創(chuàng)新性實驗教學(xué)的探索與實踐
——以“蔬菜嫁接育苗綜合實驗”課程建設(shè)為例＊

黃 遠，楊文杰，別之龍，程 菲，成金桃，楊 麗（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院，武漢 430070）

創(chuàng)新代表著進步與發(fā)展，培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，是社會對高校教育的必然要求。創(chuàng)新性實驗教學(xué)項目是高等院校為了進一步調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力的一種教學(xué)模式，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，開展探索研究，進行數(shù)據(jù)分析處理和實驗報告撰寫。創(chuàng)新性實驗教學(xué)項目區(qū)別于傳統(tǒng)實驗教學(xué)項目的根本點是綜合性強、覆蓋面大、跨度廣。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)高度重視大學(xué)生創(chuàng)新性實驗教學(xué)，每年均有經(jīng)費支持，本科實驗教學(xué)中心、學(xué)院專業(yè)實驗室、創(chuàng)新教育基地等積極配合，在儀器設(shè)備、場地、教師技術(shù)指導(dǎo)等各方面給予大力的支持，取得了不少研究成果[1-4]。為了培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，本文以創(chuàng)新性實驗課程——“蔬菜嫁接育苗綜合實驗”建設(shè)為例，對創(chuàng)新性實驗教學(xué)項目進行了探索和實踐，主要從以下幾方面入手。

創(chuàng)新性實驗的開設(shè)與生產(chǎn)實際和科學(xué)研究相結(jié)合

蔬菜嫁接技術(shù)是一項防治茄果類、瓜類蔬菜土傳病害，提高多種非生物逆境抗性，增加肥水利用效率，減少化肥和農(nóng)藥使用，增加產(chǎn)量，促進蔬菜產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的有效措施，在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用[5]。目前中國40%的西瓜，20%的甜瓜，30%的黃瓜，15%的茄子，1%的番茄和辣椒采用嫁接栽培，已經(jīng)形成龐大的蔬菜育苗產(chǎn)業(yè)[6]。因此，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中對嫁接育苗技術(shù)人才的需求較大。該課程的開設(shè)主要依托華中農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)施蔬菜生長發(fā)育和調(diào)控課題組，課題組經(jīng)過近二十年在蔬菜嫁接的基礎(chǔ)理論、新技術(shù)、新標準等方面的深入研究，主持了多項國家和省部級科研項目，做了大量的基礎(chǔ)工作，發(fā)表了100多篇科研論文，2014年組織召開了第一屆國際園藝學(xué)會蔬菜嫁接研討會。同時也指導(dǎo)多屆本科生與研究生深入嫁接苗生產(chǎn)企業(yè)第一線，將科技成果進行轉(zhuǎn)化和示范。指導(dǎo)教師的科技思維與科研成果轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新性教學(xué)實驗內(nèi)容，有利于保持實驗教學(xué)的先進性，使學(xué)生在本科學(xué)習(xí)階段就能接觸本學(xué)科的科技前沿，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的新技術(shù)、新方法、新知識，更有利于其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

教師主導(dǎo)下學(xué)生自主開展實驗內(nèi)容的設(shè)計和執(zhí)行

“蔬菜嫁接育苗綜合實驗”創(chuàng)新性實驗課程面向全校各專業(yè)所有年級全日制本科生開放，每年春季開設(shè)1次，一共30學(xué)時，包括基本理論2學(xué)時，基質(zhì)、穴盤、種子準備4學(xué)時，砧木和接穗播種6學(xué)時，嫁接操作4學(xué)時，嫁接愈合期和愈合后管理10學(xué)時，嫁接苗質(zhì)量評價4學(xué)時。課程計1學(xué)分，每次選課人數(shù)限制為30人，課程已經(jīng)連續(xù)開設(shè)8年。在項目的實施過程中，教師始終起主導(dǎo)作用，確保學(xué)生的主體地位。學(xué)生選課完成后，在正式實驗之前有2學(xué)時的理論課，教師會系統(tǒng)講解蔬菜嫁接的發(fā)展歷史、嫁接目的、嫁接方法、嫁接苗管理方法、嫁接生物學(xué)機理以及課程實驗設(shè)計、考核要求等內(nèi)容，讓學(xué)生了解相關(guān)背景基礎(chǔ)知識和課程基本要求。在2學(xué)時的理論課堂上，組織同學(xué)們相互認識并完成分組工作，一般5人一小組，推薦出小組長，之后一起商討實驗方案，并建立QQ群。

通過老師的引導(dǎo)，創(chuàng)新性實驗實施前以小組為單位查閱文獻資料，理清實驗思路，確定具體的實驗處理。例如在蔬菜嫁接育苗綜合實驗中，一般明確具體的蔬菜嫁接接穗對象，本課程統(tǒng)一使用西瓜為接穗，便于課程考核，然后以育苗基質(zhì)、砧木、嫁接方法、環(huán)境管理、外源物質(zhì)處理等為變量開展實驗內(nèi)容設(shè)計。無論設(shè)計何種實驗內(nèi)容，每個學(xué)生均需完成包括育苗基質(zhì)準備、浸種催芽、播種育苗、嫁接操作、愈合期管理、愈合后管理、種苗質(zhì)量評價等在內(nèi)的一套完整的訓(xùn)練內(nèi)容。實驗設(shè)計期間每位學(xué)生通過QQ群進行組內(nèi)交流，各抒己見，共同形成小組設(shè)計方案并提交給老師審核，教師再對方案提出修改建議。

