研究生課程開放式教學模式探索與實踐

彭慧杰 張欣冉 戚江濤 坎雜 蒙賀偉

摘? 要：針對傳統教學模式無法適應創新型人才培育的問題，該文以石河子大學農業工程專業研究生高等農業機械學課程為研究對象，在分析課程特點的基礎上，探索構建基于問題驅動與教師引導的雙螺旋遞進式開放教學模式。通過教學內容、教學方法、教學團隊、教學資源、教學平臺和考核方式六個維度的開放，為新時代農機專業高素質人才提供理論依據和實踐路徑，也為同類高校改進研究生教學質量、培養創新型人才提供一定參考。

關鍵詞：高等農業機械學；開放式教學模式；教育改革；研究生培養；創新能力

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）S1-0136-04

Abstract： To address the problem that the traditional teaching mode cannot adapt to the cultivation of innovative talents， this paper took the course of Advanced Agricultural Mechanics for postgraduate students in agricultural engineering of Shihezi University as the research object. The paper explored the construction of a double spiral progressive open teaching mode based on problem-driven and teacher-led based on the analysis of the course characteristics. Through the opening up of six dimensions， such as teaching content， teaching method， teaching team， teaching resource， teaching platform and assessment method， it provided a theoretical basis and practical path for high-quality talents in agricultural machinery in the new era， and also provided some reference for similar universities to improve the quality of postgraduate teaching and cultivate innovative talents.

Keywords： Advanced Agricultural Mechanics; open teaching mode; education reform; postgraduate training; innovation ability

黨的十八大以來，我國研究生教育改革發展取得歷史性成就。根據美國著名教育社會學家馬丁·特羅的高等教育大眾化理論，我國高等教育現已進入普及化發展階段，傳統教學模式無法適應國家創新驅動發展戰略的需要。教育部《關于改進和加強研究生課程建設的意見》對加強課程教學質量提出了更高的要求和期望。

育創新性人才是研究生培養的目標和導向，傳統的教學模式其教學內容與方法較為單一。而開放式教學是一種以“人本主義”及 “建構主義”為理論支撐的現代教育模式，該模式以學生為主體、思維為主線、教師為主導。教師充分利用課堂內外的教學資源，為學生構建開放包容與激活創新思維的學習環境。

自美國進步主義教育者于20世紀30年代提出“開放式教育”主張以來，這種教學模式的理論框架逐漸被建立并廣泛運用于歐美等西方發達國家教學實踐。開放式教學模式作為現代教育模式的代表性成果，我國高等教育從業者也在不斷豐富和完善其理論體系。張曉剛[1]基于“互聯網思維”建構了高校思想政治理論課的開放式教學模式，增強了思政課的思想性、理論性、針對性和親和力。陳曦蓉[2]分析了慕課在開放式創新創業教育中的實施思路，探究了“1服務+3平臺+3主體”的教學模式。張坤等[3]提出了以學生專業能力培養為中心，以崗位能力需求為目標，以學生實踐和創新成果為導向的基于開放實驗的車輛工程專業實踐教學模式。陳健等[4]從教學內容、教學方法、考核方式三個方面分析了開放式教學模式在課程教學中的應用，并就該模式的改革與發展提出了建議。賈勇等[5]構建了基于“問題驅動”和“教師引導”的開放式課程教學模式，通過不同維度的開放實現了研究生創新能力培養的有效提高。

本文以石河子大學高等農業機械學課程為研究對象，以培養創新能力為教學目標，探索構建以學生為中心的開放式教學模式，旨在改進課程教學質量，為培養創新型應用人才提供一定參考。

一? 高等農業機械學課程教學存在的問題

石河子大學是教育部與新疆生產建設兵團“部省合建”的“雙一流”建設高校，其農業機械學相關課程已有六十余年的建設歷史。高等農業機械學是在新疆維吾爾自治區精品課程農業機械學的基礎上，發展起來的一門農業工程碩士研究生專業教育選修課程，課程內容主要包括耕整地機械、播種機械、中耕機械、植保機械與收獲機械等。通過課程學習，研究生需要結合現代農業工程技術發展要求，解決當代農業工程裝備存在的問題，包括運用現代設計理論與方法及現代工程技術手段，掌握生物生產機械裝備研究、設計、檢測、使用和管理的基本理論和方法；農產品的品質檢測和控制手段；并了解專業與學科國內外最新研究動態。課程教學給研究生以理論知識的了解、工程實踐的鍛煉、農機文化的體驗和工匠精神的熏陶，從而提高發現問題、分析問題、解決問題的能力，使其具備農業機械領域復雜機械工程問題的研究能力，為從事農業工程科學研究打下堅實的基礎。課程內容豐富、涉及面廣、實踐性強，無論對于授課教師還是研究生而言，都具有一定難度。當前課程教學存在的主要問題及其原因分析如下。

