“植物化学保护学”实验课程教学改革

赵晓峰， 侯志广， 梁 爽， 张 浩

（吉林农业大学植物保护学院，吉林 长春 130118）

0 引言

植物化学保护学是植物保护专业的核心课程，是集“理论课程−实验课程−实习课程”于一体的主干专业课，是植物化学保护的基础。植物化学保护学实验课是一门专业性、实践性较强的实验课，是理论课的延伸。为规范植物化学保护实验课实验方法和内容，使之更趋科学与统一，与国家相关标准接轨，使植物化学保护实验课的实验报告数据具有（鉴定农药性质是否合乎国家标准）可靠性，实验内容参考了农药理化性质、农药生物测定、农药田间药效、农药残留检测等标准。植物化学保护实验课对培养植物保护专业学生综合能力具有重要作用，学生可分析实验现象，调整实验流程，掌握大型仪器的使用，划分田间试验小区，施用供试药剂，采集分析药效实验数据，采集分析农药残留样品等。此课程实验研究方向多、实验仪器多种多样，通过室内实验和田间实践相结合，让学生在学习实践过程中感受到课程的丰富多彩和实用价值，让学生充分了解所学知识的应用前景，来提高学生的学习兴趣，增强学生的就业竞争力。

结合《植物化学保护》教学团队多年的教学经验，本文对该课程的改革提出一些建议。

1 精心选择教学内容

在规定的教学课时内讲授更全面的植物化学保护实验知识，需要了解国家“预防为主，综合防治”的植保方针，以及为实现这个方针的配套知识[1]。需要了解化学农药理化性质、使用方法、注意事项，明确病虫草害的发生、发展、防治方法，掌握降低农药残留的科学方法，确保农药使用安全性。精心挑选实验课程，满足知识覆盖面广、实用性强、符合植物保护专业培养要求。实验课程内容必须符合国家标准，严格按照相应的国家标准执行，使课堂教学内容和化学农药行业多项业务接轨，特别是农药质量指标的检测（pH 值、水分等），农药生物测定试验（农药混配的联合作用测定、玉米根长法农药活性筛选试验），农药药效田间试验（玉米田杂草防除等），农药残留检测试验（土壤中莠去津和乙草胺的测定等）[2-7]。

2 建立合理授课模式

建立合理的授课模式是提高学生学习积极性的一个重要方面，对于植物化学保护学实验，不仅需要掌握其实验原理、测试步骤，并得出实验结果，更重要的是具备综合运用所学知识的能力，做到能学、会用、融会贯通，不是仅仅停留在学习与运用知识的水平，而是要使所学知识成为自己思维的一部分，可以更好地融合新知识、新方法，才能提高学习质量。在实验授课过程中，不断提出问题、触发问题，让学生不断去思考，反复理解前面所学内容来解决现实问题。实验过程中所有试剂都由学生自行配制。首先，学生提交实验准备报告，包括所需试剂名称、用量、相应浓度试剂的配制标定方法，所需玻璃仪器的种类、个数、规格，实验方法、步骤、结果计算都要做详细说明。其次，按照学生实验准备报告的要求，教师给学生提供试剂、药品、仪器，而后才可以开始动手做实验。最后，在实验过程中，每组学生都有一次补充实验材料的机会。补充后，如果仍然出现缺少实验材料或者实验材料不足的问题，则停止实验，成绩判定为不合格。成绩合格的实验组必须制作课件，供下一实验组使用。如学生在使用大型分析仪器安捷伦高效液相色谱仪1260 过程中，结合教师的讲授，在实验过程中将整个实验操作过程制作成学习课件，并将学习课件交给一组未学习使用过安捷伦高效液相色谱仪1260 的学生，该组学生按照课件能够完成样品前处理、仪器操作、实验结果分析，学习课件为合格，随后制作课件的学生要为后续按课件操作的学生，讲解每一步骤实验的作用和意义，让学生都能很好地完成授课与听课的角色，全面理解所学知识。教师记录全过程，汇总全班学生的学习情况，总结出学习过程中易忽视的环节，作为下一节课的教学补充内容。

3 提高学习能动性

采取有效措施，激发学生学习植物化学保护学实验的主观能动性，着力提升课堂教学质量。

第一，为学生展示所学课程在社会中的应用范围及重要地位，带领学生参观省市级的农业科研院所、农药生产企业、农残质量监督及农资部门，进入乡村植保站和大型农场，通过参观活动，将植保学科的应用范围及前景展现给学生，学生们切身体会植保工作的性质和内容，充分感受植物化学保护学科对人类环境保护的作用与意义，提高学生的学习动力。

第二，为学生介绍全国农业院校及相关高校、科研部门在植物化学保护方向上的专家学者，详细了解其工作岗位、研究方向、科研成果。让学生了解我国植保工作的重要性及科研前景，了解植保工作者的责任、义务，并努力成为其中的一员。

