基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《種子學(xué)》實驗教學(xué)改革

劉子凡 王 英 馬啟林 羅文杰

（海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院，海口 570228）

近年來，部分用人單位反映農(nóng)學(xué)專業(yè)的畢業(yè)生存在動手及創(chuàng)新能力差的問題[1]，這種負(fù)面評價在一定程度上影響了農(nóng)學(xué)專業(yè)的聲譽和就業(yè)率。那么，如何提高農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生的動手意識及其創(chuàng)新能力？實驗教學(xué)在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實踐能力方面具有特殊作用[2]，同時還可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，深化對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣[3]。

《種子學(xué)》是農(nóng)學(xué)專業(yè)的必修課程，它是聯(lián)系《作物育種學(xué)》和《作物栽培學(xué)》的橋梁，兼具理論性和實踐性。然而，該課程的實驗教學(xué)長期處于從屬地位，實驗教師多以滿足教學(xué)要求和完成教學(xué)大綱任務(wù)為目的，并按照固定的上課時間、固定的實驗內(nèi)容、固定的實驗儀器、固定的實驗操作、固定的考核方法的“五個固定”模式開展教學(xué)[4]，這種教學(xué)模式難以培養(yǎng)出具有創(chuàng)新性思維能力的學(xué)生。鑒于此，為了培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力的種業(yè)人才，海南大學(xué)熱帶作物學(xué)院《種子學(xué)》教學(xué)團(tuán)隊在該課程理論教學(xué)改革獲得成功的基礎(chǔ)上[5]，以海南大學(xué)作物學(xué)一流學(xué)科、農(nóng)學(xué)國家級一流專業(yè)和《種子學(xué)》校級精品網(wǎng)課建設(shè)為契機，又從實驗內(nèi)容、教學(xué)方法及考核方式等方面對《種子學(xué)》實驗教學(xué)進(jìn)行了連續(xù)3 年的改革嘗試，并取得了一定的成效。

1 改進(jìn)實驗教學(xué)內(nèi)容

《種子學(xué)》實驗共16 學(xué)時，5 個實驗項目。長期以來，老師都遵照教學(xué)大綱的規(guī)定安排實驗，幾乎都是最基本的驗證性實驗，較少涉及綜合性實驗和設(shè)計性實驗。

為了讓實驗內(nèi)容先進(jìn)、新穎，課程團(tuán)隊進(jìn)行了如下改革。首先，開課前認(rèn)真梳理《植物學(xué)》《作物育種學(xué)》《作物栽培學(xué)》等課程的實驗項目與內(nèi)容，避免出現(xiàn)重復(fù)。其次，將驗證性實驗改為創(chuàng)新性實驗或綜合性實驗。種子物理性的測定實驗 引導(dǎo)學(xué)生分析測定種子靜止角、自流角傳統(tǒng)裝置的缺陷，自制出更佳的靜止角和自流角測定裝置[6-7]；找出測定種子比重方法的不足，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。種子凈度分析實驗 在常規(guī)的凈度分析內(nèi)容外，增設(shè)了種子扦樣，要求學(xué)生對扦樣方法“找茬”并提出解決方法，還引導(dǎo)學(xué)生對種子凈度復(fù)雜的計算進(jìn)行編程或利用Excel 軟件簡化計算。電導(dǎo)率法測種子活力實驗 更新為涉及種子老化、種子發(fā)芽、種子活力測定及其計算、活力指數(shù)相關(guān)分析等內(nèi)容的綜合性實驗。種子平衡水分測定實驗 綜合種子水分測定和曲線方程的DPS 軟件模擬方法等。最后，增設(shè)電泳法測定種子純度實驗，讓學(xué)生掌握垂直電泳的基本操作，理解4 種種子貯藏蛋白的提取、分離及分析方法。具體實驗項目見表1。從表1中可知，《種子學(xué)》實驗內(nèi)容涵蓋了種子生理、種子加工和種子檢驗等領(lǐng)域。

