第３２卷第６期 ２０１３年６月 实验室研究与探索 Ｖ０１．３２ ＮＯ．６ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ ＩＮ ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ Ｊｕｎ．２Ｏｌ３ 培养创新能力为核心的农学类 实验教学体系构建 朱昌兰， 欧阳林娟， 钟 蕾 （江西农业大学农学院植物生产国家级实验教学示范中心，江西南昌３３００４５） 摘 要：如何培养学生的创新能力和综合素质，是目前我国高等教育改革的核心问 题和根本性的指导思想。实验教学是高等教育创新人才培养体系的重要组成部 分，是促进学生将知识转化为能力的基本途径，在学生能力培养和综合素质提高方 面具有独特的作用。该文在简要分析传统实验教学现状的基础上，结合江西农业 大学农学类本科实验教学的改革实践，介绍了如何通过转变实验教学理念、优化课 程体系、创新教学模式、完善考核方式、建好实验平台和师资队伍等，构建以创新能 力培养为核心的农学类本科实验教学体系，促进创新人才培养。 关键词：农学类专业；创新能力；实验教学体系 中图分类号：Ｇ ６４２ ０１ ２４—０４ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６—７１６７（２０１３）０６— Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆｏｎ ａｎ Ｅｘｐｅｒｉｎ Ｉ＝ｘｐｅｒ ｍｅｎｔａｌａ ｌ Ｔｅａｃｈｉ ｅａｃｈＩ ｎｇ Ｓｙｓｔｙｓｔｅｍ Ａｉｅｍ Ａ ｍｅｄ ａｔ ｌｌ ｎｎｏｖａｔｉｖｅｖｅ Ａｂｉｌｉｔｙ Ｔｒａｉｎｉｎｇ ｉｎ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ＺＨＵ Ｃｈａｎｇ—ｌａｎ， Ｏ ＵＹＡＮＧ Ｌｉｎ－ｊｕａｎ， ＺＨＯＮＧ Ｌｅｉ （Ａｇｒｏｎｏｍｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ／Ｓｔａｔｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｔｅａｃｈｉｎｇ Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｒｅ ｆｏｒ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ， Ｊｉａｎｇｘｉ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００４５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｕｎｄｅｒｇｒａｄｕａｔｅｓ ｉｓ ｔｈｅ ｃｏｒｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ａｎｄ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ ｇｕｉｄｉｎｇ ｉｄｅｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｈｉｇｈｅｒ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｒｅｆｏｒｍ ｉｎ Ｃｈｉｎａ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｐｌａｙｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔ ｉｎ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｓ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｆｏｒ ｓｔｕｄｅｎｔｓ ｔｏ ａｐｐｌｙ ｔｈｅｉｒ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｉｎｔｏ ｐｒａｃｔｉｃｅ．