（一）? 課程實踐性強而研究生動手能力差

課程理論性和實踐性較強，在探索促進農機專業知識與實踐有效融合的模式過程中，課程增加了實踐教學課時。但受課程學時限制，實驗教學主要以農機理論知識為依托，以驗證性實驗為主，實驗種類包括測試物理力學特性、機構設計、性能測試等。研究生只能根據老師講解的步驟簡單地重復完成實驗項目要求的各項任務，嚴重影響其發揮實驗的主動性。盡管這種教學模式一定程度上減輕了研究生的學習負擔，但其科研創新思維卻受到了極大限制，導致其實踐動手能力較差。

（二）? 課程傳統教學模式達不到預期效果

課程早期主要以老師為中心，以講授為主，研究生在學習過程中缺乏自主學習的內驅力，教學效果不明顯。針對傳統教學模式存在的問題，課程開展了專題研討式教學模式改革，在一定程度上解決了課程內容的專題性、課程組織的互動性及課程形式的獨立性。但由于選修高等農業機械學課程的研究生生源較為復雜，入學初期大家的知識基礎和專業素養各不相同，研討式教學容易出現研討深度與寬度不夠等情況。同時，該模式主要強調學生討論的過程，忽視了研討結果的重要性，導致學生存在對知識一知半解的情形。因此，在高等農業機械學課程的學習過程中，部分研究生存在積極性不高等問題，嚴重影響教學質量、進度及難度。

（三）? 課程考核方式不能激發學生積極性

高等農業機械學課程主要采用平時成績和期末成績的考核方式，平時成績主要包括作業練習成績和考勤等，期末成績包括實驗報告成績和結課論文成績。平時成績區分度小，究其原因大部分研究生能夠保證上課滿勤，但愿意回答問題的人數不多，表現為學生只是進入課堂，而沒有真正融入課堂教學；且平時作業存在抄襲現象，不能反映對知識點的真實掌握情況。而期末成績主要通過開放性專題論文和實驗報告撰寫進行評定，由于教學內容范圍廣、難度大，教學時長有限等因素，研究生的專題論文與課堂知識往往聯系度較小，無法反映對本課程的掌握程度；此外，存在學生只注重實驗報告撰寫卻忽略實驗的創新設計與實驗過程現象。課程考核方式不盡完善，學生缺乏積極性，且學習效率低。

二? 高等農業機械學課程開放式教學模式構建

開放式教學主張將學習主動權移交學生，教師引導其積極探索、獨立思考、交流討論及操作實踐，注重學生知識與技能等綜合能力的培養與發展[6]。構建高等農業機械學課程雙螺旋遞進式開放教學模式是一項系統工程，其構成要素主要包括教學內容等六個維度的開放，以及分別代表問題驅動與教師引導的兩條螺旋鏈，如圖1所示。通過對高等農業機械學課程內容重構，實現六個開放，可體現問題驅動與教師引導的并行關系，形成教學過程中的兩個完整循環且螺旋式上升。從而能有效提高教學過程互動性、激發學生學習主動性，切實培養研究生創新能力，每循環一次，研究生的綜合素質就提升一個層次。

（一）? 教學內容開放

根據高等農業機械學課程教學目標，結合研究生培養特征，采用“宏觀保留”的方式，從教學內容、實驗內容、實踐內容三方面實現對課程內容的重構。其中理論部分以九大專題為基礎，總結農機新成果；實踐部分開展八大結構課與六大設計性實驗，實現科研與教學的完美融合。

保留以現代農業機械設計為主的理論基礎知識，并充分利用新疆生產建設兵團農業機械化水平走在全國前列的區位優勢，不斷充實遙感檢測、深度學習、物聯網等新知識、新方法、新技術，融合石河子大學機械電氣工程學院棉花采摘性能動態測試試驗臺、復合液態肥精準施肥系統、高地隙自走式噴霧機等多類具有自主知識產權的科研成果，形成具有“高階”“創新”“挑戰”特點的課程內容體系。消除研究生學習膽怯心理，提高其對課程的興趣，讓其及時掌握學科發展動態，從而培養和提升其創新意識與實踐能力。

