創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

黃遠(yuǎn)，楊文杰，別之龍，程菲，成金桃，楊麗

|摘要|創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是大學(xué)教學(xué)體系中的重要方面，也是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才不可缺少的重要途徑。本文以創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課——“蔬菜嫁接育苗綜合實(shí)驗(yàn)” 建設(shè)為例，對(duì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了探索和實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)與嫁接苗生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)研究相結(jié)合。堅(jiān)持以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的原則開(kāi)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和執(zhí)行。重視創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，完善創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的考核體系。通過(guò)對(duì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程的探索與實(shí)踐，拓展了學(xué)生的知識(shí)面，學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)得到顯著提升。

創(chuàng)新代表著進(jìn)步與發(fā)展，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，是社會(huì)對(duì)高校教育的必然要求。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目是高等院校為了進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力的一種教學(xué)模式，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，開(kāi)展探索研究，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目區(qū)別于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的根本點(diǎn)是綜合性強(qiáng)、覆蓋面大、跨度廣。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)高度重視大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，每年均有經(jīng)費(fèi)支持，本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心、學(xué)院專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新教育基地等積極配合，在儀器設(shè)備、場(chǎng)地、教師技術(shù)指導(dǎo)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(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，本文以創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程——“蔬菜嫁接育苗綜合實(shí)驗(yàn)”建設(shè)為例，對(duì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目進(jìn)行了探索和實(shí)踐，主要從以下幾方面入手。

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)與

生產(chǎn)實(shí)際和科學(xué)研究相結(jié)合

蔬菜嫁接技術(shù)是一項(xiàng)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(nóng)藥使用，增加產(chǎn)量，促進(jìn)蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效措施，在國(guó)內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用[5]。目前中國(guó)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(jīng)形成龐大的蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)[6]。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對(duì)嫁接育苗技術(shù)人才的需求較大。該課程的開(kāi)設(shè)主要依托華中農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育和調(diào)控課題組，課題組經(jīng)過(guò)近二十年在蔬菜嫁接的基礎(chǔ)理論、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)等方面的深入研究，主持了多項(xiàng)國(guó)家和省部級(jí)科研項(xiàng)目，做了大量的基礎(chǔ)工作，發(fā)表了100多篇科研論文，2014年組織召開(kāi)了第一屆國(guó)際園藝學(xué)會(huì)蔬菜嫁接研討會(huì)。同時(shí)也指導(dǎo)多屆本科生與研究生深入嫁接苗生產(chǎn)企業(yè)第一線，將科技成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化和示范。指導(dǎo)教師的科技思維與科研成果轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新性教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有利于保持實(shí)驗(yàn)教學(xué)的先進(jìn)性，使學(xué)生在本科學(xué)習(xí)階段就能接觸本學(xué)科的科技前沿，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的新技術(shù)、新方法、新知識(shí)，更有利于其創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

教師主導(dǎo)下學(xué)生自主開(kāi)展

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)和執(zhí)行

“蔬菜嫁接育苗綜合實(shí)驗(yàn)”創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程面向全校各專業(yè)所有年級(jí)全日制本科生開(kāi)放，每年春季開(kāi)設(shè)1次，一共30學(xué)時(shí)，包括基本理論2學(xué)時(shí)，基質(zhì)、穴盤(pán)、種子準(zhǔn)備4學(xué)時(shí)，砧木和接穗播種6學(xué)時(shí)，嫁接操作4學(xué)時(shí)，嫁接愈合期和愈合后管理10學(xué)時(shí)，嫁接苗質(zhì)量評(píng)價(jià)4學(xué)時(shí)。課程計(jì)1學(xué)分，每次選課人數(shù)限制為30人，課程已經(jīng)連續(xù)開(kāi)設(shè)8年。在項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，教師始終起主導(dǎo)作用，確保學(xué)生的主體地位。學(xué)生選課完成后，在正式實(shí)驗(yàn)之前有2學(xué)時(shí)的理論課，教師會(huì)系統(tǒng)講解蔬菜嫁接的發(fā)展歷史、嫁接目的、嫁接方法、嫁接苗管理方法、嫁接生物學(xué)機(jī)理以及課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、考核要求等內(nèi)容，讓學(xué)生了解相關(guān)背景基礎(chǔ)知識(shí)和課程基本要求。在2學(xué)時(shí)的理論課堂上，組織同學(xué)們相互認(rèn)識(shí)并完成分組工作，一般5人一小組，推薦出小組長(zhǎng)，之后一起商討實(shí)驗(yàn)方案，并建立QQ群。

