匹配作物生長全程的農學類實驗模塊化教學模式的設計與構建

王寅 高強 楊芳 侯文峰 張迪迪 劉金華

摘要：農學類實驗具有明顯的季節性與地域性特征，為切實提高農學類專業學生的實踐能力與專業素質，本研究設計構建了“匹配作物生長全程的農學類實驗模塊化教學模式”。該模式基于系統論思想，以農作物生長發育全程為主線，涵蓋土壤、作物和環境三大領域，設計六組實驗模塊，包括：土壤基礎測試模塊、耕作栽培施肥模塊、苗期營養診斷模塊、中期病蟲防治模塊、農產品品質分析模塊、環境檢測與評價模塊。該模塊化實驗教學模式實現了實驗過程的連續性以及實驗內容與農時季節和農作物生長發育進程的匹配，增強了實驗教學內容的綜合性、設計性和創新性，不僅可培養學生的探索精神和創新意識，更能有效提高學生對農業生產的參與程度和實踐能力，有助于提升農科專業學生的綜合素質和培養質量。

關鍵詞：匹配作物生長;農學類實驗;模塊化教學

doi：10.16083/j.cnki.1671-1580.2020.04.022

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1671—1580（2020）04—0090—05

實驗教學是人才培養的重要環節，對提高學生的思維能力、實踐能力、創新能力及綜合素質都具有不可替代的重要作用。農學類實驗以其實踐過程和開展季節的特殊性，要求農科專業人才的培養必須有相應的時空情景[1]。目前，國內大多數農業院校農學類實驗教學存在理論學習和實踐鍛煉難以同步開展、易發生脫節的情況，而且實驗教學普遍以驗證性、示范性內容為主，缺乏創新性、綜合性項目，不利于學生科研思維培養與實踐能力提高，導致教學質量和效果相對較差[2]。新時期、新形勢下，我國農業現代化發展迫切需要掌握先進理論知識、同時具備較強實踐能力的農科專業人才。因此，農科高校需進一步探索創新實驗教學模式，提高學生專業技能水平。

模塊化教學具有很強的課程融合性和技能實用性等特點，可將散落的知識點進行整合，進一步分析總結，找出能夠關聯的點狀知識，將其連接成線，整合成面[3]。模塊化教學加強了實驗教學的綜合性、設計性和創新性，實現了實驗材料的連續性，對教師的教學能力和學生的學習能力具有較高的要求，充分鍛煉了學生對知識的探求能力。目前，模塊化教學多用于基礎學科的實驗教學改革，并取得了良好的效果。

本研究以吉林農業大學為例，通過分析當前農學類實驗教學的現狀與問題，以提升學生實踐能力為目標導向，面向作物生產的全過程，構建了不同內容的實驗教學模塊，探索設計了與農作物生長進程相匹配的農學類實驗模塊化教學模式，以期使農科專業學生在實驗課程和實踐中深入參與，真正動腦動手并學以致用，最終提高專業素質、強化實踐能力、提升培養質量，成為推進國家農業現代化發展的專業人才。

一、農科高校農學類實驗教學面臨的形勢與困難

隨著國家社會經濟的發展和人民生活與食品消費的升級，在保障糧食安全的基礎上，實現農業生產的綠色高效和農產品的安全優質成為我國農業發展的新目標，也推動著傳統農業生產向現代化農業生產的快速轉變。培養知農愛農的新型農科人才已成為產業和社會的緊迫需求，而農科高校作為培養農業專業人才的基地，也需要積極轉變調整專業培養定位和人才培養目標，積極圍繞產業發展方向和需求實施新的培養方案。然而，目前國內農科高校在農業類專業的實踐教學中仍存在一些問題，以吉林農業大學為例主要體現在以下方面。

（一）實驗課時偏少、教學內容環節不系統

近年來，隨著人才培養方案和課程教學計劃的調整，農學類實驗課程的學時數被不斷壓縮，大多數實驗操作環節與理論課程合并開設，或設為1～2周的專業課程實習。實驗實習內容分散，系統性和聯系性不強，往往只關注與課程內容相關的某一個農業生產環節。而且現有實驗教學內容大多與理論課程內容的銜接存在偏差，與實際農業生產更相差很遠，無法使學生全面、準確地了解和熟悉整個生產實踐過程，而容易形成對生產實踐的片面認知。

（二）實驗教學開設時間與農時農事不匹配

作物的生長發育是一個連續的過程，農事需要匹配農時。現有大多數實驗操作環節由于與理論課程合并開設，固定化的實驗時間與實際的作物生長過程或農時農事操作并不匹配[4]。以農業資源與環境專業的實驗課程為例，土壤學實驗開設時間安排在秋季，此時學生已錯過了進行基礎土壤樣品采集的時間;而植物營養與肥料實驗開設在春季，土壤和植物的測試結果來不及為當季土壤管理和養分管理提供依據;而學生理應掌握的植物營養診斷和病蟲害防治實踐則因課程內容的合并未單獨安排，而且其適宜開展時間則剛好與期末考試周和放假時間重合。

