创新性实验教学的探索与实践——以“蔬菜嫁接育苗综合实验”课程建设为例|摘要|创新性实验教学不仅是大学教学体系中的重要方面，也是培养创新型人才不可缺少的重要途径。本文以创新性实验课——“蔬菜嫁接育苗综合实验” 建设为例，对创新性实验教学进行了探索和实践。实验课程的开设与嫁接苗生产实际和科学研究相结合。坚持以学生为主体、教师为主导的原则开展实验内容的设计和执行。重视创新性实验课程网络建设，完善创新性实验的考核体系。通过对创新性实验课程的探索与实践，拓展了学生的知识面，学生的创新能力和综合素质得到显著提升。创新代表着进步与发展，培养大学生的创新能力，是社会对高校教育的必然要求。创新性实验教学项目是高等院校为了进一步调动学生的主动性、积极性和创造性，激发学生的创新能力的一种教学模式，在教师的指导下，学生自主设计实验方案，开展探索研究，进行数据分析处理和实验报告撰写。创新性实验教学项目区别于传统实验教学项目的根本点是综合性强、覆盖面大、跨度广。华中农业大学高度重视大学生创新性实验教学，每年均有经费支持，本科实验教学中心、学院专业实验室、创新教育基地等积极配合，在仪器设备、场地、教师技术指导等各方面给予大力的支持，取得了不少研究成果。为了培养学生的实践创新能力，本文以创新性实验课程——“蔬菜嫁接育苗综合实验”建设为例，对创新性实验教学项目进行了探索和实践，主要从以下几方面入手。蔬菜嫁接技术是一项防治茄果类、瓜类蔬菜土传病害，提高多种非生物逆境抗性，增加肥水利用效率，减少化肥和农药使用，增加产量，促进蔬菜产业可持续发展的有效措施，在国内外已得到广泛应用。目前中国 40% 的西瓜，20% 的甜瓜，30% 的黄瓜，15% 的 茄子，1% 的番茄和辣椒采用嫁接栽培，已经形成庞大的蔬菜育苗产业。因此，农业生产中对嫁接育苗技术人才的需求较大。该课程的开设主要依托华中农业大学设施蔬菜生长发育和调控课题组，课题组经过近二十年在蔬菜嫁接的基础理论、新技术、新标准等方面的深入研究，主持了多项国家和省部级科研项目，做了大量的基础工作，发表了 100 多篇科研论文，2014 年组织召开了第一届国际园艺学会蔬菜嫁接研讨会。同时也指导多届本科生与研究生深入嫁接苗生产企业第一线，将科技成果进行转化和示范。指导教师的科技思维与科研成果转化为创新性教学实验内容，有利于保持实验教学的先进性，使学生在本科学习阶段就能接触本学科的科技前沿，学习科学研究的新技术、新方法、新知识，更有利于其创新意识和创新能力的培养。
“蔬菜嫁接育苗综合实验”创新性实验课程面向全校各专业所有年级全日制本科生开放，每年春季开设 1 次，一共 30 学时，包括基本理论 2 学时，基质、穴盘、种子准备 4 学时，砧木和接穗播种 6 学时，嫁接操作 4 学时，嫁接愈合期和愈合后管理 10 学时，嫁接苗质量评价4 学时。课程计 1 学分，每次选课人数限制为30 人，课程已经连续开设 8 年。在项目的实施过程中，教师始终起主导作用，确保学生的主体地位。学生选课完成后，在正式实验之前有 2学时的理论课，教师会系统讲解蔬菜嫁接的发展历史、嫁接目的、嫁接方法、嫁接苗管理方法、嫁接生物学机理以及课程实验设计、考核要求等内容，让学生了解相关背景基础知识和课程基本要求。在 2 学时的理论课堂上，组织同学们相互认识并完成分组工作，一般 5 人一小组，推荐出小组长，之后一起商讨实验方案，并建立 QQ 群。
通过老师的引导，创新性实验实施前以小组为单位查阅文献资料，理清实验思路，确定具体的实验处理。例如在蔬菜嫁接育苗综合实验中，一般明确具体的蔬菜嫁接接穗对象，本课程统一使用西瓜为接穗，便于课程考核，然后以育苗基质、砧木、嫁接方法、环境管理、外源物质处理等为变量开展实验内容设计。无论设计何种实验内容，每个学生均需完成包括育苗基质准备、浸种催芽、播种育苗、嫁接操作、愈合期管理、愈合后管理、种苗质量评价等在内的一套完整的训练内容。实验设计期间每位学生通过 QQ 群进行组内交流，各抒己见，共同形成小组设计方案并提交给老师审核，教师再对方案提出修改建议。
