作物學實驗中心改革研究與實踐

王睿輝， 劉連濤， 李瑞奇， 李存東

（河北農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學院，河北 保定 071000）

按照教育要全面適應農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設對人才需要的要求，以轉(zhuǎn)變觀念為先導，教學改革為核心，能力培養(yǎng)為重點，條件改善為基礎，對傳統(tǒng)農(nóng)學類本科專業(yè)實踐教學進行全面改革；以培養(yǎng)適應社會發(fā)展對人才的需要為目標，滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展新領域?qū)θ瞬诺囊螅?］。

河北農(nóng)業(yè)大學作物學實驗教學中心（以下簡稱“中心”）籌建于1998年，2007年先后經(jīng)河北農(nóng)業(yè)大學和河北省教育廳批準、依托農(nóng)學院進行建設?！爸行摹惫灿?2個專業(yè)實驗室和5個實驗準備室，使用面積1 940余 m2，儀器設備600余臺（件）?！爸行摹蹦壳俺袚修r(nóng)學院農(nóng)學、植物科學與技術等專業(yè)共40余門課程、全校農(nóng)學類本、?？粕钠胀ㄟz傳學、生物統(tǒng)計學、分子遺傳學、細胞遺傳學、基因工程、分子生物學、作物栽培學、農(nóng)學概論、中藥生理學等課程實驗以及研究生課程的實驗任務?！爸行摹痹诨I建的基礎上進行了一系列的改革、整合了各種資源，使得中心的功能更完善。

一、實驗教學理念與改革思路

（一）教學理念

河北農(nóng)業(yè)大學在建校初期，明確提出了“農(nóng)業(yè)教育非實習不能得真諦，非試驗不能探精微，實習、試驗二者不可偏廢”的辦學原則。在長期的發(fā)展過程中，堅持教學、科研、生產(chǎn)三結(jié)合，加強農(nóng)科教、產(chǎn)學研結(jié)合，開創(chuàng)了享譽全國的“太行山道路”，形成了“艱苦奮斗、甘于奉獻、求真務實、愛國為民”的“太行山精神”。作物學實驗教學中心的建設立足河北實際，始終堅持面向“三農(nóng)”的服務宗旨，緊緊圍繞應用型、復合型人才的培養(yǎng)目標，貫徹“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的教學理念，以作物學本科教育為基礎，依托作物學學科建設優(yōu)勢和師資隊伍優(yōu)勢，充分考慮“產(chǎn)學研用”對人才培養(yǎng)的影響［2］，探索了具有河北農(nóng)業(yè)大學特色的實驗教學模式。

（二）改革思路

作物學具有很強的實踐性、時效性和區(qū)域性，作物生產(chǎn)本身又具有較強的系統(tǒng)性特征，這就決定了對作物學相關專業(yè)本科生實踐能力培養(yǎng)必須結(jié)合這些特點。“中心”實驗教學改革的思路主要基于如下考慮［3］：一、整合實驗資源，創(chuàng)建有利于學生實踐能力培養(yǎng)的實驗條件。二、改革實踐教學內(nèi)容，構(gòu)建能夠體現(xiàn)作物學及作物生產(chǎn)特征的實踐教學體系。三、探討實踐教學管理體制，創(chuàng)造有利于激發(fā)學生從事實踐訓練和創(chuàng)新活動的管理環(huán)境。因此，“中心”實踐教學改革的基本思路主要基于兩點：一是平臺建設，即打造本科實驗教學的實驗實踐大平臺，二是產(chǎn)學研用的思想貫穿實驗教學改革的始終。

二、改革方案

在國家、河北省和學校教改課題的資助下，經(jīng)過充分調(diào)研、論證，逐步形成了作物學實驗中心及作物學相關實驗教學的改革方案，即：整合實驗資源、改革實驗教學體系、創(chuàng)新管理運行機制和強化激勵機制。

