作物学实验中心改革研究与实践

王睿辉， 刘连涛， 李瑞奇， 李存东

（河北农业大学 农学院，河北 保定 071000）

按照教育要全面适应农业现代化建设对人才需要的要求，以转变观念为先导，教学改革为核心，能力培养为重点，条件改善为基础，对传统农学类本科专业实践教学进行全面改革；以培养适应社会发展对人才的需要为目标，满足农业发展新领域对人才的要求［1］。

河北农业大学作物学实验教学中心（以下简称“中心”）筹建于1998年，2007年先后经河北农业大学和河北省教育厅批准、依托农学院进行建设。“中心”共有12个专业实验室和5个实验准备室，使用面积1 940余 m2，仪器设备600余台（件）。“中心”目前承担有农学院农学、植物科学与技术等专业共40余门课程、全校农学类本、专科生的普通遗传学、生物统计学、分子遗传学、细胞遗传学、基因工程、分子生物学、作物栽培学、农学概论、中药生理学等课程实验以及研究生课程的实验任务。“中心”在筹建的基础上进行了一系列的改革、整合了各种资源，使得中心的功能更完善。

一、实验教学理念与改革思路

（一）教学理念

河北农业大学在建校初期，明确提出了“农业教育非实习不能得真谛，非试验不能探精微，实习、试验二者不可偏废”的办学原则。在长期的发展过程中，坚持教学、科研、生产三结合，加强农科教、产学研结合，开创了享誉全国的“太行山道路”，形成了“艰苦奋斗、甘于奉献、求真务实、爱国为民”的“太行山精神”。作物学实验教学中心的建设立足河北实际，始终坚持面向“三农”的服务宗旨，紧紧围绕应用型、复合型人才的培养目标，贯彻“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的教学理念，以作物学本科教育为基础，依托作物学学科建设优势和师资队伍优势，充分考虑“产学研用”对人才培养的影响［2］，探索了具有河北农业大学特色的实验教学模式。

（二）改革思路

作物学具有很强的实践性、时效性和区域性，作物生产本身又具有较强的系统性特征，这就决定了对作物学相关专业本科生实践能力培养必须结合这些特点。“中心”实验教学改革的思路主要基于如下考虑［3］：一、整合实验资源，创建有利于学生实践能力培养的实验条件。二、改革实践教学内容，构建能够体现作物学及作物生产特征的实践教学体系。三、探讨实践教学管理体制，创造有利于激发学生从事实践训练和创新活动的管理环境。因此，“中心”实践教学改革的基本思路主要基于两点：一是平台建设，即打造本科实验教学的实验实践大平台，二是产学研用的思想贯穿实验教学改革的始终。

二、改革方案

在国家、河北省和学校教改课题的资助下，经过充分调研、论证，逐步形成了作物学实验中心及作物学相关实验教学的改革方案，即：整合实验资源、改革实验教学体系、创新管理运行机制和强化激励机制。

（一）整合实验资源

与部属院校相比，办学经费不足是中西部高校在实践教学方面存在的普遍问题，而成立实验教学中心，从教学科研设备整合、教学科研内容结合、教学科研基地耦合等3个方面进行资源整合，可以最大限度地利用现有资源、提高仪器设备的利用效率，有助于破解办学经费不足的难题［4，5］。

实验资源整合，意味着必须将本科教学与学科发展对设备的要求进行通盘考虑。首先与部属院校相比，河北农业大学作物学的本科教学设备较为落后，很多设备的精度有限，观察结果显得较为粗糙，仅能满足演示实验要求，无法通过精确完美的实验展示现代农业基础学科和前沿研究的成果，同时，也不利于激发本科生对科学实验的探求欲。其次，与现代农业企业的生产条件相比，“中心”的室外实验（包括田间试验设备）也显得较为落后，无法通过农业生产过程中装备现代化，来体现农业现代化的效率和魅力。因此，通过整合本科教学和学科研究设施以实现资源共享，就成为“中心”建设的一个重要前提。

与本科教学设备相比，学科研究的设备无论精度还是先进性，均居较高水平，但在仪器数目、实验室空间大小等方面无法满足大规模本科教学的需要。这就要求在进行资源整合时，必须考虑到这个矛盾，从实验内容、实验时间、实验规模（人数）等方面进行充分考虑，通过相关辅助条件的改善（如实验资源、实验内容等的信息化管理）来达到这一要求。

