鄭志安, 吳 敏, 高 磊
(中國農業大學工學院,北京 100083)
培養具有創新能力的高層次人才是研究生教育區別于其他層次教育的顯著特點。2020 年教育部、國家發改委和財政部聯合發布的《關于加快新時代研究生教育改革發展的意見》里強調,要加強研究生課程教材建設,提升課程教學質量,創新教學方式,突出創新能力培養[1]。從一定意義上講,研究生教育的主要目標是科研能力的培養。研究生課程教學是實現研究生教育目標的基本手段和途徑,是把科學研究引入到教學過程中的高層次理性滲透意義上的研究活動。課程學習是保障研究生培養質量的必備環節,在研究生成長成才中具有全面、綜合和基礎性作用[2-3]。充分理解研究生課堂教學與課程學習的重要性、內涵及其表現形式,建立以學生發展為目標、與時代相適宜的教學模式,是當前深化研究生課程教學改革,提高研究生教學質量的重要任務。
加強研究生課程教學是提高研究生教育質量的關鍵環節。隨著科技發展和改革的深入,服務國家鄉村振興戰略的人才需求,涉農工程類研究生課程教學中存在一些較為突出的情況與問題。
(1)課堂教學內容很多情況下是本科課堂的延伸,教學方式與本科階段基本相同,有些專業課甚至還是強調基礎知識的大班授課,缺乏思考性和學術探究性,沒有發揮出培養研究生創造力和激發科研潛能的作用[4]。在教學實踐中,由于知識的連貫性和系統性,在教學內容上很難區分出本科階段和研究生階段的知識[5]??鐚I招收的研究生在專業知識結構、知識積累上與本專業研究生存在差異,授課教師往往顧此失彼,作為知識的補償,教學中含有本科課程內容也是客觀存在的。
(2)在研究生的科研工作中,不能充分體現課程教學的成果。2017 年,由中國農業大學主持、國內10所農林院校共同開展的一項基于農林高校研究生課程質量評價的學生問卷調查顯示,被調研者對“注重啟發學生思考和自主學習”和“課程與學生良好互動”評價相對較低,其中僅有53.2%的碩士研究生認為課程教學在提升自己的科研能力方面的作用效果滿意,而在幫助學生掌握專業理論知識與技能,用以解決生產實踐中的實際問題成為滿意度最低的選項[6]。盡管近年來許多學校通過課程設置及課程教學管理方式的提升有所改善,但在實際教學工作中,這種情況并未實現根本性的好轉。這與研究生成績單的優異成績形成鮮明的反差。一門課程的價值如果僅停留在通過考試和獲得學分上,顯然是對寶貴學習時間和教育資源的一種極大浪費。因此,在教學環節上培養研究生的活學活用及創造性思維能力任重而道遠。
(3)研究生課堂學習動力不足。當今網上查閱資料和獲取知識變得容易,教室已不再是研究生的主要學習場所,教材也不再是研究生學習的唯一資源途徑。在這種情形下,基于教師單向傳遞知識的課堂講授很難激發研究生的學習興趣[7]。由于學科專業的限制,個性化需求和導師研究課題的引導,研究生的學習常被局限于某一個特定領域或研究方向,甚至很多研究生認為教師講授的知識對他將來的科研課題幫助不大,學習動力自然也就不足,容易造成創造性的缺失。
建構主義學習理論強調學生的認知主體作用,但又不忽視教師的主導作用,提倡教師指導下的以學習者為中心的學習。研究生通過與外部信息的相互作用,基于經驗背景主動建構自己的知識結構,教師通過各種方式創造情景學習環境,構建協作和溝通交流平臺,以達到研究生自我實現知識建構的效果。因此,在研究生的課程教學過程中,將傳統教學過程中教師的主導(主講)作用改變為引導作用,將研究生的被動學習者身份轉變為主動參與者,一同構成影響研究生教學質量的2 個行為主體,符合當今培養研究生創新型人才的教育發展趨勢。實施有效性教學的3 個關鍵環節“教與學什么、怎樣教與學、怎樣考與答”在教學實踐中完全取決于2 個主體的教學行為和學習行為,其間不可或缺,互為一體,相互支撐共同組成研究生課程教學的有機整體,如圖1 所示。

