注意事项以及接种时应注意事项等;由于直观形象比教师单纯运用传统演示实验效果要好, 学生实验成功率普遍较高[5,6]。

6 结束语

多媒体技术在实验教学中的应用, 解决了在常规实验教学中一些不易解决的问题, 这种先进的教学方法得到了大多数人认同。然而因为各种教学手段都具有其各自的特点和独特的功能,都不是万能的,它只是教师进行教学活动的一种辅助工具,在教学中它们是相互补充、取长补短的关系,所以只有把传统实验和计算机多媒体有机地结合起来,把两者的长处发扬光大,强调学生的主体作用, 让学生参与到教学之中, 充分挖掘学生的潜力, 培养学生的创造力,才能更有利于学生学习,才能取得最佳的效果。

摘要:《植物生物技术》实验教学中应用多媒体技术, 可以弥补传统实验教学中的各种缺陷, 提高教学效果;但如何合理地将多媒体技术应用到解决《植物生物技术》实验教学存在问题, 从而激发学生的学习兴趣, 培养学生的综合能力, 提高实验教学效果, 是一值得研究的课题。

关键词:多媒体技术,植物生物技术实验,合理教学

参考文献

[1]邹玉兰.生物学实验教学中应强化多媒体技术的应用[J].华中农业大学学报 (社会科学版) .2009;81 (3) :89-92

[2]弋小红.多媒体技术在生物教学中的“双刃剑”作用[J].科技资讯.2008;17:171

[3]袁颖.多媒体技术在生物化学实验教学中的应用[J].交通医学.2006;20 (5) :637

[4]宫京闽, 李刚, 唐珉, 等.多媒体技术在实验教学中的应用与认识[J].中国医学教育技术.2005;19 (1) :32-33

[5]许标.媒体技术在生物实验教学中的合理应用[J].科技资讯.2007;19:111

植物生物技术实验 第9篇

有机化学实验中的“绿色植物中色素的提取”是医学院校临床医学、食品质量与安全、药学、药物制剂学、临床药学、生物技术、医学检验、临床输血、预防医学和市场营销等专业学生的一个必修实验。自2008年至2012年以来, 笔者所在院校对此实验用新鲜菠菜叶作为实验材料, 用层析柱作为柱色谱分离的仪器, 用干法装柱, 用9:1石油醚 - 丙酮、7∶3石油醚 - 丙酮和3∶1∶1正丁醇 - 乙醇 - 水分别作洗脱剂。这种实验方法, 不仅色素分离的步骤繁琐, 而且所用的化学试剂总类多、用量大, 存在着诸多弊端, 因此很有必要对此实验进行适当改进。

二、改进的内容

( 一) 改进实验材料

此实验用新鲜的菠菜叶作为实验材料, 由于北方菠菜的种植易受季节的限制, 经过大量的实验验证, 可用韭菜、香菜、生菜、芹菜和空心菜等四季均可种植的蔬菜来代替菠菜。改进后, 解决了此实验的材料具有局限性的弊端。

( 二) 改进柱色谱分离所用的实验仪器

改进前, 柱色谱分离所用的实验仪器是层析柱。层析柱是一根下部带有活塞的玻璃管, 这种结构特点使其在使用时存在一定的弊端: 首先, 身为玻璃仪器存在易被损坏的风险; 其次, 层析柱价格贵, 每根50元; 最后, 用层析柱进行柱色谱分离, 消耗的吸附剂用量较大。

改进后, 用分析化学实验中淘汰下来的酸式滴定管代替层析柱进行柱色谱分离实验。笔者把分析化学实验中已破损、可利用的酸式滴定管收集起来, 根据仪器实际损坏情况, 一方面, 可采取用酒精喷灯将酸式滴定管管口破损部位烧熔, 进行钝化处理, 以避免破损部位伤人, 达到再利用的目的。另一方面, 对于活塞损坏的酸式滴定管, 可采取将收集的可用活塞和滴定管活塞套内壁多次重新配对, 以使玻璃活塞配合紧密, 达到可用状态。将损坏的酸式滴定管经相应处理后, 替代层析柱用于柱色谱分离实验, 这种实验仪器的改进不但没有影响柱色谱分离的实验效果, 而且具有一定的优点: 第一, 解决了此实验层析柱造价高的弊端, 减轻了学生赔偿仪器的经济压力。第二, 降低了学校对此实验的仪器投入成本。第三, 节约了吸附剂的使用量。本实验使用的吸附剂为中性氧化铝, 改进前进行柱色谱分离时需要中性氧化铝80克, 改进后仅消耗20克, 大大减少了此实验所用试剂的经费投入。

