发布时间：2023-03-15 15:04:38
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关键词：高等农林院校；农药学课程实验；教学改革
中图分类号G423文献标识码A文章编号1007-5739(2010)15-0032-04
农药学是植物保护专业的主干课程和专业课，是植物保护体系中的重要组成部分，是一门具有丰富理论内容的理论课，同时也是植物保护专业中实践性最强的一门专业课。作为综合性学科，属农业、化学和生物学相结合的交叉学科，主要开设的实验课程包括《植物化学保护》《农药合成》《农药分析》《农药加工与测定》《农药学概论》《农药生物测定》等。1997年国务院学位委员会对有关学科专业进行了调整，农药学上升为植物保护学的二级学科，同时国家在“九五”和“十五”规划中加大对农药基础和应用研究的投入，这对农药学人才的培养起到积极的促进作用，也说明农药学在我国现代化农业中的作用和地位不断提高[1]。
高等农林院校培养的毕业生所面对的就业岗位，无论是农药的企业、科研单位，还是技术服务部门等，都是针对如何科学合理地使用农药、农药的理论知识、农药的具体应用技术、田间药效及安全性的评价等内容进行应用[2]。因此，该课程的教学效果和教学质量直接影响到毕业生的就业优势和竞争力，同时也影响到用人单位对高等农林院校教学效果的社会评估。
农药学课程实验教学是农药学教学的基本组成部分。实验教学的目的一方面是加强和巩固学生对理论知识的理解和认识，另一方面对培养和提高学生独立思考、独立工作和实践操作能力具有重要的作用。在当前高等农林院校教学工作中，实验教学是不可或缺的重要组成部分，是培养学生理论联系实际、实事求是的科学态度、一丝不苟的精神和坚韧不拨的工作作风的重要教学环节。因此，提高农药学实验课程的教学质量，培养新时期的农药学人才，是教师和实验技术人员必须认真思考的问题[3]。同时，改革农药学实验教学以适应高等农林院校大学生的发展和能力培养是势在必行的。
1农药学课程实验教学现状
长期以来，高校实验教学受传统的实验教学模式影响较大，虽然经过多年改革，但仍未彻底摆脱传统实验教学模式的束缚，即实验课附属于理论课[4]。实验前由实验人员预先准备好，包括实验用品和生物试材，实验时教师把实验原理、设备仪器的使用、实验操作步骤、数据处理方法等详细讲授给学生，学生只是按照规定的实验步骤操作。实验多为演示性、验证性，处于理论教学的附属地位，实验课时少，学生无法在有限的实验课时里自己动手解决问题，因而处于被动接受地位，实验效果较差。实验课内容跟不上现实形式的发展，学生实践操作能力无法提高，也无法满足就业岗位对毕业生基本素质的要求。
2农药课程实验教学改革思路
传统的农药学实验教学是教师讲授示范为主，学生只需按部就班地按实验教材完成即可，很少会思考更深层次的问题，在很大程度上压抑了学生学习的积极性和主动性，使学生缺乏通过实验探求知识的欲望和勇于创新的意识。这样的教学模式已远远不能满足现代农药学教学的需要。按照知识、能力、素质并重的人才培养要求，以培养学生综合素质和创新能力为目的的专业课研究型实验教学。
按照实验教学方式，实验教学分为以下几种形式：验证性实验、综合性实验、设计性试验和研究创新性实验。现在在以学生为主体的指导思路下，各任课教师需要进一步优化设计课程实验方案，增加综合性实验和设计性实验比重，适当精简验证性实验，更新实验教学大纲。实验教学做到精讲多练，使综合性实验和设计性实验、创新性实验的比重达到20%左右，不断补充和增加设计性和创新性试验项目。任课教师结合自己教学的需要，适当增加或更新一些实验项目，在保留经典的传统的实验项目基础上，对过去传统型实验项目进行认真的筛选和更新。创新性实验项目不做过高的要求，只要求1组学生选择1~2个实验项目。学生可以根据教师提供的综合性、设计性以及创新性实验项目进行选择，除了必做的验证性实验项目之外，还可以从综合性、设计性和创新性实验项目中选做一部分，优化搭配。
