李葵花

摘 要：該文以“馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)實驗”課程為例，分析了合理“增負(fù)”對實驗課程教學(xué)效果的提升作用。基于培養(yǎng)基中高濃度蔗糖誘導(dǎo)馬鈴薯試管薯實驗的基礎(chǔ)上，增加了觀摩視頻和利用最新研究成果來誘導(dǎo)試管薯實驗的內(nèi)容，并以小論文形式提交實驗報告。結(jié)果表明，合理“增負(fù)”使學(xué)生掌握了多渠道生產(chǎn)馬鈴薯塊莖技術(shù)，提高了綜合實踐技能和科研思維能力，提升了實驗課程的教學(xué)效果，達(dá)到了培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)目的。

關(guān)鍵詞：合理“增負(fù)”;實驗課程;教學(xué)效果

中圖分類號 G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 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

實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)素質(zhì)的重要途徑[1]。馬鈴薯種薯生產(chǎn)內(nèi)容是農(nóng)學(xué)專業(yè)開設(shè)的種子生產(chǎn)學(xué)課程中無性系種子生產(chǎn)章節(jié)中必講授的重要內(nèi)容之一，集較強(qiáng)的理論性、實踐性和應(yīng)用性于一身。馬鈴薯種薯生產(chǎn)技術(shù)涉及生物技術(shù)、栽培學(xué)、設(shè)施園藝學(xué)等多門學(xué)科，受實驗課時的限制，延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)院以往的馬鈴薯塊莖誘導(dǎo)實驗僅設(shè)置生物技術(shù)方法誘導(dǎo)試管薯實驗，要求學(xué)生掌握馬鈴薯擴(kuò)繁技術(shù)及誘導(dǎo)試管薯技術(shù)。該技術(shù)只是馬鈴薯種薯生產(chǎn)中的部分環(huán)節(jié)，滿足不了知識的更新，培養(yǎng)創(chuàng)新思維人才的需求及學(xué)生就業(yè)的需求。因此，如何通過實驗教學(xué)培養(yǎng)出理論與實踐能力相結(jié)合的高素質(zhì)人才，培養(yǎng)出生產(chǎn)實踐能力較強(qiáng)的從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人才，已成為眾多農(nóng)業(yè)院校教學(xué)理念和一線教師所承擔(dān)的教學(xué)任務(wù)。中華人民共和國教育部（教高函[2018]8號）文件指出，對大學(xué)生進(jìn)行合理“增負(fù)”是提升學(xué)生綜合素質(zhì)的途徑之一。為了提升大學(xué)生的實踐能力與科學(xué)素養(yǎng)，在原實驗基礎(chǔ)上，增加了網(wǎng)上相關(guān)視頻學(xué)習(xí)，將最新研究成果應(yīng)用于實驗中，探討了合理“增負(fù)”對提升學(xué)生實驗?zāi)芰Φ男Ч瑸槠渌麑嶒災(zāi)K及其他課程的實驗教學(xué)的合理“增負(fù)”提供借鑒。

1 馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)實驗教學(xué)中存在的問題

馬鈴薯是無性繁殖作物，其原原種生產(chǎn)因僅需要超凈工作臺和低溫黑暗條件而不具備雜交種種子生產(chǎn)基地的農(nóng)業(yè)院校提供開展完整的種子生產(chǎn)研究實驗條件。但因受實驗學(xué)時限制及科研成果的理解程度不深等主客觀原因的影響，馬鈴薯誘導(dǎo)試驗僅僅局限于經(jīng)典的培養(yǎng)基配置、試管苗擴(kuò)繁及高蔗糖濃度下試管薯誘導(dǎo)等基礎(chǔ)性理論相關(guān)的實驗內(nèi)容，缺乏試管薯誘導(dǎo)系統(tǒng)性及方法的多樣性，難以滿足拓展學(xué)生的科研熱情和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性。為了能在實驗教學(xué)中提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實驗操作技能、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，切實增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量，本研究在原有的實驗基礎(chǔ)上增加了線上資源，驗證性和前沿試驗內(nèi)容，以期提升學(xué)生的實際科研技能和科研能力。