( 三) 改进柱色谱分离技术

1. 改进前的操作方法

改进前, 用80g中性氧化铝在层析柱中采用干法装柱。加样, 先用9∶1的石油醚–丙酮洗脱, 当第一个橙黄色色带流出时, 换一接收瓶接收, 它是β - 胡萝卜素。换用7:3的石油醚–丙酮洗脱, 当第二个棕黄色色带流出时, 换一次接收瓶接收, 它是叶黄素。再换用3∶1∶1的正丁醇–乙醇–水洗脱, 分别接收叶绿素a ( 蓝绿色) 和叶绿素b ( 黄绿色) 。此种色素分离方法缺点较多, 如: 干法装柱极易在中性氧化铝中形成气泡而影响色素分离效果, 若发现柱中已有气泡存在, 应该设法将其排除, 若不能排掉, 则应该倒出柱内物品重新装柱。另外分离色素时所用的正丁醇刺激性强, 恶臭使人难忍, 属低毒类物质, 吞食有害, 刺激呼吸系统和皮肤, 对眼睛有严重伤害, 其蒸汽使人头痛、头晕和困倦, 不利于师生健康的同时还会污染环境。

2. 改进后的柱色谱分离

柱色谱分离的改进内容: 一方面将装柱方法由干法改进为湿法, 另一方面将三种洗脱剂改进为只用9∶1的石油醚 - 丙酮一种。改进后, 具体的柱色谱分离操作为:

1. 先进行湿法装柱

将酸式滴定管竖直固定在铁架台上, 关闭活塞, 加入9∶1的石油醚–丙酮至滴定管容积的1/4, 用干净的玻璃棒将少量脱脂棉推入滴定管底, 挤出其中气泡, 但不可压得太紧, 否则洗脱剂9∶1的石油醚–丙酮将流出太慢或流不出来。将白沙加入滴定管中, 使其在脱脂棉上均匀沉积约5mm厚。将20g中性氧化铝用9∶1的石油醚–丙酮在烧杯浸润并调成糊状。打开滴定管活塞, 调节流速为1滴/秒, 将调好的氧化铝在搅拌下自滴定管管口缓缓注入管中, 同时用套有乳胶管的玻璃棒轻敲管身, 使氧化铝均匀沉降, 形成均匀紧密的氧化铝柱。加完氧化铝后, 在其沉积面上盖一张直径与管内径相当的滤纸片。

2. 后进行色素的洗脱

小心放出酸式滴定管中洗脱剂至液面下降到滤纸片处, 关活塞, 将样品沿管内壁缓慢加入, 不可冲动氧化铝, 否则会致使氧化铝表面不平而影响色素分离效果。样品加完后, 开活塞, 放液至液面降至滤纸片时, 关活塞, 在不冲动氧化铝的情况下, 用少许洗脱剂冲洗管内壁, 再放出液至液面降到滤纸处, 再冲洗管内壁, 直至管壁和所加洗脱剂没有颜色。始终保持氧化铝上面有一段液柱的情况下, 不断加入9∶1的石油醚 - 丙酮洗脱, 当第一个橙黄色色带流出时, 换一接收瓶接收, 它是β - 胡萝卜素。当第二个棕黄色色带流出时, 换一次接收瓶接收, 它是叶黄素。当第三个蓝绿色色带流出时, 换一次接收瓶接收, 它是叶绿素a。当第四个黄绿色色带流出时, 换一次接收瓶接收, 它是叶绿素b。

3. 经过大量的实验证明

柱色谱分离技术的改进在丝毫未影响以上四种色素的分离效果的同时, 又可以简化不断更换三种洗脱剂的实验步骤; 减少了实验技术人员所配试剂的种类; 减少了有毒试剂用后回收处理的工作量; 减少了有毒试剂对师生身体产生的毒害以及对环境的污染程度。

三、需注意的问题

首先, 进行湿法装柱时, 滴定管要垂直于实验台面; 氧化铝要一次加完, 若分多次加入, 则因其沉积为多层, 且各层交接处的氧化铝颗粒细, 在分离色素时易被误认为是一个色素层; 氧化铝的顶面要装平, 否则易使色素带倾斜, 不能接收到单一组分; 在装柱时及装柱后, 要始终保持氧化铝上面有一段洗脱剂柱, 以避免空气进入氧化铝, 在其内部形成气泡而影响分离效果。若发现管中已有气泡, 应设法排除, 防止发生断层和裂缝现象, 若不能排除气泡, 则应重新装柱。