（一）整合實驗資源

與部屬院校相比，辦學經(jīng)費不足是中西部高校在實踐教學方面存在的普遍問題，而成立實驗教學中心，從教學科研設備整合、教學科研內(nèi)容結(jié)合、教學科研基地耦合等3個方面進行資源整合，可以最大限度地利用現(xiàn)有資源、提高儀器設備的利用效率，有助于破解辦學經(jīng)費不足的難題［4，5］。

實驗資源整合，意味著必須將本科教學與學科發(fā)展對設備的要求進行通盤考慮。首先與部屬院校相比，河北農(nóng)業(yè)大學作物學的本科教學設備較為落后，很多設備的精度有限，觀察結(jié)果顯得較為粗糙，僅能滿足演示實驗要求，無法通過精確完美的實驗展示現(xiàn)代農(nóng)業(yè)基礎學科和前沿研究的成果，同時，也不利于激發(fā)本科生對科學實驗的探求欲。其次，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)條件相比，“中心”的室外實驗（包括田間試驗設備）也顯得較為落后，無法通過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中裝備現(xiàn)代化，來體現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的效率和魅力。因此，通過整合本科教學和學科研究設施以實現(xiàn)資源共享，就成為“中心”建設的一個重要前提。

與本科教學設備相比，學科研究的設備無論精度還是先進性，均居較高水平，但在儀器數(shù)目、實驗室空間大小等方面無法滿足大規(guī)模本科教學的需要。這就要求在進行資源整合時，必須考慮到這個矛盾，從實驗內(nèi)容、實驗時間、實驗規(guī)模（人數(shù)）等方面進行充分考慮，通過相關輔助條件的改善（如實驗資源、實驗內(nèi)容等的信息化管理）來達到這一要求。

除了實驗室條件，本科實踐教學基地建設也是必須考慮的問題。高水平的基地建設和維護與運行均需較大的經(jīng)費支撐，如果單純?yōu)榱私ㄔO本科實踐教學基地而建設基地，在經(jīng)濟上不合理，也不科學。如果結(jié)合學科科研工作的各種試驗站考慮本科實踐教學，則是一個明智之舉。通過將科學研究、課程實驗與本科實習等相結(jié)合，不僅可以解決科研工作中的用工問題，也能通過科研項目為學生提供更多接觸、認識科研生產(chǎn)實際的生動案例。

（二）改革實驗教學體系

作物耕作栽培學和作物遺傳育種學既是作物學下的2個二級學科，也是農(nóng)學及相關專業(yè)的兩大骨干課程體系，農(nóng)學、植物科學與技術、種子科學等本科專業(yè)的絕大部分基礎課程均直接或間接服務于這兩大課程體系。在作物生產(chǎn)中，作物耕作與栽培學科、作物遺傳育種學科有著極為密切的聯(lián)系，二者不可分割。但學生往往在考研選擇方向、實習分配選擇導師時對二者的關系感到很困惑，甚至有不少同學認為考研究生要選擇遺傳育種方向，將來就業(yè)機會更多，選擇實習導師則應選擇耕作栽培方向，可以有更多地自由支配時間。這種學科之間實際聯(lián)系的密切性與學生認識上的割裂性，顯然是由于實驗（實踐）環(huán)節(jié)的缺乏所造成的，既不利于學科的發(fā)展，也有悖大學教育提高人才培養(yǎng)素質(zhì)的初衷。消除這種誤解產(chǎn)生的根源，迫使教育者不得不將改革的視線瞄準實驗（實踐）教學本身，從實驗課程體系的設置做起，用一種系統(tǒng)的、整體的觀點審視作物學實驗（實踐）教學，重建這兩大骨干課程體系各大實驗板塊間的有機聯(lián)系，以實驗（實踐）的方式呈現(xiàn)作物學本身的系統(tǒng)性、完整性、實踐性、時效性。

