植物科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)一體化改革

■左瑞娟

（文山學(xué)院三七醫(yī)藥學(xué)院，云南 文山 663099）

植物科學(xué)與技術(shù)是2001 年山東農(nóng)業(yè)大學(xué)申報(bào)的農(nóng)學(xué)植物生產(chǎn)類專業(yè)，2002 年教育部批準(zhǔn)的新增專業(yè)。目前該專業(yè)已在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)等28 所高校開設(shè)，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展培養(yǎng)專業(yè)人才。該學(xué)科以農(nóng)學(xué)、園藝、植保等學(xué)科為基礎(chǔ)，培養(yǎng)植物從種子到成熟整個(gè)生產(chǎn)過程的技術(shù)人才。本文以產(chǎn)出導(dǎo)向教育（Outcome Based Education,OBE）理念為原則，根據(jù)企業(yè)、用人單位的人才需求，反向設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)[1]，制訂植物科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)一體化改革體系，培養(yǎng)適合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需求的植物科學(xué)與技術(shù)人才。

一、植物科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

植物科學(xué)與技術(shù)的實(shí)驗(yàn)圍繞著基礎(chǔ)課、專業(yè)課開設(shè)了化學(xué)類、育種類、栽培類、植物生產(chǎn)類、植物保護(hù)類等17 門實(shí)驗(yàn)課程，每門實(shí)驗(yàn)課有6～12 個(gè)實(shí)驗(yàn)，各門實(shí)驗(yàn)課之間、同一門課程實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間存在關(guān)聯(lián)性低、重復(fù)性高，無體系，缺乏應(yīng)用性等特點(diǎn)。

（一）實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)關(guān)聯(lián)性低

植物科學(xué)與技術(shù)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程之間，實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間相互獨(dú)立，缺乏關(guān)聯(lián)性，解決不了生產(chǎn)實(shí)際中的問題。學(xué)生在學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)技術(shù)過程中不能系統(tǒng)地學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)體系，只能單個(gè)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)及操作，導(dǎo)致他們學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確，解決不了生產(chǎn)實(shí)踐中的問題，學(xué)習(xí)起來缺乏主動性和積極性。

（二）實(shí)驗(yàn)課之間部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容重復(fù)性高

植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的17 門實(shí)驗(yàn)課程中，出現(xiàn)很多實(shí)驗(yàn)在不同課程中重復(fù)開設(shè)的問題。如“普通光學(xué)顯微鏡的使用”實(shí)驗(yàn)在植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”等應(yīng)用到顯微鏡的課程中均有開設(shè)。高壓蒸汽滅絕實(shí)驗(yàn)和無菌操作實(shí)驗(yàn)在“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”“植物生物技術(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)”等課程中均有開設(shè)?！巴寥婪柿蠈W(xué)實(shí)驗(yàn)”與“植物營養(yǎng)學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程實(shí)驗(yàn)技術(shù)相似較高，“植物生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)”與植物組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)課程中技術(shù)相同的實(shí)驗(yàn)較多，“生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)”與農(nóng)產(chǎn)品檢測實(shí)驗(yàn)課程部分實(shí)驗(yàn)同源性高。實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的重復(fù)性導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)煩瑣，失去學(xué)習(xí)的興趣。

（三）實(shí)驗(yàn)課程缺乏體系

實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置無體系，各門課程都是由上課教師根據(jù)課程設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程大綱，教師之間缺乏系統(tǒng)的論證，導(dǎo)致各門課程之間聯(lián)系不緊密。同一門實(shí)驗(yàn)課程中實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)之間獨(dú)立，缺乏系統(tǒng)性和全局性，導(dǎo)致植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)不系統(tǒng)，不能解決生產(chǎn)實(shí)踐、科學(xué)研究中的問題。學(xué)生不能將學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文研究中。學(xué)生開展畢業(yè)論文需要重新學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)體系，大量浪費(fèi)了時(shí)間和資源。學(xué)生到用人單位實(shí)習(xí)，發(fā)現(xiàn)了問題卻不能系統(tǒng)地解決。

