開設(shè)探索性、創(chuàng)新性實驗課程提高大學(xué)生創(chuàng)新能力
——以植物病理學(xué)為例

劉瓊光，陳火君

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，廣東 廣州 510642)

開設(shè)探索性、創(chuàng)新性實驗課程提高大學(xué)生創(chuàng)新能力
——以植物病理學(xué)為例

劉瓊光，陳火君

(華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，廣東 廣州 510642)

創(chuàng)新教育是素質(zhì)教育的核心，培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的創(chuàng)造性思維是高等院校重要課題，其中，開設(shè)創(chuàng)新性實驗課程是一項重要舉措。就開設(shè)植物病理學(xué)創(chuàng)新性實驗課程的認(rèn)識、實施辦法，取得的實際效果，存在的問題進(jìn)行了總結(jié)和分析，提出了建立創(chuàng)新實驗課程的激勵制度、開放實驗室、結(jié)合本科畢業(yè)論文等改進(jìn)的措施和對策，為探索高等農(nóng)業(yè)院校創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式提供借鑒和參考。

植物病理學(xué)；創(chuàng)新實驗；創(chuàng)新性課程；主動學(xué)習(xí)

DOI號：10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0065

中國高等教育已進(jìn)入大眾化教育階段，農(nóng)科專業(yè)面臨招生難、就業(yè)難的雙重困境，學(xué)生專業(yè)思想不穩(wěn)定[1]，涉農(nóng)院校和農(nóng)科專業(yè)依然面臨著新的挑戰(zhàn)[2,3]。開設(shè)創(chuàng)新實驗課程，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和能力，是當(dāng)前高等教育改革的前沿和熱點。筆者在全校嘗試開展了植物病理學(xué)科的“探索性、創(chuàng)新性實驗課程”， 指導(dǎo)了幾十位同學(xué)的創(chuàng)新性實驗，并取得了較好的效果。

一、對課程開設(shè)的認(rèn)識和目的意義

進(jìn)入21世紀(jì)，創(chuàng)新教育已成為現(xiàn)代教育的靈魂，是素質(zhì)教育的核心，也是21世紀(jì)教育的主旋律，高等教育更應(yīng)該重視學(xué)生的創(chuàng)新思維[4]。高等農(nóng)業(yè)院校植物病理學(xué)是植物保護專業(yè)的重要核心課程，實踐性很強，如何培養(yǎng)創(chuàng)新人才，有很多方法和途徑值得我們?nèi)ヌ接?，筆者認(rèn)為開設(shè)創(chuàng)新課程是一項重要舉措。

開設(shè)探索性、創(chuàng)新性實驗課程的目的是以素質(zhì)教育為核心，以培養(yǎng)高素質(zhì)的人才為宗旨，充分利用現(xiàn)有的先進(jìn)科研設(shè)備和雄厚的師資力量，激發(fā)同學(xué)探索科學(xué)奧妙的興趣，促進(jìn)同學(xué)的創(chuàng)新意識，豐富同學(xué)的課外生活。同時，該課程的開設(shè)對豐富專業(yè)課教學(xué)，加深和鞏固專業(yè)知識，擴大同學(xué)的知識面，加強同學(xué)的團結(jié)和協(xié)作精神，培養(yǎng)同學(xué)學(xué)科學(xué)、愛科學(xué)和獻(xiàn)身科學(xué)的熱情也將具有重要意義。

