趙曉峰, 侯志廣, 梁 爽, 張 浩
(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院,吉林 長春 130118)
植物化學(xué)保護學(xué)是植物保護專業(yè)的核心課程,是集“理論課程?實驗課程?實習(xí)課程”于一體的主干專業(yè)課,是植物化學(xué)保護的基礎(chǔ)。植物化學(xué)保護學(xué)實驗課是一門專業(yè)性、實踐性較強的實驗課,是理論課的延伸。為規(guī)范植物化學(xué)保護實驗課實驗方法和內(nèi)容,使之更趨科學(xué)與統(tǒng)一,與國家相關(guān)標準接軌,使植物化學(xué)保護實驗課的實驗報告數(shù)據(jù)具有(鑒定農(nóng)藥性質(zhì)是否合乎國家標準)可靠性,實驗內(nèi)容參考了農(nóng)藥理化性質(zhì)、農(nóng)藥生物測定、農(nóng)藥田間藥效、農(nóng)藥殘留檢測等標準。植物化學(xué)保護實驗課對培養(yǎng)植物保護專業(yè)學(xué)生綜合能力具有重要作用,學(xué)生可分析實驗現(xiàn)象,調(diào)整實驗流程,掌握大型儀器的使用,劃分田間試驗小區(qū),施用供試藥劑,采集分析藥效實驗數(shù)據(jù),采集分析農(nóng)藥殘留樣品等。此課程實驗研究方向多、實驗儀器多種多樣,通過室內(nèi)實驗和田間實踐相結(jié)合,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)實踐過程中感受到課程的豐富多彩和實用價值,讓學(xué)生充分了解所學(xué)知識的應(yīng)用前景,來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強學(xué)生的就業(yè)競爭力。
結(jié)合《植物化學(xué)保護》教學(xué)團隊多年的教學(xué)經(jīng)驗,本文對該課程的改革提出一些建議。
在規(guī)定的教學(xué)課時內(nèi)講授更全面的植物化學(xué)保護實驗知識,需要了解國家“預(yù)防為主,綜合防治”的植保方針,以及為實現(xiàn)這個方針的配套知識[1]。需要了解化學(xué)農(nóng)藥理化性質(zhì)、使用方法、注意事項,明確病蟲草害的發(fā)生、發(fā)展、防治方法,掌握降低農(nóng)藥殘留的科學(xué)方法,確保農(nóng)藥使用安全性。精心挑選實驗課程,滿足知識覆蓋面廣、實用性強、符合植物保護專業(yè)培養(yǎng)要求。實驗課程內(nèi)容必須符合國家標準,嚴格按照相應(yīng)的國家標準執(zhí)行,使課堂教學(xué)內(nèi)容和化學(xué)農(nóng)藥行業(yè)多項業(yè)務(wù)接軌,特別是農(nóng)藥質(zhì)量指標的檢測(pH 值、水分等),農(nóng)藥生物測定試驗(農(nóng)藥混配的聯(lián)合作用測定、玉米根長法農(nóng)藥活性篩選試驗),農(nóng)藥藥效田間試驗(玉米田雜草防除等),農(nóng)藥殘留檢測試驗(土壤中莠去津和乙草胺的測定等)[2-7]。
建立合理的授課模式是提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的一個重要方面,對于植物化學(xué)保護學(xué)實驗,不僅需要掌握其實驗原理、測試步驟,并得出實驗結(jié)果,更重要的是具備綜合運用所學(xué)知識的能力,做到能學(xué)、會用、融會貫通,不是僅僅停留在學(xué)習(xí)與運用知識的水平,而是要使所學(xué)知識成為自己思維的一部分,可以更好地融合新知識、新方法,才能提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。在實驗授課過程中,不斷提出問題、觸發(fā)問題,讓學(xué)生不斷去思考,反復(fù)理解前面所學(xué)內(nèi)容來解決現(xiàn)實問題。實驗過程中所有試劑都由學(xué)生自行配制。首先,學(xué)生提交實驗準備報告,包括所需試劑名稱、用量、相應(yīng)濃度試劑的配制標定方法,所需玻璃儀器的種類、個數(shù)、規(guī)格,實驗方法、步驟、結(jié)果計算都要做詳細說明。其次,按照學(xué)生實驗準備報告的要求,教師給學(xué)生提供試劑、藥品、儀器,而后才可以開始動手做實驗。最后,在實驗過程中,每組學(xué)生都有一次補充實驗材料的機會。補充后,如果仍然出現(xiàn)缺少實驗材料或者實驗材料不足的問題,則停止實驗,成績判定為不合格。成績合格的實驗組必須制作課件,供下一實驗組使用。如學(xué)生在使用大型分析儀器安捷倫高效液相色譜儀1260 過程中,結(jié)合教師的講授,在實驗過程中將整個實驗操作過程制作成學(xué)習(xí)課件,并將學(xué)習(xí)課件交給一組未學(xué)習(xí)使用過安捷倫高效液相色譜儀1260 的學(xué)生,該組學(xué)生按照課件能夠完成樣品前處理、儀器操作、實驗結(jié)果分析,學(xué)習(xí)課件為合格,隨后制作課件的學(xué)生要為后續(xù)按課件操作的學(xué)生,講解每一步驟實驗的作用和意義,讓學(xué)生都能很好地完成授課與聽課的角色,全面理解所學(xué)知識。教師記錄全過程,匯總?cè)鄬W(xué)生的學(xué)習(xí)情況,總結(jié)出學(xué)習(xí)過程中易忽視的環(huán)節(jié),作為下一節(jié)課的教學(xué)補充內(nèi)容。
