基于創新能力培養的《種子學》實驗教學改革

劉子凡 王 英 馬啟林 羅文杰

（海南大學熱帶作物學院，海口 570228）

近年來，部分用人單位反映農學專業的畢業生存在動手及創新能力差的問題[1]，這種負面評價在一定程度上影響了農學專業的聲譽和就業率。那么，如何提高農學專業學生的動手意識及其創新能力？實驗教學在提高學生的綜合素質，培養學生的創新精神與實踐能力方面具有特殊作用[2]，同時還可以引導學生發現問題、解決問題，深化對理論知識的理解，培養學生的科研興趣[3]。

《種子學》是農學專業的必修課程，它是聯系《作物育種學》和《作物栽培學》的橋梁，兼具理論性和實踐性。然而，該課程的實驗教學長期處于從屬地位，實驗教師多以滿足教學要求和完成教學大綱任務為目的，并按照固定的上課時間、固定的實驗內容、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[4]，這種教學模式難以培養出具有創新性思維能力的學生。鑒于此，為了培養具備創新能力的種業人才，海南大學熱帶作物學院《種子學》教學團隊在該課程理論教學改革獲得成功的基礎上[5]，以海南大學作物學一流學科、農學國家級一流專業和《種子學》校級精品網課建設為契機，又從實驗內容、教學方法及考核方式等方面對《種子學》實驗教學進行了連續3 年的改革嘗試，并取得了一定的成效。

1 改進實驗教學內容

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

為了讓實驗內容先進、新穎，課程團隊進行了如下改革。首先，開課前認真梳理《植物學》《作物育種學》《作物栽培學》等課程的實驗項目與內容，避免出現重復。其次，將驗證性實驗改為創新性實驗或綜合性實驗。種子物理性的測定實驗 引導學生分析測定種子靜止角、自流角傳統裝置的缺陷，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，并提出相應的改進措施。種子凈度分析實驗 在常規的凈度分析內容外，增設了種子扦樣，要求學生對扦樣方法“找茬”并提出解決方法，還引導學生對種子凈度復雜的計算進行編程或利用Excel 軟件簡化計算。電導率法測種子活力實驗 更新為涉及種子老化、種子發芽、種子活力測定及其計算、活力指數相關分析等內容的綜合性實驗。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，增設電泳法測定種子純度實驗，讓學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》實驗內容涵蓋了種子生理、種子加工和種子檢驗等領域。

2 革新實驗教學方法

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

表1 《種子學》實驗項目配置表

3 設置多樣化考核方式

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和學生的學習。傳統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、異常現象和結果，實驗報告照抄實驗教材或老師板書，按預設結果處理，無視實際的實驗結果，更別談實驗失敗的原因分析和解決思路。導致學生的實驗報告幾乎是千篇一律，老師批閱和評分特別困惑。

課程團隊設置多樣化考核方式。總評成績由3 部分構成，即第1 部分課中實時考核，觀察學生實驗操作并評分；第2 部分期末測試，以隨機抽題的形式進行操作考核和原理測試；第3 部分提交實驗報告，改進實驗報告格式，設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計、數據表格、實驗圖片、統計分析、討論或思考；綜述要求包括綜合實驗內容及其關聯分析、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生感到壓力，進而產生動力。課前、課中爭當主角，爭相操作，親身體驗，抄襲實驗報告現象明顯減少，報告各具特色。總之，實驗課的氣氛與效果明顯好轉，學生的書面表達及分析總結能力也得到明顯提升。

4 利用自媒體平臺和知識競賽手段，強化實驗教學內容

驗證性實驗更改為創新性或設計性實驗后，老師投入的精力與實際教學學時完全不匹配，學生會因問題不能及時解決而草草結束實驗，為了妥善解決這些難題，課程團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生在實驗過程中可能遇到的問題拍成視頻，學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提供參考素材。另外，在《種子學》實驗課程開設期間舉辦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，以提高學生的參與積極性，強化學生對實驗內容的理解。

我國種子產業處于不斷變化、迅速發展的階段，對專業人才的實踐操作技能及創新能力要求不斷提高。實踐表明，基于創新能力培養的《種子學》實驗教學模式有利于學生理論知識的夯實和實踐創新能力的發展，有利于培養學生的綜合素質。