合理“增負”提升本科生實驗課程教學效果

李葵花

摘 要：該文以“馬鈴薯試管薯誘導實驗”課程為例，分析了合理“增負”對實驗課程教學效果的提升作用。基于培養基中高濃度蔗糖誘導馬鈴薯試管薯實驗的基礎上，增加了觀摩視頻和利用最新研究成果來誘導試管薯實驗的內容，并以小論文形式提交實驗報告。結果表明，合理“增負”使學生掌握了多渠道生產馬鈴薯塊莖技術，提高了綜合實踐技能和科研思維能力，提升了實驗課程的教學效果，達到了培養應用型人才的教學目的。

關鍵詞：合理“增負”;實驗課程;教學效果

中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2021）24-0128-03

“Reasonable Burden Increasing” Improve the Teaching Effects of College Students′ Experiment Course

——Taking Potato Microtuber Induction as an Example

LI Kuihua

（Agricultural College of Yanbian University， Yanji 133002， China）

Abstract： In this paper， taking the experimental course of “potato microtuber induction” as an example， analyzes the effects of “Reasonable Burden Increasing” on the teaching effects of experimental course. potato microtuber induction based on the higher sugar concentration in medium， this paper was added the contents of watching video related to tuber formation and the latest research findings were applied to the experiment，and finally submitted the experimental report in an research paper formats. The results showed that college students learned varied technology of potato tuber induction， improved the comprehensive practical skills and scientific research ability， and enhanced the teaching effect of experimental courses by “Reasonable Burden Increasing” teaching method， to achieve the teaching goal of cultivating practical talented person.

Key words： Reasonable Burden Increasing; Experimental course; Teaching effect

實驗教學是培養學生實踐能力、創新能力和科學素質的重要途徑[1]。馬鈴薯種薯生產內容是農學專業開設的種子生產學課程中無性系種子生產章節中必講授的重要內容之一，集較強的理論性、實踐性和應用性于一身。馬鈴薯種薯生產技術涉及生物技術、栽培學、設施園藝學等多門學科，受實驗課時的限制，延邊大學農學院以往的馬鈴薯塊莖誘導實驗僅設置生物技術方法誘導試管薯實驗，要求學生掌握馬鈴薯擴繁技術及誘導試管薯技術。該技術只是馬鈴薯種薯生產中的部分環節，滿足不了知識的更新，培養創新思維人才的需求及學生就業的需求。因此，如何通過實驗教學培養出理論與實踐能力相結合的高素質人才，培養出生產實踐能力較強的從事農業生產的人才，已成為眾多農業院校教學理念和一線教師所承擔的教學任務。中華人民共和國教育部（教高函[2018]8號）文件指出，對大學生進行合理“增負”是提升學生綜合素質的途徑之一。為了提升大學生的實踐能力與科學素養，在原實驗基礎上，增加了網上相關視頻學習，將最新研究成果應用于實驗中，探討了合理“增負”對提升學生實驗能力的效果，為其他實驗模塊及其他課程的實驗教學的合理“增負”提供借鑒。

1 馬鈴薯試管薯誘導實驗教學中存在的問題

馬鈴薯是無性繁殖作物，其原原種生產因僅需要超凈工作臺和低溫黑暗條件而不具備雜交種種子生產基地的農業院校提供開展完整的種子生產研究實驗條件。但因受實驗學時限制及科研成果的理解程度不深等主客觀原因的影響，馬鈴薯誘導試驗僅僅局限于經典的培養基配置、試管苗擴繁及高蔗糖濃度下試管薯誘導等基礎性理論相關的實驗內容，缺乏試管薯誘導系統性及方法的多樣性，難以滿足拓展學生的科研熱情和培養學生的創新性。為了能在實驗教學中提高學生的學習興趣和實驗操作技能、培養學生創新思維能力，切實增強教學質量，本研究在原有的實驗基礎上增加了線上資源，驗證性和前沿試驗內容，以期提升學生的實際科研技能和科研能力。

2 馬鈴薯試管薯誘導實驗“增負”教學方案

2.1 實驗原理 試管薯誘導實驗包括以下4個方面的試驗原理：第1個原理是植物細胞全能性，即指已分化的細胞仍然具有分化發育成新個體的潛能;蔗糖在培養基中提供碳源[3]，本實驗將脫毒組培苗單葉節莖段繼代于含低濃度蔗糖MS培養基中誘導了完整的馬鈴薯小苗。第2個原理是植物經過一定時期的營養生長之后，通過外界條件的響應而轉變其生長相[4]，本實驗將把馬鈴薯小苗利用高濃度蔗糖MS培養基誘導了馬鈴薯試管薯。第3個原理是適當的生長素和細胞分裂素的比例改變植物細胞分化的方向[5]，本實驗根據已報道的研究結果，進行了激素對試管薯形成的影響試驗。第4個原理是脅迫抑制植物的生長發育，但適當脅迫會促進植物某器官生長發育或提高其抗性[6]。本實驗將“國家自然基金委”資助下完成的研究成果應用于本科生實驗中，即進行了適當酸處理促進馬鈴薯試管薯的形成。

2.2 實驗目的 通過馬鈴薯試管薯誘導試驗的“增負”，課前通過線上資源的學習脫毒組培苗獲得技術及其原理，提高學生獨立獲取知識的自主學習能力;通過獨立完成各種試管薯誘導試驗，培養學生獨立工作能力和創新思維能力，提高分析實驗數據能力，提高論文寫作能力;通過把最新科研成果融入本科生實驗，使學生掌握該領域的最新科研動態的同時，培養教師將最新科研成果合理融合于教學研究能力。