（三）創(chuàng)新管理運行機制

一直以來，本科教學實驗室與學科實驗室在管理方面處于條塊分割的局面。這種局面的產(chǎn)生一方面源于長期以來對本科實驗（實踐）教學的不重視，另一方面源于本科實踐（實驗）教學條件的不足。這種局面的存在，既削弱了實驗（實踐）教學在人才培養(yǎng)過程中對人的塑造作用，又造成了儀器設備等實驗資源的重復購置和無謂浪費，占用了有限的辦學經(jīng)費；既造成設備管理上的重復設崗，又在實驗資源的使用上也難以協(xié)調(diào)，實驗設施共享率低下。鑒于此，學院在充分調(diào)研的基礎上，大膽創(chuàng)新管理機制，在成立實驗中心的基礎上，提出在人員、設施等方面整合學科科研和本科教學實驗資源，將所有專職實驗人員統(tǒng)一調(diào)派，儀器設備統(tǒng)一管理，實驗課程統(tǒng)一編排等。將實驗資源整合和實驗教學體系改革通過通過運行機制進行融合，是實踐教學改革的基礎。

（四）強化激勵機制

實驗教學體系中最關鍵的還是人的因素，應重點建設一支責任心強、水平高、穩(wěn)定的實驗隊伍。“中心”成立后，統(tǒng)一實驗管理人員的認識，倡導有效的激勵機制。這對實現(xiàn)本科實驗（實踐）教學效果和專職實驗人員業(yè)務素質(zhì)的同時提高具有重要意義。

三、實驗教學改革措施

（一）成立“實驗中心”統(tǒng)一協(xié)調(diào)實驗資源

通過成立作物學實驗教學中心，將各教學實驗室及其所屬實驗管理人員歸口“中心”統(tǒng)一管理，以實驗室的功能安排實驗課，設備儀器統(tǒng)管共用。通過“中心”協(xié)調(diào)本科教學與科學研究的實驗室資源和儀器設備，實現(xiàn)了資源共享、優(yōu)勢互補。

“中心”在對農(nóng)學院原有作物遺傳育種、作物栽培耕作學教學實驗室進行整合的基礎上，根據(jù)實驗的類型和要求，重組實驗內(nèi)容，建立功能性教學實驗室，加強實踐基地建設，構(gòu)建能力培養(yǎng)型實驗教學新體系?！爸行摹爆F(xiàn)設有普通遺傳學、細胞遺傳學、作物育種學、種子學、細胞工程、分子遺傳學、作物品質(zhì)分析、作物品種性狀鑒定、作物發(fā)育調(diào)控、生物技術室和育種中心等教學實驗室，以及1個網(wǎng)絡教室，在保定市易縣（楊谷莊）、唐縣（軍城）、雄縣（楊西樓）、石家莊辛集（馬莊）等地建有三結(jié)合基地，另有作物遺傳育種、作物生長調(diào)控兩個省級重點實驗室，和1個農(nóng)業(yè)部野外科學試驗觀測站。

（二）實驗教學體系的完善和教學內(nèi)容的改革

在實驗教學體系改革方面，通過打破原有的實驗教學模式，將與實驗密切聯(lián)系的理論和先進的技術進行綜合，分3個層次開設實驗課。第一層次是基礎訓練實驗，包括基本操作訓練和驗證性實驗，要求學生掌握基本操作技術，熟悉和掌握常用儀器、作物學研究的基本方法，為綜合實驗奠定堅實的基礎。第二層次是綜合實驗，主要為實驗過程較為復雜、需綜合運用若干相關理論知識或多種實驗操作技能的實驗。綜合實驗盡可能按照作物學研究的不同層次進行設計和組織實驗教學內(nèi)容，目的是為了讓學生掌握作物學研究的一般方法，提高分析問題和解決問題的能力，著重能力培養(yǎng)，養(yǎng)成良好的科學素質(zhì)。第三層次是設計和創(chuàng)新實驗。設計和創(chuàng)新實驗主要基于指導教師的研究領域和學生興趣，結(jié)合本科實習、大學生科技創(chuàng)新活動和教師科研工作，以科研項目的形式進行。設計和創(chuàng)新的實驗雖然也是綜合實驗，但其綜合程度更高，對學生的素質(zhì)培養(yǎng)提出了更高要求，為學生日后獨立開展工作奠定基礎，有利于大學生綜合素質(zhì)、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在實驗組織形式上，倡導必選實驗與自選實驗相結(jié)合，課程實驗與創(chuàng)新實驗相結(jié)合。

