高等院校作物生產類實驗課程群建設實踐與改革

樊志龍　陳桂平　殷文　胡發龍　柴強

[摘 要]文章針對高等院校農學專業作物生產類實驗課程教學模式陳舊、內容多學時短、學生動手實踐機會少等影響實驗教學質量的關鍵問題，分析了作物生產類實驗課程群建設實踐的優點及存在問題，提出相應的改革措施，為優化以培養創新型、復合型、應用型的新型農業人才為目的的實驗實踐教學模式提供參考。

[關鍵詞]實驗課程群;混合教學模式;開放式實驗;農學專業

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）11-0042-03

一、引言

新農科建設使農學專業得到前所未有的重視，農學教育的改革正是為了滿足農業現代化發展的人才需求。農學專業是我國高等農業院校歷史悠久的專業，其實踐性很強，其實驗實踐教學體系的改革與建設在培養創新型、復合型、應用型的新型農業人才中發揮著重要作用[1]。其實驗實踐教學體系中的作物生產類實驗課程是農學專業學生培養環節中的主干實驗課程。為拓寬本科學生知識面，突出其創新能力和實踐技能的培養，按照專業培養目標重新設計實驗教學體系，將傳統配置給各個理論課程的實驗課獨立出來，打破學科和課程界限，建立一套有機整合的、綜合性的實驗課程體系顯得十分必要[2]。

作物生產類實驗課程群的建設，是改變傳統以課程為單元的教學運行機制，將農學專業作物生產類實驗進行有機整合，在解決農學專業實驗內容重復以及各相關課程配置的實驗教學銜接不緊密、缺乏綜合性和系統性等問題方面取得了良好效果，為構建提升學生綜合實踐能力的實驗教學運行模式奠定了基礎[3]。甘肅農業大學在2012年即開始農學專業作物生產類實驗課程群建設的探索與實踐，在提高實驗教學質量和學生運用專業知識的綜合能力等方面效果顯著，曾獲得甘肅省教學成果二等獎[4]。然而，我們的課程群建設實踐仍然存在一系列影響教學效果的問題。例如，教學模式陳舊，難以調動學生學習的積極主動性;內容多學時短，學生動手實踐機會較少;教學內容綜合性強，對任課教師的專業綜合能力要求較高等。本文重點從作物生產類實驗課程群建設的優點、問題與改進措施三個方面進行論述，以期為高等農業院校農學專業以及同類專業實驗教學質量的提升提供參考。

二、作物生產類實驗課程群建設的優點

（一）有機整合相關課程實驗，有利于避免內容重復與突出重點

作物生產類實驗課程群建設以教材《作物學實驗實習指導》為抓手，在原有農作學、作物栽培學、農業生態學、旱農學實驗課程的基礎上，去除重復的和陳舊的實驗項目，整合新增的具有探索性、設計性和綜合性的實驗項目，使重點課程實驗系統化、結構化[3]。經過長期實踐和完善，作物生產類實驗課程群減少了部分陳舊及不必要的課堂實驗，避免了重復的實驗內容，在注重理論課程與實驗實踐銜接的基礎上突出實踐重點，加強了理論與實踐的聯系。例如，關于農業資源的調查類實驗在農作學實驗和農業生態學實驗中均有涉及，很多調查指標重復出現，這在擠占時間的同時嚴重影響了學生學習的興趣和積極性。實驗課程群的建設也將農學專業作物生產類實驗課中的理論、方法和理念整合成為若干綜合性實驗項目，將農業生態和農作制度等較為宏觀層面的知識，與作物栽培學、旱農學等較為具體的專業知識有機整合起來，這對培養學生綜合應用專業知識的能力具有積極作用。

（二）將各類實驗內容進行有機整合，有利于培養學生綜合運用專業知識的能力

作物生產具有很強的復雜性和綜合性，從事作物研究和作物生產研究的人員，必須具備綜合運用專業知識的能力，以更好地發現、分析和解決作物生產中的實際問題。可根據作物生產類實驗課程群實驗項目的性質將其劃分為驗證性、創新性和綜合性三種類型，不僅強調理論聯系實際，更加強相關專業知識之間的銜接。在課程群建設實施中，有目的地增加創新性和綜合性實驗項目在課程內容中所占的比例，減少驗證性實驗的學時。例如，部分設計性實驗要求學生通過實地調查、查閱文獻資料，在掌握當地自然資源和社會資源的基礎上，提出作物生產力受到限制的科學問題，探索有效解決途徑，設計相關研究方案并提出預期目標。這些舉措在培養學生綜合運用專業知識的能力，發現、分析和解決問題的素質以及創新能力等方面具有重要作用。