二、課程開設(shè)實施辦法

該課程首先是由導(dǎo)師提出一個指導(dǎo)思想，由學(xué)生自由選題。方式有為兩種：一是指導(dǎo)老師根據(jù)自己的科研方向設(shè)定好課題名稱，由學(xué)生選擇，該方法優(yōu)點是與科技前沿結(jié)合較為緊密，缺點是學(xué)生興趣和實驗積極性可能不大，容易造成學(xué)生為做項目為拿創(chuàng)新學(xué)分而做項目，在整個實驗實施過程中不夠積極主動。二是選擇創(chuàng)新實驗題目時突出學(xué)生的主體性[5]，學(xué)生根據(jù)興趣自由選題，優(yōu)點是學(xué)生興趣和實驗積極性比較高，缺點是題目設(shè)定的實施合理性較差，與科技前沿的結(jié)合較差，項目意義不大。為彌補上面兩種選題情況的優(yōu)缺點，可以兩種方法結(jié)合進(jìn)行，最好是希望參與創(chuàng)新項目的教師與學(xué)生共同協(xié)商選題。這樣既能與教師課題及科技前沿結(jié)合緊密，與整體的學(xué)術(shù)科研體系相結(jié)合，又能照顧到學(xué)生的興趣與實驗積極性，真正讓學(xué)生主動積極地參與到創(chuàng)新活動中來[5,6]。

學(xué)生選題需要注意以下問題：(1)結(jié)合學(xué)生專業(yè)特點，考慮實際應(yīng)用價值。(2)有助于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。(3)結(jié)合學(xué)生的興趣與實際能力。(4)選題具有可實施性，難度適中，費用合理。

題目選定之后，同學(xué)分別查閱相關(guān)資料，提出初步研究方案，老師協(xié)助指導(dǎo)并提供實驗條件和實驗經(jīng)費，同學(xué)則自己安排時間，可獨自或兩個人一組研究課題，完成實驗。實驗結(jié)束后，由學(xué)生撰寫實驗論文，并集中時間答辯和討論，最后論文全部裝訂成冊，以便給以后的同學(xué)借鑒和參考。每位同學(xué)的成績由各指導(dǎo)老師評定。在課程的實施過程中，導(dǎo)師需要指導(dǎo)學(xué)生：(1)要讓學(xué)生明白自己所選題目的目的意義和研究成果的應(yīng)用價值；(2)教會學(xué)生基本的實驗操作方法，包括儀器的安全使用、試劑的配置、關(guān)鍵實驗技術(shù)的操作等；(3)教會學(xué)生獲取研究資料和信息的方法，包括如何查詢與本實驗有關(guān)的國內(nèi)外資料；(4)教會學(xué)生如何進(jìn)行實驗結(jié)果的整理和分析，包括實驗結(jié)果失敗的原因分析和實驗方法的改進(jìn)；(5)要教會學(xué)生先做人再做研究的道理：除了關(guān)心學(xué)生的實驗進(jìn)程以外，還要多與學(xué)生進(jìn)行思想交流，教育學(xué)生以德為先，實事求是，不要浮躁，不急功近利和弄虛作假；要有團結(jié)協(xié)作的精神和樂于助人的品德。

三、開設(shè)“創(chuàng)新性課程”取得的效果

通過開設(shè)植物病理學(xué)專業(yè)的“創(chuàng)新性課程”，取得了一定效果，主要表現(xiàn)在：

1.學(xué)生學(xué)到了課堂以外的知識，進(jìn)一步擴大了知識面。創(chuàng)新課程是結(jié)合專業(yè)課的教學(xué)進(jìn)行的，大部分同學(xué)所選的課題在教材上都沒有現(xiàn)成的答案，有些在專業(yè)課教學(xué)的范圍以外，如筆者指導(dǎo)的學(xué)生中，其探索實驗“水稻基腐病菌胞外活性物質(zhì)的探索”。學(xué)生沒有接觸過，國內(nèi)也未有相關(guān)報道，但同學(xué)通過所學(xué)的知識，大膽創(chuàng)新，積極探索。其中一位同學(xué)將水稻基腐病細(xì)菌的胞外上清液注射煙草葉片，24小時后在煙草葉片注射點部位出現(xiàn)細(xì)胞壞死現(xiàn)象，進(jìn)一步將水稻幼苗的根浸入該病菌培養(yǎng)的上清液中，第二天發(fā)現(xiàn)水稻幼苗出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象，由此提出水稻基腐病細(xì)菌可能產(chǎn)生致病毒素，該實驗結(jié)果為進(jìn)一步研究水稻基腐病菌的致病性奠定了基礎(chǔ)。課程結(jié)束后，同學(xué)們集中進(jìn)行交流，相互之間又得到了提高。