圖1 課程“2+3”教學模式Fig.1 Course "2+3" teaching mode
回答“教與學什么”需要對教學內容的高度凝練。一般來說,一門課程教學質量的評價高低,課程內容占有很高的指標權重。農業院校中開設系統工程類研究生課程,選課群體存在學科基礎差異,課程內容設計的廣度與深度均受到一定程度的限制,要兼顧共性與個性,適應和滿足不同專業學生的情況與需求,就必須對教學內容進行精心設計、拓展重組。
第一,“農業系統工程”重點培養研究生從系統角度考察整個世界,研究和解決農業工程技術中存在問題的一種科學思維方式,具有理論知識和方法比較抽象,實踐性較強的特點。針對涉農工程類研究生學科基礎的差異性,以及對實踐能力要求高的培養特點?!稗r業系統工程”重構課程教學大綱,凝練出“三注重”原則,即注重不同章節內容與實踐方法的優化組合,注重系統思想的潛移默化,注重實踐能力鍛煉的循序漸進。新大綱合理分配系統工程理論、原理和方法的基礎知識“面”上的講授學時,并通過提供參考書目將部分容易掌握與理解的知識內容轉為學生自學,課堂上側重講授難點和關鍵點,并結合當前網絡學習的便利,增加線上答疑等輔助學習內容。新大綱將減少的學時增加到系統工程理論、原理和方法的實踐應用學時上,增設3 個與實踐結合緊密的案例教學模塊:“寧夏拓明農業的中藥材全程機械化生產模式”“百瑞源集團‘天價’鎖鮮枸杞創新之路”和“基于農機農藝融合的新疆生產建設兵團棉花全程機械化發展模式”,進而激發研究生的研究興趣和學習潛力,培養研究生系統思考問題的思維方式,增強研究生認識、分析、解釋或解決相關問題的能力,實質性地提升了教學效果。
第二,“農業系統工程”課程在兼顧學科領域基礎知識的基礎上,注重涉農工程類研究生個體差異以滿足不同“點”的教學內容需要,通過對選課學生基礎學科差異及今后科研方向的調研,采用教學內容分組差異化的線上線下輔導與討論,進行有側重點的指導,以期達到3 個循序漸進的教學效果,即培養系統思考問題的意識、拓展系統思維的能力與思路和提升解決問題的能力,從而體現課程教學在提升研究生系統邏輯思維和科研工作中創新實踐能力所發揮的作用。
第三,“農業系統工程”課程在兼顧本學科領域內基礎知識“點和面”結合的基礎上,同時體現“新和深”,將部分國內外前沿科研成果、知識動態和發展趨勢,以及研究生科研所用的精華、經典部分內容融于教學過程中,在一定程度上彌補理論學習的抽象性、知識落后性等不足,以滿足社會對涉農工程類復合型人才的需求。
回答“怎樣教與學”是教學方法改革的基本內容。根據建構主義學習理論,在以學習者為中心的主動學習中,學生不僅具備總結和歸納的能力,更能夠針對自身情況,自主地提出個性化的問題,與教師進行積極互動,顯著地提高學習效率。因此,研究生教學不再只是知識傳授的單一教學手段,而是努力啟迪研究生的思想、激發創造靈感,由教師傳授、學生接受模式轉變為教師引導下,以學生學習為中心、師生平等“對話”的交流模式。
根據涉農工程類研究生的學科特點,經過近年來的多輪教學,持續堅持以“實踐-總結-提升”的方法進行教學規律的總結探索。“農業系統工程”課程除了注重教學內容精選,強調課程內容實踐應用特征,還采用了研究生更具參與性的教學方式改革。
