作物生產類主干實驗課程教學改革

陳桂平,謝軍紅，柴　強，李玲玲，于愛忠

(甘肅農業(yè)大學 農學院，甘肅 蘭州 730070)

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作物生產類主干實驗課程教學改革

陳桂平,謝軍紅，柴強，李玲玲，于愛忠

(甘肅農業(yè)大學 農學院，甘肅 蘭州 730070)

以甘肅農業(yè)大學農學專業(yè)作物生產類實驗課程改革為例，剖析了農學專業(yè)作物生產類實驗課程傳統(tǒng)教學中存在的內容重復嚴重、邏輯關系不合理、實驗類型比例不當、教學方式落后、效果較差等問題。立足本科教學實際條件，以課程群理論為指導，提出了課程內容優(yōu)化、運行模式篩選、教學方法手段提升、保障體系探索、課程群構建等解決措施，并在此基礎上構建了作物生產類主干課程實驗課支撐體系，有效地提升了教學質量。

農學專業(yè)；實驗課程；教學改革；支撐體系；課程群

DOI號：10.13320/j.cnki.jauhe.2016.0080

農學專業(yè)是甘肅農業(yè)大學歷史最悠久、最重要的優(yōu)勢傳統(tǒng)本科專業(yè)之一。作物生產類課程(作物栽培學、農作學、農業(yè)生態(tài)學、旱農學)在其課程體系中占據著相對重要的地位[1]。由于作物生產類實驗課內容覆蓋面廣、課時多、綜合性、應用性、時令性較強[2]，增加了實驗教學難度，影響實驗教學質量，在一定程度上直接影響著農學專業(yè)本科生培養(yǎng)質量[3]。當前，高校把是否具備良好的理論積淀與實踐操作技能視為衡量教育教學質量的主要標準。盡管高校教師對傳統(tǒng)作物生產類單一課程教學改革進行了大量探索研究[3,4]，但研究要么針對一門具體課程，要么針對某一教學環(huán)節(jié)，缺乏完整的專業(yè)系統(tǒng)性實驗課程教學改革研究，難以適應農業(yè)現(xiàn)代化對農學專業(yè)本科生的培養(yǎng)要求。本文以甘肅農業(yè)大學作物生產類實驗課程教學改革為例，在剖析實驗教學中普遍存在的問題的基礎上，以課程群[1,5-8]建設為思路提出了相應的解決途徑并構建了高效運行的支撐體系，以期為高等農業(yè)院校同類專業(yè)實驗課程教學改革提供理論依據。

一、作物生產類實驗教學存在的問題

(一)課程間實驗項目重復現(xiàn)象普遍，實驗內容與課堂講授內容重復普遍

作物生產類主干課程包括作物栽培學、農作學、生態(tài)學、旱農學、農業(yè)推廣學以及向涉農專業(yè)開設的農學概論課程。在對這些課程內容進行設計時，由于未在一個面上考慮側重點和關聯(lián)性，引導性內容甚至是關鍵內容都存在或多或少的重疊，造成單一課程理論講授內容與實驗內容重復，實驗項目在課程間重復。重復現(xiàn)象的普遍發(fā)生，不僅花費了學生大量時間，縮小了學生的受教面，影響了教學質量，而且違背了理論教學和實驗教學互相補充、加深鞏固的目的。因此，需要教師在課程內部做系統(tǒng)整改。

