基于科研團隊的植物保護專業本科生實驗教學改革

陳文波，陳琳琳，施 艷

（河南農業大學植物保護學院 河南 鄭州 450046）

創新型人才的培養是當前教育改革的重要目標之一，高校承擔著培養創新型人才的時代使命，而實驗課程教學是高等教育創新型人才培養體系中的重要環節[1]。植物保護專業是農業類高校的傳統優勢學科，該學科實驗教學多數沿襲傳統的實驗教學模式，多采用演示和驗證性實驗。傳統的實驗授課方式無法很好地培養學生的科研創新意識和能力，往往達不到提升學生綜合素質的要求。為更好地服務于我國綠色植保與農業可持續發展戰略需求，培養具有創新意識和能力的復合應用型植保人才，傳統實驗教學的改革勢在必行。高校教師除承擔教學任務外，大多還承擔有國家級和省級科研項目，大學生創新型人才培養模式如能以科研團隊為載體展開，勢必可拓寬大學生的眼界，點亮大學生探索學科前沿發展的原動力。本文分析了植物保護專業本科生實驗教學中存在的問題，探討了科研團隊在本科生人才培養方面的優勢和有效模式，為農業高校創新型人才培養提供一定的參考。

1 植物保護專業本科生實驗教學現狀分析

1.1 重視理論教學，忽視實驗教學

植物保護專業包括普通昆蟲學、農業昆蟲學、植物病理學和農藥學等多個學科，應用實踐性極強。高校在進行創新型人才培養時，不僅要重視其理論知識和專業技能的培養，更要增強創新意識和創新思維能力的培養[2]。長期以來，植物保護本科教育更注重理論知識的講授，對實驗技能和創新能力的培養不足。在理論教學時，學校一般會安排具有豐富教學經驗的教師進行，而實驗教學一般都會安排新進青年教師進行。由于青年教師缺乏教學經驗，導致實驗教學質量不高，間接導致學生對實驗課程的關注度不高。學生上課時只是按照實驗教材上的實驗方法和步驟進行實驗，得出的結果與別人不同時，大多數學生不會過多地進行思考，僅僅是盲目地認為自己的實驗方法或是步驟出現了錯誤，往往不會深入探究其中的原因。最后只是簡單抄襲別人的實驗結果以應付作業。

1.2 教學內容更新慢，與科研生產實踐脫節

進入21 世紀以來，科技創新進入空前快速發展期，現代生物技術和方法更新換代的速度加快。但目前植物保護實驗教材內容更新相對滯后，甚至十幾年前編撰的教材依然在使用。一些新的研究成果和新的試驗方法沒有及時引入課堂，導致學生無法及時獲知和掌握學科前沿研究動態和國家的重大戰略需求。同時與科研和生產實踐相關的實驗內容開設過少，導致學生畢業進入工作崗位后，發現其大學里學的知識與實際生產應用相脫節。實驗教學模式上，長期以來一直沿襲傳統的教學模式，演示性和驗證性實驗內容過多，自主設計和創新性綜合實驗內容過少[3]，導致學生對實驗的參與熱情不高，創新思維和主動解決問題的能力沒有得到充分鍛煉。

1.3 實驗教學條件有限

河南作為農作物種植大省，植物保護行業的發展前景十分廣闊，農業生產上對植物保護專業人才的需求越來越大。在高校擴招的大形勢下，河南農業大學本科專業招生人數居高不下，植物保護專業由最初的一個班級擴招到五個班級。學校教學資源長期處于飽和運行狀態，實驗教學資源相對不足，主要表現在教學空間有限，實驗儀器設備陳舊且數量不足，損壞的儀器得不到及時維修，本科實驗教學先進設備太少或是缺失。在進行實驗教學時，不能保證所有學生都進行實驗操作，導致學生動手能力不強。