（三）實驗教材缺乏，教學考核標準不嚴格

現有的農學類實驗環節大多沒有專業教材，學生無法進行預習和提前思考，教學過程中教師的自主性和隨意性較大[5]。另一方面，由于實驗內容只是農業生產過程的一個環節，往往有種無收或有種有收而無管理，因此課程開展的過程評價和最終考核標準都不易把握，多數只能通過出勤率和參與時間進行考核，難以對學生實驗和實踐的最終效果進行評價，考核方式和結果都比較隨意，久而久之使學生產生應付心理和惰性習慣。

（四）學生基礎薄弱，參與意愿和程度不夠

近年來，很多教師在實驗開展過程中發現學生對于農業生產的認識及實踐能力普遍較差。主要原因是農科高校涉農專業在擴招之后來自城鎮的學生比例不斷提高，這些學生自小不了解農村和農業，對很多農業生產過程及常識不清楚，而生長在農村的學生也很少有接觸農業生產的經歷[6]。實驗開展過程中，大多數學生對作物種類和形態不認識，對耕作、播種、施肥等田間管理措施一概不知，農科基礎十分薄弱，大大影響了實驗教學質量。另一方面，受社會上對農業輕視的影響，很多學生投身農業產業發展的意愿不強，導致主觀上參與實驗的積極性不高，參與程度不夠。另外，現有實驗教學模式幾乎均為“教師講解—教師示范—學生操作—學生報告”的環節設置，也在客觀上降低了學生的積極性與自主參與度。

（四）完善實驗教學保障機制

匹配農作物田間種植全程實驗項目的順利開展需要完善的設施、人員和規則保障。首先，用于作物種植的試驗田地、工具設施及農資材料等需要合理規劃和配備，至少保證3～4人為小組的單位進行分配使用。而且，與測試分析相關的實驗室場地和儀器設備也需要充分準備，并隨時對參加實驗的本科學生開放，滿足與各農時對應的模塊化實驗項目要求。人員方面，參與授課的指導教師必須具備較強的實踐動手能力、組織協作能力，在各環節銜接過程中能夠有效配合，接力帶領本科生參與、設計并完成各環節任務，另外相關實驗室和試驗場的實驗教師也需要提前安排和準備好相關的流程，配合學生順利開展各項實驗。而在規則要求方面，也需要明確好實驗教學的“教師主導”與“學生主體”相統一的原則[9]，教師主導教學進程和安排，而學生作為學習和實踐的主體，兩方面有機結合、相向統一才能有效發揮教師的引導作用和學生的主體作用，提高學生的參與積極性，實現良好的教學效果。

四、結語

“匹配作物生長全程的農學類實驗模塊化教學模式”的設計與構建基于系統化思想，以農作物生長發育的全過程為主線，綜合歸并土壤、作物和環境三大領域的實驗內容，通過設置六大教學模塊實現實驗環節和內容與農時農事的融合匹配，并利用兩年的實驗周期筑牢學生的專業實踐能力，并進一步提升自主創新能力。目前，該實驗教學模式已在吉林農業大學農業資源與環境專業開始進行試點實施，參加實驗的學生普遍歡迎并積極參與，教師的參與度和反響也非常好，已開展的實驗教學環境效果改善明顯。下一步，教研團隊將密切關注各實驗環節中存在的問題和不足，并與參與課程的教師及學生積極溝通交流，反饋總結相關經驗教訓，完善該實驗教學模式并實現在其他農學類專業上的推廣應用，真正提高農科專業學生的實踐能力和專業綜合素質。

[參考文獻]

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Design and Establishment on Modularized Teaching Method in Agronomic Experiments for Matching the Entire Crop Growth Process

WANG Yin， GAO Qiang， YANG Fang， HOU Wenfeng， ZHANG Didi， LIU Jinhua

（College of Resources and Environment / National Teaching and Demonstration Center of Agricultural Resources and Environment， Jilin Agricultural University， Changchun Jilin 130118， China）

Abstract： Agronomic experiments have obvious seasonal and regional characteristics. In this study， the Modularized teaching method in agronomic experiments for matching the entire crop growth process is designed and established， aiming to improve the practical ability and professional quality of students in agronomic majors. This teaching method focuses on the entire crop growth process based on system theory， with the experimental items in three domains， i.e. soil， crops and environment. Six modules are designed in this method， including basic soil testing， cultivation and fertilization， seedling nutrition diagnosis， plant protection at mid-vegetative growth stage， agricultural products quality analysis， environmental detection and evaluation. The modularized teaching method could achieve the continuity of experimental processes and contents， match the agronomic times and managements and the crop growth process， and improve the comprehensive， designed and innovative goals. This method would not only develop students' exploration spirit and innovation consciousness， also effectively improve students' participation in agricultural production and the practical ability， and thereby contribute to improve agronomic majors students' comprehensive ability and cultivation quality.

Key words：matching crop growth;agronomic experiment;modularized teaching

[責任編輯：周海秋]