（四）實(shí)驗(yàn)課程缺乏應(yīng)用性

單個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)讓學(xué)生無法將所學(xué)習(xí)的知識、技術(shù)與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，在實(shí)習(xí)、開展畢業(yè)論文研究中不能系統(tǒng)地應(yīng)用所學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)設(shè)計(jì)、開展實(shí)驗(yàn)，學(xué)生學(xué)到的實(shí)驗(yàn)技術(shù)不能轉(zhuǎn)化、應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)研究中。

總之，將植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行整合，以O(shè)BE 理念產(chǎn)出導(dǎo)向?yàn)橹笇?dǎo)，反向設(shè)計(jì)一體化實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)出用人單位需要的植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才，是該專業(yè)實(shí)驗(yàn)改革的目標(biāo)。

二、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要解決的問題

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是從種子育種、繁育無毒苗到大田栽培、水肥管理、病蟲害防治再到農(nóng)產(chǎn)品收獲、儲藏、加工，最后進(jìn)行銷售的一系列的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的總和。

目前種子要解決的問題有種質(zhì)資源、繁育優(yōu)質(zhì)種子等，種苗要解決的問題是生產(chǎn)無毒的壯苗等。解決這些問題需要優(yōu)選種子、種子包衣、良種繁育、組織培養(yǎng)無毒苗、苗期水肥管理及病蟲害防治等技術(shù)。植物栽培指大田期從種苗移栽到大田至成熟采收，包括土地的選擇、整地、移栽、水肥管理、病蟲害防治、采收等技術(shù)。

而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)應(yīng)用到更高的技術(shù)支持，如應(yīng)用溫室、大棚栽培植物，包括溫室、大棚的設(shè)計(jì)與建造、溫室設(shè)備的控制、植物水肥一體化管理、無土栽培、病害防治等，再到植物收獲后如何儲藏、加工，農(nóng)產(chǎn)品的營養(yǎng)成分檢測及農(nóng)殘、重金屬檢測，農(nóng)產(chǎn)品的市場營銷及電子商務(wù)銷售等，均需要系統(tǒng)、高技術(shù)的支持來解決這些現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的問題。

三、植物科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)一體化改革

實(shí)驗(yàn)一體化是將原來多個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地、科學(xué)地整合到一起的綜合性實(shí)驗(yàn)，可以解決生產(chǎn)過程中的各類實(shí)際問題。多門學(xué)科研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程已經(jīng)不能適用于目前高校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，實(shí)驗(yàn)課程一體化改革已成為應(yīng)用型本科高校改革的方向。陳稚在中藥學(xué)實(shí)驗(yàn)中提出實(shí)驗(yàn)一體化，將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)[2]。張曉梅在交通運(yùn)輸實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中指出五層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，包括了基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、專業(yè)應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)、個(gè)性化實(shí)驗(yàn)、科研實(shí)踐[3]。劉純友在物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)中提出傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)不利于學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用，需要改革、整合，開設(shè)物理化學(xué)理論與實(shí)踐一體化實(shí)驗(yàn)[4]。鄧美珍在高校稅務(wù)實(shí)驗(yàn)中提出一體化實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，包括了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)驗(yàn)證型或設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)[5]。潘蕾將傳統(tǒng)文科實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了素能一體化改革，提出了綜合素養(yǎng)、基本技能、專業(yè)技能和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)四大實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)體系[6]。為了適應(yīng)目前企業(yè)、用人單位對應(yīng)用型人才需求，學(xué)者們從文科、理科、工科、醫(yī)科、農(nóng)科等多學(xué)科領(lǐng)域提出傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，并提出了一系列實(shí)驗(yàn)一體化改革措施。

本文針對目前植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)需要的技術(shù)，提出了植物科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)一體化改革方案，將植物科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和一體化實(shí)驗(yàn)，見圖1?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)以基礎(chǔ)化學(xué)、植物學(xué)、植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，讓大學(xué)一年級學(xué)生學(xué)會實(shí)驗(yàn)室中各類試劑的配置，了解植物根、莖、葉、花、果實(shí)、種子各個(gè)器官組織的形態(tài)及植物生長的生理情況，掌握基本的操作技術(shù)。一體化實(shí)驗(yàn)分為種子、種苗綜合實(shí)驗(yàn)、植物栽培管理綜合實(shí)驗(yàn)、植物儲藏加工綜合實(shí)驗(yàn)、農(nóng)產(chǎn)品檢測綜合實(shí)驗(yàn)及農(nóng)產(chǎn)品銷售綜合實(shí)驗(yàn)等五個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)。

