開設探索性、創新性實驗課程提高大學生創新能力
——以植物病理學為例

劉瓊光，陳火君

(華南農業大學 農學院，廣東 廣州 510642)

開設探索性、創新性實驗課程提高大學生創新能力
——以植物病理學為例

劉瓊光，陳火君

(華南農業大學 農學院，廣東 廣州 510642)

創新教育是素質教育的核心，培養當代大學生的創造性思維是高等院校重要課題，其中，開設創新性實驗課程是一項重要舉措。就開設植物病理學創新性實驗課程的認識、實施辦法，取得的實際效果，存在的問題進行了總結和分析，提出了建立創新實驗課程的激勵制度、開放實驗室、結合本科畢業論文等改進的措施和對策，為探索高等農業院校創新型人才的培養模式提供借鑒和參考。

植物病理學；創新實驗；創新性課程；主動學習

DOI號：10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0065

中國高等教育已進入大眾化教育階段，農科專業面臨招生難、就業難的雙重困境，學生專業思想不穩定[1]，涉農院校和農科專業依然面臨著新的挑戰[2,3]。開設創新實驗課程，培養學生創新意識和能力，是當前高等教育改革的前沿和熱點。筆者在全校嘗試開展了植物病理學科的“探索性、創新性實驗課程”， 指導了幾十位同學的創新性實驗，并取得了較好的效果。

一、對課程開設的認識和目的意義

進入21世紀，創新教育已成為現代教育的靈魂，是素質教育的核心，也是21世紀教育的主旋律，高等教育更應該重視學生的創新思維[4]。高等農業院校植物病理學是植物保護專業的重要核心課程，實踐性很強，如何培養創新人才，有很多方法和途徑值得我們去探討，筆者認為開設創新課程是一項重要舉措。

開設探索性、創新性實驗課程的目的是以素質教育為核心，以培養高素質的人才為宗旨，充分利用現有的先進科研設備和雄厚的師資力量，激發同學探索科學奧妙的興趣，促進同學的創新意識，豐富同學的課外生活。同時，該課程的開設對豐富專業課教學，加深和鞏固專業知識，擴大同學的知識面，加強同學的團結和協作精神，培養同學學科學、愛科學和獻身科學的熱情也將具有重要意義。

二、課程開設實施辦法

該課程首先是由導師提出一個指導思想，由學生自由選題。方式有為兩種：一是指導老師根據自己的科研方向設定好課題名稱，由學生選擇，該方法優點是與科技前沿結合較為緊密，缺點是學生興趣和實驗積極性可能不大，容易造成學生為做項目為拿創新學分而做項目，在整個實驗實施過程中不夠積極主動。二是選擇創新實驗題目時突出學生的主體性[5]，學生根據興趣自由選題，優點是學生興趣和實驗積極性比較高，缺點是題目設定的實施合理性較差，與科技前沿的結合較差，項目意義不大。為彌補上面兩種選題情況的優缺點，可以兩種方法結合進行，最好是希望參與創新項目的教師與學生共同協商選題。這樣既能與教師課題及科技前沿結合緊密，與整體的學術科研體系相結合，又能照顧到學生的興趣與實驗積極性，真正讓學生主動積極地參與到創新活動中來[5,6]。

學生選題需要注意以下問題：(1)結合學生專業特點，考慮實際應用價值。(2)有助于學生創新能力的培養。(3)結合學生的興趣與實際能力。(4)選題具有可實施性，難度適中，費用合理。

題目選定之后，同學分別查閱相關資料，提出初步研究方案，老師協助指導并提供實驗條件和實驗經費，同學則自己安排時間，可獨自或兩個人一組研究課題，完成實驗。實驗結束后，由學生撰寫實驗論文，并集中時間答辯和討論，最后論文全部裝訂成冊，以便給以后的同學借鑒和參考。每位同學的成績由各指導老師評定。在課程的實施過程中，導師需要指導學生：(1)要讓學生明白自己所選題目的目的意義和研究成果的應用價值；(2)教會學生基本的實驗操作方法，包括儀器的安全使用、試劑的配置、關鍵實驗技術的操作等；(3)教會學生獲取研究資料和信息的方法，包括如何查詢與本實驗有關的國內外資料；(4)教會學生如何進行實驗結果的整理和分析，包括實驗結果失敗的原因分析和實驗方法的改進；(5)要教會學生先做人再做研究的道理：除了關心學生的實驗進程以外，還要多與學生進行思想交流，教育學生以德為先，實事求是，不要浮躁，不急功近利和弄虛作假；要有團結協作的精神和樂于助人的品德。