除了实验室条件，本科实践教学基地建设也是必须考虑的问题。高水平的基地建设和维护与运行均需较大的经费支撑，如果单纯为了建设本科实践教学基地而建设基地，在经济上不合理，也不科学。如果结合学科科研工作的各种试验站考虑本科实践教学，则是一个明智之举。通过将科学研究、课程实验与本科实习等相结合，不仅可以解决科研工作中的用工问题，也能通过科研项目为学生提供更多接触、认识科研生产实际的生动案例。

（二）改革实验教学体系

作物耕作栽培学和作物遗传育种学既是作物学下的2个二级学科，也是农学及相关专业的两大骨干课程体系，农学、植物科学与技术、种子科学等本科专业的绝大部分基础课程均直接或间接服务于这两大课程体系。在作物生产中，作物耕作与栽培学科、作物遗传育种学科有着极为密切的联系，二者不可分割。但学生往往在考研选择方向、实习分配选择导师时对二者的关系感到很困惑，甚至有不少同学认为考研究生要选择遗传育种方向，将来就业机会更多，选择实习导师则应选择耕作栽培方向，可以有更多地自由支配时间。这种学科之间实际联系的密切性与学生认识上的割裂性，显然是由于实验（实践）环节的缺乏所造成的，既不利于学科的发展，也有悖大学教育提高人才培养素质的初衷。消除这种误解产生的根源，迫使教育者不得不将改革的视线瞄准实验（实践）教学本身，从实验课程体系的设置做起，用一种系统的、整体的观点审视作物学实验（实践）教学，重建这两大骨干课程体系各大实验板块间的有机联系，以实验（实践）的方式呈现作物学本身的系统性、完整性、实践性、时效性。

（三）创新管理运行机制

一直以来，本科教学实验室与学科实验室在管理方面处于条块分割的局面。这种局面的产生一方面源于长期以来对本科实验（实践）教学的不重视，另一方面源于本科实践（实验）教学条件的不足。这种局面的存在，既削弱了实验（实践）教学在人才培养过程中对人的塑造作用，又造成了仪器设备等实验资源的重复购置和无谓浪费，占用了有限的办学经费；既造成设备管理上的重复设岗，又在实验资源的使用上也难以协调，实验设施共享率低下。鉴于此，学院在充分调研的基础上，大胆创新管理机制，在成立实验中心的基础上，提出在人员、设施等方面整合学科科研和本科教学实验资源，将所有专职实验人员统一调派，仪器设备统一管理，实验课程统一编排等。将实验资源整合和实验教学体系改革通过通过运行机制进行融合，是实践教学改革的基础。

（四）强化激励机制

实验教学体系中最关键的还是人的因素，应重点建设一支责任心强、水平高、稳定的实验队伍。“中心”成立后，统一实验管理人员的认识，倡导有效的激励机制。这对实现本科实验（实践）教学效果和专职实验人员业务素质的同时提高具有重要意义。

三、实验教学改革措施

（一）成立“实验中心”统一协调实验资源

通过成立作物学实验教学中心，将各教学实验室及其所属实验管理人员归口“中心”统一管理，以实验室的功能安排实验课，设备仪器统管共用。通过“中心”协调本科教学与科学研究的实验室资源和仪器设备，实现了资源共享、优势互补。

“中心”在对农学院原有作物遗传育种、作物栽培耕作学教学实验室进行整合的基础上，根据实验的类型和要求，重组实验内容，建立功能性教学实验室，加强实践基地建设，构建能力培养型实验教学新体系。“中心”现设有普通遗传学、细胞遗传学、作物育种学、种子学、细胞工程、分子遗传学、作物品质分析、作物品种性状鉴定、作物发育调控、生物技术室和育种中心等教学实验室，以及1个网络教室，在保定市易县（杨谷庄）、唐县（军城）、雄县（杨西楼）、石家庄辛集（马庄）等地建有三结合基地，另有作物遗传育种、作物生长调控两个省级重点实验室，和1个农业部野外科学试验观测站。