实验一般都在华中农业大学蔬菜基地育苗温室进行，指导教师全程参与并实时指导，每个基本的实验环节老师会提前进行示范，目的是让学生掌握基本的蔬菜嫁接苗生产技术规范，为今后从事相关工作奠定扎实的基础。另外，很多选课的学生来自大一和大二，有的来自非农科专业，对实验课基本理论和实验技能的掌握较薄弱，指导教师的及时指导非常重要，不仅可以使学生掌握基本的实验理论、规范的操作技能从而确保实验的准确性，还可以引导学生重视实验过程、实验记录，指导学生对实验现象进行合理的分析和讨论，培养学生的创新意识以及认真严谨的科学态度。实验结束后，组织同学们对实验结果进行总结和分析，因为每个实验小组的实验设计都有区别，通过交流讨论，可以让每个同学除了清楚自己的实验结果外，还了解其他同学的实验结果，对自己的实验结果认识也会更上一个台阶。
在网络资源共享的大背景下，利用学校的课程中心网站，指导教师填写教学任务单，在课程中心网站完成项目课程信息录入，包括课程简介、教学大纲、教师简介、教学日历、教学资料等。通过学校组织专家的审查后，实验课程面向学生选课。网站为课程项目宣传、学生选课以及师生交流提供了良好的平台，因此要及时更新信息，如课程大纲、教学计划表、教学资料等。此外，为了便于师生交流，笔者为该项目提供了 1 个 QQ 交流群，师生可以就实验项目的进展、存在的问题等内容，通过文字、语音、图片和视频的方式进行探讨。创新性实验效果的评价与验证性实验的评价不同。后者更多的是注重结果的正确与否，而创新性实验重点在于培养学生独立解决实际问题以及创新的能力，因此在评价实验效果时要注重过程，尤其是蔬菜嫁接育苗实验持续时间长达 30~45 天，很多学生利用中午和周末时间进行实验。学生平时对材料培养的好坏直接关系到实验的成败。该课程从以下方面进行考察：学生实验方案的科学性和创新性，实验过程的完整性和嫁接工效（嫁接速度 × 嫁接成活率），实验报告撰写的规范性和实验结果分析的合理性，要求每个学生提交 3000 字以上的实验报告。虽然每个小组一起进行实验，但是实验报告必须由每个学生独立完成。学生最后的总成绩由 3 部分构成：实验设计及到堂情况占20%，实验过程和嫁接工效的评估占 30%，实验报告成绩占 50%。
首先，该探索与实践拓展了学生的知识面。由于创新性蔬菜嫁接育苗实验具有综合性和探索性，学生来自多学科，要求学生能灵活地运用多种知识，甚至有的知识以前没有接触过，这就要求学生能自主地进行学习，知识面要广。如有几位同学是计算机、经济学、社会学专业的，生物学和农业基础知识较为薄弱，他们为了更好地进行实验，自发地找了很多嫁接育苗文献来阅读，因此，学生的知识面得到拓展，通过不同同学的配合实现了跨学科和跨专业的结合。
其次，该探索与实践提高了学生进行探索式学习的能力。创新性实验教学项目要求学生主动查阅资料、自主设计方案，组成团队开展实验，就是要求学生通过自主获得知识，掌握创新工作所必须的探究能力，培养探索未知世界的积极态度。在实践中发现问题，解决问题，并逐步养成创新习惯。最后，该探索与实践提高了学生的综合素质。蔬菜嫁接育苗综合实验要求学生构建自己的实验体系，并获得成活的蔬菜嫁接苗，这些都有利于培养学生统观全局的能力和系统思考的能力，让学生理解并学会沟通与协作，培养团队精神，提升实际分析问题与解决问题的能力，提高了学生的综合素质。项目开展以来，选修创新性实验教学项目的同学中有多人主持了国家级“国家大学生创新性实验计划”项目，并出色完成项目。有的同学选择在本课题组攻读研究生，继续探索蔬菜嫁接背后的奥秘。综上所述，“蔬菜嫁接育苗综合实验”创新性实验课程的建设充分结合了产业实际和指导教师课题组的科研成果，坚持以学生为主体、教师为主导的原则，重视网络课程建设，完善考核体系，拓展了学生的知识面，学生的探索式学习和综合素质得到显著提升。大学生创新性实验教学项目为培养大学生的创新意识和综合能力提供了一种可借鉴的模式。本公众号欢迎分享，凡转载文章，除了为作者署名外，还请在文章最前或者最后注明：本文转载自：温室园艺农业工程技术公众号。