1.4 實驗崗教師隊伍人員不足

本科生實驗教學的主體多來自實驗崗師資隊伍。但在傳統教學過程中，部分高校對實驗崗師資隊伍建設重視不足，將實驗人員劃歸為教學輔助人員，導致在崗實驗隊伍老齡化嚴重，高學歷和高素質的青年教師不愿到實驗崗。實驗師資隊伍人員長年不足，嚴重影響了實驗教學的創新改革。

1.5 實驗考核不合理

傳統實驗課程的考核方式多采用提交實驗報告的形式進行。實驗課教師也主要依據提交的實驗報告來評定學生的學習效果和情況，鮮有學生因實驗報告不過關而補考或重修的情況。撰寫實驗報告的方式盡管能夠讓學生進行及時的總結，但這種形式往往忽視了對學生實踐操作、學習成果和心得體會的考查，也無法準確對學生創新能力的提升進行評估。

2 科研團隊在大學生創新意識和能力培養中的優勢

高校科研團隊是由人才隊伍、科研項目與經費及資源共享平臺等多方面組建而成。科研團隊成員往往具有不同的專業背景，不同的學科視野。當他們一起進行同一研究時，往往能因不同學科的交叉和融合而推動科技的發展。科研經費及資源平臺能夠保證團隊緊跟學科前沿和專業熱點，不斷探索解決農業生產中所面臨問題的新方法和新技術。如果本科生能夠到科研團隊活動中來，那么他們就能夠從參與中獲得更多的學科前沿知識和掌握更多先進的實驗技能，以獲得更多實踐創新能力的鍛煉機會。

2.1 科研團隊可為本科生實驗提供必要的硬件支持

本科生實驗教學空間有限，儀器設備陳舊不足嚴重影響了通過實驗教學提高學生創新能力的需求。科學研究需要長期的科研積累、大量經費的投入和硬件平臺資源的支持。近年來，河南農業大學不斷從政策和管理上加強科技創新團隊建設，植物保護學院通過對交叉學科科研資源的整合，進一步組建、完善了科研團隊和平臺建設，可為大學生參與科研提供有力支撐。

2.2 科研團隊有利于學生創新能力的培養

創新型人才培養的質量與效果取決于教師是否具有創新思維和能力。而高水平的教學隊伍離不開高水平的科學研究[4]。近年來科研團隊新進青年人才承擔了多項國家級和省級科研任務，團隊中不同知識背景的優秀人才可在實驗教學過程中及時將創新性的研究成果、前沿研究信息和在科研中積累的經驗以教學案例等形式引入課堂，減少學生在學習中走的彎路，而專業熟練的技術操作可幫助學生建立規范的實驗操作習慣，另外新穎的科研項目也可激發學生的學習熱情和對植物保護專業的興趣。

2.3 科研團隊有利于探索創新人才培養模式

創新型人才的培養需要創新的教學和創新的自主性學習，而科研是創新型人才培養的源頭活水。科研團隊進行的科研項目大都是經過精心設計的創新型綜合實驗。在符合培養目標的前提下，可嘗試以科研團隊為單位，增加其實驗教學活動，進一步完善實驗教學體系建設。實驗教學內容在保證必要驗證性的實驗的基礎上，可以增加一些設計性或綜合性的實驗內容。在進行設計性或綜合性實驗時，學生需要根據自身所掌握的知識和技能，獨立設計實驗方案、試驗方法，并分析實驗結果。大學生在參與設計性或綜合性實驗的過程中，創新意識和創新思維能力能夠獲得充分鍛煉。

從近年來河南農業大學植物保護專業本科畢業生畢業去向來看，有超過60%的學生會進入研究生教育階段繼續學習。從招收研究生的高校及科研單位對本校畢業生的滿意情況反饋來看，本校植物保護專業本科畢業生具有較為堅實的理論知識基礎，但在實踐動手能力和利用科研手段及儀器解決實際問題的能力上存在不足。這也反映出學校在本科生階段缺乏對學生科研素養的培養。依托科研團隊平臺進行實驗教學，使得教師能夠以最新的科研成果豐富教學內容，促進實驗教學方法和手段的改進，同時推動教師更加注重以科學思維方法和手段傳授和指導學生學習，從而推動高校對創新型人才培養模式的探索。

