探究性教學在高校農業機械化專業課教學中的思考

盧勁竹 梁劍

摘要：西華大學自2014年恢復農業機械化專業，該專業課程學習涉及知識點覆蓋面大、學科交叉多樣等特點，結合工程學和農學知識，重點培養學生綜合能力。本文選擇西華大學農業機械化專業課——“農業工程概論”為例，以2014級農業機械化專業48人小班為實踐對象，開展探究性教學模式的探索，課前開放課題，課中開放課堂，發掘學生探究潛能，訓練學生課堂表達能力，課后布置創新作業，綜合學生課堂表現和老師自身要求兩個方面，闡述了探究性教學在高校農業機械專業課教學中的思考。

關鍵詞：探究性教學；農業機械化；高等教育

中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）03-0098-03

一、引言

農業機械化及其自動化專業所要培養的農業機械工程師是以農學、生物學為基礎的獨特的工程師。除了把數、理、化作為基礎以外，還應全方位了解農學、生物學等學科的基礎知識和應用前景[1，2]。對西華大學農業機械化及其自動化專業的人才培養體系進行研究后發現，工程教育著重培養的計算和構思的能力、農學、生物學教育著重培養的描述和聯想的能力。而“農業工程概論”“農業機械創新設計”“農業機器人技術”等農業機械化專業課涉及知識點覆蓋面大、學科多樣等特點，大多數學生將專業定位在工科、機械專業，可能存在忽略農學、生物學的現象，常出現學生上課走神、看手機等現象。個別老師利用嚴格的教學紀律、課堂問答等來提高學生上課抬頭率，還有運用趣味的故事及個人經歷傳授等方式來吸引學生注意[3]。這樣的方式雖然一定程度上提高了高校課堂時效性，但它反映出學生對包含農學及生物學的專業選修課學習不投入、課堂積極性不高的問題，限制了農業機械化專業學生的綜合能力培養。因此，本文以西華大學農業機械化專業開設的專業選修課——“農業工程概論”為例，實踐了探究性教學模式，綜合學生課堂表現和老師自身要求兩個方面，闡述探究性教學模式在高校農業機械專業選修課教學中的思考。

二、探究性教學模式的提出

在大多數高校人才培養體系中，本科生的前兩年基礎教育主要開展高等數學、大學物理、線性代數等基礎課程學習，西華大學農業機械化專業劃分機械工程學院，該專業學生進行理論力學、機械原理、制造技術基礎等機械專業基礎課學習。該階段老師大多數采用傳統教學模式，首先是老師的講解和傳授，然后是學生消化和吸收階段，最后再運用知識解決問題階段。這種教學模式，強調知識領導課程，學習過程中強調讓學生以科學和理性所規定的眼光看問題，在課堂中老師成為主導，組織把握整堂課的教學活動。然而，這樣做的一個弊端在于：一堂課中大部分時間是老師向學生灌輸理論知識，這樣的單方面行為讓本應作為認知主體的學生，在教學過程中反而變成被動接受者。課堂沒有重視開發學生的探索和體驗，這樣可能導致學生缺少想象力，學生的自主性、主動性和創造力得不到提升和鍛煉，思維上對老師依賴性增大，產生學習惰性[4]。

學生完成兩年基礎學習后，會開展以特定專業為導向的專業課程。以西華大學農業機械化專業為例，除了一般機械專業選修課如液壓與氣壓傳動、CAD/CAM、有限元方法等課程外，結合工程學、農學、生物學的專業課設置還包含：農業工程概論、農業機器人技術、農學概論、農業機械創新設計等課程。大多數學生將專業定位在工科、機械專業，可能存在忽略農學、生物學的現象，深入專業課學習時，選擇性學習與工程學相關內容，容易忽視農學、生物學知識。因此，上課時常出現走神、看手機等現象。因此，相比傳統教學模式，更多需要以學為主的近代教學模式完成專業課程的學習。

“學習不是老師把知識傳遞給學生這樣簡單的行為，是由學生自己建構知識的過程”——這是建構主義學習觀的核心[5]。老師應把學生當成學習的主人，替代傳統教育中強調現有的知識的觀點，而鼓勵學生的探究知識過程。而以學為主的教學模式才能改變“老師主導課堂”的做法，只有實現把課堂還給學生，才能從本質上提高學生的學習興趣，讓學生主動探索、學習知識，有利于農業機械化專業一類復合型人才的培養。