圖1 植物科學(xué)與技術(shù)一體化實(shí)驗(yàn)分類

（一）種子種苗綜合實(shí)驗(yàn)

種子種苗綜合實(shí)驗(yàn)分為種子綜合實(shí)驗(yàn)和種苗綜合實(shí)驗(yàn)。其中種子綜合實(shí)驗(yàn)以了解種子的形態(tài)、構(gòu)造，測定種子的活力為基礎(chǔ)，開設(shè)種子包衣技術(shù)。種苗綜合實(shí)驗(yàn)包括穴盤育苗、漂浮育苗、幼苗嫁接、苗期水肥管理、病蟲害管理等基本技術(shù)，以組織培養(yǎng)脫毒苗為高技術(shù)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的育苗水平，為現(xiàn)代種子、育苗企業(yè)培養(yǎng)技術(shù)人才。

（二）植物栽培管理綜合實(shí)驗(yàn)

植物栽培管理綜合實(shí)驗(yàn)包括植物栽培管理和設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培。植物栽培管理是在植物大田期，以土地耕作、土壤檢測、植物營養(yǎng)檢測、植物水肥管理、病蟲害防治等為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培為高技術(shù)實(shí)驗(yàn)，包括無土栽培、水肥一體化、溫室大棚設(shè)施栽培等技術(shù)，提高學(xué)生的栽培管理水平，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)培養(yǎng)高技術(shù)人才。

（三）植物儲藏加工綜合實(shí)驗(yàn)

植物成熟后開設(shè)植物儲藏加工綜合實(shí)驗(yàn)，包括植物的采收和儲藏加工。其中植物采收、分級為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，以儲藏、加工為高技術(shù)實(shí)驗(yàn)，對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行糖制品、干制品、釀造制品、腌制品、速凍制品、凍干制品、發(fā)酵制品等加工，對農(nóng)產(chǎn)品中的果膠、油類、天然色素、有機(jī)酸等有效物質(zhì)進(jìn)行提取。綜合實(shí)驗(yàn)中以雜交育種、品種選育、分子育種、轉(zhuǎn)基因技術(shù)為研究性實(shí)驗(yàn)。植物儲藏加工綜合實(shí)驗(yàn)為現(xiàn)代農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)、科研單位培養(yǎng)優(yōu)秀技術(shù)人才。

（四）農(nóng)產(chǎn)品檢測綜合實(shí)驗(yàn)

農(nóng)產(chǎn)品檢測綜合實(shí)驗(yàn)包括農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)成分檢測、農(nóng)殘檢測、重金屬檢測及食品認(rèn)證等，其中包括農(nóng)產(chǎn)品糖類、氨基酸、蛋白質(zhì)、脂類、維生素等營養(yǎng)成分檢測，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)殘及重金屬檢測。農(nóng)產(chǎn)品食品安全認(rèn)證技術(shù)，包括無公害食品、綠色食品及有機(jī)食品認(rèn)證技術(shù)等。農(nóng)產(chǎn)品檢測綜合實(shí)驗(yàn)主要培養(yǎng)能使用紫外分光光度計(jì)、高效液相色譜儀、氣相色譜儀、原子吸收光譜分析儀、PCR 儀等實(shí)驗(yàn)儀器的專業(yè)人才[7]，為農(nóng)產(chǎn)品檢測機(jī)構(gòu)、科研單位培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才。

（五）農(nóng)產(chǎn)品銷售綜合實(shí)驗(yàn)

農(nóng)產(chǎn)品銷售需要具有市場營銷、電子商務(wù)技能的創(chuàng)業(yè)人才，通過開設(shè)農(nóng)產(chǎn)品銷售綜合實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在學(xué)校大學(xué)生創(chuàng)業(yè)平臺進(jìn)行線下銷售，利用電商、短視頻平臺進(jìn)行線上銷售，培養(yǎng)具有現(xiàn)代創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的大學(xué)生。