2 馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)實驗“增負(fù)”教學(xué)方案

2.1 實驗原理 試管薯誘導(dǎo)實驗包括以下4個方面的試驗原理：第1個原理是植物細(xì)胞全能性，即指已分化的細(xì)胞仍然具有分化發(fā)育成新個體的潛能;蔗糖在培養(yǎng)基中提供碳源[3]，本實驗將脫毒組培苗單葉節(jié)莖段繼代于含低濃度蔗糖MS培養(yǎng)基中誘導(dǎo)了完整的馬鈴薯小苗。第2個原理是植物經(jīng)過一定時期的營養(yǎng)生長之后，通過外界條件的響應(yīng)而轉(zhuǎn)變其生長相[4]，本實驗將把馬鈴薯小苗利用高濃度蔗糖MS培養(yǎng)基誘導(dǎo)了馬鈴薯試管薯。第3個原理是適當(dāng)?shù)纳L素和細(xì)胞分裂素的比例改變植物細(xì)胞分化的方向[5]，本實驗根據(jù)已報道的研究結(jié)果，進(jìn)行了激素對試管薯形成的影響試驗。第4個原理是脅迫抑制植物的生長發(fā)育，但適當(dāng)脅迫會促進(jìn)植物某器官生長發(fā)育或提高其抗性[6]。本實驗將“國家自然基金委”資助下完成的研究成果應(yīng)用于本科生實驗中，即進(jìn)行了適當(dāng)酸處理促進(jìn)馬鈴薯試管薯的形成。

2.2 實驗?zāi)康?通過馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)試驗的“增負(fù)”，課前通過線上資源的學(xué)習(xí)脫毒組培苗獲得技術(shù)及其原理，提高學(xué)生獨立獲取知識的自主學(xué)習(xí)能力;通過獨立完成各種試管薯誘導(dǎo)試驗，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作能力和創(chuàng)新思維能力，提高分析實驗數(shù)據(jù)能力，提高論文寫作能力;通過把最新科研成果融入本科生實驗，使學(xué)生掌握該領(lǐng)域的最新科研動態(tài)的同時，培養(yǎng)教師將最新科研成果合理融合于教學(xué)研究能力。

2.3 主要的實驗方法 “增負(fù)”之前，利用實驗室現(xiàn)有的脫毒組培苗進(jìn)行大量擴(kuò)繁，觀察組培苗的生長狀態(tài)，之后誘導(dǎo)試管薯，最后調(diào)查試管薯的數(shù)量和重量?！霸鲐?fù)”之后，學(xué)生利用線上資源自主學(xué)習(xí)脫毒組培苗獲得技術(shù)與原理，加強(qiáng)學(xué)生對脫毒組培苗在馬鈴薯種薯生產(chǎn)上的意義;增加了利用酸處理技術(shù)和植物生長調(diào)節(jié)劑來誘導(dǎo)試管薯的實驗，讓學(xué)生掌握了多渠道獲得試管薯的方法;最后通過調(diào)查葉片數(shù)量、試管薯數(shù)量、試管薯重量，并通過統(tǒng)計分析，得出最好的試管薯誘導(dǎo)技術(shù)。另外，“增負(fù)”之前，學(xué)生完成實驗之后，學(xué)生提交一份實驗報告，報告內(nèi)容包括老師課前講授的實驗原理、實驗材料、實驗儀器、實驗步驟以及學(xué)生做實驗得出的實驗結(jié)果?！霸鲐?fù)”之后，要求學(xué)生查找相關(guān)領(lǐng)域論文，提交小論文，包括摘要、關(guān)鍵詞、前沿、實驗材料與方法、結(jié)果分析、討論、參考文獻(xiàn)等。