第一,問題驅動教學法。教師在課堂上不僅要傳授知識和講授方法,更要引導研究生從簡單的知識重復記憶中解放出來,建立以問題為導向的啟發式授課方式,引導研究生自主學習,培養研究生系統思考問題的能力。以“百瑞源集團‘天價 ’鎖鮮枸杞創新之路”為教學案例。首先,向學生提出問題:鎖鮮枸杞為何可以賣出高價?企業是通過何種方式實現產品價格倍增?企業實現“天價”枸杞運用了哪些系統工程的理論與知識?讓學生帶著問題去獨立思考與查閱資料。然后,特邀中國農業大學高振江教授結合自身多年與百瑞源集團的合作經歷,向學生傳授他是如何將真空脈動干燥技術與裝備應用于枸杞干燥,成功實現枸杞干燥工藝的自適應調節和精準干燥,從而幫助企業實現枸杞“身價”的倍增。最后,讓學生根據案例情況進行總結,同時教師對學生的總結進行評價反饋。通過采用“問題+實踐”“問題+導讀”和“問題+分析”等多種方式,圍繞培養研究生解決農業大規模復雜系統能力的課程教學目標要求,將創新能力、創新思維的培養貫穿在課程教學活動中,取得了良好的效果。
第二,互動研討教學法。將傳統的課堂教學模式拓展為多渠道、多形式的研討式、探究式的互動教學模式,貫通融合線上線下教學資源,營造開放的研討交流氛圍,加強學生參與課堂活動和知識建構的積極性,激發學生能力的自我培養和能力輸出[8]。以“基于農機農藝融合的新疆生產建設兵團棉花全程機械化發展模式”為教學案例。根據新疆生產建設兵團棉花生產機械化的特點,將新疆棉花的機械化發展歷程分為手采棉探索階段、手采棉成長階段、機采棉探索階段和機采棉成熟階段,同時將學生分為4 個小組,分別對應不同的發展階段,教師根據每個階段的特征與特點給出不同的任務目標,讓學生以小組為單位進行資料的搜集、整理、分析、總結和匯報,最后教師對學生的匯報進行點評匯總。通過采用“分組討論”“作業匯報點評”和 “團隊學習”等多種方式,極大提高了學生語言表達、團隊合作、總結歸納的能力?;犹接懯浇虒W不僅提倡人與人之間的對話,更加提倡心與心之間的對話。
第三,混合式教學方法。采用混合式教學手段,利用網絡教學資源,實現線上、線下教學互動,同時利用新媒體(如騰訊會議、QQ、微信討論群)輔助手段,提供及時的在線答疑[8]。以“寧夏拓明農業的中藥材全程機械化生產模式”為教學案例。首先,將寧夏拓明農業的中藥材全程機械化生產模式以“視頻+PPT”的形式向學生展示,讓學生結合案例與所學知識提出問題,同時通過線上方式邀請寧夏拓明農業公司總經理在線為學生答疑解惑。采用混合式教學手段,利用網絡教學資源,實現線上、線下教學互動,同時采用混合式的教學方法,不僅有助于個性化輔導,更適應研究生學科基礎差異性和各自不同的學習進度,激發和保護學生自信心,以達到因材施教之目的[8]。
回答“怎樣考與答”是教學效果評價的基本內容。傳統課程考核模式大多具有標準答案的作業和考試,而科研所面臨的許多問題是沒有標準答案的。作為評價和檢驗教學與學習效果的課程考核,價值不應僅體現在通過考試和獲得學分、評優選拔和繼續深造上,而應作為一種促進手段,發現和培養研究生多方面的潛能,幫助研究生拓展思路、激發創新潛能,幫助研究生知識結構形成、能力結構培養及素質結構提高?!稗r業系統工程”課程在考核上不再以過去單一的期末考試或期末論文成績作為課程總成績,而是將平時隨堂測試、在線答疑、課堂提問與討論表現、分組辯論表現、小組共同完成某一綜合題目和口頭報告等在課程學習過程中形成的評價性結果,甚至平時出勤的考察均納入課程總成績中,進一步突出教師、學生角色的交互,達到培養研究生創新意識、創新精神和創新能力之目的。