第三，学习植物化学保护能更好地正确认识农药科学使用的重要性。农药科学使用是植物化学保护的核心内容，农药是控制病虫害保护农业生产的重要生产资料，农药能控制有害生物，也能造成环境污染、作物药害、农残超标、有害生物抗药性，破坏生态平衡与生物多样性。了解农作物中农药残留的危害及预防措施，对无公害农产品、绿色食品、有机食品有更深了解，做到学有所用，可以大大提高学生的学习兴趣。

第四，开放实验室。学生可以预约实验时间，实验前写出实验可行性、实验耗材、实验预算报告，交给教师审批，以确定实验与植物保护专业的相关性及可行性[8]。实验过程中，教师可以和学生充分交流，为学生提出合理化建议。完成实验后，学生向教师提交实验数据及存在的疑难问题。教师核查实验数据的真实性，分析数据并答疑，提高学生的创造性思维。

第五，鼓励申报科创项目。大学生植物保护科创项目不仅可以整合植物保护专业学生大学期间所学的知识，提高所学知识的系统性、实用性，还可以培养团队合作精神，提升学生综合素质。科创结题后，撰写文章的过程对学生的升学就业都有很大帮助，极大提高了学生的学习能动性。

4 考试形式多样化

为了提高和社会的接轨程度，强化植物化学保护专业学生的专业素质，以及提升学生社会定位，考试形式要多样化。除笔试外，可以是试剂配制、玻璃器皿的选择与使用、烘箱水浴等常规仪器的使用、大型分析仪器操作、试验设计合理性检测等多种形式相结合，还需要求学生不但要学会操作，还要能够讲解示范。评价方式不能单纯注重分数，更要重视学生的学习过程，包括学习目标、学习态度、实验习惯、课堂交流情况。同时，建立实验技能成长档案，让考试成绩不仅仅是分数，而是实验能力的真实体现。校内综合成绩达到优秀的学生，参加实践考核，具备离开学校实验室就可直接进入与专业相关的工厂、科研部门、植保技术推广服务部门、推广示范田，能把所学植保知识应用于实际，将知识转化成生产力。

5 引入仿真教学

随着我国计算机技术的快速发展和多媒体教学的普及，仿真教学已成为实验课教学的重要组成部分，教学时间更灵活，可降低教学成本，提高安全性，降低实验课操作时间从而提高实验效率[9]。在植物化学保护实验中大型仪器的教学、毒力药效测定实验、农药残留分析实验中，仿真教学的重要性表现得更为明显，如实验中小区划分、样品的采集存储等，都可以在电脑前以仿真教学的形式完成，不但节约时间，而且节省资源。样品前处理可以节约的时间达到几十个小时甚至几个月，单个样品分析在仿真教学中几乎可以瞬间完成，且无需考虑样品保留时间过长影响实验课程教学的效果。仿真教学很好地协调了田间实验环境条件不同导致实验结果的偏差，重复性好。仿真教学中的实验不再限制在实验室内，可通过网络实现资源共享。最重要的是仿真教学摆脱了实验教学对实验室、仪器试剂等条件的依赖，摆脱了某些具体实验条件的限制，便于学习更先进的科学仪器及实验。

尽管如此，仿真实验毕竟不是真正实验操作，本身也存在着很大的局限性。同一操作步骤在仿真教学中引发的反应比较单一，而在实际操作中可能出现多种多样的实验现象，甚至出现错误报警。仿真教学可以作为实验教学的预实验，方便实验课的实践教学，尽量不作为脱离实际实验的独立教学形式。

6 科研为主导

在教学过程中引入科研，让实验课成为科研课题的辅助部分，在学生充分了解科研项目的目的和意义后，学生和科研人员同步进行实验（选择实验成本低的实验），学生的实验结果不再仅仅是实验报告上的数字，而是让数据出现在科研报告的附录中，作为实验报告的支撑材料。比较学生的实验数据与科研人员实验数据的偏差值，使这些数据成为体现学生学习态度的数据，通过分析偏差值，能更好地掌握学生的学习状态，及时调整教学方式[10-11]。植物化学保护实验进入科研教学行列，全方位激发了学生的兴趣和爱好，并能很好地帮助教师调整实验教学方向。

7 提高动手能力

需要经常开关、安装拆卸的仪器部件应由学生独立动手开关、完成拆装，如高压钢瓶的开关、气化室进样垫的更换、气化室衬管的清洗、色谱柱更换等。这样不仅能提高学生的动手能力，更能提高学生对仪器各个部件的了解，可对仪器故障维修提供有效的技术支持，并有利于学生独立使用气相色谱仪、液相色谱仪等大型分析仪器进行分析操作，还可以提高学生的实验兴趣与实验观察能力，而实验兴趣与观察力的提高又会影响操作能力和思维能力，激发创造性。

8 结束语

植物化学保护实验课是操作性很强的一门科学实践课，是理论与实践紧密结合的专业课程。植物保护专业实验课教学的质量取决于教师的教学态度、教学方法、实验准备工作中学生的参与程度、实验室大型教学仪器的数量与质量、实验教学内容与生产实际及科研的结合程度、实验考核方式等几个方面。提高植物化学保护专业实验课教学质量，能进一步强化植物化学保护学生的专业素质，提高植物化学保护专业的市场竞争力，为社会培养出更多更专业的植保人才。