新工科背景下農(nóng)業(yè)院校工科基礎(chǔ)課程“金課”建設探究

田輝 王玲 李世欣

摘 要：新工科背景下，本研究以“金課”建設為契機，通過對農(nóng)業(yè)院校工科基礎(chǔ)課程在教學內(nèi)容的構(gòu)建、教學模式的革新、實踐教學的強化、評價機制的創(chuàng)新等方面進行大力改革和建設，探索出一系列可行的教學項目和實現(xiàn)途徑，以期提升大學生的“雙創(chuàng)”能力，培養(yǎng)其成長為創(chuàng)新型、復合型人才。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)院校;基礎(chǔ)課程;課程改革;多維立體化教學

黨的十九大報告指出，要實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，堅持農(nóng)業(yè)農(nóng)村優(yōu)先發(fā)展，加快推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化。習近平總書記在給全國涉農(nóng)高校的書記校長和專家代表的回信中強調(diào)：“中國現(xiàn)代化離不開農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化關(guān)鍵在科技、在人才。”高等農(nóng)業(yè)院校肩負著培養(yǎng)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新人才、科教興農(nóng)的重任，在新工科建設的要求下，做好農(nóng)工學科交叉融合、前沿技術(shù)引領(lǐng)，培養(yǎng)國家需要的創(chuàng)新型、復合型工程科技人才勢在必行。

課程是人才培養(yǎng)的核心要素，其建設質(zhì)量關(guān)乎教育質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。筆者以河南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)業(yè)工程學科專業(yè)建設為例，基于新工科建設要求，將“金課”的高階性、創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)度建設理念應用到農(nóng)業(yè)院校工科基礎(chǔ)課程的建設中，使學生了解智能制造、智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的前沿技術(shù)，培養(yǎng)學生綜合利用專業(yè)知識解決實際問題的能力，全方位提升學生的工程素質(zhì)，實現(xiàn)創(chuàng)新型、復合型人才的培養(yǎng)目標。

一、課程現(xiàn)狀分析

目前，國內(nèi)高等農(nóng)業(yè)院校工科基礎(chǔ)課程通常包括工程圖學、電工學、電子學、理論力學、材料力學、機械原理、機械設計七門課程。近年，這些課程在工科基礎(chǔ)課程體系不斷被弱化的趨勢下，面臨著課時壓縮、教學質(zhì)量下滑的情況。這些課程本身知識點多、專業(yè)性強、理論抽象、邏輯性強、學習難度較大，如何實現(xiàn)課程“課時少、質(zhì)量優(yōu)”的教學效果，是目前很多教師面臨的難題?；诖耍P者所在學校的相關(guān)課程組教師積極進行教學改革及探索實踐，打破學科界限，實現(xiàn)工科基礎(chǔ)課程之間的合理統(tǒng)籌、交叉融合，取得了較好的教學成效。

二、課程教學改革措施

（一）整合教學內(nèi)容，實現(xiàn)“基礎(chǔ)+專業(yè)”知識圖譜融合

在以往的教學中，教師多關(guān)注課程知識單元的講授，忽視了每門課程之間的聯(lián)系以及課程在整個專業(yè)體系中的作用，造成很多學生在學會課程知識后“只見大樹，不見森林”，忽略了課程的實踐應用，缺乏專業(yè)知識的系統(tǒng)性整合。課程組立足于新工科“五新”（新理念、新結(jié)構(gòu)、新模式、新質(zhì)量、新體系）的要求，使相關(guān)課程的培養(yǎng)目標從知識傳授向能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)變。在教學設計上考慮行業(yè)現(xiàn)狀，與時俱進。在知識講授上側(cè)重于實踐應用的技術(shù)屬性，并結(jié)合專業(yè)知識拓展其工程屬性，使教學、科研、應用融合，提升課程的吸引力和活力。比如，工程圖學課程體系從二維圖紙的讀畫轉(zhuǎn)向三維模型創(chuàng)新設計，以具體的、涵蓋課程教學目標和專業(yè)知識面較廣的機器設備為項目載體，以工程創(chuàng)新設計思維能力培養(yǎng)為主線，增加基于特征造型、參數(shù)化的三維設計及3D打印技術(shù)內(nèi)容，融合專業(yè)零件設計、快速成型技術(shù)，增加了課程的深度，拓展了工程圖學教學的廣度，提高了其創(chuàng)新性。

（二）更新教學模式，構(gòu)建線上線下混合式教學模式

線上線下混合式教學模式是教師根據(jù)課程以及學生的特點，綜合多種教學理論，如建構(gòu)主義、結(jié)構(gòu)主義和人本主義等學習理論，在多種教學環(huán)境下，如線上網(wǎng)絡、線下面授，采用多種教學方式，引導學生全方位學習，并采取多種學習評價體系評估學習效果，最終實現(xiàn)學生高效學習的教學模式。2017年，河南農(nóng)業(yè)大學開始全面推進“以學生為中心”的線上線下混合式教學模式，工程圖學、電子學、材料力學等課程均建設了SPOC課程，并被評為校級一流課程。這些課程以工程認證的學習產(chǎn)出為核心理念，以項目驅(qū)動為主線，以理論實踐結(jié)合為方法，綜合案例教學、研討式教學、混合式教學的優(yōu)勢，利用在線教學平臺全面開展線上線下混合式教學，打破教學時空的局限性，詳細記錄學生學習情況。在實施過程中，教師將課程知識點與專業(yè)、思政、科研項目有機融合，利用先進的教學理念開展教學設計、課堂實施及教學反饋并持續(xù)改進，從而實現(xiàn)教學水平的整體提升。學生通過課前、課中、課后三個階段的學習，轉(zhuǎn)變了學習態(tài)度，從“要我學”到“我要學”，培養(yǎng)了主動探索、團隊協(xié)作的意識，提升了學習效果。在實施過程中，師生關(guān)系更融洽，學生的課程成績及實踐能力得到了全面提高。此外，教師通過課程“MOOC+混合式課堂實踐”，促進了優(yōu)質(zhì)教學資源的共享。