三、探究性教學模式的概念

（一）探究性教學模式的發展

探究性教學（Hands-on Inquiry Based Learning，HIBL）是較為典型的以學為主的教學模式之一。在學生學習原理類知識時，老師可以給出具體事例和問題，讓學生自行探究問題，在探究過程中學生逐步掌握原理的一種方法。老師僅負責指導，讓學生自覺地、主動地探索、掌握、認識并解決問題。由此可見，探究性教學強調了學生在課堂的主導，加強提升學生的主動能力。

探究性教學思想源自蘇格拉底的“產婆術”，經過盧梭、第斯多惠等人提倡，在20世紀初，由杜威提出“從做中學”，將教學過程定義為“做”的過程。在此基礎上，結合發展心理學，直到20世紀五六十年代，“探究性教學”被正式確定為科學的教學方法。

2001年，教育部頒發了《基礎教育課程改革綱要》（試行），指出：“改變課程實施過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手以及交流與合作的能力。”這意味著我國教育教學課程改革之風的掀起，由此國內對探究性教學的研究也逐漸興起。自20世紀70年代到90年代以來，我國經歷了初步引入、逐步推行和大面積實施探究教學理念的過程。用學生主動參與的探究學習模式去改變學生被動接受知識的傳統教學形式，也是國家教育部進行課程改革的重要目標之一[6]。

（二）探究性教學模式的優缺點

探究性教學以學生為主體，可根據不同選題激發學生學習興趣，不僅強調了學生的課堂主導性，老師和學生的互動性也得到重視；在教學組織上，分組教學的形式可以發揮學生個性；在課程結構上，強調學科間綜合交叉，培養學生不再單一化；在教學內容上，可以結合科技發展潮流、科技發展新成果，實現教學應用。

但是探究性教學從教學方法上分析，存在一定缺點，由于其注重開放、創新、拓展，難以兼顧不同發展層次的學生，加之學生個體差異，難以兼顧到每一個學生，可能會削弱個別學生的積極性，需要在實際教學過程設計中注意：

1.優先小班教學：大班級學生基數大、水平參差不齊，給教學實施帶來一定難度。

2.實施課程有選擇性：探究性教學的實施耗時長，因而需要針對性，例如授課內容強化應用、課時數少等。

四、“農業工程概論”課程探究性教學的教學示例

（一）探究性教學過程設計

根據探究性教學模式的優缺點，受我校機械工程學院的委托，2016年下半年，筆者在“農業工程概論”課程中對2014級48人小班的農業機械化專業本科生進行了探究性教學模式的嘗試性探索，其教學過程設計如下：

（1）創設話題

探究性教學的出發點是設定話題，具體如某個需要解答的問題，或者廣泛如某個領域科技方法的現狀。授課前老師熟悉教學內容，了解學生學習水平，提出的話題針對性強且難度適宜。

（2）發掘學生探究潛力

老師提出合理的話題后，需要給學生明確具體內容，包括計劃、方法等，最好提供一些相關資料，再由學生自己動手去查閱，尋求出問題的答案。在此過程中，老師要及時指導、規范、調整學生的探索過程。

（3）訓練學生課堂表達力

老師作為引導者，啟發誘導學生去探究問題，而學生通過自己的探究，發現學習新事物。老師采用靈活多樣的形式，鼓勵學生交流，讓學生個體自由發言，還可將學生分組，小組交流后派代表匯報等方式。學生交流時，需要老師關注課堂的進程，及時調整和引導，出現和自己備課時不一致的結論，要調整總結是否存在多種結論。此外，老師要充分調動課堂積極性，發現學生優點時給予鼓勵。

（4）布置創新作業

課后作業的內容最好以“激發學生自主學習”為目的，例如閱讀類作業、想象作業、因材施教類作業等。老師通過課堂表現，發現學生個體間的學習能力的差異，按能力分組或適度布置。