其次, 要避免样品溶液在加样时被冲稀, 否则易造成色素带过宽, 各色素的界限不清晰的后果。

最后, 控制洗脱剂的流速为1滴/秒。流速太快或太慢都会影响分离效果。

摘要:“绿色植物中色素的提取”是医学院校多个专业学生的必修实验, 从实验材料、实验仪器、装柱方法以及洗脱剂的选用四个方面对此实验进行了改进, 首先解决了实验材料的受限性, 其次节约了实验教学的经费, 再次简化了洗脱的步骤, 最后避免了有毒试剂的危害, 使得色素的提取实验取得了较好的效果。

关键词:绿色植物,色素,提取,实验仪器,实验技术,改进

参考文献

[1]李富霞, 王富余.“绿叶中色素的提取和分离”实验步骤的改进[J].生物学通报, 2010, 45 (1) :49-50.

[2]王晶晶.绿叶中色素的提取和分离实验改进[J].教学仪器与实验, 2012, 28 (7) :30-31.

植物生物技术实验 第10篇

关键词:CAI技术,药用植物学,显微实验

药用植物学是中药学、药学及相关专业的主干课程, 内容涉及药用植物的显微构造、形态及分类等, 具有实践性、直观性较强的特点。该课程设置理论与实践教学并重, 其中显微实验教学是实践教学的重要组成部分, 是后续相关专业课学习的基础。因此, 要提高学生的学习兴趣及学习效果, 加强显微实验教学的直观性与生动性势在必行[1]。

CAI是信息技术飞速发展中产生的一种多媒体辅助教学手段。当前这种多媒体技术已广泛应用于各类学科教学, 成为重要的辅助教学手段。它具有丰富的表现力, 交互性强, 共享性好, 有利于知识的同化, 非常适合直观性强的学科使用[2]。同时实验中心引进Motic多媒体数码互动教学系统, 集文字、图形、影像、音频、视频以及灵活的互动系统为一体, 为该平台的构建提供了坚实基础。

本课题运用Adobe photoshop CS和Adob Image Reday CS等软件对显微图片进行编辑和处理, 运用Quick screen Record软件对视频、音频素材进行处理, 整理媒体素材 (植物图片、视频、音频及Flash动画等) , 建立媒体素材库。运用Java EE构建网站管理系统及采用Iebook软件对媒体素材进行制作、编辑和整理, 形成网络试题库及复习资料电子画册, 构建显微实验自主学习平台, 为学生自主复习显微实验内容及规范实验考试形式提供帮助。

1 仪器、材料与应用软件

(1) 实验仪器:显微镜。

(2) 实验试剂:水合氯醛、稀甘油、蒸馏水。

(3) 实验材料:实验所需半夏、大黄等药材粉末, 薄荷叶、生姜、马铃薯等新鲜材料, 南瓜茎纵切片、松木茎质横切片、蒲公英纵切片、小茴香果实横切片、毛茛横切片、直立百部根横切片、防风根横切片、向日葵幼茎横切片、椴木多年生茎横切片、薄荷茎横切片、玉米茎横切片等典型的实验考试切片。

(4) 实验软件:Motic Digiclass/Digilab, Quick screen Record, Motic Images Advanced 3.2, Adobe Photoshop CS, Iebook, My Eclipse Java Enterprise, Spring, Struts 2.0, Hibernate.

2 实验过程与结果

2.1 获取原材料图片

2.1.1 制片

粉末装片采用蒸馏水及透化制片方式制作, 新鲜材料采用徒手切片方式制作, 永久切片直接观察。

2.1.2 观察、照相

将制作好的装片置于显微镜载物台, 将显微特征图片调清晰, 将呈现在Motic Digiclass/Digilab软件上的图像进行捕捉, 再将呈现在Motic Images Advanced 3.2软件上的图片进行白平衡, 最后以JPEG格式保存, 作为基础素材。

2.2 基本图片处理

2.2.1 图片修改

将要修改的图片拖到Adobe Photoshop CS软件界面上, 使用图章功能将所需显微特征图片周围的杂物进行掩盖, 最后以JPEG格式进行保存。修改后的示例图片如图1、图2所示。