3 依托科研團隊進行本科生實驗教學改革的探索

河南農業大學植物保護學院根據不同研究方向凝練出農林有害生物綜合防控、糧食作物重大病蟲害監測與防控、昆蟲化學生態學、生物農藥研發與花生病蟲害防控、植物病害生態治理與生物防治五個科研團隊。植物保護專業又依托科研團隊組建專業、職稱和年齡結構合理的教學團隊，進而不斷優化人才培養方案，重點培養本科生的科研創新能力，創建出具有特色和前瞻性的人才培養模式。

3.1 科研化實驗教學內容的凝練

一些新的科研團隊研究成果及內容如何融入實驗教學中，是現有實驗教學內容改革的關鍵。原有實驗教學內容是面向本科生而制訂的，內容簡單、形式單一、缺乏創新性。而科研項目成果主要是在專業實驗室，由教師和其研究生利用特定儀器設備經過反復試驗和論證而獲得的實驗結果和結論。科研項目與本科實驗教學在各方面都有很大差別。我們可以將與實驗教學相關的科研項目拆分為不同的子項目，從中凝練出最專業和本質的內容，通過降低實驗難度，縮短實驗周期的方法將其引入實驗教學中。通過科研化實驗教學的推廣學習，達到拓寬學生知識面和掌握未來科研所需技能與方法的目的。

3.2 實驗教學考核形式及成績認定的改革

在目前的實驗教學中，由于實驗課程內容安排缺乏系統連貫性，實驗學時安排較少，一般不進行正式考試，導致學生沒有將精力充分投入實驗課的學習中。另外由于實驗設備有限，實驗往往以小組為單位進行，但組內成員分工不明確造成很多學生渾水摸魚，其課前不預習實驗內容，實驗時只關注于對數據結果的記錄，實驗報告大多抄襲小組其他同學的勞動成果。實驗報告根本無法體現學生的創新思維能力和實驗操作技能水平。科研化的實驗教學考核形式和成績評定更加多樣化。考核形式不局限于最終的實驗結果和學生提交的實驗報告，更應該對學生在實驗設計和準備、實驗過程匯報、實驗報告撰寫等各個環節的工作內容進行量化，以達到弱化實驗結果，強調培養學生的創新思維和對實驗技能的掌控。最后結合實驗指導教師和實驗技術人員的意見，給定實驗小組一個總的評價和量化成績，促進學生養成良好的團隊協作能力和集體榮譽感。

3.3 引導學生參加大學生創新創業項目與實踐競賽項目

科研素養的訓練是快速提升大學生創新思維和能力的一種有效手段。科研團隊可以很好地吸納部分優秀的本科生，引導他們及早進入實驗室參與科研活動，為其未來成長為研究型人才打下基礎。另外，積極引導學生參加大學生創新創業實踐項目以及“挑戰杯”“互聯網+”等各類國家級、省級學科實踐競賽活動，是當前高校培養大學生創新能力最簡單有效的方法之一[5]。學生在參賽的過程中能夠強化自身科研創新意識，自主提升科研技能和培養團隊協作精神。

4 結語

植物保護專業人才培養的基本目標是：培養掌握扎實基礎理論知識和技能，具有良好道德修養，了解學科前沿，具備較強的生產實踐和創新創業能力，具備較強的科技創新能力、公關組織和國際交流能力，能夠引領未來植保發展方向的拔尖創新人才。實驗教學質量的提升不僅是教學內容和教學模式的轉變，還能充分調動學生自主學習的潛能。以科研團隊及其平臺為依托開展實驗教學改革，能夠拓寬學生視野，激發學生探索科學前沿的原動力，調動學生參與科研創新活動的積極性，從而可培養學生的創新思維和創新能力，增強其團隊協作意識，全面提升大學生自身綜合素質和競爭力。