（二）“農業工程概論”課程探究性教學的教學示例

“農業工程概論”課程內容分為農業工程緒論、農業機械化、農業信息化、農產品加工、生物環境工程、農業機器人等7個板塊，共計32學時。在前4個學時，筆者采用傳統講授方式給同學們講授農業工程的意義、歷史發展及農業工程的分類。然后將48個同學分為2人一組，共24組，自由從農業機械化、農業信息化、農產品加工、生物環境工程、農業機器人等6個分類中選擇一個，要求同學們在課前認真學習相應章節，并查找相關視頻，然后針對該分類定義、原理和應用三方面，制作PPT，同時可以將自己有異議的、疑問的及不能理解的部分以問題的形式提出來。進入課堂后，筆者把課堂交給學生，每一組學生安排20分鐘時間講述自己制作的課件，并與講臺下的同學們互動。同學之間互動結束后，筆者開始針對學生的問題進行課堂答復，其中對于太個性化的問題，筆者在課后給同學們答復。在此過程中，筆者發現通過PPT的展示，對于某些問題，筆者還沒有解答之前，其他同學們就在互動環節回答了，而且許多同學回答得特別好，有自己的見解。經過一段時間的嘗試后，筆者認為這種教學模式有益于提高同學們提出問題、分析問題及解決問題的能力，還提高了學生的積極性，講臺上的同學在課前積極收集各種資料，在上課前就自主學習，講臺下的同學積極參與課堂互動，課堂打破以往的老師主導的氛圍。在教學過程中，筆者會做課堂記錄，對于能提出問題、能分析問題及能解決問題的學生記錄在案，作為平時成績與該門課程的最終考核聯系。

但是同時也存在一定問題：把課堂交給學生后，給與學生的自主學習自由度過大，可能導致偏離筆者的教學計劃，這也是忽略老師主導的課堂容易存在的問題之一。例如學生講解時間超過20分鐘，互動時間過長，均會導致余留回答問題時間不夠；對于自主學習能力較弱的學生，課前查找資料存在困難，學生無法很好自主學習，因此在課堂中余留的基礎問題偏多；對于不善言辭的學生，PPT制作精良，但是不能較好地表達自己，導致課堂氣氛不活潑；由于涉及板塊數少于學生分組數，存在多組同學選擇同一主題，講解內容重復。以上問題的出現都可能導致課堂偏離教學目標的要求，需要老師針對不同的情況靈活應對，否則費時費力，效率較低。

（三）“農業工程概論”課程探究性教學啟發

通過“農業工程概論”課程的教學過程示例，在應用過程中應當注意以下幾點：

1.探究性教學的實現需要建立學生具備較強自覺性的基礎上，此外完善的網絡環境也是學生探究的必須條件。自覺性強的學生，可以更好提升自主學習習慣，提高學習效率；而自覺性不強的學生，可能導致不愿自學、課堂脫節，造成學生的兩極分化。因此，給班級劃分小組時，應結合前期成績和表現，每組包含不同層次的學生，互相督促激發全組學生的學習積極性。

2.培養學生的探索意識、創新意識和合作意識的同時弱化了知識與技能能力的提高。理科、工科學生的探究性教學，必須結合傳統教學模式，有一定量的課堂講授和知識訓練。因此，課堂上老師應選取合適的課題，循序漸進地開展。對于不適用于探究式模式教學的知識，還應立足課堂來生成，同時考慮不同班級和老師的差異。

3.總結學生不會的問題，組織老師講授講解，擴展部分內容，引導學生思考，相互討論得出結論。因此，對老師的要求更高，課前需要把握好學生的具體情況，引導無法自主學習的學生，把握課堂節奏，課程結束時應對這節課的主要內容做出總結。

五、總結

探究性教學屬于“以學生為中心”的創新教學方式，針對農業機械化專業一類交叉學科，結合傳統教學方式和探究性教學，可以將老師由指揮者變成學生學習的指導者，有利于學生綜合能力的培養。

探究性教學具有良好的發展前景，但實踐起來還需要循序漸進、具體問題具體分析。可在不同課程間、班級間進行試驗課，對比試驗課結果，逐步優化教學過程的設計，同時需注重培養提高學生的自學能力，不可操之過急。

參考文獻：

[1]應義斌，趙文波，何勇，等.建立生物系統工程學科的探索[J].農業工程學報，2003，（03）：23-26.

[2]應義斌，趙文波，郭亞芳，等.浙江大學農業工程本科教育改革的探索[J].高等農業教育，2003，（09）：43-45.

[3]劉權政.高校思政課教學引入“翻轉課堂”的實踐與思考[J].高等教育研究學報，2017，（01）：90-93.

[4]李軍靠.傳統教學的弊端與矯治[J].延安教育學院學報，2003，（01）：4-6.

[5]呂春枝.中國近代教學方法史論[D].河北大學，2008.

[6]王林雪，路靜文.國內外探究性教學的研究述評[J].教育教學論壇，2015，（44）：1-4.