2.2.2 图片拼接

对较大的显微构造切片图片进行必要的剪裁与拼接, 将要拼接在一起的图片拖到Adobe Photoshop CS软件界面, 再在界面上建立一个空白图层, 对要拼接的图片进行剪切, 然后转移到空白图层上, 用编辑中的变换功能对图片进行变换, 然后按Enter键确定, 最后以JPEG格式保存。拼接后的示例图片如图3、图4所示。

2.3 制作电子画册复习资料

2.3.1 模板选择

(1) 目录模板选择:根据需要制作的显微粉末图片张数选择相应模板。 (2) 正文模板选择:根据每个类型的显微粉末图片个数不同, 选择不同模板种类。

2.3.2 电子画册制作

(1) 封面制作:选择合适的封面背景图片, 插入;插入文本, 编辑;插入装饰图片。如图5所示。

(2) 封底制作:选择合适的封底背景, 插入;插入文本, 编辑。如图6所示。

(3) 目录制作:将所选模版上的文字替换成所需文字, 将图片换成与药用植物学相关的图片。如图7所示。

(4) 正文制作:根据要插入的显微粉末图片选择背景图片, 插入;插入所选模板;将模板上的图片替换, 修改;根据替换后的图片对相应文字进行编辑 (或插入文本进行编辑) ;插入装饰图片。插入每一项时可设置“属性”中的“延时秒数”, 设置完成后点击应用。如图8所示。

(5) 插入音乐:进入“标准组件”栏, 找到属性中“全局音乐”, 添加所需要音乐文件, 点击应用。

以上都完成确定后, 点击“生成”按钮中“生产EXE杂志”, 形成电子画册, 供学生考试前复习使用。

2.4 构建网络试题库

2.4.1 需求分析与设计

(1) 修改图片图布大小, 将拼接好的切片图片拖入Adobe Photoshop CS软件屏幕, 选择“图像”功能中“图布大小”进行编辑。

(2) 对图片进行画线处理:将图布修改完毕后的图片拖入“画图”工具屏幕, 利用直线功能对图片中的特征部位进行标注前画线处理;利用多边形功能对图片中的特征部位整体进行圈注。

(3) 对在图片上画的线进行对齐处理:将画线处理后的图片拖入Adobe Photoshop CS软件屏幕, 让Adobe Photoshop CS软件的网格功能进行显示, 用添加图层的方式对多出的线进行覆盖, 使每张图片所画的线横坐标一致。

(4) 对图片进行数字标记处理:将线对齐后的图片拖入Adobe Photoshop CS软件屏幕, 用文字功能及移动功能对图片进行添加数字标记处理。

(5) 图片纵坐标归一化:将数字标记处理后的图片拖入Adobe Photoshop CS软件屏幕, 选择“图像”功能中“图像大小”对纵坐标进行编辑, 均改为1 600像素, 使原图片进行等比例缩放。

(6) 图片横坐标归一化:将数字标记处理后的图片拖入Adobe Photoshop CS软件屏幕, 选择“图像”功能中“图像大小”对横坐标进行编辑, 均改为800像素, 使原图片进行等比例缩放。目的是为了考试管理中前台版面更规范, 图片可以更快显示。

(7) 业务流程分析:进入网络试题库时, 参加考试学生需输入用户名、密码, 系统读取学生数据, 判断其是否有资格参加本次考试。随机抽取试题, 并在卷面上显示考生姓名、学号、班级、专业、当前时间、已用时间、试卷号、所抽试题图 (每张图片给出5~10个知识点) 、填空题文本输入框 (共10个, 只需填写与所抽试题图相应的即可) 、单选题选项 (共4个备选答案) 、单选题答案按钮 (只需选择一个即可, 选择本图片的植物构造名称) 等信息。试题图在卷面左边显示, 填空题文本输入框及单选题选项、单选题答案按钮在卷面右边显示。

学生开始答题, 在填空题文本输入框中输入图片横线所指的相关内容, 并选择图片右方单选题答案按钮。试卷回答完毕后点击提交按钮, 系统结束, 出现系统记录的本次考试用时, 点击“请返回试题系统”, 系统页面返至输入用户名、密码页面。

系统后台分为3个管理模块, 即学生信息管理、试卷管理、考试管理, 3个管理模块都包含增删改查功能。

(8) 系统性能设计:本网络题库系统可同时供15名学生参加考试, 即系统访问性能要求大于或等于15个并发访问。每访问反应时间小于1秒。

2.4.2 数据模型的建立

学生对象的属性包括学生ID、序号、专业、班级、学号、姓名、性别、出生日期、身份证号、民族、备注。学生对象方法包括增删改查操作。试卷对象的属性包括试卷ID、图片地址、试卷号、填空 (1~10, 共10个) 、单选选项 (A、B、C、D) 、单选答案以及备注。试卷对象的方法包括图片上传、试卷增删改查。考试对象包括考试ID、学生学号、学生姓名、试卷ID、试卷序号、开考时间、已用时间、考生填空题答案1~10、考生单选题答案以及考生成绩。考试对象方法包括增删改查。

