园艺学科专业仪器操作技能课程教学实践与探索
园艺学是人们接触最早，与生活联系最为紧密，解决人类吃、穿、住的重要学科之一。科技在推动园艺学科产业发展中起着不可估量的作用[1]。掌握和运用先进的仪器设备，是快速适应科技发展，推动学科进步的重要途径。然而，仪器的种类千差万别，并不是所有的仪器都适用于园艺学科研究，因此，开设园艺学科专业仪器操作技能课程，让学生认识和熟练使用现代化仪器设备，对其开展园艺专业研究具有重要意义。
1 课程设置及授课内容
我校园艺学科创建于1934年，近年来，学院按照优势突出、新兴交叉、社会急需的原则，积极探索专业建设改革，推进实验内容和实验模式改革和创新。为充分发挥学生主观能动性，要求学生独立完成专业实践。这不仅需要学生熟悉多种仪器操作规程，还要求知晓仪器的后期维护保养，对学生提出了较高要求。随着实践内容增多，出现了专业仪器非正常损坏以及因操作不当引起的人员受伤等诸多问题，为此，在实验室管理中心及学科建设组的共同努力下，以降低仪器损坏及推动专业学科发展为目的，我院开设了园艺专业仪器操作技能课程，供大三学生选修。
园艺专业仪器操作技能课程作为一门新兴的课程，以仪器分析[2]和教学实验[3]为基础，注重专业研究领域涉及的仪器操作使用及实验方法的技能培养。掌握实验室安全知识、常规试剂配制及仪器操作技能是该课程学习的基本目的，了解仪器原理、知晓仪器功能、熟练操作仪器、正确维护保养是该课程学习的主要目标。根据学生进入实验室后的认知顺序及操作对象的难易程度和园艺专业的研究特点，将仪器操作分为常规仪器操作和大型仪器操作两部分。常规仪器指实验研究中经常使用的仪器，按照加热、制冷、储藏、破碎、培养、离心、量取、观测、检测分析功能进行集体授课。大型仪器指使用方向单一、价值较高、数量有限的仪器，通常以单价超过20万元作为衡量标准，如液相色谱仪、气质联用仪、流动分析仪等，进行预约分组授课[4]。此外，实验室安全和仪器发展史也是该课程的重要教学内容之一，通过这部分内容的学习，促使学生深刻理解实验室运行机制，认知仪器的类别，进而灵活选择不同类型仪器设备进行实践操作。
2 课程教学实践探索举措
2.1 教学前准备
2.1.1 仪器资源合理化布局
合理摆放仪器可有效节省教学时间，提高工作效率[5，6]。我们根据实验操作程序及仪器自身体积大小，结合学生观摩及操作顺序，集中摆放功能、原理类似的仪器。同时，在实验室入门处，设置指示、标记牌，引导学生查找仪器。采用“一表、一牌、一卡、一签”管理模式，即每个仪器室有教学仪器存放一览表，每个仪器橱有橱号牌，每层有定位卡，每件仪器有标签。这些都有助于学生熟悉仪器的分类和功能，在仪器数量不足的情况下，学生可以寻找其他可替代资源。
2.1.2 建设实验室预约开放共享系统
针对仪器资源有限的现状，我们采取实验室全面开放管理策略，即把学院仪器清单及说明书发布到网上共享，实行仪器管理网上预约。此外，我们根据具体仪器操作流程中出现的常见问题，对专业仪器操作说明书进行简化，编排了简化版仪器操作使用指南，张贴在仪器上方醒目位置，供学生参考使用。
2.1.3 严把教材及教学队伍质量关
现有的仪器课程教材内容多为分析性仪器，涉及仪器类型较少，而且仪器型号相对陈旧，和目前园艺专业仪器教学内容脱节。为此，我们发动学院实验室技术人员积极参与仪器课程教材编写工作，并邀请本领域专家作指导，完成了仪器教材的编写任务。
通过组建仪器交流互动群，定期组织实验人员参加各种仪器培训及学术交流活动。学校设立仪器功能开发专项，提高了实验科教人员的科研素质。为教好仪器操作技能课程，实验科教人员还通过相互听课打分评比的方式，提升教学水平。
2.2 授课方式
2.2.1 分组、分科实践教学
在对实验室安全知识、试剂配制及常规仪器操作内容授课时，以6名学生为一个小组，要求组中每个人都能独立操作，并由小组长进行监督。在对一些数量较少、价格昂贵或属于某个领域的专用的大型仪器授课时，预先告知学生仪器的功能和用途，要求他们根据自身发展需要，分组选修2种及以上的大型专业仪器，然后确定授课人数及时间，进行预约式授课。大型仪器操作往往受实验条件、分析对象等因素限制，仅靠实际操作的教学效果不理想，此时，可通过计算机动画模拟及多媒体教学，对各个环节进行局部放大，反复演示仪器操作流程，并分析原理，提高教学效果。