Ａｆｔｅｒ ａ ｂｒｉｅｆ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ａｉｍｅｄ ａｔ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｒａｉｎｉｎｇ ｂｙ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｅｄｕｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｃｅｐｔ，ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ ｓｙｓｔｅｍ， ｉｎｎｏｖａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｍｏｄｅ，ｐｅｒｆｅｃｔｉｎｇ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｎｄ ａ ｔｅａｃｈｉｎｇ— ｓｔａｆｆ ｔｅａｍ，ＳＯ ａｓ ｔｏ ｐｒｏｍｏｔｅ ｔｈｅ ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ｔａｌｅｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ａｇｒｏｎｏｍｙ；ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ ａｂｉｌｉｔｙ；ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｔｅａｃｈｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ０ 引 言 收稿日期：２０１２—０７—３０ 基金项目：江西省高校省级教改项目（ＪＸＪＧ．１１＿４．３）；国家级实验教 学示范中心建设项目（教高函（２００９）５号）；国家第二批高等学校特色 专业建设点项目（ＴＳ１０３３７） 作者简介：朱昌兰（１９６５一），女，江西信丰人，教授，博士生导师，江 如何培养学生的创新能力和综合素质已成为目前 我国高等教育改革的核心问题和根本性的指导思想。 实验教学是高等学校教学工作的重要组成部分，是促 进学生知行统一、学以致用、创新创造，并将知识转化 西农业大学农学院副院长，研究方向：作物遗传育种教学、科研与教学 管理。 Ｔｅ１．：０７９１・８３８２８１７１；Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｕｃｈａｎｇｌａｎ＠１６３．ＣＯＩｎ 为能力的基本途径，在学生能力培养和综合素质提高 方面具有独特的作用 。但是长期以来，实验教学一 直被当作理论课的附属教学环节放到次要的地位，其 第６期 朱昌兰，等：培养创新能力为核心的农学类实验教学体系构建 １．３实验教学模式不利于创新能力的培养 １２５ 在人才培养中的地位与作用并未得到充分发挥 。 农学类专业是实践性很强的专业，如何构建好科 学合理的实验教学体系，以满足复合型创新人才培养 的要求，江西农业大学农学院针对农学类专业本科实 验教学中存在的问题，以植物生产国家级实验教学示 范中心和国家一类特色专业建设为契机，对构建以创 新能力培养为核心的农学类本科实验教学体系进行了 探索和实践 。 长期以来，在教学方式中，实验教学主要还是教师 按实验指导书讲，学生按实验指导书做，学生机械模仿 教师的实验过程。学生基本不参与实验的前期准备， 更不用说对实验方案进行设计，致使学生对做实验的 目的不明确，单纯为做实验而做实验，在整个实验过程 中，完全处于被动的局面，思维完全被教师和实验课本 束缚，缺乏应有的积极性与主动性，不利于学生思维的 １传统实验教学中存在的问题 农学、植保、园艺等农学类专业，是江西农业大学 的传统优势专业。农学专业始建于１９４０年，是国家一 类特色专业和首批江西省品牌专业，以作物学一级学 科和作物栽培与耕作学和作物遗传育种两个二级学科 为依托，其中作物学一级学科为江西省高水平学科，两 个二级学科均为江西省重点学科，作物学一级学科和 两个二级学科均具有博士学位授予权。园艺专业是首 批江西省品牌专业和江西省特色专业。植保专业是首 批江西省品牌专业。这３个专业在实验实践教学方面 一直有着良好的传统，取得了一些成绩，积累了不少宝 贵的经验。但相对于新时期创新人才培养的要求，仍 存在以下问题。 １．