以学生为主体，以实验探究为核心，培养学生的创新精神和实践能力。现代大学生一般都身心发育基本成熟，具有普通科学文化基础知识，受到过基本思维训练和基本操作训练，并且具备一定的基础理论和专业知识，在进行实验教学时应结合他们的这些特点，以学生为主体，教师为主导，充分调动学生的学习积极性。在实验教学中，教师从学生实际出发，努力创设好问题情景，鼓励学生在实验时大胆尝试，让他们获得学习的乐趣和成功的喜悦，不拘一格地引导学生创造性地学习，使他们的个性得到充分发展。放手让学生自己去思考、探索，着眼于学生整体素质的提高。做实验时，自始至终让学生担当主角，使其克服依赖心理，教师不是先告诉学生结论，而是在关键处加以指导和启发，让学生掌握科学的研究方法，变被动为主动。而多元化实验教学就体现在实验教学活动中，教师如何引导学生学习如何设计实验及观察实验现象中蕴含的丰富知识信息，掌握科学的实验方法和实践操作技能。针对农药学实验教学现状，利用多元化教学手段，对传统教学模式进行了深化改革[5]。
3农药学课程实验教学体系建设
3.1明确实验教学的目的
通过实验教学加强学生对理论知识的理解，培养学生动手能力，锻炼学生观察和解决问题的能力，是基础学科实验教学的基本目的。明确实验教学目的是构建实验教学体系的关键[6-7]。为培养学生对不同技术的把握能力及用所学知识解决问题的能力，提倡采用综合性实验教学体系。在综合性实验教学体系中将不同实验教学内容集成为一个完整的实验研究项目，以帮助学生理解不同技术应用的相互联系，明确研究实施过程。综合性实验教学体系的主要特征是有确定的实验教学研究对象、围绕此对象的连续实验教学内容。这对培养学生对所学知识的应用能力和提高学生对实验教学的兴趣具有重要价值。
3.2更新实验教学改革理念
当今，国家提出建立创新型国家，培养创新型人才。高等学校是培养人才的地方，肩负着培养创新人才的任务，高等实验教学改革必须与时俱进，与时代同步，依据新形势的要求，更新实验教学改革理念。
实验教学理念是实验教学工作的指导思想，也是决定未来实验教学工作导向的方向盘。更新实验教学改革理念，应从培养学生创新精神，提高学生实践能力为主题，从改革实验教学的课程体系、教学内容、教学方法、师资队伍为抓手，以现有实验教学弊端为突破口。确立以学生为主体，以创新意识、能力、个性培养为核心的实验教学新理念。学生培养要突出思维能力、观察能力、动手能力、综合分析能力、科研能力、实践和创新能力的培养；课程体系要突出综合性、设计性、研究性和创新性实验课程的设置；教学方式要突出开放性、互动性、实战性和个性化；教学手段要突出现代信息技术的应用、实验案例分析、诊断等。通过更新实验教学改革理念来指导实验教学实践，提高实验教学水平，使实验教学更有利于创新型人才的培养[8]。
3.3调整农药学课程内容结构，优化实验教学体系
随着高等教育由传统的应试教育向素质教育的转变，加强学生综合素质和创新能力已经成为高等教育的主要培养目标。根据社会对农药学方面人才的需求，满足农业生产对绿色食品、无公害食品和生态环境等发展趋势的要求，使教学内容适应人才培养的需要，按照知识基础化、综合化、前沿化、先进化和实用化等思想，对农药学课程内容体系和结构进行了调整。
课程体系的设置可以设计为一个课程群，包括基础验证性实验、综合设计性实验、研究创新性实验、工程训练性实验(图1)。通过4个门类课程的有机组合和合理的课时配比以及相关的实验内容，给予学生一定的理论知识和实践训练，以达到完善学生的实验技能结构和培养学生创新能力[8]。
