張 波,許彥鵬,李 曉
(吉林農(nóng)業(yè)大學食藥用菌教育部工程研究中心 吉林 長春 130118)
黨的十九大報告中,習近平總書記提出要“加快一流大學和一流學科建設、實現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展”?!半p一流”建設的核心目的是全面提升人才培養(yǎng)質(zhì)量,提高人才的創(chuàng)新能力,而實驗教學更是高?!半p一流”建設中高質(zhì)量創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),實驗教學在培養(yǎng)創(chuàng)新應用型人才上扮演著重要角色,對現(xiàn)有實驗教學進行改革是提高人才創(chuàng)新性的必然要求。人才培養(yǎng)是大學的根本任務,只有培養(yǎng)出一流人才的高校,才能夠成為世界一流大學。
隨著食用菌產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,社會對食用菌的需求也越來越大。20 世紀60 年代,歐美等發(fā)達國家的食用菌產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的90%;21 世紀以后,中國成了世界上食用菌生產(chǎn)的強國,產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的70 %以上,成為世界上最大的食用菌生產(chǎn)和消費國。隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,從手工業(yè)逐漸向工廠化、機械化、規(guī)?;较虬l(fā)展,傳統(tǒng)的食用菌專業(yè)人才培養(yǎng)模式已很難滿足當前食用菌發(fā)展的需求,亟須培養(yǎng)大量的食用菌相關專業(yè)的創(chuàng)新性人才。
高質(zhì)量的實驗教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要保障,能夠為創(chuàng)新型一流人才的培養(yǎng)助力,并提供有效渠道。實驗教學一方面是理論學習在實踐中應用的重要部分,能使學生理解和消化所學理論知識的產(chǎn)生和發(fā)展過程;另一方面也是培養(yǎng)學生科研興趣、提高科研水平與專業(yè)技能的主要方式,利用現(xiàn)有的資源條件開展較深層次和綜合性的專業(yè)研究,增強學生對專業(yè)的了解,促進學生在專業(yè)領域的發(fā)展。因此,實驗教學是實現(xiàn)素質(zhì)教育和應用型培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié),在加強學生的素質(zhì)教育與創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面有著重要且不可替代的作用。
隨著“雙一流”建設的不斷推進,實驗教學在高等教育中的重要作用日益凸顯。食用菌類相關專業(yè)成立后,通過近幾年的摸索和改革,實驗課程教學體系也逐漸完善。但食用菌類專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)與實際實驗教學矛盾突出,如實際教學過程中,實驗課課時不足,時間分散,部分實驗無法連續(xù)完成;實踐場地及設施條件限制,實踐效果難以保障等。學生往往由于缺乏實驗的連續(xù)性和結(jié)果觀察的直觀性,導致很難形成一個完整、連貫的知識體系,創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)也比較困難。
吉林農(nóng)業(yè)大學菌物科學與工程專業(yè)目前開設專業(yè)基礎課10 門(18.5 學分,學時344 學時),專業(yè)核心課7 門(14學分,264 學時)和專業(yè)方向課19 門(24 學分,472 學時)。其中實驗課程9 門,為“植物學實驗”“基礎生物化學與分子生物學實驗”“菌類生產(chǎn)綜合實驗”“植物生理學實驗”“菌物細胞生物學遺傳學實驗”“菌物生物學綜合性實驗”“菌類產(chǎn)品加工及菌物化學實驗”“菌物生物技術實驗”“試驗設計與統(tǒng)計方法分析實驗”,共9 學分,288 學時,8 門考查課,1 門考試課。專業(yè)方向課程“菌物細胞生物學遺傳學實驗”主要包括菌物細胞培養(yǎng)、細胞凋亡和遺傳學方面的實驗內(nèi)容,僅16 學時,不能滿足實驗課程內(nèi)容的需求,學生也不能完整參與到實驗全過程中去,影響專業(yè)實驗課的可操作性和實踐性。
食用菌相關專業(yè)的實驗課受到時間的限制,如“菌物分類”“菌物生態(tài)學”等關于分類方面的實驗課程標本采集,形態(tài)觀察和顯微觀察都受到時間上的限制,所以實驗課程中野外采集部分受到蘑菇發(fā)生季節(jié)的限制,開展要應時而做。
食用菌相關專業(yè)的實驗課程還受到場地和設施條件限制,如食用菌栽培主要是袋栽和瓶栽,小試實驗拌料、滅菌、發(fā)菌在實驗室內(nèi)完成,但出菇部分的實驗需要更加精密的出菇室,因此整個實驗的結(jié)果會受到場地和設施的限制。
由于傳統(tǒng)性實驗耗時長,且需要占用學生課下時間,學生容易在學習過程中逐漸失去興趣,積極性不高,所以很多實驗課程受到了實驗內(nèi)容的局限。例如,“菌物工廠化栽培”實驗課程中,蘑菇栽培的周期都在2—6 個月,有的品種需要的時間更長,因此一些珍稀品種和特色品種實驗內(nèi)容會有時間上的制約。
