种子科学与工程专业实验教学体系特色略论

张桂莲，唐启源，陈光辉，张海清

(湖南农业大学 农学院，湖南 长沙 410128)

实验教学是高等教育教学过程中实践性教学环节的重要组成部分，对启发学生科学思维、丰富创造力、提高独立工作能力和科研实际操作能力、培养学生综合素质等方面起着不可替代的作用。实验教学体系的构建不仅是教学体系的改革，更有利于创新性人才的培养。

一、种子科学与工程专业实验教学体系构建背景

相对理论教学而言，实验教学具有直观性、实践性、综合性、探索性和启发性等特点，因此，必须根据人才培养目标及其对知识结构、智力结构和能力结构的要求，通过理论教学和实验教学的纵向与横向的有机结合，使学生从入学到毕业，在实验科学知识、智力与实验研究能力上得到有计划、分层次的系统培养和提高[1]。然而，在以往的实验教学中，实验教学设置往往是理论课的从属，实验教学体系缺乏一个完整独立的教学系统，存在着诸如实验种类设置不合理、实验内容陈旧、教学方法与手段落后、实验之间缺乏相关性、评价方法片面、实验设备、资源配置和管理问题突出、教学观念滞后等问题。这种实验教学体系影响学生综合素质的培养和提高，不能适应21世纪对人才培养的整体目标要求。因此，许多高等院校探索以培养实践能力和创新能力为主线，构建新的实验教学体系。如李保云等[2]提出构建植物生产类“三层次、模块化”实验实践教学体系；西鹏等[3]提出构建“一个贯穿、两种模式、三个载体、四个层次，分级分层、循序递进”的实验教学新体系；朱爱琴等[4]提出构建地理科学专业“模块式、层次化”实验教学体系；竺杏月等[5]提出构建一体化、多层次、模块化的开放式实验教学体系，有助于提高学生动手能力，增强其解决实际问题的经验和能力，实现学校与社会的无缝对接；张文兰等[5]提出构建“多层次、综合化”实验教学体系，上述研究均旨在培养学生实践能力、创新能力和创业能力，以适应未来社会发展对人才能力的需求。湖南农业大学种子科学与工程专业结合人才培养方案修订和专业综合改革，主要是针对实验教学体系进行改革，构建传授知识、运用提高、研究创新于一体的“一个主体、两种模式、三个平台、四个模块”实验教学新体系，全面培养学生的创新创业能力与实践能力，提高学生的综合素质。

二、种子科学与工程专业实验教学体系构成

图1 种子科学与工程专业实验教学体系

根据种子科学与工程专业培养目标和实践性教学环节的要求，根据社会、企业对人才知识和能力结构的需求，结合人才培养方案修订和专业综合改革，以培养学生实践能力、创新能力和创业能力为目标主线，遵循学生能力培养由低到高的教学规律，在实验教学中构建传授知识、运用提高、研究创新的“一个主体、两种模式、三个平台、四个模块”的实验教学新体系(图1)，其中“一个主体”：从大一开始，以学生实践能力、创新能力和创业能力培养为主体，四年实验教学不断线。“两种模式”：将学生按学术型和应用型两种培养模式分别进行培养。“三个平台”：大学四年的各层次实验教学通过实验教学中心、开放实验室、产学研实践基地三个实验平台完成。“四个模块”：即基础实验模块、综合实验模块、创新实验模块、毕业论文实验模块。基础实验模块包括公共基础实验模块和专业基础实验模块。公共基础实验模块是根据学生必修的种子专业基础课程来设置相应的实验课程，是共性的课程实验。主要开设植物学实验、遗传学实验、土壤学实验、气象学实验、有机化学实验、无机化学实验等。通过该模块的实验教学，使学生通过验证的方式来理解和掌握必备的基础理论知识；专业基础实验模块是根据种子专业能力培养的需要设置相应的专业基本技能实验项目，体现专业技能培养的特点。主要划分为种子生物学实验、作物育种学实验、作物栽培学实验、种子质量检验实验、种子加工实验、种子贮藏实验等；综合实验模块是多个基本实践的应用，旨在培养学生综合应用手段。主要通过增开设计性、综合性、创新性实验，培养学生综合应用能力。例如种子实验技术综合大实验，30学时，集中在某一个时间段完成。创新实验模块：为发挥学生的研究创新潜能，培养学生的动手能力、综合能力、创新能力和科学思维能力。依托开放实验室，以参与教师科研项目、企业的实际项目和申报国家级、省级或校级大学生科技创新计划项目为主要形式，开展科研与技术创新。毕业论文实验模块：在选题上按学术型和应用型两种培养模式由学生选择。学术型人才培养结合导师制参加教师科研项目。应用型人才培养结合“双师制”于第四年全部在校外实习基地进行实践。