（三）加強教學互動，有利于促進教學質量的整體提升

實驗課程群的建設與實踐由教學團隊統一規劃、集體指導。教學團隊在實驗實踐教學過程中，一方面為學生提供更多與資深教師交流的機會，教師在學生實踐過程中能夠及時發現學生對所學知識難以理解和掌握之處并加以引導，也能在學生學習效果的反饋中發現教學問題并及時進行改進;另一方面，教學團隊中的資深教師與青年教師能在課程建設和教研活動中，針對教學模式、教學方法和教學環節中存在的問題與改進措施進行更多有效的交流和溝通。因此，實驗課程群的建設有助于學生和教學團隊的綜合素質提升，更多有效的教學互動有效地推動了教學質量的整體提升。

三、作物生產類實驗課程群建設中存在的主要問題

（一）教學模式陳舊，難以調動學生學習的積極主動性

目前，大多數高等農業院校農學專業的實驗課仍然采用傳統授課模式，先由教師講解實驗的目的、材料、內容、原理、方法和步驟，學生們墨守成規地按照要求完成實驗過程，許多學生都是一邊做實驗一邊參照實驗步驟，對于其中的實驗目的和實驗原理并沒有深入理解，更談不上能夠靈活應用，其學習的積極主動性嚴重缺失。傳統教學中，學生一般不參與實驗材料、設備的準備，缺少根據實驗目的尋找材料和方法的機會，其創新能力很難增強。學生在傳統實驗教學模式中難以發揮其主觀能動性，其知識和實踐經驗的獲取往往是被動的，其思維受到束縛，難有自己的想法和創新，經常提出的問題是“老師，這樣做對不對？”“老師，這個結果合不合適？”。傳統教學模式在很大程度上屬于理論知識灌輸模式，忽略了調動學生發現、分析、解決問題的積極主動性。因此，如何轉變傳統教學模式，高效利用有限的學時，把實驗課的重心放在提升學生實驗技能方面，是提高作物生產類實驗課程群教學質量的關鍵。

（二）內容多學時短，學生動手實踐機會較少

隨著高等農業院校教學改革的發展，實驗教學所需的儀器設備建設得到了大為加強。然而，由于作物生產類實驗課程群所涉及的內容多學時短，許多單個實驗項目也需要三四個學時，在有限的教學時間里，學生在每次實驗課中往往只有一次動手實踐機會，沒有重復實驗和嘗試其他實驗的機會。這就使得學生不能通過重復實驗操作來進一步鞏固提高自己的實踐能力;而且，對于部分有濃厚興趣的學生來說，也缺乏條件和機會按照自己的想法進行嘗試和創新。這就嚴重限制了學生實踐能力和創新能力的提升。因此，通過新的教學模式和實驗室管理制度，將作物生產類實驗教學合理延伸至課余時間，為學生提供足夠的動手實踐機會，充分滿足學生的實踐需求，是提升農學專業作物生產類實驗教學質量的有效措施。

（三）教學內容季節性、綜合性強，課程安排和教師配備難度大

作物生產類實驗課程受季節和地域的限制，一些作物觀察、實地調研實驗項目在有限的條件下很難實施，只能由教師講授其原理和方法。因此，應根據實驗內容靈活安排授課時間。例如農作學相關實驗包括一些種植模式如間作、混作、復種等需要田間觀察，但本課程設在第五學期即秋冬季，因此時作物已不再生長而無法開展相關實驗。還有一些調查類的實驗，由于課時有限再加上從安全考慮只能講述方法，學生沒有實際調研，不能達到預期教學效果。另外，作物生產類實驗課程群集中了農作學、作物栽培學、農業生態學、旱農學等課程的相關實驗，內容綜合性強，甘肅農業大學農學基礎實驗課程共設置64學時，對教師綜合知識的儲備要求高，也需要投入大量精力，由一位專業教師承擔本門課程的教學很難達到理想的教學效果。學生在剛開課時充滿新鮮感和興趣，但時間一長也表現出缺乏探索的積極性和主動性。因此，作物生產類實驗教學必須與實踐緊密結合，其課程安排需要考慮作物生產的季節性。另外，良好的教學質量勢必要依賴高質量的教學團隊和合理分工。

四、作物生產類實驗課程群建設的改進措施

以培養創新型、復合型、應用型等新型農業人才為目的的作物生產類實驗課程群的打造，應緊密結合當前新的教學模式，配備科學有效的實驗實踐教學基礎設施。只有以學生為中心、優秀的教學團隊為支撐、先進的教學模式為抓手、完善的教學基礎設施為基礎，才能夠保障作物生產類實驗課程群建設得到不斷優化和與時俱進。