2.學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性進(jìn)一步提高。傳統(tǒng)學(xué)生實驗是老師做前期設(shè)計準(zhǔn)備工作，導(dǎo)致了學(xué)生實驗后的印象不深。而創(chuàng)新課程的題目是在老師的指導(dǎo)下，學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好自己選定，通過網(wǎng)絡(luò)查閱有關(guān)資料，設(shè)計實驗方案，自己準(zhǔn)備實驗。創(chuàng)新性和探索性實驗?zāi)苁箤W(xué)生的學(xué)習(xí)由被動變?yōu)橹鲃?。筆者指導(dǎo)的某個學(xué)生，周末和節(jié)假日都在實驗室，積極主動，熱情很高。

3.學(xué)生能夠接觸許多先進(jìn)儀器，實踐技能進(jìn)一步提高。平時的實驗由于人數(shù)和學(xué)時數(shù)的限制，不會涉及到有些先進(jìn)的儀器。有的儀器學(xué)生從來沒有見過，更不知道其用途，但在探索性試驗課程中，有的實驗所涉及的儀器較多、較先進(jìn)，如核酸蛋白分析儀、PCR儀、凝膠成像系統(tǒng)、高速冷凍離心機等，一些同學(xué)通過該課程的實驗，可以很熟練地使用很多新儀器。除了傳統(tǒng)的植物病理學(xué)研究方法和技術(shù)，還接觸了一些現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)；同時該課程的開設(shè)也使得儀器的使用率大大提高，促進(jìn)了科研的開發(fā)和發(fā)展。

4.培養(yǎng)同學(xué)熱愛科學(xué)、尊重科學(xué)的品德和吃苦耐勞的精神。學(xué)生通過自己設(shè)計和親手實驗，發(fā)現(xiàn)樂趣，激發(fā)進(jìn)一步探索的欲望。通過該課程的學(xué)習(xí)，使同學(xué)們懂得探索真理、探索科學(xué)的奧秘需要付出艱辛的努力；科學(xué)是老老實實的學(xué)問，不能有半點虛偽。

5.為老師的科研提供重要的研究信息和指導(dǎo)。探索性和創(chuàng)新性試驗大多是別人以往沒有做過或沒有報道過的東西，學(xué)生在實驗后會有許多新發(fā)現(xiàn)，這些對老師今后的研究以及對以后其他同學(xué)的進(jìn)一步探索具有啟發(fā)性和指導(dǎo)作用。筆者目前主持的國家自然科學(xué)基金項目——整合寄主因子(IHF)對水稻基腐病細(xì)菌致病性調(diào)控機理研究(31371903)是通過學(xué)生探索性的新發(fā)現(xiàn)，在此基礎(chǔ)上成功獲得國家資助。同時，研究結(jié)果也大大豐富了教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步提高了教學(xué)水平和科研水平。筆者指導(dǎo)的一些學(xué)生的創(chuàng)新實驗還整理出學(xué)術(shù)論文，在國內(nèi)核心期刊發(fā)表。如以盧夢玲同學(xué)為首的實驗小組，通過團結(jié)協(xié)作、共同努力，撰寫的《紅掌細(xì)菌性疫病病原菌的PCR特異性檢測》， 2012年發(fā)表在《植物病理學(xué)報》刊物上(第42卷第1期)，這是國內(nèi)植物病理學(xué)較高級別的刊物。

四、存在的問題

大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃是一個新生事物，沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可用，只有在實踐中不斷探索，深入研究，才能取得理想的效果。由于本課程為首次開設(shè)，在實驗過程中，難免存在一些不足的地方，具體表現(xiàn)在：

1.實驗用品供需不足。由于學(xué)生較多，而且在同一時間實驗，造成有些實驗儀器和玻璃器皿供應(yīng)不過來。如病菌的分離培養(yǎng)，都需要超凈工作臺、消毒鍋、培養(yǎng)皿等。