１ 实验教学理念不利于创新能力的培养 由于受传统教学观念的影响，在农学类教学体系 中仍然存在重理论教学和知识传授、轻实践教学环节 和能力培养的现象，实验教学作为理论教学的一个辅 助性和服务性教学环节，其目的主要是使学生掌握基 本实验技能和方法，验证和巩固课堂上已经学过的理 论知识，在教学内容上要求与理论教学相对应，在时间 安排上只占很少的比例。由于对实验教学的不合理定 位，造成了部分老师对实验教学不重视，忽视对学生创 新能力的培养；许多学生对实验课无兴趣、敷衍了事， 难以达到锻炼能力和提高素质的目的。 １．２ 实验课程体系不利于创新能力的培养 传统的实验教学按理论课程设课，课程门数多而 每门课程的学时数少。一方面因各门课程内容的交叉 渗透，课程问又缺乏沟通交流，常造成实验课程内容的 重复设置，使有限的实验学时和经费不能得到充分利 用。另一方面，实验内容多是围绕课程的知识点而设 立的单项性实验，在内容安排上多是理论课程基本知 识的再认识或规律的验证，缺乏围绕整个课程、专业、 跨专业或跨学科的综合性实验，缺乏反映现代农业科 学技术的创新性实验。在这种验证性实验体系下，学 生的知识面难以拓展，所掌握的实验内容和方法不能 紧跟科学技术发展的步伐，学生的专业工作能力和科 研创新能力没有得到训练，综合运用所学知识分析解 决实际问题的能力和综合素质难以得到培养。 拓展，难以激发学生的学习兴趣和创新欲望。 １．４ 实验教学条件不利于创新能力的培养 近年来，学校虽然加大了对教学实验设备的投人， 但对于农学类各专业仍然存在实验教学仪器设备更新 不足、台套数偏少的现象，特别是开放性和创新性实验 设备缺乏。要提高实验教学质量，必须集中有限资金 重点改善实验条件和手段，提高仪器设备和实验手段 的现代化水平。同时，应该改善条件，最大限度地实现 实验室开放管理，使学生能够利用课余或晚上的时间 进行实验。 １．５ 实验考核体系不利于创新能力的培养 考核是对学生学习成绩和教师教学效果的一种检 验手段，考核的方式与方法直接影响着教师的教学和 学生的学习。农学类各专业实验课程的考核一直只是 作为理论课成绩的参考，在课程总成绩中占的比例极 少。考核的依据主要是学生的到课率、课堂表现及实 验报告，完成实验报告就基本算完成实验任务。这种 考核方式使得学生对实验教学不重视，只注重实验报 告的好坏，忽视课堂实验的过程，有的学生甚至放弃实 验操作直接抄写实验报告。 ２ 以创新能力培养为核心的实验教学体系的 构建 我院针对农学类专业本科生实验教学的现状和存 在问题，进行以创新能力培养为核心的农学类本科生 实验教学体系的构建，主要改革思路和要点如下。 ２．１ 建立以能力培养为主线的实验教学理念 摒弃“重理论轻实验”的教学观念，把实践教学放 到和理论教学同等重要的位置。从优化专业教学计划 人手，建立与理论教学既有机结合又相对独立的实验 课程体系，把实验教学在教学中的辅助、服务性角色提 升为创新教育中的主体，把重视实验教学提高到培养 创新人才的高度来认识，把加强实验教学工作、深化实 验教学改革作为提升教育教学质量、提升就业竞争力 和凝炼学院办学特色的关键举措。 ２．２ 构建模块化层次性的实验课程体系 （１）根据人才培养目标，着力于学生知识面的拓 宽，突出学生创新精神和实践能力的培养，将条块分割 的实验课程进行整合优化，建立模块化实验课程体系。 实 验 室 研 究 与 探 索 第３２卷 即按照专业整体思路设计实验教学体系，打破课程和 学科界限，把原来隶属于各理论课的实验课剥离出来， 通过有机地整合，构建成“农学、植物保护、园艺和生 物学基础四大模块”的综合性实验课程体系，解决实 验内容重复、衔接不合理、综合和系统性不够等问题， 使有限的课时充分利用，达到最好的教学效果。如：将 蔬菜栽培学总论、蔬菜栽培学各论、果树栽培学总论、 果树栽培学各论、园艺植物育种学Ｉ、园艺植物育种学 ＩＩ、园艺产品贮藏保鲜进行整合，形成“园艺学实验Ｉ”、 “园艺学实验ＩＩ”、“园艺学实验ＩＩＩ”３门实验课。通过 对实验课程和实验项目的整合，不仅增加了实验的系 统性，也解决了实验内容重复、实验时间与蔬菜和果树 物候期衔接不合理的问题。 （２）以综合性、设计性和创新性为主线，改革实验 内容。根据实验项目的内在逻辑相关性，每个实验模 块按照基础实验、综合性实验和创新性实验３个层次 设计实验项目，以满足从基础到创新的多目标、多类型 人才的培养。基础实验是与课堂教学内容紧密联系的 实验，重在学知识，练技能，属于专业学习中的认识层 面；综合性实验是实验内容涉及课程的综合知识的实 验，重在培养学生知识应用能力、综合分析能力和解决 实际问题的能力。