采取有效措施,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)植物化學(xué)保護學(xué)實驗的主觀能動性,著力提升課堂教學(xué)質(zhì)量。
第一,為學(xué)生展示所學(xué)課程在社會中的應(yīng)用范圍及重要地位,帶領(lǐng)學(xué)生參觀省市級的農(nóng)業(yè)科研院所、農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)、農(nóng)殘質(zhì)量監(jiān)督及農(nóng)資部門,進入鄉(xiāng)村植保站和大型農(nóng)場,通過參觀活動,將植保學(xué)科的應(yīng)用范圍及前景展現(xiàn)給學(xué)生,學(xué)生們切身體會植保工作的性質(zhì)和內(nèi)容,充分感受植物化學(xué)保護學(xué)科對人類環(huán)境保護的作用與意義,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力。
第二,為學(xué)生介紹全國農(nóng)業(yè)院校及相關(guān)高校、科研部門在植物化學(xué)保護方向上的專家學(xué)者,詳細了解其工作崗位、研究方向、科研成果。讓學(xué)生了解我國植保工作的重要性及科研前景,了解植保工作者的責任、義務(wù),并努力成為其中的一員。
第三,學(xué)習(xí)植物化學(xué)保護能更好地正確認識農(nóng)藥科學(xué)使用的重要性。農(nóng)藥科學(xué)使用是植物化學(xué)保護的核心內(nèi)容,農(nóng)藥是控制病蟲害保護農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要生產(chǎn)資料,農(nóng)藥能控制有害生物,也能造成環(huán)境污染、作物藥害、農(nóng)殘超標、有害生物抗藥性,破壞生態(tài)平衡與生物多樣性。了解農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留的危害及預(yù)防措施,對無公害農(nóng)產(chǎn)品、綠色食品、有機食品有更深了解,做到學(xué)有所用,可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
第四,開放實驗室。學(xué)生可以預(yù)約實驗時間,實驗前寫出實驗可行性、實驗耗材、實驗預(yù)算報告,交給教師審批,以確定實驗與植物保護專業(yè)的相關(guān)性及可行性[8]。實驗過程中,教師可以和學(xué)生充分交流,為學(xué)生提出合理化建議。完成實驗后,學(xué)生向教師提交實驗數(shù)據(jù)及存在的疑難問題。教師核查實驗數(shù)據(jù)的真實性,分析數(shù)據(jù)并答疑,提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
第五,鼓勵申報科創(chuàng)項目。大學(xué)生植物保護科創(chuàng)項目不僅可以整合植物保護專業(yè)學(xué)生大學(xué)期間所學(xué)的知識,提高所學(xué)知識的系統(tǒng)性、實用性,還可以培養(yǎng)團隊合作精神,提升學(xué)生綜合素質(zhì)。科創(chuàng)結(jié)題后,撰寫文章的過程對學(xué)生的升學(xué)就業(yè)都有很大幫助,極大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性。
為了提高和社會的接軌程度,強化植物化學(xué)保護專業(yè)學(xué)生的專業(yè)素質(zhì),以及提升學(xué)生社會定位,考試形式要多樣化。除筆試外,可以是試劑配制、玻璃器皿的選擇與使用、烘箱水浴等常規(guī)儀器的使用、大型分析儀器操作、試驗設(shè)計合理性檢測等多種形式相結(jié)合,還需要求學(xué)生不但要學(xué)會操作,還要能夠講解示范。評價方式不能單純注重分數(shù),更要重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,包括學(xué)習(xí)目標、學(xué)習(xí)態(tài)度、實驗習(xí)慣、課堂交流情況。同時,建立實驗技能成長檔案,讓考試成績不僅僅是分數(shù),而是實驗?zāi)芰Φ恼鎸嶓w現(xiàn)。校內(nèi)綜合成績達到優(yōu)秀的學(xué)生,參加實踐考核,具備離開學(xué)校實驗室就可直接進入與專業(yè)相關(guān)的工廠、科研部門、植保技術(shù)推廣服務(wù)部門、推廣示范田,能把所學(xué)植保知識應(yīng)用于實際,將知識轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力。