三、開設“創新性課程”取得的效果

通過開設植物病理學專業的“創新性課程”，取得了一定效果，主要表現在：

1.學生學到了課堂以外的知識，進一步擴大了知識面。創新課程是結合專業課的教學進行的，大部分同學所選的課題在教材上都沒有現成的答案，有些在專業課教學的范圍以外，如筆者指導的學生中，其探索實驗“水稻基腐病菌胞外活性物質的探索”。學生沒有接觸過，國內也未有相關報道，但同學通過所學的知識，大膽創新，積極探索。其中一位同學將水稻基腐病細菌的胞外上清液注射煙草葉片，24小時后在煙草葉片注射點部位出現細胞壞死現象，進一步將水稻幼苗的根浸入該病菌培養的上清液中，第二天發現水稻幼苗出現萎蔫現象，由此提出水稻基腐病細菌可能產生致病毒素，該實驗結果為進一步研究水稻基腐病菌的致病性奠定了基礎。課程結束后，同學們集中進行交流，相互之間又得到了提高。

2.學生學習的積極性和主動性進一步提高。傳統學生實驗是老師做前期設計準備工作，導致了學生實驗后的印象不深。而創新課程的題目是在老師的指導下，學生根據自己的興趣愛好自己選定，通過網絡查閱有關資料，設計實驗方案，自己準備實驗。創新性和探索性實驗能使學生的學習由被動變為主動。筆者指導的某個學生，周末和節假日都在實驗室，積極主動，熱情很高。

3.學生能夠接觸許多先進儀器，實踐技能進一步提高。平時的實驗由于人數和學時數的限制，不會涉及到有些先進的儀器。有的儀器學生從來沒有見過，更不知道其用途，但在探索性試驗課程中，有的實驗所涉及的儀器較多、較先進，如核酸蛋白分析儀、PCR儀、凝膠成像系統、高速冷凍離心機等，一些同學通過該課程的實驗，可以很熟練地使用很多新儀器。除了傳統的植物病理學研究方法和技術，還接觸了一些現代分子生物學技術；同時該課程的開設也使得儀器的使用率大大提高，促進了科研的開發和發展。

4.培養同學熱愛科學、尊重科學的品德和吃苦耐勞的精神。學生通過自己設計和親手實驗，發現樂趣，激發進一步探索的欲望。通過該課程的學習，使同學們懂得探索真理、探索科學的奧秘需要付出艱辛的努力；科學是老老實實的學問，不能有半點虛偽。

5.為老師的科研提供重要的研究信息和指導。探索性和創新性試驗大多是別人以往沒有做過或沒有報道過的東西，學生在實驗后會有許多新發現，這些對老師今后的研究以及對以后其他同學的進一步探索具有啟發性和指導作用。筆者目前主持的國家自然科學基金項目——整合寄主因子(IHF)對水稻基腐病細菌致病性調控機理研究(31371903)是通過學生探索性的新發現，在此基礎上成功獲得國家資助。同時，研究結果也大大豐富了教學內容，進一步提高了教學水平和科研水平。筆者指導的一些學生的創新實驗還整理出學術論文，在國內核心期刊發表。如以盧夢玲同學為首的實驗小組，通過團結協作、共同努力，撰寫的《紅掌細菌性疫病病原菌的PCR特異性檢測》， 2012年發表在《植物病理學報》刊物上(第42卷第1期)，這是國內植物病理學較高級別的刊物。

四、存在的問題

大學生創新性實驗計劃是一個新生事物，沒有現成的經驗可用，只有在實踐中不斷探索，深入研究，才能取得理想的效果。由于本課程為首次開設，在實驗過程中，難免存在一些不足的地方，具體表現在：

1.實驗用品供需不足。由于學生較多，而且在同一時間實驗，造成有些實驗儀器和玻璃器皿供應不過來。如病菌的分離培養，都需要超凈工作臺、消毒鍋、培養皿等。

2.有些實驗時間拖得太長，學生壓力較大。有關植物病理分子生物學方面的探索實驗，如致病基因的克隆，基因敲除等，難度較大。試劑和耗材費用也較大，如果實驗失敗，則付出的時間更多。有些實驗是連續性的，而學生的學習任務重，創新實驗的時間很難有保證。

3.增加了教師的工作量。學生實驗需要教師在旁邊指導，很多實驗都是利用教師的休息時間進行的，有些實驗是在導師自己的實驗室進行，不少學生的創新實驗經費從導師的科研經費中支出，導致一些老師對開設創新實驗課程的積極性不高。

五、建議進一步完善和改進措施

高等教育要培養出高水平拔尖創新型人才，必須充分發揮創新性教育模式在實驗教學中的積極作用。高等院校的創新實驗激勵機制非常重要，它是調動廣大師生積極參與大學生創新實驗的根本保障[7]。為此，建議進行如下改進措施。

