合理“增负”提升本科生实验课程教学效果

李葵花

摘 要：该文以“马铃薯试管薯诱导实验”课程为例，分析了合理“增负”对实验课程教学效果的提升作用。基于培养基中高浓度蔗糖诱导马铃薯试管薯实验的基础上，增加了观摩视频和利用最新研究成果来诱导试管薯实验的内容，并以小论文形式提交实验报告。结果表明，合理“增负”使学生掌握了多渠道生产马铃薯块茎技术，提高了综合实践技能和科研思维能力，提升了实验课程的教学效果，达到了培养应用型人才的教学目的。

关键词：合理“增负”;实验课程;教学效果

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2021）24-0128-03

“Reasonable Burden Increasing” Improve the Teaching Effects of College Students′ Experiment Course

——Taking Potato Microtuber Induction as an Example

LI Kuihua

（Agricultural College of Yanbian University， Yanji 133002， China）

Abstract： In this paper， taking the experimental course of “potato microtuber induction” as an example， analyzes the effects of “Reasonable Burden Increasing” on the teaching effects of experimental course. potato microtuber induction based on the higher sugar concentration in medium， this paper was added the contents of watching video related to tuber formation and the latest research findings were applied to the experiment，and finally submitted the experimental report in an research paper formats. The results showed that college students learned varied technology of potato tuber induction， improved the comprehensive practical skills and scientific research ability， and enhanced the teaching effect of experimental courses by “Reasonable Burden Increasing” teaching method， to achieve the teaching goal of cultivating practical talented person.

Key words： Reasonable Burden Increasing; Experimental course; Teaching effect

实验教学是培养学生实践能力、创新能力和科学素质的重要途径[1]。马铃薯种薯生产内容是农学专业开设的种子生产学课程中无性系种子生产章节中必讲授的重要内容之一，集较强的理论性、实践性和应用性于一身。马铃薯种薯生产技术涉及生物技术、栽培学、设施园艺学等多门学科，受实验课时的限制，延边大学农学院以往的马铃薯块茎诱导实验仅设置生物技术方法诱导试管薯实验，要求学生掌握马铃薯扩繁技术及诱导试管薯技术。该技术只是马铃薯种薯生产中的部分环节，满足不了知识的更新，培养创新思维人才的需求及学生就业的需求。因此，如何通过实验教学培养出理论与实践能力相结合的高素质人才，培养出生产实践能力较强的从事农业生产的人才，已成为众多农业院校教学理念和一线教师所承担的教学任务。中华人民共和国教育部（教高函[2018]8號）文件指出，对大学生进行合理“增负”是提升学生综合素质的途径之一。为了提升大学生的实践能力与科学素养，在原实验基础上，增加了网上相关视频学习，将最新研究成果应用于实验中，探讨了合理“增负”对提升学生实验能力的效果，为其他实验模块及其他课程的实验教学的合理“增负”提供借鉴。

1 马铃薯试管薯诱导实验教学中存在的问题

马铃薯是无性繁殖作物，其原原种生产因仅需要超净工作台和低温黑暗条件而不具备杂交种种子生产基地的农业院校提供开展完整的种子生产研究实验条件。但因受实验学时限制及科研成果的理解程度不深等主客观原因的影响，马铃薯诱导试验仅仅局限于经典的培养基配置、试管苗扩繁及高蔗糖浓度下试管薯诱导等基础性理论相关的实验内容，缺乏试管薯诱导系统性及方法的多样性，难以满足拓展学生的科研热情和培养学生的创新性。为了能在实验教学中提高学生的学习兴趣和实验操作技能、培养学生创新思维能力，切实增强教学质量，本研究在原有的实验基础上增加了线上资源，验证性和前沿试验内容，以期提升学生的实际科研技能和科研能力。

2 马铃薯试管薯诱导实验“增负”教学方案

2.1 实验原理 试管薯诱导实验包括以下4个方面的试验原理：第1个原理是植物细胞全能性，即指已分化的细胞仍然具有分化发育成新个体的潜能;蔗糖在培养基中提供碳源[3]，本实验将脱毒组培苗单叶节茎段继代于含低浓度蔗糖MS培养基中诱导了完整的马铃薯小苗。第2个原理是植物经过一定时期的营养生长之后，通过外界条件的响应而转变其生长相[4]，本实验将把马铃薯小苗利用高浓度蔗糖MS培养基诱导了马铃薯试管薯。第3个原理是适当的生长素和细胞分裂素的比例改变植物细胞分化的方向[5]，本实验根据已报道的研究结果，进行了激素对试管薯形成的影响试验。第4个原理是胁迫抑制植物的生长发育，但适当胁迫会促进植物某器官生长发育或提高其抗性[6]。本实验将“国家自然基金委”资助下完成的研究成果应用于本科生实验中，即进行了适当酸处理促进马铃薯试管薯的形成。

2.2 实验目的 通过马铃薯试管薯诱导试验的“增负”，课前通过线上资源的学习脱毒组培苗获得技术及其原理，提高学生独立获取知识的自主学习能力;通过独立完成各种试管薯诱导试验，培养学生独立工作能力和创新思维能力，提高分析实验数据能力，提高论文写作能力;通过把最新科研成果融入本科生实验，使学生掌握该领域的最新科研动态的同时，培养教师将最新科研成果合理融合于教学研究能力。