2.有些實驗時間拖得太長，學(xué)生壓力較大。有關(guān)植物病理分子生物學(xué)方面的探索實驗，如致病基因的克隆，基因敲除等，難度較大。試劑和耗材費用也較大，如果實驗失敗，則付出的時間更多。有些實驗是連續(xù)性的，而學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)重，創(chuàng)新實驗的時間很難有保證。

3.增加了教師的工作量。學(xué)生實驗需要教師在旁邊指導(dǎo)，很多實驗都是利用教師的休息時間進(jìn)行的，有些實驗是在導(dǎo)師自己的實驗室進(jìn)行，不少學(xué)生的創(chuàng)新實驗經(jīng)費從導(dǎo)師的科研經(jīng)費中支出，導(dǎo)致一些老師對開設(shè)創(chuàng)新實驗課程的積極性不高。

五、建議進(jìn)一步完善和改進(jìn)措施

高等教育要培養(yǎng)出高水平拔尖創(chuàng)新型人才，必須充分發(fā)揮創(chuàng)新性教育模式在實驗教學(xué)中的積極作用。高等院校的創(chuàng)新實驗激勵機制非常重要，它是調(diào)動廣大師生積極參與大學(xué)生創(chuàng)新實驗的根本保障[7]。為此，建議進(jìn)行如下改進(jìn)措施。

1.充分發(fā)揮創(chuàng)新型教師的積極引導(dǎo)作用。傳統(tǒng)教育“教師主講、學(xué)生主聽”的教學(xué)方式很難吸引學(xué)生的注意力、調(diào)動學(xué)生的積極性。作為創(chuàng)新型教師，應(yīng)該在教學(xué)活動中把教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣緊密結(jié)合起來，使其更加符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。高校教師要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究，首先自己要具有創(chuàng)新思維。教師因人而異，從每個學(xué)生的選題，到充分搜集有關(guān)資料以及能夠進(jìn)行認(rèn)真分析論證，獨立思考，形成自己的見解和觀點；引導(dǎo)學(xué)生廣泛涉獵專業(yè)相關(guān)的知識，最終的目的是要學(xué)生懂得研究怎么做、做什么，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維[4]。動員更多的教師積極參與指導(dǎo)同學(xué)們的創(chuàng)新實驗，要改革教師的教學(xué)評價制度，建立科學(xué)的教學(xué)質(zhì)量評價指標(biāo)體系。把提高學(xué)生創(chuàng)新能力作為教師教學(xué)效果的重要評價標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)教師把教學(xué)的重點向開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能傾斜。

2.建立創(chuàng)新實驗課程的激勵制度。學(xué)校應(yīng)制定激勵和獎勵措施，動員更多的老師開設(shè)大學(xué)生創(chuàng)新實驗課程，使創(chuàng)新教學(xué)常態(tài)化和規(guī)范化。例如根據(jù)指導(dǎo)人數(shù)的多少以及指導(dǎo)結(jié)果的優(yōu)劣，計算教師的教學(xué)工作量；對于在創(chuàng)新實驗課程中表現(xiàn)突出，研究結(jié)果以論文形式在核心期刊上公開發(fā)表或參加科技競賽獲獎的人員，除了獎勵創(chuàng)新學(xué)分以外，還可作為評優(yōu)加分條件，并給與該學(xué)生和指導(dǎo)老師適當(dāng)?shù)莫劷皙剟?，同時，該學(xué)生所發(fā)表的論文經(jīng)審核鑒定后，可以代替本科畢業(yè)論文。

3.開放實驗室，合理安排實驗時間，提高實驗效率。為了提高實驗室和儀器的使用效率，對于某些學(xué)生參與較多創(chuàng)新實驗，要錯開同學(xué)集中實驗時間，以免造成某些儀器使用上供不應(yīng)求。學(xué)生獨自完成創(chuàng)新實驗課程的時間不應(yīng)該集中于某個時間，允許自由安排時間；對于實驗失敗或者實驗結(jié)果不理想需要重新實驗的學(xué)生，應(yīng)該開放實驗室(包括晚上和周末)；根據(jù)實際情況，導(dǎo)師可適當(dāng)延長創(chuàng)新實驗課程結(jié)束的時間。