（二）? 教學方法開放

理論教學以培養研究生思辨能力為目標，打破傳統教學模式下教師“一言堂”的僵局，充分發揮研究生自主性。采取研究生自主選擇研討主題的方式，將案例分析、學術沙龍、個人匯報等多種活動貫穿于整個教學過程中，形成研討式教學。引導研究生利用課余時間通過在線學習資源主動探索問題，深入挖掘并鍛煉其學習主動性與口頭表達能力。

實踐教學以培養研究生工程實踐能力為目標，針對課程學時少的特點，在課外時間引入設計性實驗環節。研究生可選擇一個農業機械相關的部件或裝置進行實驗設計，借助仿真軟件開展實驗，并對實驗數據進行處理與分析，進而提出合理的改進設計方案。突出理論知識在實踐中的運用，培養研究生自主學習習慣，提升其實際應用能力、工程設計能力及交流協調能力，達到學以致用的目的。

（三）? 教學團隊開放

選擇科研方向吻合、業務能力強、研究經歷豐富的導師成立授課組，采取開放、協作的運行管理機制，進行高等農業機械學各模塊的教學。注重校企協同指導，積極采用“請進來、走出去”的辦法，邀請兵團農機專家、行業拔尖人才進行專題講座，緊密聯系教學與實際[7]。實現授課教師多元化，能綜合不同研究方向、不同教學風格的導師知識。開放的教學團隊可整合眾議，篩選出最適合教學的內容和方式，讓研究生在最容易接受的方式下汲取最全面的知識，避免單一任課教師因長年累月講授一門固定課程易形成教學思維定勢的問題，提高研究生學習興趣，有效保證教學質量。此外，教師隊伍不斷結合地方特色、兵團精神、工匠精神加強課程思政建設，綜合運用各類育人元素構建了全員、全過程、全方位育人格局。

（四）? 教學資源開放

教學參考書籍與課后習題是重要的課程資源，前者是對理論知識的整合，后者能檢驗學生對理論的理解程度，二者兼施有利于夯實研究生專業知識基礎，拔高實踐技能。開放的教學資源使研究生既能掌握農機專業基礎知識，又能了解地區特色農機裝備、學科領域前沿技術及未來發展趨勢，從而探尋自己研究方向的創新點。

依托授課教師豐富的教學經驗及農機專家淵博的學科知識，在考慮學生基礎的前提下，根據教學目標梳理已收集的國內外優秀農業機械化教材及輔導用書等教學材料，形成模塊化內容，并增添具有區域特色的農機知識、先進性的關鍵技術與前瞻性的研究方法。結合以課程問卷調查等形式收集的學生反饋與建議，及時調整或更新教學材料，最終形成具有兵團特色、符合研究生實際的模塊化教材資源庫。而課后習題以章節習題與科研前沿動態為載體，由任課教師與農機專家共同把控習題數量與質量，搭建習題資源庫。保證其與教材資源庫的一致性，根據教材資源庫變動及學生反饋，定期更新題庫以保證合理性與有效性。

（五）? 教學平臺開放

在疫情防控常態化背景下，利用慕課等網絡資源與平臺豐富教學尤為重要。高等農業機械學課程依托石河子大學研究生在線課程平臺Blackboard并不斷完善，最大程度釋放了時間、空間等學習限制，實現課堂教學與自主學習有機結合。建立了研究生課程網絡共享學習資源與自主學習平臺，包括教學文件、教學視頻、作業思考、電子教材、案例庫和拓展資源等模塊，拓寬了研究生學習渠道，積極鼓勵研究生利用信息技術手段增強分析解決問題的能力。此外，積極拓展課程思政教學平臺，收錄兵團農機發展史、農機典型案例、農機科學家故事和農機科學前沿等與教學內容同向同行的思政素材，結合石河子大學機械電氣工程學院“全國黨建工作樣板支部”“全國高校雙帶頭人教師黨支部書記工作室”“全國黨建工作標桿院系”等思政資源，將思政教育與專業教育有機融合，切實提高思政育人成效，培養高質量農機特色人才。