（三）管理體制

“中心”的管理采取院校二級管理，學校教務處對“中心”在業(yè)務方面起指導作用，具體運行由學院聘請的中心主任負責。所有專職人員按特長、專業(yè)進行合理分工，職責范圍明確。

在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中，“中心”建設了開放實驗室，能夠滿足作物遺傳育種和作物栽培生理相關的試驗要求，為學生從事科學研究提供良好的條件。

在實驗管理上，采用信息化管理，即公開所有實驗項目，實行預約制。為鼓勵大學生進行創(chuàng)新性實驗［6，7］，“中心”設立開放課題，提供一定研究經(jīng)費，鼓勵大學生在實踐教師指導下，由3～5人組成興趣小組開展研究或直接參與研究生的課題，對創(chuàng)新性實驗完成好的研究小組進行一定獎勵。

（四）激勵機制

為提高本科實驗教學效果和專職實驗人員的業(yè)務素質(zhì)，在學院的支持下，“中心”出臺政策，建立了一套“以人為本”的激勵機制，倡導實驗教師進行實驗創(chuàng)新、參與實驗教學改革，并鼓勵在切實完成本職工作之余，積極參與其他教師的科研項目。

四、實驗教學改革效果

作物學實驗教學中心經(jīng)過幾年的建設與發(fā)展，初步實現(xiàn)了實驗教學資源的整合，建立起系統(tǒng)的作物學實驗教學課程體系，完善了實驗教學管理體制，激發(fā)了本科生從事實踐活動和創(chuàng)新活動的積極性。“中心”現(xiàn)面向全校11個學院的25個專業(yè)的1萬余名學生，開設40余門實驗課程。其中有綜合性設計性實驗的課程26門，占實驗課程總門數(shù)的57．8%；在開出的166項實驗項目中，綜合性設計性實驗項目達到87項，占總實驗項目的52．4%?！爸行摹蹦陮嶒炄藭r數(shù)約6萬，另外每年還對學生和教師預約開放，開放人時數(shù)達1．3萬左右，“中心”實踐教學改革達到的效果顯而易見。學校將繼續(xù)在實踐教學堅守改革與發(fā)展的理念，探索農(nóng)學類學生實踐教學中的新方法，加強與部屬高校實踐教學中心的的交流，充分發(fā)揮“中心”培養(yǎng)農(nóng)學類學生實踐能力的積極作用。

［1］郭風法，李圣福，韓秀蘭，等．農(nóng)學類專業(yè)實驗教學改革與實驗中心建設的實踐［J］．實驗室科學，2009（5）：51－53

［2］畢建杰，呂偉麗，王守義，等．在農(nóng)學專業(yè)實驗中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的實踐與探索 ［J］．實驗室科學，2006（4）：40－42．

［3］陳桂珍，李存東，張立峰，等．農(nóng)學專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)的思考與途徑［J］．高等農(nóng)業(yè)教育，2000（5）：48－51．

［4］姚安慶．農(nóng)學類專業(yè)生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習整合優(yōu)化模式的研究［J］．教學研究與課程改革，2003（6）：15－16．

［5］龔平．農(nóng)學專業(yè)教學生產(chǎn)實習問題探討［J］．兵團教育學院學報，2006，16（6）：68－70．

［6］曹敏建，郭玉華，劉恩才，等．農(nóng)學專業(yè)實踐教學的改革與實施［J］．高等農(nóng)業(yè)教育，2004，2（2）：66－68．

［7］楊安中，李孟良，余海兵．加強農(nóng)學類大學生實踐教學的幾點思考［J］．安徽技術師范學院學報，2005，19（2）：62－63．