創新性實驗教學的探索與實踐

黃遠，楊文杰，別之龍，程菲，成金桃，楊麗

|摘要|創新性實驗教學不僅是大學教學體系中的重要方面，也是培養創新型人才不可缺少的重要途徑。本文以創新性實驗課——“蔬菜嫁接育苗綜合實驗” 建設為例，對創新性實驗教學進行了探索和實踐。實驗課程的開設與嫁接苗生產實際和科學研究相結合。堅持以學生為主體、教師為主導的原則開展實驗內容的設計和執行。重視創新性實驗課程網絡建設，完善創新性實驗的考核體系。通過對創新性實驗課程的探索與實踐，拓展了學生的知識面，學生的創新能力和綜合素質得到顯著提升。

創新代表著進步與發展，培養大學生的創新能力，是社會對高校教育的必然要求。創新性實驗教學項目是高等院校為了進一步調動學生的主動性、積極性和創造性，激發學生的創新能力的一種教學模式，在教師的指導下，學生自主設計實驗方案，開展探索研究，進行數據分析處理和實驗報告撰寫。創新性實驗教學項目區別于傳統實驗教學項目的根本點是綜合性強、覆蓋面大、跨度廣。華中農業大學高度重視大學生創新性實驗教學，每年均有經費支持，本科實驗教學中心、學院專業實驗室、創新教育基地等積極配合，在儀器設備、場地、教師技術指導等各方面給予大力的支持，取得了不少研究成果[1-4]。為了培養學生的實踐創新能力，本文以創新性實驗課程——“蔬菜嫁接育苗綜合實驗”建設為例，對創新性實驗教學項目進行了探索和實踐，主要從以下幾方面入手。

創新性實驗的開設與

生產實際和科學研究相結合

蔬菜嫁接技術是一項防治茄果類、瓜類蔬菜土傳病害，提高多種非生物逆境抗性，增加肥水利用效率，減少化肥和農藥使用，增加產量，促進蔬菜產業可持續發展的有效措施，在國內外已得到廣泛應用[5]。目前中國40%的西瓜，20%的甜瓜，30%的黃瓜，15%的茄子，1%的番茄和辣椒采用嫁接栽培，已經形成龐大的蔬菜育苗產業[6]。因此，農業生產中對嫁接育苗技術人才的需求較大。該課程的開設主要依托華中農業大學設施蔬菜生長發育和調控課題組，課題組經過近二十年在蔬菜嫁接的基礎理論、新技術、新標準等方面的深入研究，主持了多項國家和省部級科研項目，做了大量的基礎工作，發表了100多篇科研論文，2014年組織召開了第一屆國際園藝學會蔬菜嫁接研討會。同時也指導多屆本科生與研究生深入嫁接苗生產企業第一線，將科技成果進行轉化和示范。指導教師的科技思維與科研成果轉化為創新性教學實驗內容，有利于保持實驗教學的先進性，使學生在本科學習階段就能接觸本學科的科技前沿，學習科學研究的新技術、新方法、新知識，更有利于其創新意識和創新能力的培養。

教師主導下學生自主開展

實驗內容的設計和執行

“蔬菜嫁接育苗綜合實驗”創新性實驗課程面向全校各專業所有年級全日制本科生開放，每年春季開設1次，一共30學時，包括基本理論2學時，基質、穴盤、種子準備4學時，砧木和接穗播種6學時，嫁接操作4學時，嫁接愈合期和愈合后管理10學時，嫁接苗質量評價4學時。課程計1學分，每次選課人數限制為30人，課程已經連續開設8年。在項目的實施過程中，教師始終起主導作用，確保學生的主體地位。學生選課完成后，在正式實驗之前有2學時的理論課，教師會系統講解蔬菜嫁接的發展歷史、嫁接目的、嫁接方法、嫁接苗管理方法、嫁接生物學機理以及課程實驗設計、考核要求等內容，讓學生了解相關背景基礎知識和課程基本要求。在2學時的理論課堂上，組織同學們相互認識并完成分組工作，一般5人一小組，推薦出小組長，之后一起商討實驗方案，并建立QQ群。

通過老師的引導，創新性實驗實施前以小組為單位查閱文獻資料，理清實驗思路，確定具體的實驗處理。例如在蔬菜嫁接育苗綜合實驗中，一般明確具體的蔬菜嫁接接穗對象，本課程統一使用西瓜為接穗，便于課程考核，然后以育苗基質、砧木、嫁接方法、環境管理、外源物質處理等為變量開展實驗內容設計。無論設計何種實驗內容，每個學生均需完成包括育苗基質準備、浸種催芽、播種育苗、嫁接操作、愈合期管理、愈合后管理、種苗質量評價等在內的一套完整的訓練內容。實驗設計期間每位學生通過QQ群進行組內交流，各抒己見，共同形成小組設計方案并提交給老師審核，教師再對方案提出修改建議。

實驗一般都在華中農業大學蔬菜基地育苗溫室進行，指導教師全程參與并實時指導，每個基本的實驗環節老師會提前進行示范，目的是讓學生掌握基本的蔬菜嫁接苗生產技術規范，為今后從事相關工作奠定扎實的基礎。另外，很多選課的學生來自大一和大二，有的來自非農科專業，對實驗課基本理論和實驗技能的掌握較薄弱，指導教師的及時指導非常重要，不僅可以使學生掌握基本的實驗理論、規范的操作技能從而確保實驗的準確性，還可以引導學生重視實驗過程、實驗記錄，指導學生對實驗現象進行合理的分析和討論，培養學生的創新意識以及認真嚴謹的科學態度。實驗結束后，組織同學們對實驗結果進行總結和分析，因為每個實驗小組的實驗設計都有區別，通過交流討論，可以讓每個同學除了清楚自己的實驗結果外，還了解其他同學的實驗結果，對自己的實驗結果認識也會更上一個臺階。