（六）? 考核方式開放

為改善研究生培養質量，高等農業機械學課程評價體系擯棄傳統考勤+考試等方式，而采取開放式考核。以凸顯學習成效為核心，融合課堂討論參與度、課后探索性問題、作業練習、案例匯報和課程思政等多元考核方式，形成過程性考核評價機制。以課堂提問為依托，主要從學生課堂參與度、發言積極性和專注度等方面考察學生學習態度，引導研究生掌握理論知識；以實驗報告為抓手，主要從學生實驗設計能力、團隊分工配合、操作熟練度等方面考察學生團隊協作精神，推動研究生掌握專業技能；以結課論文為主體，主要從學生資料查閱是否充分、農業先進技術研究現狀是否了解等方面考察學生自主學習能力，促進研究生掌握創新思維。構建課程考核“課堂表現+實驗操作+結課作業”的綜合評價體系，培養研究生積極思考、自主學習、創新性發現與分析及解決問題的能力（表1）。

三? 高等農業機械學課程開放式教學模式實踐

農業工程專業研究生高等農業機械學課程，在分析教學現狀的基礎上構建開放式教學模式，積極進行深入探索與實踐。一方面，教師科研融合將最新成果及時轉化為教學內容，提升了師資隊伍教學科研水平，團隊成員獲評寶鋼優秀教師3人，全國最美農機教師1人，全國十佳農機教師1人，自治區教學名師1人；ISO智慧農業戰略咨詢數據組聯合主席1人，青年長江學者1人，國家百千萬人才1人，全國五一勞動獎章獲得者1人，國家棉花產業技術體系崗位科學家2人，兵團英才等省部級人才7人。另一方面，同學與同行反饋結果良好，學生學習效果穩步提升、創新能力不斷增強，2021—2023年課程平均成績達84.7分，研究生積極參與課程討論、報告展示等環節，在“挑戰杯”“創青春”“互聯網+”等龍頭賽事中獲國家級與省部級獎勵百余項，榮獲“小平科技創新團隊”稱號。

為不斷完善高等農業機械學課程開放式教學模式，持續改進研究生教學質量，課程負責人在學期課程結束后開展了教學問卷調查，主要內容共涉及5個方面：知識儲備基礎、開放教學模式、自主學習習慣、創新實踐能力和意見建議反饋。統計分析結果表明，77.8%本科為農機專業的研究生完全可以在課前1周將課程學習需要的前期基礎知識掌握到位，16.6%本科為工科相關專業的研究生基本可以達到上述要求，而5.6%的跨考研究生則難以完成。研究生對開放教學模式總體持肯定態度并積極支持，其中83.3%能完全適應授課方式，16.7%基本能適應授課方式。通過提前布置預習任務并在課前考核，設置探索性問題自行查詢資料后分組討論，開展設計性實驗結合仿真分析驗證等方式，研究生自主學習與創新實踐等綜合能力得到了較好的鍛煉，與此同時，部分研究生針對課程教學提出了合理意見與建議。

四? 結束語

研究生教育是高素質人才培養的重要基礎，隨著高等教育不斷普及及國家創新驅動發展戰略穩步推進，培養創新型人才正成為建設創新型國家的重要支撐與保障。加快新時代研究生教育改革發展的重要任務之一是提升課程教學質量，而開放式教學模式為培養研究生創新能力提供了有效解決途徑。高等農業機械學課程開放式教學模式探索，為培養新時代農機專業創新型高素質人才提供了理論依據和實踐路徑。盡管現階段仍存在諸多問題亟待解決，但開放式教學模式是新時代研究生教育改革發展的必然方向。

綜上，開放式教學模式研究是一項長期的系統性工程，需要多方通力合作。只有提升課程教學質量，夯實研究生創新能力基礎，培養創新型應用人才，才能更好地服務國家和區域經濟社會發展。

參考文獻：

[1] 張曉剛.基于“互聯網思維”的高校思想政治理論課開放式教學模式的建構理路[J].現代教育科學，2022（4）：90-95.

[2] 陳曦蓉.基于慕課的開放式創新創業教學模式探究[J].中國成人教育，2021（2）：34-37.

[3] 張坤，張晉群，柯澤鋒，等.基于開放實驗的車輛工程專業實踐教學創新模式探究[J].實驗技術與管理，2021，38（7）：227-231.

[4] 陳健，余學祥，劉超，等.GNSS原理與應用課程的開放式教學模式研究[J].科教文匯，2022（20）：83-86.

[5] 賈勇，李冬姝.面向創新能力培養的開放式研究生課程教學模式研究[J].生產力研究，2015（10）：61-64.

[6] 李敏.開放式教學在高校體育保健課程中的可行性研究[J].核農學報，2021，35（4）：1011.

[7] 戚江濤，裴明昊，彭慧杰，等.基于科研團隊的工科類研究生培養模式研究[J].科教導刊，2023（1）：45-47.