农药学课程教学时数由原来的92学时减少至80学时后，又调整为72学时，尽管教学时数减少了20学时，但是教学内容不但没有减少，反而还有相应地增加和补充，尤其是在讲授农药的发展趋势、农药的剂型、农药的新类型和新品种、农药的新技术以及抗药性有害生物综合治理方面通过查阅最新的文献和参考书进行了大量更新和补充。另外，在实验课相应减少8学时的情况下，实验课仍然占总学时的32.5%。同时，实验内容和实验方法上也有明显地增加，实验手段也有显著的提高，新开设了1个验证性和1个综合性实验，并改进原有验证性实验为设计性实验，取得了理想的教学效果，增强了学生动手操作的能力，培养了学生灵活思维的能力，调动了学生进行实验和从事科研的兴趣[2]。
3.4变革实验教学的方式与手段
变革实验教学方式与手段的目的是激发和培养学生自己学习、自主实践和自主创新。一是充分利用现代化实验教学设备，让学生熟练运用各种常规实验仪器，提高动手操作与独立思考能力[5]。二是学以致用，理论与实践相结合，重视企业在实验教学中的作用[3，9]。每年定期向农药企业推荐实习人员，加强校企合作关系，为学生今后的发展打下良好的基础。
3.5建立学生自我评价体系
农药学课程实验教学效果的评价是改革的关键目标，而建立学生自我评价体系则是最行之有效的途径之一。可以借鉴华北煤炭医学院成功的改革经验[10]，设计一种农药学基础实验课程分级式教学整体模式，建立完善的学科知识与技能体系、提高学习和思维能力、培养创新精神和综合素质三大目标融为一体。学生学习效果的自我评价，一是知识与技能掌握。评价为学习内容更多，知识与技能总量增加；学科理论与实验技术知识体系更完整；知识与技能的掌握更牢固；知识与技能要素间的联系加深；对知识和技能内涵的理解加深；将知识和技能应用于分析与解决实际问题的能力提高；自主学习意识和能力增强；搜寻和利用学习资源的意识和能力增强。二是学习和思维能力。评价为研究和把握学习方法的意识与能力增强；通过反思和自我诊断发现自身存在问题的意识和能力、写作能力、沟通交流、互相协作、发现和提出问题的意识和能力增强。三是创新精神与能力。评价为寻找和确定分析思路的能力增强；独立分析、推理和总结能力增强；产生独到见解的愿望和能力增强；四是学习观念与态度。评价为学习观念与态度；学习目标更为明确；学习过程更加主动积极；学习的兴趣增强；对自己的学习信心增强；对什么是学习理解加深；心态更乐观积极，进取心增强。因此，总体评价该模式的教学效果优于传统实验课程教学模式。
4开放化实验室的建设与管理
实验室要根据学生的基础、开放的目的和自身的条件选择适当的开放模式，以达到预期的教学效果。西北农林科技大学园艺学院[11]的实践证明，开放式实验教学可以更好地培养学生动手能力和科研开发实践能力，全面激发学生自觉创新的主观能动性，对学生创新意识和能力的培养起着重要的积极作用。
4.1加快农药学实验室硬件建设
实验仪器设备是科学研究的重要物质基础，是衡量实验教学水平的重要标志，是培养创新人才的重要支撑。2000年以前，实验室投入较少，仪器数量不足，设备陈旧，缺乏代表先进技术的实验设备。近几年来，湖南农业大学生物安全科学技术学院以学校投入为主，多渠道筹集资金，加大实验仪器设备投入力度，购置了气相色谱仪、高效液相色谱仪、倒置显微镜、荧光定量PCR仪、凝胶成像系统、双向电泳仪、分子超纯化净水仪、酶标仪、微量点滴仪、高速冷冻离心机、智能人工气候培养箱等先进设备。同时，实验室还采取了厂校联合的方式，先由实验仪器生产厂家提品样机供学生使用，实验室再将使用情况及改进意见反馈给厂家组织仪器销售公司，每年还举办新仪器、新性能的技术讲座，全方位、立体化创建开放实验的新环境。
4.2建立多样化的开放模式
4.2.1完全开放实验室。实验室所有设备和实验项目等对学生完全开放，允许学生自己安排时间、选定实验项目，并以灵活的方式来独立完成实验过程，学生可以在任意时间来实验室做自己准备好的实验项目。这要求学生必须掌握基本的实验操作规程，了解实验的基本方法和实验仪器的基本使用方法，并根据实验所要达到的目的以及自己对实验的理解，选择实验方案，设计实验步骤。湖南农业大学生物安全科学技术学院的农药生物测定技术、农药剂型加工等课程均采用了这种完全开放的模式[12]。
