新農科背景下“四融合三結合”課程教學創新

摘" 要：針對教學團隊學科交叉不強、教材內容滯后、自主學習和實踐操作能力弱、愛農知農意識培養不強等問題，以建設教學團隊和課程內涵、改革傳統教學模式、提升學生學習能力和培養高素質應用型人才為目標，在以學生為中心、新農科、培養應用型人才等先進教育理念的指導下，依托省高水平應用型立項建設專業群、省一流本科專業建設和省“十三五”重點實驗室等平臺，構建“四融合三結合”教學模式。該成果在落實立德樹人根本任務、提高教學水平等方面有重大貢獻，為培養“學農愛農為農”的應用型人才提供系統的教學方法改革方案。

關鍵詞：新農科；四融合三結合；以學生為中心；應用型人才；混合式教學

中圖分類號：G642" " " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2023）07-0130-04

Abstract： Aiming at the problems such as weak interdisciplinary teaching team， lagging textbook content， weak self-learning and practical operation ability， as well as weak cultivation of consciousness of loving agriculture and understanding agriculture， this paper centers on the goal of building the teaching team and curriculum connotation， reforming the traditional teaching mode， improving students' learning ability and cultivating high-quality applied talents， and， under the guidance of advanced educational concepts such as student-centered， new agricultural science， training applied talents and so on， relies on the provincial high-level application-oriented project construction professional group， the provincial first-class undergraduate specialty construction and the provincial \"13th Five-Year Plan\" key laboratory and other platforms， and has constructed the \"four-integration and three-combination\" teaching model. This achievement makes a great contribution to the implementation of the fundamental task of establishing morality and cultivating people and improving the level of teaching， and provides a systematic reform plan of teaching methods and methods for training applied talents who \"learn and love agriculture for agriculture\".

Keywords： new agricultural science; four-integration and three-combination; student-centered; applied talents; mixed teaching

引導部分地方本科高校向應用型轉變是黨中央、國務院的重大決策部署。山東農業工程學院（以下簡稱“我校”）始終堅持“立足山東，面向‘三農’，服務地方，輻射全國，把學校建設成為農業工程特色鮮明的應用型本科院校”的服務面向與目標定位。2021年12月我校被省教育廳批準為山東省應用型本科高校。2019年6月教育部發布“安吉共識”，開啟了新農科建設的新里程。我校堅持以新農科理念為引領，確立了“以農為基、以工為主、農工融合、農工經管等多學科協調發展”的學科專業定位，在培養應用型“新農人”過程中，發揮了重要作用，為新農科人才培養奠定了廣博的學科基礎。

設施環境與調控是設施農業與科學、園藝等專業的專業課程，集生物技術、人工智能、大數據分析、工程技術于一體，是實踐操作性強的學科交叉課程。為培養應用型高素質“新農人”，必須進行教學模式改革。根據學校學科專業定位，結合課程特點和人才培養定位，構建了“四融合三結合”教學模式，以期為推動新農科應用型人才培養實踐提供參考。

1" 主要針對的教學“痛點”問題

1）傳統理論課堂教學過度強調以教師、教材和課堂為中心[1]，忽視學生能力培養和思維訓練，學生習慣于被動接受知識灌輸[2]，相信權威、書本等，缺乏質疑陳規、自我反思的批判性思維[3-4]和創造性地解決問題的能力[5-7]。

2）在傳統高等教育重理論、輕實踐的氛圍下，實踐教學長期處于理論教學的從屬地位，導致理論與實踐的嚴重脫節，造成學生觀察和動手能力差，缺乏應變能力，應用所學知識快速有效地解決實際問題的能力不足，缺乏創造性，出現高分低能[8]的現象。

3）由于社會傳統、家庭期望、價值認同等原因，造成學生“學農愛農為農”意識不強，調查數據顯示超四成畢業生學農不務農，學生在服務“三農”意識、職業認同感、涉農專業認同度等方面存在諸多問題[9-10]。

2" 解決教學“痛點”問題的方法

2.1 “二融合”——加強教師隊伍建設和產學研協同育人，保證教學的順利進行

以學科交叉融合和產學研融合（圖1）為抓手，打造學科融合的教學團隊，重構課程內容。建立校、企、研師資三向流動機制，打造跨學科、跨領域、跨行業的“三跨”高素質專業化雙師雙能型師資隊伍，通過老中青傳幫帶、建立虛擬教研室等措施，打造優秀教學團隊；通過教師到企業掛職、科研成果轉化，行業管理者和技術人才傳授實踐經驗的途徑使得課程內容與時俱進，保證其前沿性和時代性，確保技能與企業崗位能力的對接。