2.3 主要的实验方法 “增负”之前，利用实验室现有的脱毒组培苗进行大量扩繁，观察组培苗的生长状态，之后诱导试管薯，最后调查试管薯的数量和重量。“增负”之后，学生利用线上资源自主学习脱毒组培苗获得技术与原理，加强学生对脱毒组培苗在马铃薯种薯生产上的意义;增加了利用酸处理技术和植物生长调节剂来诱导试管薯的实验，让学生掌握了多渠道获得试管薯的方法;最后通过调查叶片数量、试管薯数量、试管薯重量，并通过统计分析，得出最好的试管薯诱导技术。另外，“增负”之前，学生完成实验之后，学生提交一份实验报告，报告内容包括老师课前讲授的实验原理、实验材料、实验仪器、实验步骤以及学生做实验得出的实验结果。“增负”之后，要求学生查找相关领域论文，提交小论文，包括摘要、关键词、前沿、实验材料与方法、结果分析、讨论、参考文献等。

3 教学效果

马铃薯试管薯实验“增负”效果对学生掌握试管薯形成实验效果非常明显，合理地事先安排自主学习脱毒方法及脱毒原理的线上视频，增加激素配置验证性实验和酸处理前沿研究成果，并安排拍照和调查数据环节，最后要求对数据进行统计分析，使学生掌握了科学地分析实验结果的方法。

3.1 合理“增负”使学生了解该领域前沿科研动态 马铃薯试管薯诱导实验操作性极强，又容易观察植株生长状态及器官变化。由于实验操作不受季节限制，学生通过观察组培苗的污染情况随时决定实验加减与否，确保实验有序进行，同时使学生认知科研的严谨性和重复性。在不适合试管薯诱导的低浓度蔗糖条件下酸处理植株的试管薯成功被诱导，该结果是授课教师通过国家自然基金项目资助下获得的最新研究成果，并将该研究结果发表于SCI杂志。将该研究及结果在融合于试管薯诱导实验中，使学生接触该领域的前沿研究工作，并鼓励学生通过查询最新研究论文，继续跟踪科研动态，确保学生真正掌握该领域的研究过程，培养学生对科研的态度[7]。

3.2 合理“增负”有利于完善实验课程的设计 要从实验课中使学生系统地掌握某一知识，必须将选择实验材料、经典的实验内容与前沿的研究成果内容有机结合。通过线上视频的自学更加巩固课堂上讲授的理论知识的同时，在马铃薯脱毒苗扩繁之后增加了一个酸处理过程和激素诱导试管薯培养基的配置，在原有的实验过程中系统、合理地增加实验内容，达到了让学生掌握一个问题从多种角度思考和分析的能力。课堂内容的“增负”，要求教师根据自己的科研工作，或者学习最新论文时，发现适合融合于本科生实验课程的相关内容。这虽然对教师进一步拓宽知识和完善目前的实验课程内容有积极作用，但同时也对教师在时间和备课上给予了一定的压力，因此如何协调好该矛盾有待于进一步探讨。

3.3 合理“增负”使学生初步掌握撰写论文的能力 实验结束后，要求每位同学根据调查的实验数据撰写科学论文。学生除了要求的试管薯数量的调查之外，也可以进行其他株高、试管薯重量等其他块茎特性，并利用统计软件进行统计分析;通过查找资料进行讨论。在此撰写过程中与教师的互动，慢慢培养撰写论文的能力，为今后的毕业论文及科学研究奠定一定的基础。

4 结语

实验课程中，合理“增负”对學生和教师提出了更高的要求[8]。教师考虑学生的学习状况，在原实验基础上合理地增加线上知识和前沿的科研成果内容;学生可独立或者小组形成独立完成全部实验内容;要求每个学生根据实验数据撰写小论文。通过以上实验提升了学生的实验技能，撰写论文的写作能力，培养严谨地科研态度，同时使教师更加具有融合科研成果应用于教学当中的教学能力。

参考文献

[1]朱峰，纪兆林，钱坤.病毒诱导基因沉默技术引入普通生物学实验教学实践[J].生物学杂志，2020，37（3）：127-129.

[2]李陈，刘洪祥.“课程与教学论”中大学生自主学习的教学策略分析[J].中国教育学刊，2014，09：142-143.

[3]陈劲枫.植物组织培养与生物技术[M].北京：科学出版社，2018.

[4]王忠.植物生理学[M].北京：中国农业出版社，2019.

[5]胡月清，詹爽，库文珍，等.ABA和GA3对马铃薯试管薯形成及淀粉积累的协同调控[J].分子植物育种，2017，15（10）：4210-4214.

[6]龚静，郑顺林，熊湖，等.马铃薯种薯播前温度处理对苗期抗旱能力的影响[J].四川农业大学学报，2020，03：251-256.

[7]林阳君，陈肇娜.思维导图在可视化教学中的运用——以高职《生物制药工艺技术》课程为例[J].高教论坛，2018，34（4）：45-48.

[8]张俊，张志胜.功利性学习、非理性评教与大学生增负实施困境[J].当代青年研究，2020，366（3）：73-77，104.

（责编：张宏民）