網絡發展使研究生課堂傳授知識的功能受到根本性的挑戰。實現研究生課程教學理念與模式的轉變,是適應新形勢下研究生創新能力培養的切實要求。
目前研究生注重知識的積累和掌握,但在發現問題、提升轉化方面的能力明顯不足。創新教育的核心是實現由傳統的知識傳授轉向注重創新精神和創新能力的培養[9]。創新活動是提出問題、解決問題、再提出問題的循環過程。發現問題是研究生在經過一定知識積累后,以獨特的敏銳性提出對某一問題或領域的思考,本身就是一種創新過程。在激發研究生發現問題、勇于探究、分析解決問題和提升創新能力的前提下,教師不僅要更新和轉變教學理念,在課程內容、學時安排、授課方式,以及課前預習知識點、課中討論(實驗)題目、課程考核方式等方面更要精心設計,積極采用基于問題的“做中教、探中教、研中教”等符合研究生學習要求的教學法,使應用創新能力的培養成為研究生教學的主旋律。
教師在教學過程中從傳統的主講角色轉變為主導角色,即在課程教學過程中,教師發揮的是引導作用。而研究生在課堂上依賴教師傳遞知識,容易造成創造性的缺失,應從一個單向被動學習者轉變為主動參與者[10]。因此,根據課程特點,創建師生之間、學生之間交流互動平臺,教師在教學中提出研究問題,引導研究生主動學習、質疑、探究,強調獨立思考與團隊合作,鼓勵參與課堂討論和動手實踐活動,利用查閱資料、實驗、調查,通過思辨的方法來驗證和形成自己的觀點。教師要做的是去枝蔓、留主干,提綱挈領,以科研作底蘊,以線帶面,把研究生從簡單的知識記憶和重復訓練中解放出來,鼓勵和引導研究生最終解決問題,使之站在一定高度和層次對所學知識的架構進行再認識,最終實現從已知世界到未知世界的跨越。
注重過程考試能夠及時了解研究生課程知識的掌握及“學以致用”情況,有效促進研究生知識理論的內化,及發現問題、提出問題和解決問題的能力。注重過程考試主要包括以下3 個方面:一次性考試向多元化考試轉變;筆試為主向多種考試形式相結合方式轉變;考核知識的掌握情況向考核能力轉變。加強“課前、課中、課后”研究生各種問題的提出與及時反饋,特別是對課程論文、課后報告等具有思辨思想的問題都要進行有針對性的答復,創造研究生“從反饋中學習,在互動中提高”的探究性學習氛圍,啟發學習興趣與研究思想火花,以達到培養研究生創新能力目的要求。
以學生為教學視角,以提升研究生教學質量為目標,基于涉農工程類課程“農業系統工程”,總結了目前研究生課程存在教學內容缺乏思考性和學術探究性、教學效果不明顯、研究生課堂學習動力不足3 方面的問題。針對上述問題提出了影響研究生教學質量的2 個行為主體,即將傳統教學過程中教師的主導(主講)作用改變為引導作用,將研究生的被動學習者身份轉變為主動參與者,有效性教學3 個關鍵環節的構建,即“教與學什么、怎樣教與學、怎樣考與答”?;谏孓r工程類研究生的學科特點,結合農業實際生產案例,重點總結了3 種研究生更具參與性的教學方式,即問題驅動教學法、互動研討教學法、混合式教學方法。最后提出了課程教學理念與模式的3 個轉變:由注重知識傳授向注重創新能力培養轉變,提升研究生發現問題、提升創新思維和轉化能力;由以“教”向以“學”為核心的教學模式轉變,提升研究生獨立思考、團隊合作與動手實踐的能力;由注重課程結果考試向注重過程考試轉變,促進研究生知識理論的內化吸收,提升研究生發現問題、提出問題和解決問題的能力。