基于创新能力培养的《种子学》实验教学改革

刘子凡 王 英 马启林 罗文杰

（海南大学热带作物学院，海口 570228）

近年来，部分用人单位反映农学专业的毕业生存在动手及创新能力差的问题[1]，这种负面评价在一定程度上影响了农学专业的声誉和就业率。那么，如何提高农学专业学生的动手意识及其创新能力？实验教学在提高学生的综合素质，培养学生的创新精神与实践能力方面具有特殊作用[2]，同时还可以引导学生发现问题、解决问题，深化对理论知识的理解，培养学生的科研兴趣[3]。

《种子学》是农学专业的必修课程，它是联系《作物育种学》和《作物栽培学》的桥梁，兼具理论性和实践性。然而，该课程的实验教学长期处于从属地位，实验教师多以满足教学要求和完成教学大纲任务为目的，并按照固定的上课时间、固定的实验内容、固定的实验仪器、固定的实验操作、固定的考核方法的“五个固定”模式开展教学[4]，这种教学模式难以培养出具有创新性思维能力的学生。鉴于此，为了培养具备创新能力的种业人才，海南大学热带作物学院《种子学》教学团队在该课程理论教学改革获得成功的基础上[5]，以海南大学作物学一流学科、农学国家级一流专业和《种子学》校级精品网课建设为契机，又从实验内容、教学方法及考核方式等方面对《种子学》实验教学进行了连续3 年的改革尝试，并取得了一定的成效。

1 改进实验教学内容

《种子学》实验共16 学时，5 个实验项目。长期以来，老师都遵照教学大纲的规定安排实验，几乎都是最基本的验证性实验，较少涉及综合性实验和设计性实验。

为了让实验内容先进、新颖，课程团队进行了如下改革。首先，开课前认真梳理《植物学》《作物育种学》《作物栽培学》等课程的实验项目与内容，避免出现重复。其次，将验证性实验改为创新性实验或综合性实验。种子物理性的测定实验 引导学生分析测定种子静止角、自流角传统装置的缺陷，自制出更佳的静止角和自流角测定装置[6-7]；找出测定种子比重方法的不足，并提出相应的改进措施。种子净度分析实验 在常规的净度分析内容外，增设了种子扦样，要求学生对扦样方法“找茬”并提出解决方法，还引导学生对种子净度复杂的计算进行编程或利用Excel 软件简化计算。电导率法测种子活力实验 更新为涉及种子老化、种子发芽、种子活力测定及其计算、活力指数相关分析等内容的综合性实验。种子平衡水分测定实验 综合种子水分测定和曲线方程的DPS 软件模拟方法等。最后，增设电泳法测定种子纯度实验，让学生掌握垂直电泳的基本操作，理解4 种种子贮藏蛋白的提取、分离及分析方法。具体实验项目见表1。从表1中可知，《种子学》实验内容涵盖了种子生理、种子加工和种子检验等领域。

2 革新实验教学方法

传统实验教学多采用“一讲课二巡视”的教学方法，准备工作也基本上由老师完成，学生只需按照老师的讲解按部就班操作即可。这种教学方法虽然可以确保教学效率，但学生创新思维受限，积极性不高，兴趣不大。课程团队采取以“学生探索为主，老师提点辅助”的教学方式，让学生全程参与实验。学生课前参考实验指导书设计实验步骤，课中既当导演又当演员，课后反思总结。老师课前审核实验方案，课中不讲解基本理论，不预设实验步骤，只进行指导和答疑，课后对共性问题进行归纳讲解[8]。实施新的教学方法后，学生的创新意识明显增强，动手操作能力也有了质的提升。

表1 《种子学》实验项目配置表

3 设置多样化考核方式

考核是检验课程效果的一个有效手段，考核成绩直接影响教师的教学和学生的学习。传统实验考核常采用单一的实验报告方式，以致实验课堂动手操作者少、旁观者多，且不记录实验过程、异常现象和结果，实验报告照抄实验教材或老师板书，按预设结果处理，无视实际的实验结果，更别谈实验失败的原因分析和解决思路。导致学生的实验报告几乎是千篇一律，老师批阅和评分特别困惑。

课程团队设置多样化考核方式。总评成绩由3 部分构成，即第1 部分课中实时考核，观察学生实验操作并评分；第2 部分期末测试，以随机抽题的形式进行操作考核和原理测试；第3 部分提交实验报告，改进实验报告格式，设计性实验报告写小论文，综合性实验报告写综述。小论文要求包括实验设计、数据表格、实验图片、统计分析、讨论或思考；综述要求包括综合实验内容及其关联分析、教材测定方法中可能存在的缺点及其解决方法。总评成绩第1 部分占40%，第2 部分占30%，第3 部分占30%[9]。

多样化的考核方式使学生感到压力，进而产生动力。课前、课中争当主角，争相操作，亲身体验，抄袭实验报告现象明显减少，报告各具特色。总之，实验课的气氛与效果明显好转，学生的书面表达及分析总结能力也得到明显提升。

4 利用自媒体平台和知识竞赛手段，强化实验教学内容

验证性实验更改为创新性或设计性实验后，老师投入的精力与实际教学学时完全不匹配，学生会因问题不能及时解决而草草结束实验，为了妥善解决这些难题，课程团队选择利用自媒体平台和知识竞赛方式。比如，老师将仪器操作和学生在实验过程中可能遇到的问题拍成视频，学生将实验过程中实际遇到的问题、解决方法和实验成果录成视频，在微信或QQ 等自媒体平台进行互动，通过评论、点赞等方式交流心得[10]，这些视频也可为日后的教学提供参考素材。另外，在《种子学》实验课程开设期间举办1～2 场知识竞赛和实验操作的抖音或快手视频评选等校园文化活动，以提高学生的参与积极性，强化学生对实验内容的理解。

我国种子产业处于不断变化、迅速发展的阶段，对专业人才的实践操作技能及创新能力要求不断提高。实践表明，基于创新能力培养的《种子学》实验教学模式有利于学生理论知识的夯实和实践创新能力的发展，有利于培养学生的综合素质。