2 革新實驗教學(xué)方法

傳統(tǒng)實驗教學(xué)多采用“一講課二巡視”的教學(xué)方法，準(zhǔn)備工作也基本上由老師完成，學(xué)生只需按照老師的講解按部就班操作即可。這種教學(xué)方法雖然可以確保教學(xué)效率，但學(xué)生創(chuàng)新思維受限，積極性不高，興趣不大。課程團(tuán)隊采取以“學(xué)生探索為主，老師提點輔助”的教學(xué)方式，讓學(xué)生全程參與實驗。學(xué)生課前參考實驗指導(dǎo)書設(shè)計實驗步驟，課中既當(dāng)導(dǎo)演又當(dāng)演員，課后反思總結(jié)。老師課前審核實驗方案，課中不講解基本理論，不預(yù)設(shè)實驗步驟，只進(jìn)行指導(dǎo)和答疑，課后對共性問題進(jìn)行歸納講解[8]。實施新的教學(xué)方法后，學(xué)生的創(chuàng)新意識明顯增強，動手操作能力也有了質(zhì)的提升。

表1 《種子學(xué)》實驗項目配置表

3 設(shè)置多樣化考核方式

考核是檢驗課程效果的一個有效手段，考核成績直接影響教師的教學(xué)和學(xué)生的學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)實驗考核常采用單一的實驗報告方式，以致實驗課堂動手操作者少、旁觀者多，且不記錄實驗過程、異常現(xiàn)象和結(jié)果，實驗報告照抄實驗教材或老師板書，按預(yù)設(shè)結(jié)果處理，無視實際的實驗結(jié)果，更別談實驗失敗的原因分析和解決思路。導(dǎo)致學(xué)生的實驗報告幾乎是千篇一律，老師批閱和評分特別困惑。

課程團(tuán)隊設(shè)置多樣化考核方式。總評成績由3 部分構(gòu)成，即第1 部分課中實時考核，觀察學(xué)生實驗操作并評分；第2 部分期末測試，以隨機抽題的形式進(jìn)行操作考核和原理測試；第3 部分提交實驗報告，改進(jìn)實驗報告格式，設(shè)計性實驗報告寫小論文，綜合性實驗報告寫綜述。小論文要求包括實驗設(shè)計、數(shù)據(jù)表格、實驗圖片、統(tǒng)計分析、討論或思考；綜述要求包括綜合實驗內(nèi)容及其關(guān)聯(lián)分析、教材測定方法中可能存在的缺點及其解決方法。總評成績第1 部分占40%，第2 部分占30%，第3 部分占30%[9]。

多樣化的考核方式使學(xué)生感到壓力，進(jìn)而產(chǎn)生動力。課前、課中爭當(dāng)主角，爭相操作，親身體驗，抄襲實驗報告現(xiàn)象明顯減少，報告各具特色。總之，實驗課的氣氛與效果明顯好轉(zhuǎn)，學(xué)生的書面表達(dá)及分析總結(jié)能力也得到明顯提升。

4 利用自媒體平臺和知識競賽手段，強化實驗教學(xué)內(nèi)容

驗證性實驗更改為創(chuàng)新性或設(shè)計性實驗后，老師投入的精力與實際教學(xué)學(xué)時完全不匹配，學(xué)生會因問題不能及時解決而草草結(jié)束實驗，為了妥善解決這些難題，課程團(tuán)隊選擇利用自媒體平臺和知識競賽方式。比如，老師將儀器操作和學(xué)生在實驗過程中可能遇到的問題拍成視頻，學(xué)生將實驗過程中實際遇到的問題、解決方法和實驗成果錄成視頻，在微信或QQ 等自媒體平臺進(jìn)行互動，通過評論、點贊等方式交流心得[10]，這些視頻也可為日后的教學(xué)提供參考素材。另外，在《種子學(xué)》實驗課程開設(shè)期間舉辦1～2 場知識競賽和實驗操作的抖音或快手視頻評選等校園文化活動，以提高學(xué)生的參與積極性，強化學(xué)生對實驗內(nèi)容的理解。

我國種子產(chǎn)業(yè)處于不斷變化、迅速發(fā)展的階段，對專業(yè)人才的實踐操作技能及創(chuàng)新能力要求不斷提高。實踐表明，基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的《種子學(xué)》實驗教學(xué)模式有利于學(xué)生理論知識的夯實和實踐創(chuàng)新能力的發(fā)展，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。