隨著我國計算機技術(shù)的快速發(fā)展和多媒體教學(xué)的普及,仿真教學(xué)已成為實驗課教學(xué)的重要組成部分,教學(xué)時間更靈活,可降低教學(xué)成本,提高安全性,降低實驗課操作時間從而提高實驗效率[9]。在植物化學(xué)保護實驗中大型儀器的教學(xué)、毒力藥效測定實驗、農(nóng)藥殘留分析實驗中,仿真教學(xué)的重要性表現(xiàn)得更為明顯,如實驗中小區(qū)劃分、樣品的采集存儲等,都可以在電腦前以仿真教學(xué)的形式完成,不但節(jié)約時間,而且節(jié)省資源。樣品前處理可以節(jié)約的時間達到幾十個小時甚至幾個月,單個樣品分析在仿真教學(xué)中幾乎可以瞬間完成,且無需考慮樣品保留時間過長影響實驗課程教學(xué)的效果。仿真教學(xué)很好地協(xié)調(diào)了田間實驗環(huán)境條件不同導(dǎo)致實驗結(jié)果的偏差,重復(fù)性好。仿真教學(xué)中的實驗不再限制在實驗室內(nèi),可通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)資源共享。最重要的是仿真教學(xué)擺脫了實驗教學(xué)對實驗室、儀器試劑等條件的依賴,擺脫了某些具體實驗條件的限制,便于學(xué)習(xí)更先進的科學(xué)儀器及實驗。
盡管如此,仿真實驗畢竟不是真正實驗操作,本身也存在著很大的局限性。同一操作步驟在仿真教學(xué)中引發(fā)的反應(yīng)比較單一,而在實際操作中可能出現(xiàn)多種多樣的實驗現(xiàn)象,甚至出現(xiàn)錯誤報警。仿真教學(xué)可以作為實驗教學(xué)的預(yù)實驗,方便實驗課的實踐教學(xué),盡量不作為脫離實際實驗的獨立教學(xué)形式。
在教學(xué)過程中引入科研,讓實驗課成為科研課題的輔助部分,在學(xué)生充分了解科研項目的目的和意義后,學(xué)生和科研人員同步進行實驗(選擇實驗成本低的實驗),學(xué)生的實驗結(jié)果不再僅僅是實驗報告上的數(shù)字,而是讓數(shù)據(jù)出現(xiàn)在科研報告的附錄中,作為實驗報告的支撐材料。比較學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)與科研人員實驗數(shù)據(jù)的偏差值,使這些數(shù)據(jù)成為體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的數(shù)據(jù),通過分析偏差值,能更好地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),及時調(diào)整教學(xué)方式[10-11]。植物化學(xué)保護實驗進入科研教學(xué)行列,全方位激發(fā)了學(xué)生的興趣和愛好,并能很好地幫助教師調(diào)整實驗教學(xué)方向。
需要經(jīng)常開關(guān)、安裝拆卸的儀器部件應(yīng)由學(xué)生獨立動手開關(guān)、完成拆裝,如高壓鋼瓶的開關(guān)、氣化室進樣墊的更換、氣化室襯管的清洗、色譜柱更換等。這樣不僅能提高學(xué)生的動手能力,更能提高學(xué)生對儀器各個部件的了解,可對儀器故障維修提供有效的技術(shù)支持,并有利于學(xué)生獨立使用氣相色譜儀、液相色譜儀等大型分析儀器進行分析操作,還可以提高學(xué)生的實驗興趣與實驗觀察能力,而實驗興趣與觀察力的提高又會影響操作能力和思維能力,激發(fā)創(chuàng)造性。
植物化學(xué)保護實驗課是操作性很強的一門科學(xué)實踐課,是理論與實踐緊密結(jié)合的專業(yè)課程。植物保護專業(yè)實驗課教學(xué)的質(zhì)量取決于教師的教學(xué)態(tài)度、教學(xué)方法、實驗準備工作中學(xué)生的參與程度、實驗室大型教學(xué)儀器的數(shù)量與質(zhì)量、實驗教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實際及科研的結(jié)合程度、實驗考核方式等幾個方面。提高植物化學(xué)保護專業(yè)實驗課教學(xué)質(zhì)量,能進一步強化植物化學(xué)保護學(xué)生的專業(yè)素質(zhì),提高植物化學(xué)保護專業(yè)的市場競爭力,為社會培養(yǎng)出更多更專業(yè)的植保人才。