2.3 主要的實驗方法 “增負”之前，利用實驗室現有的脫毒組培苗進行大量擴繁，觀察組培苗的生長狀態，之后誘導試管薯，最后調查試管薯的數量和重量。“增負”之后，學生利用線上資源自主學習脫毒組培苗獲得技術與原理，加強學生對脫毒組培苗在馬鈴薯種薯生產上的意義;增加了利用酸處理技術和植物生長調節劑來誘導試管薯的實驗，讓學生掌握了多渠道獲得試管薯的方法;最后通過調查葉片數量、試管薯數量、試管薯重量，并通過統計分析，得出最好的試管薯誘導技術。另外，“增負”之前，學生完成實驗之后，學生提交一份實驗報告，報告內容包括老師課前講授的實驗原理、實驗材料、實驗儀器、實驗步驟以及學生做實驗得出的實驗結果。“增負”之后，要求學生查找相關領域論文，提交小論文，包括摘要、關鍵詞、前沿、實驗材料與方法、結果分析、討論、參考文獻等。

3 教學效果

馬鈴薯試管薯實驗“增負”效果對學生掌握試管薯形成實驗效果非常明顯，合理地事先安排自主學習脫毒方法及脫毒原理的線上視頻，增加激素配置驗證性實驗和酸處理前沿研究成果，并安排拍照和調查數據環節，最后要求對數據進行統計分析，使學生掌握了科學地分析實驗結果的方法。

3.1 合理“增負”使學生了解該領域前沿科研動態 馬鈴薯試管薯誘導實驗操作性極強，又容易觀察植株生長狀態及器官變化。由于實驗操作不受季節限制，學生通過觀察組培苗的污染情況隨時決定實驗加減與否，確保實驗有序進行，同時使學生認知科研的嚴謹性和重復性。在不適合試管薯誘導的低濃度蔗糖條件下酸處理植株的試管薯成功被誘導，該結果是授課教師通過國家自然基金項目資助下獲得的最新研究成果，并將該研究結果發表于SCI雜志。將該研究及結果在融合于試管薯誘導實驗中，使學生接觸該領域的前沿研究工作，并鼓勵學生通過查詢最新研究論文，繼續跟蹤科研動態，確保學生真正掌握該領域的研究過程，培養學生對科研的態度[7]。

3.2 合理“增負”有利于完善實驗課程的設計 要從實驗課中使學生系統地掌握某一知識，必須將選擇實驗材料、經典的實驗內容與前沿的研究成果內容有機結合。通過線上視頻的自學更加鞏固課堂上講授的理論知識的同時，在馬鈴薯脫毒苗擴繁之后增加了一個酸處理過程和激素誘導試管薯培養基的配置，在原有的實驗過程中系統、合理地增加實驗內容，達到了讓學生掌握一個問題從多種角度思考和分析的能力。課堂內容的“增負”，要求教師根據自己的科研工作，或者學習最新論文時，發現適合融合于本科生實驗課程的相關內容。這雖然對教師進一步拓寬知識和完善目前的實驗課程內容有積極作用，但同時也對教師在時間和備課上給予了一定的壓力，因此如何協調好該矛盾有待于進一步探討。

3.3 合理“增負”使學生初步掌握撰寫論文的能力 實驗結束后，要求每位同學根據調查的實驗數據撰寫科學論文。學生除了要求的試管薯數量的調查之外，也可以進行其他株高、試管薯重量等其他塊莖特性，并利用統計軟件進行統計分析;通過查找資料進行討論。在此撰寫過程中與教師的互動，慢慢培養撰寫論文的能力，為今后的畢業論文及科學研究奠定一定的基礎。

4 結語

實驗課程中，合理“增負”對學生和教師提出了更高的要求[8]。教師考慮學生的學習狀況，在原實驗基礎上合理地增加線上知識和前沿的科研成果內容;學生可獨立或者小組形成獨立完成全部實驗內容;要求每個學生根據實驗數據撰寫小論文。通過以上實驗提升了學生的實驗技能，撰寫論文的寫作能力，培養嚴謹地科研態度，同時使教師更加具有融合科研成果應用于教學當中的教學能力。

參考文獻

[1]朱峰，紀兆林，錢坤.病毒誘導基因沉默技術引入普通生物學實驗教學實踐[J].生物學雜志，2020，37（3）：127-129.

[2]李陳，劉洪祥.“課程與教學論”中大學生自主學習的教學策略分析[J].中國教育學刊，2014，09：142-143.

[3]陳勁楓.植物組織培養與生物技術[M].北京：科學出版社，2018.

[4]王忠.植物生理學[M].北京：中國農業出版社，2019.

[5]胡月清，詹爽，庫文珍，等.ABA和GA3對馬鈴薯試管薯形成及淀粉積累的協同調控[J].分子植物育種，2017，15（10）：4210-4214.

[6]龔靜，鄭順林，熊湖，等.馬鈴薯種薯播前溫度處理對苗期抗旱能力的影響[J].四川農業大學學報，2020，03：251-256.

[7]林陽君，陳肇娜.思維導圖在可視化教學中的運用——以高職《生物制藥工藝技術》課程為例[J].高教論壇，2018，34（4）：45-48.

[8]張俊，張志勝.功利性學習、非理性評教與大學生增負實施困境[J].當代青年研究，2020，366（3）：73-77，104.

（責編：張宏民）