植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生從大學(xué)一年級第一學(xué)期開始學(xué)習(xí)植物學(xué)、植物生理學(xué)、基礎(chǔ)化學(xué)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，第二學(xué)期進(jìn)入實(shí)驗(yàn)一體化（見附表1）學(xué)習(xí)，每學(xué)期以糧食、果蔬、花卉、中藥材、經(jīng)濟(jì)作物等1～2 種植物開展綜合實(shí)驗(yàn)，四年掌握6～10 種植物生產(chǎn)一體化技術(shù)。大學(xué)二年級和大學(xué)三年級以栽培學(xué)、設(shè)施農(nóng)業(yè)、植物保護(hù)學(xué)、育種、分子生物學(xué)等專業(yè)實(shí)驗(yàn)開設(shè)各類綜合植物生產(chǎn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)，大學(xué)四年級以農(nóng)產(chǎn)品儲藏、加工、銷售開設(shè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐類實(shí)驗(yàn)。大學(xué)三年級和四年級學(xué)生可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)一體化的體驗(yàn)，依據(jù)自己的興趣、能力及就業(yè)目標(biāo)進(jìn)行選擇，強(qiáng)化其中1～2 項(xiàng)綜合實(shí)驗(yàn)，專項(xiàng)學(xué)習(xí)，提升自己的能力，為就業(yè)目標(biāo)做好充分的準(zhǔn)備。

四、總結(jié)與展望

植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是植物生產(chǎn)類專業(yè)，應(yīng)用性、實(shí)踐性強(qiáng)，是專門解決植物生產(chǎn)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)問題的專業(yè)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)能讓學(xué)生將所學(xué)知識快速應(yīng)用在生產(chǎn)上，因?yàn)檎莆占夹g(shù)原理、方法及操作尤其重要。植物科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)一體化改革能夠培養(yǎng)現(xiàn)代植物生產(chǎn)企業(yè)需要的專門人才，從現(xiàn)代植物生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)人才需求出發(fā)，從植物種植、管理、檢驗(yàn)、銷售等環(huán)節(jié)解決企業(yè)生產(chǎn)中的問題，培養(yǎng)會種植、能管理、精檢測、促銷售的人才。學(xué)生畢業(yè)后就業(yè)，減少企業(yè)招聘新員工再培訓(xùn)的時(shí)間，讓畢業(yè)生快速適應(yīng)企業(yè)及用人單位的工作。而且植物科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)一體化培養(yǎng)的學(xué)生熟悉糧食、經(jīng)濟(jì)、果蔬、花卉、中藥材栽培、管理等技術(shù)，畢業(yè)后能應(yīng)用所學(xué)的知識、技能解決企業(yè)、用人單位生產(chǎn)實(shí)踐中的問題。另外，植物科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)一體化改革能夠提升學(xué)生的植物生產(chǎn)技術(shù)。學(xué)生從植物種子到植物收獲再到銷售，能夠全面掌握各個(gè)植物生產(chǎn)、銷售環(huán)節(jié)的技術(shù)、方法，對植物生產(chǎn)知識、技術(shù)進(jìn)行全面系統(tǒng)地學(xué)習(xí)、實(shí)踐，把理論知識與生產(chǎn)實(shí)踐技術(shù)相融合，理論解釋生產(chǎn)實(shí)踐活動，生產(chǎn)實(shí)踐反向推動學(xué)生對理論知識的深入學(xué)習(xí)和探究，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和操作技能。

理論知識學(xué)得好，不一定技術(shù)操作就做得好，所以需要學(xué)生在植物生產(chǎn)過程中熟悉操作技術(shù)、掌握現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理技術(shù)等。有條件的學(xué)?？梢宰寣W(xué)生邊學(xué)理論學(xué)習(xí)邊實(shí)踐，讓學(xué)生深刻地體會知識、技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力的過程，提高學(xué)生學(xué)習(xí)知識、技術(shù)的主動性和積極性。如上午上理論課，下午上實(shí)驗(yàn)課，每個(gè)學(xué)期、每個(gè)年級種植不同的2～4 種植物，其中包括糧食作物、果蔬、經(jīng)濟(jì)作物、花卉、中藥材等。學(xué)校提供大田、溫室等場地種植，配備相應(yīng)的教師、栽培管理人員負(fù)責(zé)指導(dǎo)學(xué)生從事植物生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)操作，讓學(xué)生在做中學(xué)、在學(xué)中做，提高學(xué)生的實(shí)踐技能，提升學(xué)生的職業(yè)能力。