2.4.3 代码实现

使用My Eclipse 8.0软件开发平台构建Web站点。利用Spring, Struts 2.0, Hibernate框架工具加快软件的开发和部署, 分别对学生信息管理、试卷管理、考试管理进行模块设计和代码实现。利用Jsp作为前台显示页面, 页面流转使用Struts的Action进行控制。前台页面与Action数据交换采用与数据模型对应的Form进行。Action需要的数据通过Service接口和Dao接口与数据库进行交互。学生信息管理在功能上实现了添加、删除、导入、导出、修改、查询、翻阅上下页及首页和尾页功能;试卷管理实现了添加、删除、导入、导出、修改、查询、翻阅上下页及首页和尾页功能;考试管理后台实现了批改试卷、删除、查询功能, 前台实现了考生登录 (信息输入完毕点击“开始考试”) 、自动抽题、考生答题、提交试卷及提交后显示“请返回试题系统”提示页面等功能, 考生答题页面可显示考生姓名、学号、专业、班级、当前时间、已用时间、总时长及试卷号。

(1) 学生信息管理:具有管理权限的教师可以添加、导入所需学生信息, 可以删除、修改不需要的学生信息;可以按学生姓名、学号查询所需学生信息。在学生信息全图页面有“翻阅上下页”及“首页”和“尾页”按钮, 方便管理者管理、查看。

(2) 试卷管理:管理者可以添加、导入所需试卷信息, 可以修改题图对应的试卷信息, 可以删除不需要的试卷信息, 可以根据单选题答案查询所需试卷信息;在试卷管理全图页面有“翻阅上下页”及“首页”和“尾页”按钮, 方便管理者管理、查看。

(3) 考试管理:后台系统中可自动批改试卷并显示对错, 提供教师添加分数的文本框;管理者可以删除不需要的信息, 可以根据考生姓名或学号查找所需考生试卷信息;在其全图页面有“翻阅上下页”及“首页”和“尾页”按钮, 方便管理者管理、查看。前台中参加考试的学生需在首页填写正确的姓名、学号信息, 点击“开始考试 (K) ”按钮方可进入答题页面。试题是系统随机抽取的, 可支持15名学生同时访问。在答题完毕前30秒时有提示窗口;回答完毕, 点击“提交试卷”按钮后显示提示页面 (如超过总时长, 则系统自动提交) , 告知之后事项。

目前以上功能全部实现, 并已导入学生信息147条, 试卷信息33条, 模拟考试信息10条。经验证, 系统性能达到设计要求。

2.5 构建药用植物学显微实验自主学习平台

将前期制作的电子画册和构建的网络试题库结合, 构成显微实验自主学习平台的两部分内容。

2.5.1 药用植物学显微实验自主学习平台首页及电子画册下载链接

电子画册下载链接放在药用植物学显微实验自主学习平台首页左下角, 供学生下载;进入后台管理及开始考试的文本框放在首页中央, 方便考试的学生及后台管理者进入所需程序;为了美观, 插入背景图片。

2.5.2 后台管理

电子画册、学生信息管理、试卷管理以及考试管理, 均有后台管理系统。

2.5.3 插入音乐

在药用植物学显微实验自主学习平台首页及后台管理页面插入音乐, 使用户可以更愉快地工作。

基于上述功能, 利用CAI技术初步构建了药用植物学显微实验自主学习平台。

3 讨论

3.1 实验材料选择

针对显微实验教学内容特点, 为了避免考试中由于实验材料不规范造成主观判断失误的情况, 要求选择特征鲜明的基础材料。

3.2 电子画册制作条件选择

电子画册中的图片是各药材粉末及新鲜药材显微特征图, 应根据各显微特征图类型的颜色选择相应背景图、装饰及模板等, 使其清晰展示显微特征。

3.3 网络试题库设计

建立网络试题库时应充分考虑各种情况。试题库的构建可保证管理者轻松管理各类信息;参加考试的学生可轻松进入考试页面, 实现随机选题及答题;同时可以实现自动阅卷, 教师轻松给出考生所答试卷相应成绩。总之, 该题库具有直观化、形象化及规范化特点, 不但可应用于学生的实验考核, 而且也可借助图书馆资源实现网上随机复习。

3.4 药用植物学显微实验自主学习平台特点

该平台包括学生复习和考试两部分内容, 具有直观性、可视性强的特点, 易于学生操作, 运行该平台将大幅度提高学生学习显微实验的兴趣及效率。

参考文献

[1]杨春澍.药用植物学[M].上海:上海科学技术出版社, 1999.