重視課程網絡建設

在網絡資源共享的大背景下，利用學校的課程中心網站，指導教師填寫教學任務單，在課程中心網站完成項目課程信息錄入，包括課程簡介、教學大綱、教師簡介、教學日歷、教學資料等。通過學校組織專家的審查后，實驗課程面向學生選課。網站為課程項目宣傳、學生選課以及師生交流提供了良好的平臺，因此要及時更新信息，如課程大綱、教學計劃表、教學資料等。此外，為了便于師生交流，筆者為該項目提供了1個QQ交流群，師生可以就實驗項目的進展、存在的問題等內容，通過文字、語音、圖片和視頻的方式進行探討。

完善創新性實驗的考核體系

創新性實驗效果的評價與驗證性實驗的評價不同。后者更多的是注重結果的正確與否，而創新性實驗重點在于培養學生獨立解決實際問題以及創新的能力，因此在評價實驗效果時要注重過程，尤其是蔬菜嫁接育苗實驗持續時間長達30～45天，很多學生利用中午和周末時間進行實驗。學生平時對材料培養的好壞直接關系到實驗的成敗。該課程從以下方面進行考察：學生實驗方案的科學性和創新性，實驗過程的完整性和嫁接工效（嫁接速度×嫁接成活率），實驗報告撰寫的規范性和實驗結果分析的合理性，要求每個學生提交3000字以上的實驗報告。雖然每個小組一起進行實驗，但是實驗報告必須由每個學生獨立完成。學生最后的總成績由3部分構成：實驗設計及到堂情況占20%，實驗過程和嫁接工效的評估占30%，實驗報告成績占50%。

創新性實驗的探索與實踐的效果

首先，該探索與實踐拓展了學生的知識面。由于創新性蔬菜嫁接育苗實驗具有綜合性和探索性，學生來自多學科，要求學生能靈活地運用多種知識，甚至有的知識以前沒有接觸過，這就要求學生能自主地進行學習，知識面要廣。如有幾位同學是計算機、經濟學、社會學專業的，生物學和農業基礎知識較為薄弱，他們為了更好地進行實驗，自發地找了很多嫁接育苗文獻來閱讀，因此，學生的知識面得到拓展，通過不同同學的配合實現了跨學科和跨專業的結合。

其次，該探索與實踐提高了學生進行探索式學習的能力。創新性實驗教學項目要求學生主動查閱資料、自主設計方案，組成團隊開展實驗，就是要求學生通過自主獲得知識，掌握創新工作所必須的探究能力，培養探索未知世界的積極態度。在實踐中發現問題，解決問題，并逐步養成創新習慣。

最后，該探索與實踐提高了學生的綜合素質。蔬菜嫁接育苗綜合實驗要求學生構建自己的實驗體系，并獲得成活的蔬菜嫁接苗，這些都有利于培養學生統觀全局的能力和系統思考的能力，讓學生理解并學會溝通與協作，培養團隊精神，提升實際分析問題與解決問題的能力，提高了學生的綜合素質。項目開展以來，選修創新性實驗教學項目的同學中有多人主持了國家級“國家大學生創新性實驗計劃”項目，并出色完成項目。有的同學選擇在本課題組攻讀研究生，繼續探索蔬菜嫁接背后的奧秘。

綜上所述，“蔬菜嫁接育苗綜合實驗”創新性實驗課程的建設充分結合了產業實際和指導教師課題組的科研成果，堅持以學生為主體、教師為主導的原則，重視網絡課程建設，完善考核體系，拓展了學生的知識面，學生的探索式學習和綜合素質得到顯著提升。大學生創新性實驗教學項目為培養大學生的創新意識和綜合能力提供了一種可借鑒的模式。

參考文獻

[1] 成協設，劉薇，王立金.開展創新性實驗教學實現理論到創新的有效對接[J]. 實驗室科學，2011，14（1）：200-202.

[2] 李敏，蔣高鵬，郭愛玲，等.大學生創新性實驗探析[J].現代農業科技，2008（20）：343-344.

[3] 郭愛玲，侯家奎，王春潮，等.談如何開展大學生創新性實驗教學項目的研究“高等院校大學生食堂食品安全與衛生的調查及對策研究”[J].現代農業科學，2008，15（5）：104-105.

[4] 盛龍，黃茜.創新性實驗教學實踐項目改革初探—以“特色風味雞蛋干制備與品質評價”課程項目建設為例[J].教育教學論壇，2017（4）：269-270.

[5] 國志信，杜南山，孫治強，等，專業課教學與育人緊密結合—馬克思主義哲學原理在蔬菜嫁接育苗技術教學中的應用[J].教育現代化，2019，6（40）：181-183.

[6] Huang Y， Kong Q S， Chen F， et al. The history， current status and future prospects of vegetable grafting in China[J]. Acta Horticulturae， 2015（1086）： 31-40.

*項目支持：華中農業大學創新性實驗教改項目，湖北省一流本科專業建設項目。

作者簡介：黃遠（1982-），男，副教授，博士，研究方向為蔬菜嫁接。E-mail：huangyuan@mail.hzau.edu.cn。

**通信作者：別之龍（1970-），男，教授，博士，主要從事設施園藝方面的教學和科研工作。E-mail：biezl@mail.hzau.edu.cn。

[引用信息]黃遠，楊文杰，別之龍，等.創新性實驗教學的探索與實踐——以“蔬菜嫁接育苗綜合實驗”課程建設為例[J].農業工程技術，2020，40（10）：66-68.