3 教學(xué)效果

馬鈴薯試管薯實驗“增負(fù)”效果對學(xué)生掌握試管薯形成實驗效果非常明顯，合理地事先安排自主學(xué)習(xí)脫毒方法及脫毒原理的線上視頻，增加激素配置驗證性實驗和酸處理前沿研究成果，并安排拍照和調(diào)查數(shù)據(jù)環(huán)節(jié)，最后要求對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，使學(xué)生掌握了科學(xué)地分析實驗結(jié)果的方法。

3.1 合理“增負(fù)”使學(xué)生了解該領(lǐng)域前沿科研動態(tài) 馬鈴薯試管薯誘導(dǎo)實驗操作性極強(qiáng)，又容易觀察植株生長狀態(tài)及器官變化。由于實驗操作不受季節(jié)限制，學(xué)生通過觀察組培苗的污染情況隨時決定實驗加減與否，確保實驗有序進(jìn)行，同時使學(xué)生認(rèn)知科研的嚴(yán)謹(jǐn)性和重復(fù)性。在不適合試管薯誘導(dǎo)的低濃度蔗糖條件下酸處理植株的試管薯成功被誘導(dǎo)，該結(jié)果是授課教師通過國家自然基金項目資助下獲得的最新研究成果，并將該研究結(jié)果發(fā)表于SCI雜志。將該研究及結(jié)果在融合于試管薯誘導(dǎo)實驗中，使學(xué)生接觸該領(lǐng)域的前沿研究工作，并鼓勵學(xué)生通過查詢最新研究論文，繼續(xù)跟蹤科研動態(tài)，確保學(xué)生真正掌握該領(lǐng)域的研究過程，培養(yǎng)學(xué)生對科研的態(tài)度[7]。

3.2 合理“增負(fù)”有利于完善實驗課程的設(shè)計 要從實驗課中使學(xué)生系統(tǒng)地掌握某一知識，必須將選擇實驗材料、經(jīng)典的實驗內(nèi)容與前沿的研究成果內(nèi)容有機(jī)結(jié)合。通過線上視頻的自學(xué)更加鞏固課堂上講授的理論知識的同時，在馬鈴薯脫毒苗擴(kuò)繁之后增加了一個酸處理過程和激素誘導(dǎo)試管薯培養(yǎng)基的配置，在原有的實驗過程中系統(tǒng)、合理地增加實驗內(nèi)容，達(dá)到了讓學(xué)生掌握一個問題從多種角度思考和分析的能力。課堂內(nèi)容的“增負(fù)”，要求教師根據(jù)自己的科研工作，或者學(xué)習(xí)最新論文時，發(fā)現(xiàn)適合融合于本科生實驗課程的相關(guān)內(nèi)容。這雖然對教師進(jìn)一步拓寬知識和完善目前的實驗課程內(nèi)容有積極作用，但同時也對教師在時間和備課上給予了一定的壓力，因此如何協(xié)調(diào)好該矛盾有待于進(jìn)一步探討。

3.3 合理“增負(fù)”使學(xué)生初步掌握撰寫論文的能力 實驗結(jié)束后，要求每位同學(xué)根據(jù)調(diào)查的實驗數(shù)據(jù)撰寫科學(xué)論文。學(xué)生除了要求的試管薯數(shù)量的調(diào)查之外，也可以進(jìn)行其他株高、試管薯重量等其他塊莖特性，并利用統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析;通過查找資料進(jìn)行討論。在此撰寫過程中與教師的互動，慢慢培養(yǎng)撰寫論文的能力，為今后的畢業(yè)論文及科學(xué)研究奠定一定的基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

實驗課程中，合理“增負(fù)”對學(xué)生和教師提出了更高的要求[8]。教師考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，在原實驗基礎(chǔ)上合理地增加線上知識和前沿的科研成果內(nèi)容;學(xué)生可獨立或者小組形成獨立完成全部實驗內(nèi)容;要求每個學(xué)生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)撰寫小論文。通過以上實驗提升了學(xué)生的實驗技能，撰寫論文的寫作能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乜蒲袘B(tài)度，同時使教師更加具有融合科研成果應(yīng)用于教學(xué)當(dāng)中的教學(xué)能力。

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（責(zé)編：張宏民）