植物细胞有丝分裂实验体会 第11篇

植物细胞的有丝分裂是把母细胞中的遗传物质,通过分裂的方式平均分配到两个字细胞中的过程。母细胞的遗传物质主要是存在于细胞核的染色体上,在有丝分裂过程中,染色体形态并不是固定的,而是连续变化的,因此染色体的有丝分裂分为间期、前期、中期、后期等阶段,不同的是其中染色体的差别比较大,因此通过实验,能够让我们更加清晰的观察和理解植物细胞有丝分裂的变化过程。

实验材料选择

大蒜根尖培养。想要看到染色体的行为变化,选择材料是最关键的一步,材料选择中需要考虑各种因素,例如说洋葱,生长容易受到季节的影响,同时染色体的体积较小,因此在这次试验中我选择了大蒜作为实验材料,大蒜的根尖细胞中染色体的体积比较大,便于观察,同时培养期比较短,不用受到季节的限制。在室内温度15-26℃的环境中,大蒜根部生长速度较快,首先把蒜瓣用铁丝串号,放在装满水的韶陂上,这趟能够让大蒜的底部接触到水面同时不会被水淹没,然后把烧杯放到25℃的恒温箱中,每隔六个小时就需要换睡衣次,不到两天的时间,根部就会长出根尖。必须要注意经常换水,否则容易因为阳气不足导致生长缓慢或者是腐烂。

取得大蒜根尖。不同的植物根尖细胞在同一天中分裂的时刻都各有不同,因此取材的时间也要根据不同的植物种类来选择最佳的时间。大蒜的根尖细胞常温一般是在18℃,在实验中我通过观察发现,早晨的10点左右大蒜根尖细胞的分裂比较旺盛,因此在跟腱成长到2-3cm时我在上午10点进行取材,取材长度为3mm左右。

试验中根尖的固定和解离环节

想要软化细胞壁,可以使用酸解或者是酶解,两种方式都能够很好的把细胞分散开。酸解使用起来比较经济,同时效果也非常好,于是在试验中我选择了用酸解来软化细胞。按照生物课本的讲解,我选择的是质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液体,把这两种液体用1:1的形式混合在一起,针对打算的根尖进行解离,首先需要先把大蒜根尖进行固定,这一步骤能够把根尖细胞杀死,这样根尖生长分区的细胞就能够固定在不同的生长周期,避免了染色体在接力过程中发生状态的变化。根尖的解离能够帮助除去细胞中的果胶和纤维素,软化细胞壁。根尖解离过程是都能够顺利进行,直接影响到了染色的效果还有压片时细胞是否能够分散开来,让我们清晰地看到有丝分裂的效果。我先把取下来的根尖放入到固定液当中,这样把固定的时间设置为3-5个小时,选择常用的FFA固定剂,固定好的材料可以放在70%的酒精溶液中保存。在解离过程中,一定要注意把握好街里的时间,如果解离的时间太短,细胞则不会完整的分散,如果解离时间太长,根尖则会进入完全的酥麻状态,无法进行详细观察。解离液选择使用15%的盐酸来代替10%的盐酸,能够有效缩短接力实践。把固定好的大蒜根尖取出来,永清数进行冲洗,干净之后放入到培养皿中,培养皿中放入15%的盐酸离析液,解离时间为5分钟即可,等待根尖已经变成了白色略带透明,这时候的根尖压片效果才会呈现出最佳状态。

染色。为了能够观察出细胞核中染色体的形态变化过程,需要使用染色液,针对染色体进行着色,DNA呈现的是酸性,所以需要使用碱性染料,在染色实验中,我加入了1%的龙胆紫溶液和少量的10%醋酸,这时候的溶液就呈现出了限量的紫色,这样调配出来的染色剂,醋酸起到了一定的分色作用,能够帮助加强细胞核和软色提的选择性着色,有效避免细胞核中被染成一片深紫色,帮助我们更好的观察实验结果。先用镊子把大蒜的根尖取出来,在经过清水清洗,之后放在在玻璃片上,去掉根尖前端的乌白色的根管,然后用聂子尖把打算的根部捏碎,再用之前调配好的染色剂进行染色,这样的好处是能够让大多数的细胞都能够充分的得到染色。五分钟之后染色结束。先需要盖上盖玻片,再用2层吸水纸同样盖在玻璃片上,用木质轻轻地挤压,这样能够让跟家细胞均匀的呈现出扩散的片状,吸水纸能够帮助把四周出现的多余水分吸收掉,这样就能够在显微镜下进行详细的观察了。