（一）采用線上線下相結合的混合教學模式，提高學生學習的積極主動性

SPOC（small private online course，小規模限制性在線課程）綜合了傳統課堂教學模式與網絡教學模式的優點，彌補了兩者的缺陷[5]。作物生產類實驗課程的實踐性極強，大多數實驗項目需要實地調研、田間取樣、田間觀察等實地操作，在有限的教學時間里很難讓學生充分發揮其主觀能動性進行獨立思考和完成實驗，這樣不利于學生實踐能力和創新能力的培養。利用線上線下相結合的混合教學模式，可以將實驗的目的、內容、原理和方法或步驟等基礎內容的講解錄制成教學視頻，并與相關參考資料以及一些實驗操作示范視頻上傳到教學網絡平臺。學生可以利用在線教學資源，在課前充分自學和預習實驗內容，利用開放實驗室提前進行實驗操作。教師利用在線測試和討論專區，在課前掌握學生對實驗的掌握情況，然后有針對性地開展教學。這樣能為課堂教學節省一部分時間，學生上課時可以帶著問題有目的地進行學習，教師可以有更多時間和精力考核學生對實驗技能掌握的效果，并對存在問題加以引導和指正，以更好地提升學生實踐能力和實驗教學質量。

（二）開展開放式實驗室教學，為學生提供更多動手實踐機會

傳統實驗教學管理制度在有限的學時里很難為學生提供充足的實踐機會，而開展開放式實驗室教學能夠讓學生根據興趣愛好，利用課余時間開展實驗，充分發揮主觀能動性，對學生思維拓展能力、實踐能力和創新能力的提升具有顯著推動作用[6]。通過改善實驗的條件和手段，提高實驗儀器設備的現代化水平，構建實驗室開放管理的制度和體系，實施實驗室開放管理，為學生提供課余時間可以進行實驗探索和實踐的良好平臺。學生可以在課前自學和預習時進行實驗操作，在實踐中進行探索，加深對理論知識的理解，也可以對自己感興趣的實驗項目進行延伸和拓展。開放式實驗室教學的實施有效地延伸了實驗教學的時間及范圍，對提升農學類本科生的實踐和創新能力具有重要意義。

（三）按照作物生長季節合理規劃課程教學，教學團隊分工合作

作物生產類實驗學時長，應當根據作物的生長季節合理安排上課時間。實驗課程時間安排可分春季學期和秋季學期，一些涉及作物田間觀察的可安排學生在春季學期進行實踐，調查類實驗可布置暑假作業，讓學生充分利用課余時間進行實地調研。另外，在教學團隊建設和教學任務分配上也應進行合理規劃。通過科學的考核制度和獎勵機制，引導學術水平和教學水平高的教師投入實驗教學中，激勵有威望的教授作為團隊帶頭人，吸引中青年教師成長為實驗教學骨干，建設高質量的實驗教學團隊。在教學任務分配方面，應由專業課程的教師講授專業性較強的相關實驗，教學團隊成員多方配合、高效銜接，避免因單打獨斗出現教學質量低的問題。巧妙安排實驗時間和建設高質量的教學團隊是提高農學專業作物生產類實驗課程群建設質量的重要舉措。

五、結束語

作物生產類實驗教學是培養創新型、復合型、應用型等新型農業人才的重要環節。根據新農科建設的基本要求，結合最新課程改革成果，通過構建線上線下混合教學模式、開展開放式實驗室教學、合理安排課程和加強師資隊伍建設，對作物生產類實驗課程群進行優化，充分體現“以學生為本”的教育理念，對調動農學專業本科生參與實驗實踐學習的積極主動性，提升其實踐創新能力和綜合素質具有重要意義。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 李保云，張海林，張洪亮，等.農學專業創新型人才培養的實驗實踐教學體系的構建[J].西南師范大學學報（自然科學版），2020（2）：128-131.

[2] 朱昌蘭，歐陽林娟，鐘蕾.培養創新能力為核心的農學類實驗教學體系構建[J].實驗室研究與探索，2013（6）：124-127.

[3] 于愛忠，柴強，李玲玲，等.農學專業作物生產類實驗課程群建設的探索[J].中國現代教育裝備，2014（9）：84-86.

[4] 陳桂平，謝軍紅，柴強，等.作物生產類主干實驗課程教學改革[J].河北農業大學學報（農林教育版），2016（3）：95-98.

[5] 賀斌，曹陽.SPOC：基于MOOC的教學流程創新[J].中國電化教育，2015（3）：22-29.

[6] 王淑靜，郝建民，劉建柱，等.開放式實驗教學在農學類實驗課中的應用與實踐[J].中國農業教育，2011（4）：73-75.

[責任編輯：龐丹丹]