（三）豐富實踐教學，將科研和企業(yè)需求相融合

為滿足新工科建設背景下社會對創(chuàng)新型、復合型人才培養(yǎng)的能力要求，課程組將理論知識涉及實操訓練及驗證性實驗的內(nèi)容模塊化、網(wǎng)絡化、項目化，利用網(wǎng)絡平臺實現(xiàn)零距離交流輔導。學生既可以通過網(wǎng)絡提前進行驗證性仿真模擬，模擬實驗過程，也可以針對預習中的部分操作重點進行考核答題鞏固，在實驗室實驗中既節(jié)省了時間又取得了較好的訓練效果。

經(jīng)過課程實踐，課程組以OBE理念的成果導向為目標，以項目制為引導，積極推進實踐教學改革，構(gòu)建了以學生發(fā)展為主體，注重“線上理論教學、實操微課+線下動手實踐及歸納總結(jié)+教師輔導”三方聯(lián)動，建立“互聯(lián)網(wǎng)+多層次+模塊化”立體化實踐教學體系，具體包括基礎(chǔ)訓練、提高拓展、創(chuàng)新實踐三個階段。該實踐教學體系的設計基于布魯姆教學目標分類理論，將實踐項目重新梳理分類，通過基礎(chǔ)訓練達到高等教育對課程知識點及基本技能的要求，通過提高拓展模塊的強化訓練，滿足學生的個性化需求，鍛煉學生綜合運用所學知識解決實踐問題的能力，再通過科教融合、校企協(xié)同及各類學科競賽的導入，以“火種”的形式“點燃”學生的創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力。這種由驗證到設計、由局部到整體、由技能傳授到“點燃”創(chuàng)意的實踐創(chuàng)新體系，既夯實基礎(chǔ)又錘煉技能，突出了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，達到了較好的實踐教學效果。

（四）創(chuàng)新評價機制，注重過程的多途徑評價

隨著我國高等教育的發(fā)展，人們越來越關(guān)注教育投入的回報與實際產(chǎn)出的需要，成果導向教育已經(jīng)成為教育改革的主流理念。高校應改變傳統(tǒng)的“考試定所有”的評價方式，建立符合現(xiàn)代教育的教育理念，創(chuàng)新達成情況評價機制，即注重對知識和能力的考核，加大過程考核比例，形成多元化考核評價體系。

根據(jù)課程評價體系的建設思路，課程組充分利用在線開放課程資源，做好學生學習過程的管理和監(jiān)控，調(diào)整線上課程占平時成績的比例。課程考核評價方法從學生參與度、綜合成績和學生評價三個方面準確、公平、客觀地評價課程教學效果，并用反饋結(jié)果再次指導課程實施，形成良性循環(huán)。比如，工程圖學課程采用的多元化考核評價機制，主要包括過程性評價和終結(jié)性評價，其中過程性評價由在線教學平臺的出勤率、任務點、課堂表現(xiàn)、單元測試、作業(yè)成績等多部分組成。注重過程的多途徑評價機制，可以有效地引導學生轉(zhuǎn)變學習方法和學習理念，提高學生學習的自主能動性和創(chuàng)新性，與新工科背景下基于成果導向的人才培養(yǎng)理念一致。

三、結(jié)語

新工科背景下，課程組以“金課”建設為指導思想，以培養(yǎng)創(chuàng)新型、復合型人才為建設要求，基于新工科“五新”理念整合教學內(nèi)容，采用專業(yè)、思政、科研項目、課程實踐與課程有機融合的驅(qū)動式教學新模式，探索多元化、多途徑的評價機制，構(gòu)建了“基礎(chǔ)+專業(yè)”知識圖譜融合式多維立體化教學課程體系，保證了新工科背景下基于成果導向的人才培養(yǎng)理念的一致性，推進了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)工科專業(yè)的升級轉(zhuǎn)型，為培養(yǎng)更多面向農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的多學科交叉創(chuàng)新人才提供專業(yè)支撐，為今后農(nóng)業(yè)院校工程類相關(guān)專業(yè)教育改革和發(fā)展提供了參考。

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責編：任 重

基金項目：河南省新工科研究與實踐項目“面向農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化多學科交叉融合的創(chuàng)新型工程教育組織模式研究與實踐”（編號：2020JGLX014）;河南省教育科學十三五規(guī)劃課題“‘雙一流’建設背景下機械類課程線上線下混合式教學模式實踐研究”（編號：2020YB0045）;河南省高等學校青年骨干教師培養(yǎng)計劃“智能農(nóng)機裝備中電子系統(tǒng)故障預測及健康管理方法研究”（編號：2020GGJS046）

作者簡介：田輝（1980— ），女，河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院副教授，研究方向為智能農(nóng)業(yè)裝備設計;王玲（1980— ），女，河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院副教授，研究方向為農(nóng)業(yè)工程;（通訊作者）李世欣（1965— ），男，河南農(nóng)業(yè)大學機電工程學院正高級經(jīng)濟師，研究方向為農(nóng)業(yè)工程。