三、种子科学与工程专业实验教学体系特色

(1)实验教学中“三性”实验比例大。按照种子科学与工程专业培养目标，将所有实验项目统一安排，单独设置为一门必修课程《种子学实验技术》，实行单独考核，记学分，按照模块设置，避免实验项目和内容重复，增加综合性、设计性和创新性实验的比例，使其在整个实验课时中所占比例达到40%。这些实验项目主要来源于：学生自己设计的科研项目，如国家、省级、校级和院级大学生创新性实验计划项目；教师科研成果；教师科研课题等。

(2)实验教学与教师科学研究项目融合。种子科学与工程专业率先在校内实施学生导师制，从一年级开始按照师生双向选择的原则，为每个学生配备导师，鼓励学生结合实验教学进度，适时参与导师科学研究项目。导师根据学生特点、特长和志向指导学生承担相应科研实验项目，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，提高学生的创新意识和创新能力，培养学生良好科研习惯。

(3)结合创新性实验计划项目培养创新能力。结合各级各类大学生创新性实验计划项目，鼓励学生成立科研兴趣小组，自主设计实验方案，自主申报各类科研创新基金。到目前为止，种子科学与工程专业2007级有5个科研小组、2008级有5个科研小组、2009级有5个科研小组、2010级有4个科研小组、2011级有3个科研小组申请得到了学校和省教育厅设立的大学生创新性实验计划项目，2010级有1个科研小组还获得了国家大学生创新性实验计划项目资助。通过以项目为引导，进行实验教学，科研与实验教学互促，从信息的收集、方案的设计与实施，都由学生具体负责，教师起到咨询、指导等作用。通过团队合作完成项目的过程，对培养学生的团队协作精神、实践能力，综合提高学生创新素质方面起到了积极而重要的作用。

(4)各类实验教学平台分工合作、资源共享。近年来各类实验教学平台建设取得显著进展，2007年学校拨款 50万元，加上中央与地方共建特色优势学科专业实验项目资助200万元，2010年学院拨款12万元加强仪器设备购置和种子加工设施建设，建成了种子检验实验室，与农业部种子加工中心合作建立了种子加工实验室。种子科学与工程专业已经形成实验教学中心平台、开放实验室平台、产学研实践基地平台体系。各实验教学平台分工合作、资源共享，为学生早期科研能力开发和自主性创新能力的培养提供了良好服务[7]。

实践教学基地则是依据“优势互补、共促共赢”的原则，通过合同的形式，建立了多个校内外实习基地，其中校内实验教学基地有“耘园”教学基地、长安教学基地和浏阳教学基地，校外产学研实验教学基地有2个，即湖南隆平种业有限公司、湖南金健种业有限公司，其中湖南隆平种业有限公司教学实习基地2010年被评为湖南省高等学校优秀教学实习基地。这些实习基地具有齐全的、先进的科研生产设施供学生实践，有丰富实践经验的科技人员为学生做指导，使学生能贴近生产，接受相关内容的实践学习与培训，形成“校企互动”良性循环的发展态势。实验教学基地侧重技能训练与实践能力培养，为本科生生产实习，毕业实习及毕业设计提供了必要条件。通过平台建设为新体系实施提供有力的保障。

[1]高 翅，王平祥，马华力.创新农林科实验教学体系[J].中国高教研究，2003，4：1-7.

[2]李保云，李志兰，周彦明，等.构建植物生产类本科生实验实践教学体系的探索与实践[J].高等农业教育，2009，8：56-58.

[3]西 鹏，顾晓华，郑 兵.材料科学与工程专业创新性实验教学体系的改革探究[J].广州化工，2012，39(24)：146-148，151.

[4]朱爱琴，周 勇，谢双玉，等.地理科学专业“模块式、层次化”实验教学体系构建与实践[J].实验室研究与探索，2011，30(10)：116-119.

[5]竺杏月，周敏倩.国际经济与贸易专业实验教学体系的构建[J].中国电力教育，2011，4：130-131.

[6]张文兰，佀新学，李 喆.“多层次、综合化实验教学体系”促进数字传媒技术实践创新人才培养的研究与实践[J].电化教育研究，2011，4：97-100.

[7]娄保东.构建有效提升大学生创新能力的训练体系[J].实验技术与管理，2008(4)：35-36.