通過(guò)老師的引導(dǎo)，創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)實(shí)施前以小組為單位查閱文獻(xiàn)資料，理清實(shí)驗(yàn)思路，確定具體的實(shí)驗(yàn)處理。例如在蔬菜嫁接育苗綜合實(shí)驗(yàn)中，一般明確具體的蔬菜嫁接接穗對(duì)象，本課程統(tǒng)一使用西瓜為接穗，便于課程考核，然后以育苗基質(zhì)、砧木、嫁接方法、環(huán)境管理、外源物質(zhì)處理等為變量開(kāi)展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)。無(wú)論設(shè)計(jì)何種實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，每個(gè)學(xué)生均需完成包括育苗基質(zhì)準(zhǔn)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(zhì)量評(píng)價(jià)等在內(nèi)的一套完整的訓(xùn)練內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)期間每位學(xué)生通過(guò)QQ群進(jìn)行組內(nèi)交流，各抒己見(jiàn)，共同形成小組設(shè)計(jì)方案并提交給老師審核，教師再對(duì)方案提出修改建議。

實(shí)驗(yàn)一般都在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜基地育苗溫室進(jìn)行，指導(dǎo)教師全程參與并實(shí)時(shí)指導(dǎo)，每個(gè)基本的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)老師會(huì)提前進(jìn)行示范，目的是讓學(xué)生掌握基本的蔬菜嫁接苗生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，為今后從事相關(guān)工作奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。另外，很多選課的學(xué)生來(lái)自大一和大二，有的來(lái)自非農(nóng)科專業(yè)，對(duì)實(shí)驗(yàn)課基本理論和實(shí)驗(yàn)技能的掌握較薄弱，指導(dǎo)教師的及時(shí)指導(dǎo)非常重要，不僅可以使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)理論、規(guī)范的操作技能從而確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，還可以引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)過(guò)程、實(shí)驗(yàn)記錄，指導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行合理的分析和討論，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)以及認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，組織同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和分析，因?yàn)槊總€(gè)實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)都有區(qū)別，通過(guò)交流討論，可以讓每個(gè)同學(xué)除了清楚自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果外，還了解其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果認(rèn)識(shí)也會(huì)更上一個(gè)臺(tái)階。

重視課程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

在網(wǎng)絡(luò)資源共享的大背景下，利用學(xué)校的課程中心網(wǎng)站，指導(dǎo)教師填寫(xiě)教學(xué)任務(wù)單，在課程中心網(wǎng)站完成項(xiàng)目課程信息錄入，包括課程簡(jiǎn)介、教學(xué)大綱、教師簡(jiǎn)介、教學(xué)日歷、教學(xué)資料等。通過(guò)學(xué)校組織專家的審查后，實(shí)驗(yàn)課程面向?qū)W生選課。網(wǎng)站為課程項(xiàng)目宣傳、學(xué)生選課以及師生交流提供了良好的平臺(tái)，因此要及時(shí)更新信息，如課程大綱、教學(xué)計(jì)劃表、教學(xué)資料等。此外，為了便于師生交流，筆者為該項(xiàng)目提供了1個(gè)QQ交流群，師生可以就實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的進(jìn)展、存在的問(wèn)題等內(nèi)容，通過(guò)文字、語(yǔ)音、圖片和視頻的方式進(jìn)行探討。

完善創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的考核體系

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)效果的評(píng)價(jià)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)不同。后者更多的是注重結(jié)果的正確與否，而創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題以及創(chuàng)新的能力，因此在評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)效果時(shí)要注重過(guò)程，尤其是蔬菜嫁接育苗實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30～45天，很多學(xué)生利用中午和周末時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。學(xué)生平時(shí)對(duì)材料培養(yǎng)的好壞直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。該課程從以下方面進(jìn)行考察：學(xué)生實(shí)驗(yàn)方案的科學(xué)性和創(chuàng)新性，實(shí)驗(yàn)過(guò)程的完整性和嫁接工效（嫁接速度×嫁接成活率），實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)的規(guī)范性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的合理性，要求每個(gè)學(xué)生提交3000字以上的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。雖然每個(gè)小組一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但是實(shí)驗(yàn)報(bào)告必須由每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成。學(xué)生最后的總成績(jī)由3部分構(gòu)成：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及到堂情況占20%，實(shí)驗(yàn)過(guò)程和嫁接工效的評(píng)估占30%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)占50%。