（二）实验教学体系的完善和教学内容的改革

在实验教学体系改革方面，通过打破原有的实验教学模式，将与实验密切联系的理论和先进的技术进行综合，分3个层次开设实验课。第一层次是基础训练实验，包括基本操作训练和验证性实验，要求学生掌握基本操作技术，熟悉和掌握常用仪器、作物学研究的基本方法，为综合实验奠定坚实的基础。第二层次是综合实验，主要为实验过程较为复杂、需综合运用若干相关理论知识或多种实验操作技能的实验。综合实验尽可能按照作物学研究的不同层次进行设计和组织实验教学内容，目的是为了让学生掌握作物学研究的一般方法，提高分析问题和解决问题的能力，着重能力培养，养成良好的科学素质。第三层次是设计和创新实验。设计和创新实验主要基于指导教师的研究领域和学生兴趣，结合本科实习、大学生科技创新活动和教师科研工作，以科研项目的形式进行。设计和创新的实验虽然也是综合实验，但其综合程度更高，对学生的素质培养提出了更高要求，为学生日后独立开展工作奠定基础，有利于大学生综合素质、创新意识和创新能力的培养。

在实验组织形式上，倡导必选实验与自选实验相结合，课程实验与创新实验相结合。

（三）管理体制

“中心”的管理采取院校二级管理，学校教务处对“中心”在业务方面起指导作用，具体运行由学院聘请的中心主任负责。所有专职人员按特长、专业进行合理分工，职责范围明确。

在创新能力培养中，“中心”建设了开放实验室，能够满足作物遗传育种和作物栽培生理相关的试验要求，为学生从事科学研究提供良好的条件。

在实验管理上，采用信息化管理，即公开所有实验项目，实行预约制。为鼓励大学生进行创新性实验［6，7］，“中心”设立开放课题，提供一定研究经费，鼓励大学生在实践教师指导下，由3～5人组成兴趣小组开展研究或直接参与研究生的课题，对创新性实验完成好的研究小组进行一定奖励。

（四）激励机制

为提高本科实验教学效果和专职实验人员的业务素质，在学院的支持下，“中心”出台政策，建立了一套“以人为本”的激励机制，倡导实验教师进行实验创新、参与实验教学改革，并鼓励在切实完成本职工作之余，积极参与其他教师的科研项目。

四、实验教学改革效果

作物学实验教学中心经过几年的建设与发展，初步实现了实验教学资源的整合，建立起系统的作物学实验教学课程体系，完善了实验教学管理体制，激发了本科生从事实践活动和创新活动的积极性。“中心”现面向全校11个学院的25个专业的1万余名学生，开设40余门实验课程。其中有综合性设计性实验的课程26门，占实验课程总门数的57．8%；在开出的166项实验项目中，综合性设计性实验项目达到87项，占总实验项目的52．4%。“中心”年实验人时数约6万，另外每年还对学生和教师预约开放，开放人时数达1．3万左右，“中心”实践教学改革达到的效果显而易见。学校将继续在实践教学坚守改革与发展的理念，探索农学类学生实践教学中的新方法，加强与部属高校实践教学中心的的交流，充分发挥“中心”培养农学类学生实践能力的积极作用。

［1］郭风法，李圣福，韩秀兰，等．农学类专业实验教学改革与实验中心建设的实践［J］．实验室科学，2009（5）：51－53

［2］毕建杰，吕伟丽，王守义，等．在农学专业实验中培养学生创新能力的实践与探索 ［J］．实验室科学，2006（4）：40－42．

［3］陈桂珍，李存东，张立峰，等．农学专业创新人才培养的思考与途径［J］．高等农业教育，2000（5）：48－51．

［4］姚安庆．农学类专业生产实习和毕业实习整合优化模式的研究［J］．教学研究与课程改革，2003（6）：15－16．

［5］龚平．农学专业教学生产实习问题探讨［J］．兵团教育学院学报，2006，16（6）：68－70．

［6］曹敏建，郭玉华，刘恩才，等．农学专业实践教学的改革与实施［J］．高等农业教育，2004，2（2）：66－68．

［7］杨安中，李孟良，余海兵．加强农学类大学生实践教学的几点思考［J］．安徽技术师范学院学报，2005，19（2）：62－63．