圖1" 農工理交叉融合和產學研融合

2.2" “三結合”——解決了自主學習意識、能力不足和實踐能力不強的問題

2.2.1" 采用線上線下相結合的混合式教學，調動了學習的積極性，提升了教學的“兩性一度”

針對傳統教授方式導致學習興趣和能力強的學生“吃不飽”，學習興趣和能力稍差的學生“塞不進”的現象，探索形成了以學生為中心，利用線上線下2種教學環境，抓好課前課中課后3個環節的“1個中心2個環境3個環節”的混合式教學（圖2）。課前：按照老師布置的學習任務，學生利用智慧樹等優質資源進行線上學習、隨堂測驗（作業）、準備課上內容等自主學習活動，老師的任務是通過跟蹤學生學習、收集學習問題等調整線下教學活動。課中：采用知識競賽、小組討論、實踐操作和學生講解等教學方法充分調動學生學習積極性，將以講授為主的線下課堂轉變為以學生學習為主，進而實現課堂高階性、創新性和挑戰度。課后：根據線下課堂表現和重難點再設定難度系數較大的問題或操作題，不僅能讓學生及時掌握本節知識，還能提升教學的挑戰度和針對性，同時老師還要布置下次的學習任務。整個教學過程堅持以學生為中心的教育理念，通過線上線下2種教學的環環相扣、循環往復，構成完整的教學周期，形成貫穿“課前—課中—課后”的學習閉環，從而實現了基礎知識線下學線上測。通過跟蹤學習問題確定線下教學的方法，調動學習積極性，提高課堂高階性和創新性。根據線下課堂表現和重難點再設定難度系數較大的問題或操作題，提升挑戰度和針對性，形成“課前—課中—課后”的學習閉環。

2.2.2" 基于“知行合一”教學理念，構建了校內外與虛實結合的集散穿插實踐模式

無論是孔子的“學而時習之，不亦說乎？”，王陽明的“知是行之始，行是知之成”，還是陶行知的“行是知之始，知是行之成”，都提出了“知行合一”的教學理念，即基于應用型人才培養目標的“理論與實踐融合”的整體化思維，基于該理念實施了理實一體化教學[11]。具體教學過程中，可能會遇到以下問題：獨立設置的實驗課和對應的理論課在時間安排上沒有交集，即“知行并行”時，在以講授法為主的理論授課中可用案例法、項目驅動等方法突出對應的實驗原理，避免“只知不行”，在以實操為主的實驗課采用互動引導法回顧對應的理論知識，避免“只行不知”；先理論后實踐，即“先知后行”時，避免過度強化“實踐是理論的應用”中的“應用”功能，要把不同時段、空間的理論教學與實踐教學人為地串聯起來；先實踐后理論，即“先行后知”時，以學生為中心，采用任務驅動教學法、角色扮演教學法、頭腦風暴法等教學方法，讓其在行動中逐漸構建知識體系。綜上所述，不管是“知行并行”“先知后行”“先行后知”，均需構建合適載體，通過這個載體把理論與實踐有機整合在一起，圍繞載體展開“做”的行動過程即為“知行合一”的有效學習過程，有利于培養應用型人才。

校內實踐基地集中分批實踐可以讓學生在課程教學及實驗過程中得到最直觀真實的學習。學生在實驗室、農業設施內獲得初步的實操體驗，提升學生的動手能力并催化知識的融會貫通；校外實踐基地分散培養可讓學生深入了解、切身體會行業當前所需人才應具備的素質和能力，豐富課堂教學內容的同時，提升學生思考問題的角度和專業性及其創新創業能力，使培養人才更貼近社會的需求。

農業設施工程內部結構不易觀察，施工組織、施工管理等真實實踐訓練學生參與程度低，還有一些實驗實訓因成本高、消耗大、不可逆、存在安全隱患等問題，無法也不可能將每個實驗、實訓內容都面面俱到展現給學生。為此，加強虛擬現實仿真沉浸式硬件環境及開放式虛擬仿真實驗教學的管理和共享平臺的建設，進一步增強學生實驗實踐能力的培養[12]（圖3）。

