溶液培養的植物生理學論文范文

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1實驗材料的選擇

在實驗教學中，結合海大的涉海特色，作者鼓勵學生選擇自己感興趣的材料進行實驗。引導學生以海洋植物為實驗對象，進行溶液培養實驗。如“鉛脅迫條件下孔石莼對海水中磷元素吸收規律的影響”研究性實驗，學生選取的是青島海邊潮間帶典型的藻類孔石莼。

2實驗教學方法及技術手段

溶液培養研究性實驗以小組為單位進行(6～8人為1組)，實驗時間實行彈性制，學生可以自己安排研究性實驗。在實驗開始前，筆者會組織學生根據自己的興趣點，以溶液培養為技術手段，組成實驗小組。實驗小組經查閱參考文獻并討論后完成一份開題報告，然后與實驗教師討論開題報告的可行性。當開題報告經實驗教師審核通過后，學生開始溶液培養研究性實驗［5］。在實驗教學體系中，溶液培養研究性實驗與基礎性實驗同時進行，學生經過基礎性實驗的訓練，可以將學到的實驗技能應用到研究性實驗中，并在研究性實驗中強化基本的實驗技能，并加深對植物生理學理論知識的理解(圖1)。最后學生會以研究性論文的形式上交作業。論文要求按科研論文的格式撰寫，包括題目、中英文摘要、關鍵詞、前言、材料方法、結果與討論及參考文獻等。

“鉛脅迫條件下孔石莼對海水中磷元素吸收規律的影響”研究性實驗中，學生參考國家海水水質標準及渤海海域10年中最大鉛離子污染濃度值，分別設置鉛離子濃度為0、20、500和1000μg/dm3。學生將海邊采集的孔石莼在實驗室暫養24h，然后放入不同濃度梯度的鉛離子培養液中進行培養(分低磷組及高磷組)，再測定培養15、35、55、75、135和255min后培養瓶水體中磷酸鹽濃度，以計算最大吸收速率。統計分析培養期間孔石莼對磷酸鹽的吸收規律。

3研究性實驗的考核方式

溶液培養研究性實驗的考核方式綜合考慮學生的開題報告(20%)、研究性論文(50%)及學生的植物材料培養情況(30%)。該考核方式不單獨依靠實驗報告，加大學生植物材料培養情況在最終成績中所占的比例，調動學生的實驗主動性，學生只有認真進行資料的查閱、實驗的準備、材料的培養、嚴謹的實驗分析才能得到預期的實驗結果。同時對學生實驗的創新點進行適當加分［7］。在“鉛脅迫條件下孔石莼對海水中磷元素吸收規律的影響”研究性實驗中，學生最后發現在自然海水(低磷組)中，鉛對孔石莼吸收磷元素具有明顯的脅迫作用，而且鉛濃度的升高導致孔石莼吸收磷元素的速率逐漸降低，1000μg/dm3實驗組中鉛的脅迫作用主要是發生在實驗初期的快速吸收階段，這與鉛對孔石莼吸收總氨氮的脅迫作用研究是一致的;而高磷組中，鉛元素具有與低磷組相似的脅迫作用。

該研究性實驗選題上具有創新性及一定的應用性，最后取得的實驗結果具有可信性，該研究性實驗強化了學生的實驗技能，鍛煉了學生的創新能力，學生通過該實驗認識到重金屬污染對孔石莼生長的危害。因此在最后的實驗考核中，筆者給予了學生5分的創新加分。在幾年的實驗教學中，筆者堅持將溶液培養以研究性實驗的方式進行開設，取得了較好的效果，調動了學生的實驗主動性，提高了學生的實驗創新能力。根據筆者的教學體會，總結以下幾點心得。

4實驗方案面廣

經過近幾年的實踐，筆者發現該溶液培養教學手段能激發學生的實驗興趣，學生選題面廣，如有的小組在原來溶液培養缺素癥實驗基礎上，設置不同的元素濃度梯度，觀察不同濃度梯度下，植物的生長情況;有的實驗小組在缺素癥實驗基礎上進行了重金屬元素對植物的生長影響;有的實驗小組受市場上富硒大米的影響，進行了植物材料對硒的吸收能力實驗;有的學生以海藻為研究對象，研究了海藻對海水中重金屬的吸收能力，探討海藻在海洋生態修復中的可行性;有的學生還以海水為溶液培養載體，篩選具有抗鹽能力的植物等。

5實驗選材多樣

學生在實驗的選材上也有很大的主動性，不僅局限于常見的溶液培養材料，有的學生結合海大的涉海特色，選擇了紫菜、鼠尾藻、滸苔、孔石莼等海洋藻類為實驗對象。

6實驗創新手段新穎

進行溶液培養研究性實驗過程中，有的學生發現舊的溶液培養設備比較簡單，嘗試進行了循環式溶液培養系統的設計，經過師生的共同努力，該系統設計成功，運行良好，有望在以后的溶液培養實驗中運行。以海洋植物為培養材料，以海水為溶液培養載體，將海洋特色融入到溶液培養實驗中也是該研究性實驗的一個重要創新點。在實驗過程中，筆者還根據本實驗室具備的實驗條件，對實驗內容進行了擴展，如組織“植物對重金屬富集能力實驗”小組進行了植物體內重金屬的測定;組織“植物對硒吸收實驗”小組進行了硒的測定;讓學生學會使用原子吸收分光光度計、原子熒光分光光度計及微波消解儀等儀器。在實驗教學中，筆者堅持以學生為本，只要學生的創新想法具有可行性，就盡最大可能為學生提供條件，努力培養學生的創新能力。筆者在教學實踐中發現，經過教學改革后的溶液培養實驗能很好地擴展為一個研究性實驗，而且在實驗時間安排上能與基礎性實驗相契合。通過溶液培養研究性實驗，學生的實驗興趣有明顯提高，研究性實驗的成功率在90%以上，學生最后的研究性論文的質量也比較高，有的學生基于自己的溶液培養研究性實驗發表了研究論文。

將溶液培養實驗作為一個研究性實驗，以溶液培養為技術手段，將基礎性實驗聯系起來，不僅能培養學生的實驗技能，而且能加深學生對營養元素、植物生長、植物生理三者之間關系的理解［9］。訓練學生的操作技能，鍛煉學生的動手能力，培養學生的觀察能力、綜合能力和創新能力，增強學生分析問題和解決問題的能力，促進創造性思維的形成。同時開闊學生的思路，培養學生的科研創新能力。

作者：劉陽董樹剛單位：中國海洋大學海洋生命學院