1.充分發揮創新型教師的積極引導作用。傳統教育“教師主講、學生主聽”的教學方式很難吸引學生的注意力、調動學生的積極性。作為創新型教師，應該在教學活動中把教學內容和學生的學習興趣緊密結合起來，使其更加符合學生的認知規律。高校教師要指導學生進行科學研究，首先自己要具有創新思維。教師因人而異，從每個學生的選題，到充分搜集有關資料以及能夠進行認真分析論證，獨立思考，形成自己的見解和觀點；引導學生廣泛涉獵專業相關的知識，最終的目的是要學生懂得研究怎么做、做什么，培養學生的創造性思維[4]。動員更多的教師積極參與指導同學們的創新實驗，要改革教師的教學評價制度，建立科學的教學質量評價指標體系。把提高學生創新能力作為教師教學效果的重要評價標準，引導教師把教學的重點向開發學生的創新潛能傾斜。

2.建立創新實驗課程的激勵制度。學校應制定激勵和獎勵措施，動員更多的老師開設大學生創新實驗課程，使創新教學常態化和規范化。例如根據指導人數的多少以及指導結果的優劣，計算教師的教學工作量；對于在創新實驗課程中表現突出，研究結果以論文形式在核心期刊上公開發表或參加科技競賽獲獎的人員，除了獎勵創新學分以外，還可作為評優加分條件，并給與該學生和指導老師適當的獎金獎勵，同時，該學生所發表的論文經審核鑒定后，可以代替本科畢業論文。

3.開放實驗室，合理安排實驗時間，提高實驗效率。為了提高實驗室和儀器的使用效率，對于某些學生參與較多創新實驗，要錯開同學集中實驗時間，以免造成某些儀器使用上供不應求。學生獨自完成創新實驗課程的時間不應該集中于某個時間，允許自由安排時間；對于實驗失敗或者實驗結果不理想需要重新實驗的學生，應該開放實驗室(包括晚上和周末)；根據實際情況，導師可適當延長創新實驗課程結束的時間。

4.創新實驗結合本科畢業論文，提高畢業論文質量。為進一步提高本科生的畢業論文水平，創新實驗課程可以結合畢業論文同時進行，一方面可節省學生做論文的時間和實驗經費，另一方面可以集中精力提高創新實驗課程和畢業論文的水平和質量。

5.提倡多個老師共同參與創新實驗課程的指導。目前有些創新實驗課程內容比較單一，綜合性不強，學生在一個導師的指導下，創新思維能力受到限制。為了拓寬學生的創新視野，開設創新實驗課程的方式可以是由多位老師共同參與，共同指導，這樣會更有利于學生的創新思維和綜合能力的提高。創新實驗課程經費一部分來自學校課程經費，但我校更大部分的經費來自導師的科研經費，因此，多個導師共同指導，經費共同負擔將為學生創新能力的培養提供保障。

創新是人類文明進步的原動力，是大學教育的靈魂。培養當代大學生的創造性思維是時代賦予當代教育工作者的圣神使命，高校教育要從創新入手，采取各種措施培養大學生的創新性思維。

[ 1 ] 林家棟．農大學生認識“三農”的好實習一農耕學習、農事實習記事[J]．中國農業大學學報，2005，10(4)：5-6．

[ 2 ] 郭網紅．高等院校農科專業改革的思考[J].高等農業教育，2010，l(1)：49-51．

[ 3 ] 陳進軍，安立龍，郭榮發，等.“五階遞進式”實踐教學模式在農科專業創業人才培養中的應用研究[J].農學學報，2011(9):56-60.

[ 4 ] 杜新強，冶雪艷.從大學生創新實驗項目談學生創新能力的培養[J].黑龍江教育(高教研究與評估)，2013,1037(1)：47-48.

[ 5 ] 張福捐，盛淑玲．談大學生創新實驗項目的選擇[J]．教書育人·高教論壇，2012，24(8)：24-25．

[ 6 ] 王珊，何增軍，劉烈.淺談如何有效指導大學生創新實驗項目[J].教育教學論壇, 2013(11)：39-40.

[ 7 ] 張福捐，盛淑玲.大學生創新實驗的開展與深入[J]. 教書育人.高教論壇，2013(2)：16-17.

(編輯：劉偉霄)

2015-03-16

廣東省高等教育教學改革項目:“《普通植物病理學教學實習》的改革與探索”(編號：GDJG20142094);華南農業大學2014年度教育教學改革與研究重點項目：“《普通植物病理學教學實習》的改革與探索”(編號：JG14016)。

劉瓊光(1964-)，男，江西吉安人，博士，副教授，主要從事植物病理學研究。

G642.0

A

1008-6927(2015)03-0006-03