4.創(chuàng)新實驗結(jié)合本科畢業(yè)論文，提高畢業(yè)論文質(zhì)量。為進(jìn)一步提高本科生的畢業(yè)論文水平，創(chuàng)新實驗課程可以結(jié)合畢業(yè)論文同時進(jìn)行，一方面可節(jié)省學(xué)生做論文的時間和實驗經(jīng)費，另一方面可以集中精力提高創(chuàng)新實驗課程和畢業(yè)論文的水平和質(zhì)量。

5.提倡多個老師共同參與創(chuàng)新實驗課程的指導(dǎo)。目前有些創(chuàng)新實驗課程內(nèi)容比較單一，綜合性不強，學(xué)生在一個導(dǎo)師的指導(dǎo)下，創(chuàng)新思維能力受到限制。為了拓寬學(xué)生的創(chuàng)新視野，開設(shè)創(chuàng)新實驗課程的方式可以是由多位老師共同參與，共同指導(dǎo)，這樣會更有利于學(xué)生的創(chuàng)新思維和綜合能力的提高。創(chuàng)新實驗課程經(jīng)費一部分來自學(xué)校課程經(jīng)費，但我校更大部分的經(jīng)費來自導(dǎo)師的科研經(jīng)費，因此，多個導(dǎo)師共同指導(dǎo)，經(jīng)費共同負(fù)擔(dān)將為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供保障。

創(chuàng)新是人類文明進(jìn)步的原動力，是大學(xué)教育的靈魂。培養(yǎng)當(dāng)代大學(xué)生的創(chuàng)造性思維是時代賦予當(dāng)代教育工作者的圣神使命，高校教育要從創(chuàng)新入手，采取各種措施培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新性思維。

[ 1 ] 林家棟．農(nóng)大學(xué)生認(rèn)識“三農(nóng)”的好實習(xí)一農(nóng)耕學(xué)習(xí)、農(nóng)事實習(xí)記事[J]．中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，10(4)：5-6．

[ 2 ] 郭網(wǎng)紅．高等院校農(nóng)科專業(yè)改革的思考[J].高等農(nóng)業(yè)教育，2010，l(1)：49-51．

[ 3 ] 陳進(jìn)軍，安立龍，郭榮發(fā)，等.“五階遞進(jìn)式”實踐教學(xué)模式在農(nóng)科專業(yè)創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)中的應(yīng)用研究[J].農(nóng)學(xué)學(xué)報，2011(9):56-60.

[ 4 ] 杜新強，冶雪艷.從大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目談學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].黑龍江教育(高教研究與評估)，2013,1037(1)：47-48.

[ 5 ] 張福捐，盛淑玲．談大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目的選擇[J]．教書育人·高教論壇，2012，24(8)：24-25．

[ 6 ] 王珊，何增軍，劉烈.淺談如何有效指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目[J].教育教學(xué)論壇, 2013(11)：39-40.

[ 7 ] 張福捐，盛淑玲.大學(xué)生創(chuàng)新實驗的開展與深入[J]. 教書育人.高教論壇，2013(2)：16-17.

(編輯：劉偉霄)

2015-03-16

廣東省高等教育教學(xué)改革項目:“《普通植物病理學(xué)教學(xué)實習(xí)》的改革與探索”(編號：GDJG20142094);華南農(nóng)業(yè)大學(xué)2014年度教育教學(xué)改革與研究重點項目：“《普通植物病理學(xué)教學(xué)實習(xí)》的改革與探索”(編號：JG14016)。

劉瓊光(1964-)，男，江西吉安人，博士，副教授，主要從事植物病理學(xué)研究。

G642.0

A

1008-6927(2015)03-0006-03