實驗一般都在華中農(nóng)業(yè)大學(xué)蔬菜基地育苗溫室進行，指導(dǎo)教師全程參與并實時指導(dǎo)，每個基本的實驗環(huán)節(jié)老師會提前進行示范，目的是讓學(xué)生掌握基本的蔬菜嫁接苗生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范，為今后從事相關(guān)工作奠定扎實的基礎(chǔ)。另外，很多選課的學(xué)生來自大一和大二，有的來自非農(nóng)科專業(yè)，對實驗課基本理論和實驗技能的掌握較薄弱，指導(dǎo)教師的及時指導(dǎo)非常重要，不僅可以使學(xué)生掌握基本的實驗理論、規(guī)范的操作技能從而確保實驗的準確性，還可以引導(dǎo)學(xué)生重視實驗過程、實驗記錄，指導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進行合理的分析和討論，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識以及認真嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度。實驗結(jié)束后，組織同學(xué)們對實驗結(jié)果進行總結(jié)和分析，因為每個實驗小組的實驗設(shè)計都有區(qū)別，通過交流討論，可以讓每個同學(xué)除了清楚自己的實驗結(jié)果外，還了解其他同學(xué)的實驗結(jié)果，對自己的實驗結(jié)果認識也會更上一個臺階。

重視課程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

在網(wǎng)絡(luò)資源共享的大背景下，利用學(xué)校的課程中心網(wǎng)站，指導(dǎo)教師填寫教學(xué)任務(wù)單，在課程中心網(wǎng)站完成項目課程信息錄入，包括課程簡介、教學(xué)大綱、教師簡介、教學(xué)日歷、教學(xué)資料等。通過學(xué)校組織專家的審查后，實驗課程面向?qū)W生選課。網(wǎng)站為課程項目宣傳、學(xué)生選課以及師生交流提供了良好的平臺，因此要及時更新信息，如課程大綱、教學(xué)計劃表、教學(xué)資料等。此外，為了便于師生交流，筆者為該項目提供了1個QQ交流群，師生可以就實驗項目的進展、存在的問題等內(nèi)容，通過文字、語音、圖片和視頻的方式進行探討。

完善創(chuàng)新性實驗的考核體系

創(chuàng)新性實驗效果的評價與驗證性實驗的評價不同。后者更多的是注重結(jié)果的正確與否，而創(chuàng)新性實驗重點在于培養(yǎng)學(xué)生獨立解決實際問題以及創(chuàng)新的能力，因此在評價實驗效果時要注重過程，尤其是蔬菜嫁接育苗實驗持續(xù)時間長達30～45天，很多學(xué)生利用中午和周末時間進行實驗。學(xué)生平時對材料培養(yǎng)的好壞直接關(guān)系到實驗的成敗。該課程從以下方面進行考察：學(xué)生實驗方案的科學(xué)性和創(chuàng)新性，實驗過程的完整性和嫁接工效（嫁接速度×嫁接成活率），實驗報告撰寫的規(guī)范性和實驗結(jié)果分析的合理性，要求每個學(xué)生提交3000字以上的實驗報告。雖然每個小組一起進行實驗，但是實驗報告必須由每個學(xué)生獨立完成。學(xué)生最后的總成績由3部分構(gòu)成：實驗設(shè)計及到堂情況占20%，實驗過程和嫁接工效的評估占30%，實驗報告成績占50%。

創(chuàng)新性實驗的探索與實踐的效果

首先，該探索與實踐拓展了學(xué)生的知識面。由于創(chuàng)新性蔬菜嫁接育苗實驗具有綜合性和探索性，學(xué)生來自多學(xué)科，要求學(xué)生能靈活地運用多種知識，甚至有的知識以前沒有接觸過，這就要求學(xué)生能自主地進行學(xué)習(xí)，知識面要廣。如有幾位同學(xué)是計算機、經(jīng)濟學(xué)、社會學(xué)專業(yè)的，生物學(xué)和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)知識較為薄弱，他們?yōu)榱烁玫剡M行實驗，自發(fā)地找了很多嫁接育苗文獻來閱讀，因此，學(xué)生的知識面得到拓展，通過不同同學(xué)的配合實現(xiàn)了跨學(xué)科和跨專業(yè)的結(jié)合。

其次，該探索與實踐提高了學(xué)生進行探索式學(xué)習(xí)的能力。創(chuàng)新性實驗教學(xué)項目要求學(xué)生主動查閱資料、自主設(shè)計方案，組成團隊開展實驗，就是要求學(xué)生通過自主獲得知識，掌握創(chuàng)新工作所必須的探究能力，培養(yǎng)探索未知世界的積極態(tài)度。在實踐中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，并逐步養(yǎng)成創(chuàng)新習(xí)慣。

最后，該探索與實踐提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。蔬菜嫁接育苗綜合實驗要求學(xué)生構(gòu)建自己的實驗體系，并獲得成活的蔬菜嫁接苗，這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)觀全局的能力和系統(tǒng)思考的能力，讓學(xué)生理解并學(xué)會溝通與協(xié)作，培養(yǎng)團隊精神，提升實際分析問題與解決問題的能力，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。項目開展以來，選修創(chuàng)新性實驗教學(xué)項目的同學(xué)中有多人主持了國家級“國家大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃”項目，并出色完成項目。有的同學(xué)選擇在本課題組攻讀研究生，繼續(xù)探索蔬菜嫁接背后的奧秘。

綜上所述，“蔬菜嫁接育苗綜合實驗”創(chuàng)新性實驗課程的建設(shè)充分結(jié)合了產(chǎn)業(yè)實際和指導(dǎo)教師課題組的科研成果，堅持以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的原則，重視網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)，完善考核體系，拓展了學(xué)生的知識面，學(xué)生的探索式學(xué)習(xí)和綜合素質(zhì)得到顯著提升。大學(xué)生創(chuàng)新性實驗教學(xué)項目為培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合能力提供了一種可借鑒的模式。