观察。观察阶段,先用10倍的物镜进行观察,找到呈现出正方形的、排列状态比较密集的分生区细胞,在找到分布比较均匀、染色效果比较好、分裂细胞比较多的区域。通过仔细的观察之后,把需要观察的细胞转移到物镜视野的中間,然后转动转换器,选择40倍的物镜,调整好细准焦螺旋直到能够清晰的观察到细胞。轻轻地移动装片,就能够观察到整个植物细胞有丝分裂的各个时期的各个形态特点了。

实验结论

取材和固定的时间比较长,需要6个小时以上,因此是在课后完成的,解离、染色和观察是在课堂上完成的,解离和染色的时间用了10-12分钟,能够在过程中充分的寻找、观察植物细胞的有丝分裂状态。我发现按照课本中的面熟规定的2-3mm对根尖进行剪出,得到的根尖乳白色的箭头在解离处理中已经有所软化,如果在进行后期的染色和解离环节有可能会破坏根尖的细胞形态,如果发现不及时的话,有可能对于整个观察实验的效果产生一定的影响,因此我认为可以再剪取实验材料根尖是适当的预留出一定的长度,扩大到5-6mm。

植物生物技术实验 第12篇

1 存在的问题

1.1 技术原理理解难

作为一项功能强大的DNA指纹技术,AFLP技术应用于植物基因组的分析时,其理论基础来自遗传学、细胞生物学、分子生物学等多门课程。因此,要深刻理解和牢固掌握AFLP技术分析植物基因组的原理,就必须对生物学基础理论知识有一个全面、综合的把握。但是,由于缺乏专门的实验教材,致使修课学生对AFLP技术的理论知识的理解难以融会贯通,尤其是对于学习不主动的学生来说,很难深入领会AFLP技术的基本原理,使得该实验课程的教学效果大打折扣。

1.2 实验操作难度大

AFLP的技术流程一般包括模板DNA的制备、多态性片段的扩增、扩增产物的分离检测和结果分析4个步骤[3]。该门实验课的实验内容主要包括全基因组DNA的提取与纯化、基因组DNA双酶切、接头连接、预扩增、选择性扩增、变性PAGE胶板的制作、扩增产物的变性、上样、电泳与染色、结果统计分析等过程。实验内容前后相连,环环相扣,前一步实验的结果是下一步实验的基础,为下一步实验提供相应的材料和保障,若不能按时按质完成,则无法进行后续实验。由此可见,实验操作较为复杂,要求比较高[4]。

在课堂教学实施的过程中,由于学生太多,实验设备有限,学时数少,一般采取分组的方式进行实验,不可能让每位学生都能同时操作实验的每一个步骤,无法满足每一位学生都进行每步实验操作的要求。同时,部分学生对生物学基本仪器的操作不熟练,如移液器操作不规范或不熟练,因而量取的液体不精确,直接导致实验结果错误或没有;变性聚丙烯酰胺凝胶厚度不足0.5 mm,一旦出现气泡或粘板现象,则前功尽弃。加之学生都十分关心自己组的实验结果,一旦结果不理想,便会露出失望的情绪,大大削弱了学生下次做实验的积极性和主动性。

1.3 优秀学生的求知欲难以满足

在《利用AFLP技术分析植物基因组》的实验课教学过程中,笔者发现,授课学生的知识层次和学习兴趣存在较大差异,有些学生仅满足于该课程的基本原理和操作步骤,而有些学生则不仅仅满足于课堂上所学到的东西,他们还会考虑到将AFLP技术运用到其他科学研究当中,独立思考、独立操作。但是,由于客观条件的局限,该部分学生的求知欲往往难以满足,非常不利于优秀学生发挥积极性,也使其失去进一步锻炼学习的机会,不利于培养学生的动手、应用能力和综合科研思维能力。