创新性实验是基于专业教学和科学 研究之间的实验，依据选修课和毕业设计课题，组织学 生参与教师科研项目，教师拟定实验大纲，提出问题让 学生自行思考、分析、设计，重在锻炼科学思维，发展创 新能力，培养学生自主学习、大胆创新的学习习惯 。 在整个实验教学新体系构建的过程中，既注重纵 向知识的系统性，更注重横向知识的相互渗透；既注重 具有代表性的经典实验，更注重学科前沿的实验项目； 既注重对学生的共性要求，更注重学生的个性发展；既 注重教师的主导作用，更注重学生主体作用的发挥，以 达到培养学生的科学素质和创新能力的目的。 ２．３建立以学生为主体的实验教学模式 改变传统的“实验员准备实验～教师讲解一学生 照做”的灌输式实验课教学模式，建立以学生为主体 的教学模式，充分调动学生的主动性与积极性，培育学 生主动创造性、合作研究式学习方式。对于基础型实 验，采用由学生自己先预习实验方案，教师在课前进行 提问以检验学生的预习效果，在课堂上老师只对原理、 目的及注意事项进行讲解，其余时间留给学生自己操 作。对于综合性实验，老师根据教学目标引导学生自 己设计实验内容，包括实验选材的比较性研究、实验影 响因素的确定性研究、实验方法的探索性研究、专业理 论的应用性研究等。例如：在植物生理学综合性大实 验“矿质元素对植物的作用”中，不仅要求学生自己种 植实验材料、准备实验所需仪器设备和化学试剂、配制 实验所需试剂，而且要求学生围绕着不同施肥形式及 方式和不同光照条件处理对植物生长的影响进行实验 设计，包括比较不同Ｎ素形式（ＮＯ；、ＮＨ４＋、尿素）对硝 酸还原酶（ＮＲ）活性的诱导作用，探讨光照条件对ＮＲ 活性的影响，探讨还原糖对ＮＲ活性的影响，比较不同 植物及同一植物不同器官和不同生长时期ＮＲ活性。 通过该实验，学生不仅学习了植物体内硝态氮、硝酸还 原酶活性的测定方法，了解了不同条件对硝酸还原酶 的诱导作用，知道了可以通过从施用ＮＯ；的叶片材料 硝酸还原酶活力高低来验证硝酸还原酶的诱导酶特 性，同时通过硝态氮含量测定佐证施用的ＮＯ；被植物 叶片吸收程度及其与对应材料硝酸还原酶活力的关联 性“ 。教师从探究问题的角度来设计实验和教学方 法，为学生创造了主动深入探究问题的机会，充分调动 了学生的主动性与积极性。让学生在探究性学习中获 得知识，能力和解决问题的方法，锻炼了科学思维。 ２．４构建高水平实验教学平台 （１）加强植物生产国家级实验教学示范中心建 设。围绕本科人才培养目标，紧跟学科专业建设发展 的步伐，按照满足教学需要并适度超前的原则，在现有 条件基础上，通过优化资源，重点投资，最大限度度地 更新补充实验设备，提高实验仪器设备的现代化水平， 改善实验教学条件，利用现代化手段提高实验教学效 果。比如，建立数码显微互动教学系统，利用其优越的 示教功能和双向沟通功能，提高实验效果和效率；购置 多媒体等现代电子信息设备，应用其图、文、声并茂的 特点补充传统实验教学的不足之处；建设现代化的网 络教学资源与教学平台管理模式，实行网上预约的全 天候开放型实验教学，允许学生在非实验时问进入实 验室，参与实验的前期准备工作，或重做实验，或者对 摸索实验的同学给予技术指导与资源配备。 （２）依托学科优势，构建具有学科特色的学生科 研训练平台。充分利用我院现有的作物生理生态与遗 传育种教育部省部共建重点实验室、国家水稻工程实 验室、江西省超级稻工程技术研究中心、江西省果蔬保 鲜及无损检测重点实验室等教学科研平台，进一步加 大投资力度，提升平台水平，完善教学功能。 （３）加强校内外实践教学基地建设。以产学研结 合为主导，学校为主体，农业产业化龙头企业和科研院 所为依托，建好校内和校外实践教学基地。校内基地 的建设主要依托本校农业科技园，逐步完善作物标本 园、作物种质资源圃、果树标本园、果树种质资源同、蔬 菜标本园、蔬菜种质资源圃、班级试验田、病虫害测报 站和设施农业区的建设，建立一个多元化、现代化专业 实训基地。校外基地的建设通过进一步创新和完善与 中国水稻研究所、江西省农业科学研究院、江西现代种 业有限责任公司、江西正邦集团等的合作机制，选择其 他科研院所和业务管理单位新建５或６个校外综合性 第６期 朱昌兰，等：培养创新能力为核心的农学类实验教学体系构建 １２７ 实践教学基地，充分发挥实践教学基地在创新人才培 养中的作用。 ２．