圖3" “知行合一”理實一體化模式

2.3" 多元化融入式評價體系——解決了考核方法單調的問題

將評價融入到整個教學過程，貫穿于課堂內外，伴隨著學生學習的整個進程，全方位地對學生的學習進行綜合評價（圖4）。對“學生的學”采用技能測試、實驗報告、實物制作、專題報告和直接觀察等多種評價方法，通過學生自我評價、小組評價、教師評價相結合的多元主體評價，增強教學評價的科學性和客觀性，同時輔以終結性評價；學生、督導、領導、同行和自我等多元評價主體在課堂教學及教學效果等方面對“老師的教”進行評價，促進老師對教學活動進行調控、修正和完善，始終處于持續改進狀態中，進而提升教學效益和質量。嵌入式評價可促進學生樹立科學的學習理念，形成良好的學習方法和學習習慣，促進學生的終身學習，有利于學生的終身發展。

圖4" 多元化嵌入式評價體系

2.4" 融入式課程思政——解決了農科大學生價值引領的問題

確立本課程“大國三農、強農興農、三知三愛、嚴謹求真、自主學習”等方面的的思政目標，構建“素材豐富、逐漸遞進”的融入式課程思政體系。在內容上，突破單純“專業視域”和“知識視域”，從培養“新農人”的角度出發，將設施環境案例、設施環境調控發展歷程、國家“三農”等“滲灌式”地滲入課程中；在實施上，采用“直觀展示、翻轉課堂、真實案例、課外拓展”逐漸遞進，融入課程教學中，增加學生的認同感和使命感，有利于培養知農愛農的高素質應用型人才。

3" 特色與創新

3.1" 助力新農科建設——打造了產學研協同下的“三跨”師資隊伍，重塑了課程內容

新農科建設推進了農科與其他學科深度交叉融合。本課程通過與校外科研院所、企業聯合，建立產學研合作關系，組建跨學科、跨領域、跨行業的“三跨”高素質專業化雙師雙能型師資隊伍，將科研和企業的先進成果和技術融入課程，實現課程內容的重塑，使得課程內容反映前沿性和時代性，保證學生所學技能與知識的實用性和有效性，才能培養符合新農科建設需求的應用型人才。

3.2" 助力一流課程建設——創建了線上線下混合式、集散穿插教學體系，實施了理實一體化教學

依托省級在線課程，形成了以學生為中心，線上線下混合式教學；學校簽約了10家產學研合作單位，保證了校內外結合實踐教學，依托國家級一流虛擬仿真課程——設施果樹無土栽培技術虛擬仿真實驗教學項目和省級一流虛擬仿真課程——草莓脫毒苗無菌接種虛擬仿真實驗，實現了虛實相結合實踐教學。進而保證了“知行合一”理實一體化教學的實施，充分調動學生學習積極性，提高了學生觀察、動手和應變能力，可使學生創造性地應用所學知識快速有效地解決實際問題，避免出現高分低能現象。同時，提升了教學的“兩性一度”，大力推進一流課程建設。

3.3" 助力一流專業建設——開發融入式的評價和課程思政體系

將過程性評價和課程思政有機融入到教學過程中，即調動學習積極性又加強價值引導。多元化嵌入式評價體系采用多元評價方法、多元評價主體等相結合的方式對“教”與“學”進行評價，并將評價融入到整個教學過程，貫穿于課堂內外，有利于學生的終身學習和發展；構建“素材豐富、逐漸遞進”思政體系，將思政元素“滲灌式”嵌入課程教學中，讓學生牢記“強農興農”使命擔當，為一流專業建設添磚加瓦。

4" 成效

4.1" 人才培養質量

部分學生通過參加優秀大學生創新論壇、“挑戰杯”大賽等活動，提高了創新能力、掌握了學習方法，繼續攻讀碩士甚至是博士學位；部分同學當了大學生村官，扎根農村服務基層；一大批畢業生在涉農企業工作，憑借著扎實的理論基礎、較強的專業技能和實踐應用能力、良好的職業精神和工作態度、較強的環境適應能力獲得公司高層或指導教師的高度贊賞。

4.2" 課程建設

經過多年探索實踐，本課程建設取得顯著成效，被評為省級線上線下混合式一流課程，在線課程在省平臺運行，獲校級教學成果獎特等獎1項。

5" 結束語

以多學科深度融合為核心、以實踐推動創新發展為第一要義的新農科要求高等農業院校在人才培養中既要注重多學科對農科的滲透，又要從廣度和深度上加強人才應掌握的現代農學及其相關技藝、技能的培養與訓練。在培養與新農科理念核心相適應且具有應用型“新農人”的過程中，覆蓋農、工、信等學科的設施環境與調控課程“四融合三結合”教學模式，利于培養具有科學文化素質、掌握設施農業環境調控技能的“新農人”，為推動新農科應用型人才培養實踐提供參考。

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