2.2.2 以课前预习为授课基础
由于仪器分析课程内容多，知识面广，学科跨度大，在有限的教学时间内，教师只能着重讲授内容中的重点和难点，而大量的相关知识只能依靠学生课外自学或实践来完成。在教学过程中，教师提前一周告知学生授课内容，并以学习小组为单位布置设计性实验题目，要求学生主动查阅相关文献，学习可能用到的仪器的原理和操作方法；课堂上，采用以学生讲解和班级讨论为主，教师评论补充的教学方式，活跃了课堂气氛，提高了学生学习兴趣。
2.2.3 理论和实践教学同步进行
在以往的教学中，理论与实践知识分开讲授，常常出现教师讲理论时，学生想象仪器操作，教师操作仪器时，学生已忘记理论知识的现象，造成学生自主完成实验时，操作事故频发。经过分析与总结，我们逐步探索出一套进行现场教学的方法，通过实地演示仪器全部操作过程，强调每个环节的注意事项及操作不当可能引发的后果，利用仪器预热、运行等待的时间，穿插讲解仪器原理、分类、维护技巧等内容，节约了时间，提高了学生上课的专注性，也减少了学生实践中的失误。 2.2.4 建立仪器性能与操作技术交互评价体系
在仪器操作训练中，通过设计实验，评价学生操作是否规范、检验仪器性能优劣。以移液器操实验为例，取6支离心管，量取一定量程液体后称重，称重结果一致，验证仪器性能良好，认定操作初步规范；再向离心管中加入等量反应物，检验反应产物浓度一致，最终认定操作完全规范。
2.2.5 以提高专业研究实验效率为目标
由于仪器种类多，更新速度快，面对有限的实验资源，如何最大限度地利用实验设备，快速有效地提高实验效率，对实现教学目标尤为重要。在教学中，我们以样品数量、实验要求精度、现有实验资源为衡量标准，从样品制备、测定、耗材花费以及获得实验结果等方面综合考虑，选择相应的仪器设备，以期最大限度地提高实验效率。
2.2.6 定期开展仪器技术交流活动
仪器设备的更新，设备销售商起着不可估量的作用。对此，我校定期邀请仪器厂商人员来校开展仪器技术交流活动，并组织学生参加。此外，我校还成功组建了色谱团队、蛋白团队、电镜团队等，负责培训实验技术人员及学生，定期针对一个主题发布消息，邀请师生参与，进行讨论。这些活动不仅使学生了解了仪器的新知识、新技术，而且为以后的工作、学习向深层次、高水平发展打下了坚实的基础。
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2.3 考核
仪器技能操作课程考核分为三部分：课前预习成绩占20%，平时成绩占20%，期末考试成绩占60%。仪器操作技能课程仅有32学时的授课时间，在有限的教学时间内，教师只能着重讲授重点和难点内容，对大量的有关知识只能依靠学生课外自学。因此，我们把课前预习纳入考核范围，将学生对仪器的原理及功能掌握程度作为考核指标，提高学生对课前预习的重视度。平时成绩是对学生基础知识、基本操作、基本技能和实验态度的全面考核，在相当程度上反映了学生的基本素质[7]。期末考试是在学生充分准备和高度重视下进行的，在很大程度上反映了学生的真正能力。期末考试分两个部分，笔试部分占总成绩的20%，操作部分占总成绩的40%。除了对学生考核外，我们要求学生对教学进行评价，建立教学反馈互评机制[8]。
3 结束语
近三年的选修人数统计结果表明，选修该门课程的人数超过学院年级总人数的95%，这也从侧面反映出学生对该门课程的重视及认可。从实践效果分析，学生对专业仪器操作技能的掌握水平有很大提高，仪器的损坏率呈逐年下降趋势。三年多的实践教学探索，完善了课程教学内容，改善了教学实践中的诸多环节，解决了学生对专业仪器操作训练中普遍反映的资源不足、学习兴趣不高等问题，极大地提高了学生的仪器实践操作技能，降低了专业实验室仪器损坏率，为师生开展专业实验教学、毕业设计、论文研究及科研工作等提供了便利，该课程的学分已成为实验管理人员评估学生进入专业实验室资质的重要依据之一。与此同时，实验管理人员个人素质及实验室管理水平也在不断提升，实验资源从仪器设备到技术服务都得到了最大化利用。