５ 建立能力型实验教学考核体系 程体系、教学模式、实验平台、考核体系、师资队伍等方 面进行了一些探索和改革，逐步构建了以创新能力培 养为核心的农学类专业本科实验教学体系，对调动学 生对实验学习的积极性，提高学生的自主学习能力和 创新意识，起到了积极的促进作用。为适应现代农业 对创新性人才的需求，我们将进一步提高对实验教学 重要性的认识，不断努力，继续探索，完善教学体系。 参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）： ［１］ 李世超．创新素质培养一高等教育不可或缺的重要内容［Ｊ］．科 教新报（教育研究），２０１１（１２）：１２－１３． ［２］ 孙璨，姜军，杨彦鑫，等．以提高大学生创新实践能力为目 以学生综合素质和创新能力的培养为目标，建立 健全对学生在实验教学考核环节中的量化管理和目标 考核体系，达到调动学生学习的积极性和主动性，消除 学生对教师的依赖思想，培养学生的创新意识、科研能 力、团队协作意识、实事求是的态度以及严谨务实的作 风，培养学生自觉地发现问题、解决问题的良好实验习 惯。①把实验教学从理论课中剥离出来，建立独立于 理论教学的实验课程体系，单独考核，强化实验课程在 培养学生实践能力中的地位和作用。②改革以实验 报告为主的传统实验考核模式，建立科学合理的实验 考核体系，考核体系不仅仅考察学生所掌握的知识和 基本操作技能，还包括实验设计、课堂讨论交流、实验 报告或论文撰写、创新活动以及实验中表现出的合作 的的人才培养模式的探讨与研究［Ｊ］．云南农业大学学报， ２０１０，４（４）：７６－７８． ［３］ 孙玲．高等农业院校创新人才的培养［Ｊ］．北京农学院学报， ２００９，２４（增刊）：３１－３３． ［４］ 高原，王土央．本科生创新能力培养体系的探索与实践［Ｊ］． 精神、认真与实事求是的科学态度等方面的指标，以达 到通过课程实验加强对学生能力的综合考核。 ２．６ 建立高素质实验教学师资队伍 实验技术与管理，２０１１，２８（６）：３０—３２． ［５］ 左铁镛．充分发挥实验教学在创新人才培养中的作用［Ｊ］．中国 高等教育，２００７（２３）：１８－１９，３０． ［６］ 黄焕新．实验教学是素质教育的有机组成部分［Ｊ］．实验教学与 仪器，２００８（１０）：１１． 引导和激励学术带头人、教授等学术水平高的教 师投入实验教学中，形成由知名教授作带头人，以中青 年教师为骨干的实验教学队伍。鼓励青年教师和实验 技术人员积极参与教学改革实践，在教学、教改实践中 ［７］ 李明元．高校实验教学存在的问题和改进措施［Ｊ］．高等教育研 究，２００９，２６（４）：５０－５２． ［８］ 蒋定福．高校实验教学存在的问题及其对策［Ｊ］．中国教育技术 装备，２００６（１１）：１６－１７． 提高业务水平。加强产学研结合，完善校内专任教师 到相关产业和领域一线学习、技术交流和兼岗的机制， 加强教师特别是青年教师实践能力的培养和训练，加 大“双师型”教师在实验教师队伍中的比例。加强教 学研讨活动，探讨、研究和解决实验课程的设置，实验 项目的设置、更新和改进，教学方法的改革，课堂讲授 的演练，考试方式的改进，网络教学的建设等问题。 ［９］ 程建峰，钟蕾，蒋海燕，等．江西农业大学《植物生理学研究 创新型实验》的教改思路与实践要求［Ｃ］／／高等农业院校人才 培养模式改革探索，南昌：江西高校出版社，２０１１：３３５．３４０． ［１Ｏ］ 钟蕾，程建峰，汤丽梅，等．江西农业大学“植物生理学综合 设计实验”课程体系构建与实践初探［ｚ］．江西农业大学第二十 四次暑期教学改革研讨会征文，２０１２． ［１１］ 张宏玉，黄英金，刘齐元，等．构建以强化学生“四种能力”为 核心的实践教学体系［Ｊ］．实验室研究与探索，２０１０，２９（１０）： ３３３．３３５． ３ 结 语 实验教学环节是培养复合型农业创新人才的重要 环节。我们依据“知识、能力、素质协调发展”的教育 理念，围绕着如何提高学生的学习能力、实践能力和创 新能力，拓展思维，培养综合素质，在实验教学理念、课 ［１２］ 徐小彪，曲雪艳，邹菊花，等．高等农业院校植物生产类本科专 业实验教学改革的探讨［Ｊ］．高等农业教育，２０１０（７）：６７．６９． ［１３］朱昌兰，李保同，徐小彪，等 植物生产类专业创新型人才培养模 式探索——基于江西农业大学国家级实验教学示范中心的改革 实践［Ｊ］．中国农业教育，２０１２，１０７（３）：７１－７４．