創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的探索與實(shí)踐的效果

首先，該探索與實(shí)踐拓展了學(xué)生的知識(shí)面。由于創(chuàng)新性蔬菜嫁接育苗實(shí)驗(yàn)具有綜合性和探索性，學(xué)生來(lái)自多學(xué)科，要求學(xué)生能靈活地運(yùn)用多種知識(shí)，甚至有的知識(shí)以前沒(méi)有接觸過(guò)，這就要求學(xué)生能自主地進(jìn)行學(xué)習(xí)，知識(shí)面要廣。如有幾位同學(xué)是計(jì)算機(jī)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、社會(huì)學(xué)專業(yè)的，生物學(xué)和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱，他們?yōu)榱烁玫剡M(jìn)行實(shí)驗(yàn)，自發(fā)地找了很多嫁接育苗文獻(xiàn)來(lái)閱讀，因此，學(xué)生的知識(shí)面得到拓展，通過(guò)不同同學(xué)的配合實(shí)現(xiàn)了跨學(xué)科和跨專業(yè)的結(jié)合。

其次，該探索與實(shí)踐提高了學(xué)生進(jìn)行探索式學(xué)習(xí)的能力。創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目要求學(xué)生主動(dòng)查閱資料、自主設(shè)計(jì)方案，組成團(tuán)隊(duì)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，就是要求學(xué)生通過(guò)自主獲得知識(shí)，掌握創(chuàng)新工作所必須的探究能力，培養(yǎng)探索未知世界的積極態(tài)度。在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，并逐步養(yǎng)成創(chuàng)新習(xí)慣。

最后，該探索與實(shí)踐提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。蔬菜嫁接育苗綜合實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生構(gòu)建自己的實(shí)驗(yàn)體系，并獲得成活的蔬菜嫁接苗，這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)觀全局的能力和系統(tǒng)思考的能力，讓學(xué)生理解并學(xué)會(huì)溝通與協(xié)作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神，提升實(shí)際分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。項(xiàng)目開(kāi)展以來(lái)，選修創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的同學(xué)中有多人主持了國(guó)家級(jí)“國(guó)家大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”項(xiàng)目，并出色完成項(xiàng)目。有的同學(xué)選擇在本課題組攻讀研究生，繼續(xù)探索蔬菜嫁接背后的奧秘。

綜上所述，“蔬菜嫁接育苗綜合實(shí)驗(yàn)”創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)充分結(jié)合了產(chǎn)業(yè)實(shí)際和指導(dǎo)教師課題組的科研成果，堅(jiān)持以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的原則，重視網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，完善考核體系，拓展了學(xué)生的知識(shí)面，學(xué)生的探索式學(xué)習(xí)和綜合素質(zhì)得到顯著提升。大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目為培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和綜合能力提供了一種可借鑒的模式。

參考文獻(xiàn)

[1] 成協(xié)設(shè)，劉薇，王立金.開(kāi)展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)理論到創(chuàng)新的有效對(duì)接[J]. 實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2011，14（1）：200-202.

[2] 李敏，蔣高鵬，郭愛(ài)玲，等.大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)探析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008（20）：343-344.

[3] 郭愛(ài)玲，侯家奎，王春潮，等.談如何開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的研究“高等院校大學(xué)生食堂食品安全與衛(wèi)生的調(diào)查及對(duì)策研究”[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，15（5）：104-105.

[4] 盛龍，黃茜.創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目改革初探—以“特色風(fēng)味雞蛋干制備與品質(zhì)評(píng)價(jià)”課程項(xiàng)目建設(shè)為例[J].教育教學(xué)論壇，2017（4）：269-270.

[5] 國(guó)志信，杜南山，孫治強(qiáng)，等，專業(yè)課教學(xué)與育人緊密結(jié)合—馬克思主義哲學(xué)原理在蔬菜嫁接育苗技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].教育現(xiàn)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(xiàng)目支持：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教改項(xiàng)目，湖北省一流本科專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：黃遠(yuǎn)（1982-），男，副教授，博士，研究方向?yàn)槭卟思藿?。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(shè)施園藝方面的教學(xué)和科研工作。E-mail：biezl@mail.hzau.edu.cn。

[引用信息]黃遠(yuǎn)，楊文杰，別之龍，等.創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐——以“蔬菜嫁接育苗綜合實(shí)驗(yàn)”課程建設(shè)為例[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2020，40（10）：66-68.