4.2.2部分开放实验室。根据教学计划的安排，在某一特定时间段向学生全面开放。对于那些专业基础性较强的实验，则采用部分开放式的教学方法。主要针对大三的本科生，让他们通过实验室的开放巩固实验操作基本方法，培养独立实验的能力和满足个性化发展的需要，同时向实验室师兄、师姐耐心请教，为以后撰写本科毕业论文打下良好的基础。
4.2.3科研课题实验室。湖南农业大学生物安全科学技术学院在多方的支持下组建了农药学实验室，配备齐全的仪器设备，为申请科研课题奠定了基础。近几年来，在导师的带领指导下，成功主持并完成了数项国家自然科学基金科研课题，培养了10多名优秀的农药学研究生。此外，每学期可完成3~4个研究性小课题，目前有10人次参加全国学术研讨交流会并发表文章，对培养学生的创新意识、创新精神和开拓能力发挥了极其重要的作用。
4.3开放式实验教学管理与效果
4.3.1建设高效的领导班子和一批业务素质高的实验队伍。开放式实验教学体系的构建与实践成功的关键是建立一支精干高效的领导班子和一批业务素质高的实验队伍[13]。为了加强开放式实验室建设与管理，学院任命具有博士学位、丰富实验室管理经验和管理能力的教授担任常务主任，同时在全院范围内择优招聘实验技术人员，实验人员竞争上岗，组建了一支精干的业务素质较高的实验技术队伍。学院实验管理中心制定了每位实验人员的岗位职责、培训计划以及考核办法，并制定了实验队伍5年长期建设规划。鼓励实验技术人员在职攻读硕士和博士学位，要求实验技术人员跟班听课；定期举办实验技术人员培训班；通过参加各种技术讲座、学习班，有计划地对实验技术人员进行技术培训，使每人熟练操作自己所管理的仪器设备，全面提高业务素质；并组织实验人员到其他高校实验室参观学习，选拔部分技术人员到其他高校进行脱产培训。通过以上措施，实验技术人员的理论水平和实验技术能力有了明显提高，使得一批有才华的教师和实验技术人员脱颖而出，更好地健全完善了开放实验室的功能，达到了培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神的目的。
4.3.2开放式实验教学实验过程的规范化。开放式实验教学的工作过程包括：学生预约实验项目；在进行实验前写出可行的实验计划；实验项目完成后，向实验室提交实验报告或论文等实验结果。实验指导老师对学生的实验进行指导，检查实验数据的真实性，启发学生如何整理实验结果、如何分析数据、如何撰写科研论文[14]。实验人员进入开放实验室后，必须严格遵守实验室的各项规章制度。如实验室成员遵行严格的指纹考勤制度；实验时必须穿戴白大衣和防护手套，及时做好实验记录；每个月底进行1次实验进展汇报与学术讨论；建立奖罚制度，每月发放400元科研补助，鼓励发表高质量的科研论文和申请国家专利。
4.3.3开放式实验教学效果考评。虽然开放式实验教学实现了实验时间、实验项目、实验场地、实验人员的开放，但并不是说学生和实验指导教师在开放式实验教学过程无所约束，还必须对开放式实验教学的质量和效果进行综合考评[15-16]。
学生实验成绩的综合考评应该客观、全面反映学生实验过程的真实情况，特别是学生动手能力及解决问题的能力。实验成绩的给定，主要应依据学生实验态度、实验记录、实验操作的规范性、准确度以及实验报告完成情况等因素综合进行综合评定，偏重于动手能力及数据的准确性。把实验课也列为考核的一部分，计入期终总成绩，充分调动学生学习的主观能动性。实验考核可分两部分进行：一部分是学生平时参加实验操作的情况和实验报告的成绩；另一部分是期末考核，采用现场答题与操作相结合，以抽签方式随机抽取问题。