2 改革措施

2.1 编写教材

教材是学生学习知识的抓手,教材虽然没有明显的知识上的创新。但是它把前人的知识做了全面、系统的梳理和总结,图文并貌,为学生在短期内掌握实验课的基本原理提供了便利。但是,目前国内尚无该实验课程的专门教材,非常不利于该实验教学目标的达成。为此,笔者通过各种渠道收集AFLP相关的最新研究文献,结合自己多年的实验教学经验,编写了一本既适合授课又适合学生学习的专门教材,使得学生在实验课的学习中有了一个基本的依托,方便了同学们对实验课基础知识的把握和理解。

2.2 制作视频课件

《利用AFLP技术分析植物基因组》实验是一个多种实验环节紧密相扣的过程,一个细节的失误可能会导致整个实验的失败。在不能保证每位授课学生都能亲自操作实验的每一个步骤和细节的情况下,制作视频课件可以让每个学生都能清晰地看到实验步骤的各个细节,在一定程度上可以弥补传统静态课件之不足。笔者在学生的协助下,利用现代摄像技术,对实验中每个实验步骤的详细操作过程进行全程摄像,利用视频的形式将实验操作过程展示出来,学生看不懂可以再次回放,使学生更加直观地了解实验操作技术,大大提高了学生实验操作的规范化程度和熟练程度。

2.3 实施开放性实验

由于授课学生的知识层次不同,学习积极性和学习兴趣差异极大,传统的标准化教育模式往往不利于优秀学生脱颖而出,有可能将天才学生埋没在萌芽状态,非常不利于本科教学质量的提升。鉴于此,在学院的大力支持下,笔者尝试采取了开放性实验的新做法。利用河南省实验教学示范中心和开放实验室,提供与该实验相关的开放性实验课题,鼓励学生在课余时间进行创新实验研究,极大地激发了学生学习该门实验课程的兴趣,培养了学生的创新能力和实践应用能力。有些学生的开放性实验成果甚至在全国大学生挑战杯竞赛中获奖;部分学生将创新实验与其本科毕业论文结合起来,不仅锻炼了其科研能力,同时也使其高质量的完成了毕业论文。

3 效果评价

通过实施上述3个方面的教学改革尝试,教学效果有较明显的提高,主要体现在3个方面:首先,有了专门的实验教材之后,学生在上课期间不需再花大量的时间记笔记,而将重点放在对实验基本原理和步骤的理解和记忆上,使得他们对实验基本原理和基本步骤的掌握更加系统和牢固。其次,视频课件的制作虽然花费了大量的时间,但是在制作之后可以长久使用,甚至其他老师也可以使用,从长远来看,极大地节省了备课时间,也方便了学生对实验操作细节的近距离观察和反复练习。通过观看视频课件,学生们的实验操作技能明显提高,大部分同学达到了熟练操作的程度。再次,开放性实验项目的开展,满足了部分学生的求知欲和创新应用欲求,激发了学生对生物学这门学科的学习兴趣,取得了良好的效果,提高了部分学生毕业论文的质量,得到学院领导的高度评价。开放性实验项目如果能够得到学院及相关部门更多的物力和财力支持,其效果会更好、更明显。

4 结语

综上,在生物科学专业和生物技术专业的本科生中开设《利用AFLP技术分析植物基因组》实验课程非常必要。但是鉴于该门实验课程本身的复杂性和综合性特征,要使得该门实验课程取得预期的教学效果,需要一线实验课教师积极创新,探索新的教学方法和手段,提升教学质量和教学效果。笔者在该门课程的教学过程中,尝试了编写内部使用教材、制作视频课件、实施开放性实验项目3项改进措施,收到了比较好的教学效果,以期引来更多的切实有效的提高该门课程教学效果的新思路、新方法、新手段。

摘要:《利用AFLP技术分析植物基因组》实验课在教学过程中存在技术原理理解难、实验操作难度大、优秀学生求知欲难满足等突出问题,通过编写教材、制作视频课件、实施开放性实验3个方面的尝试,收到了较好的教学效果。

关键词:《利用AFLP技术分析植物基因组》,实验课教学,问题,改革措施

参考文献

[1]VOS P,HO GERS R,BLEEKER M,et al.AFLP:a new technique for DNA finger printing[J].Nucleic Acids Research,1995,23(21):4407-4414.

[2]刘峰.AFLP技术及其在植物学应用中的研究进展[J].国土与自然资源研究,2011(3):88-90.

[3]贾书果,吴薇,刘争,等.AFLP技术流程的改进及其在种子研究中的应用[J].安徽农业科学,2011,39(16):9510-9511,9514.

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