食用菌相關專業(yè)實驗教學體系存在“卡脖子”問題,如何構(gòu)建食用菌類相關專業(yè)實驗教學新體系,將食用菌相關理論教學部分的知識融于實驗教學中,去除單純的驗證性實驗,更多的讓學生根據(jù)所學的知識和實驗原理等自主設計“應用型”“設計型”“綜合型”實驗,并與實驗教學方案進行平行實驗,通過反復摸索進而確定最佳的試驗方案和得出實驗結(jié)論,是目前食用菌相關專業(yè)實驗教學部分面臨的重要問題,也是亟須解決的核心課題。
食用菌相關專業(yè)實驗課程實踐性較強,如“菌物生態(tài)學實驗”“菌物分類學實驗”等都需要學生具有實踐操作能力,適當壓縮理論學時授課時間,具體實驗操作過程可在實驗課中講授,并實現(xiàn)動手操作。在保障整體授課學時不變的情況下,調(diào)整實驗課與理論課的授課比例,既減輕了學生的學習負擔,又保障了學生實驗課的授課學時,以達到整體提升學生實踐操作技能的效果。
通過對實驗實踐內(nèi)容的整體分析,將實驗課程進行整合,系統(tǒng)性開展綜合性的實驗,為本科論文的完成奠定堅實的基礎。設置綜合類設計性實驗,體現(xiàn)學生的主體地位,有利于培養(yǎng)學生的自學能力、實際操作能力、獨立查閱文獻的能力,以及提出科學問題、制訂實驗方案等各方面的綜合能力。
高質(zhì)量的實驗教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要保障。結(jié)合專業(yè)實驗課程的內(nèi)容建立開放實驗室,針對綜合性的實驗內(nèi)容,可以讓學生利用課余時間自主完成,同時為學生指定導師,培養(yǎng)學生的科研興趣、提高科研水平與專業(yè)技能,利用現(xiàn)有的資源條件開展較深層次和綜合性的專業(yè)研究,增強學生對專業(yè)的了解,提高其研究熱情,促進學生在專業(yè)領域的發(fā)展。
實驗教學考核是對學生實踐能力的認定,也是對學生理論課程掌握扎實程度的認定。通常高校內(nèi)食用菌相關實驗教學的考核標準主要分為以下3 個部分:①實驗過程中學生實踐動手能力評價,約占實驗總成績的30%;②實驗結(jié)果是實驗中最重要的一部分,包括實驗數(shù)據(jù)整理完整性,分析結(jié)果有效性等,占實驗總成績的40%;③實驗報告是實驗過程記錄、分析問題解決問題的過程,占實驗總成績的30%。
吉林農(nóng)業(yè)大學結(jié)合菌物科學與工程專業(yè)實驗教學,建立了食用菌類專業(yè)“6+3+1”實驗教學新體系。其中“6”為6 個大方向的基礎課程,方向一為食用菌資源與分類;方向二為食用菌育種與栽培;方向三為食用菌代謝產(chǎn)物的應用;方向四為藥用菌的開發(fā)與利用;方向五為食用菌食品加工學;方向六為食用菌組學研究。其中“3”為整合涵蓋3 個方向的綜合性實驗。其中“1”為班級通過小組形式選擇1個綜合性實驗作為實驗考核。
通過整合學生理論課程的學習,以小組為單位選擇,因?qū)W生而異制訂實驗課程學習方案。通過文獻查閱、試驗方案制訂、實驗實施和實驗報告的撰寫等步驟進行實驗課程的學習。同時制訂綜合考核方式,結(jié)合小組文獻資料查閱情況、方案制訂的合理性、實驗實施過程、實驗步驟和數(shù)據(jù)的記錄情況,從科學問題的準確性、實驗數(shù)據(jù)整理的規(guī)范性等方面進行考核,通過教師考核和“互評+自評”的方式正確、系統(tǒng)地評價。
通過建設食用菌類專業(yè)課程實驗教學“6+3+1”新體系模式,可解決人才培養(yǎng)上存在問題。地方高校應緊跟“雙一流”建設的步伐,完善實驗教學體系,強化實踐育人的理念,制訂出一套能夠滿足人才培養(yǎng)需求的完善的實驗教學體系,力爭培養(yǎng)出一流的人才。
“6+3+1”實驗教學體系中的3 個綜合性實驗選擇需涵蓋范圍廣泛,要求內(nèi)容完整,實驗廣度和深度要符合本科教學方案的要求,同時也要結(jié)合實驗實踐技能以及人才的培養(yǎng)模式組成設計綜合性實驗。由于目前高校對實驗教學經(jīng)費的支持有限,通常按照學時數(shù)和人數(shù)的比例提供實驗課程經(jīng)費,經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)各高校實驗教學經(jīng)費對于完成完整的綜合性實驗遠遠不夠,需要學校和相關部門在新體系下按照實驗教學方案針對不同實驗的預算給予相應資助。由于綜合性實驗涵蓋的方向多,設計的內(nèi)容豐富,涉及方向范圍較大的綜合性實驗僅有1 位教師指導,且新教師很難擔任,結(jié)合以上情況綜合性的小組實驗指導可按照教師團隊的形式完成。
綜上所述,食用菌類相關專業(yè)“6+3+1”實驗教學體系的目標是將食用菌相關的理論教學部分的知識融于實驗教學中,去除單純的驗證性實驗,更多的讓學生根據(jù)所學的知識和實驗原理等進行自主設計“應用型”“設計型”“綜合型”實驗,并與實驗教學方案進行平行實驗,通過反復的摸索進而確定最佳的試驗方案和得出實驗結(jié)論。隨著年級的提高逐漸過渡到綜合類設計性實驗。在內(nèi)容安排上,對幾門課程的實驗課程進行整合,系統(tǒng)性開展綜合性實驗,為本科論文的完成奠定基礎。通過開放性實驗,體現(xiàn)學生的主體地位,有利于培養(yǎng)學生的自學能力、實際操作能力、獨立查閱文獻能力,以及提出科學問題、制訂實驗方案等各方面的綜合能力。