(二) 實驗項目老化嚴重，與學科發(fā)展趨勢不相吻合

農學專業(yè)是一門應用性很強的綜合性專業(yè)，是在吸取其他學科成果上不斷發(fā)展的，因此無論是理論講授還是實驗內容都應隨宏觀的農業(yè)發(fā)展、科技發(fā)展趨勢而更新。近年來，理論教材更新相對較快，但實驗教材建設相對緩慢，實驗教學中的項目老化問題極其嚴重。如土壤含水量的測定項目，實驗教學目的是讓學生掌握運用傳統(tǒng)的烘干法進行土壤含水量、作物葉面積的測定，仍停留在長寬法、剪紙法等方法上。運用中子水分儀、TDR測定土壤含水量，用冠層分析儀、光電葉面積儀等設備測定葉面積的方法未能納入到教學內容，使得教學內容嚴重滯后于生產實踐與科技發(fā)展。目前，服務于田間測定的儀器設備發(fā)展迅速，光合測定系統(tǒng)、土壤呼吸系統(tǒng)、中子水分儀、冠層分析儀等已成為常用儀器設備，一般實驗室均能提供，但因教材中沒有具體內容，而成為學生課后了解或自學內容。學生在后續(xù)的科研訓練、畢業(yè)實習環(huán)節(jié)只知其名而不知其實。因此，實驗項目的選擇需緊密結合現(xiàn)代科技儀器的發(fā)展而更新。

(三)實驗項目結構不合理

受實驗項目更新慢、陳舊項目過多的影響，開設實驗項目中驗證性實驗占絕大比重。同時，受實驗場所、教學人員、儀器設備不足等因素的制約，一些設計性、創(chuàng)新性項目開展難度大，造成實驗課程的項目結構不合理，整體上表現(xiàn)為驗證性項目多，設計性、創(chuàng)新性項目嚴重不足，影響了學生學習興趣以及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

(四)實驗項目總體結構的系統(tǒng)性和整體性不強

農學專業(yè)實踐性教學受到教學計劃和作物生長季節(jié)性限制。在作物栽培學實驗教學安排中，學生往往也只能借助標本觀察，聽老師口頭講解了解某個作物某一生育期的形態(tài)、特征，由于現(xiàn)場有限，不能深入生產第一線、進行觀察研究、了解大田作物的整個生命周期，這種抽象的感性認識在實習環(huán)節(jié)難免出現(xiàn)誤差。學生所掌握的技術由于缺乏系統(tǒng)性，在實際操作中又容易走樣。同時，多數90后的學生不了解農村現(xiàn)狀，缺乏對“三農”問題的整體認識，出現(xiàn)學習目標不明確、不堅定，影響學習效率與教學質量。作為一門宏觀性的專業(yè)，課程間的融合和對接至關重要，但現(xiàn)有教學計劃只強調了課程名稱上的相異，對具體涵蓋內容是否互補、是否遞進考慮甚少。實驗、實踐教學環(huán)節(jié)服務于專業(yè)知識體系的系統(tǒng)性明顯不足，容易操作、單因子實驗，考察性的實踐內容多，而能將不同環(huán)節(jié)學到的理論與專業(yè)知識串聯(lián)起來產生綜合效應的實驗不足，需進一步完善。

(五)受社會、學校教學條件的制約，實踐教學質量受到影響

近年來，由于高校擴招，學生數量明顯增加，學校對本科教學投入的人力、財力和物力也在增加，但與應有的標準差距甚大。主要表現(xiàn)在學生的教學實習經費明顯不足，缺乏實驗室管理人員與專業(yè)實驗教學人員，缺少校園實訓基地等方面?；谶@種局面，教師在實驗教學中只好對原有的一些重要的實習環(huán)節(jié)(特別是生產實踐)加以精減，一些實習費用較高的實驗項目只好變相取消。原來可隨理論講授進行的播種、田間試驗小區(qū)布置、作物群體結構觀測等內容都不可能現(xiàn)場實施，盡管這些內容在畢業(yè)前的綜合實踐中以替代方式進行了補償，但其效果較差。

(六)已有實驗資源利用率低與學生需求間的矛盾突出

作物生產類實驗教學的時令性極強，因此實驗資源利用的階段性特征明顯，整體利用率相對較低。但對于學生而言，隨專業(yè)知識的不斷增加，自主開展實驗項目的要求呈上升趨勢，對實驗資源的需求增大。受傳統(tǒng)管理機制和運行模式的影響，兩者的對接難度極大，學生擬進行的自主創(chuàng)新性實驗無法得到保障。

二、解決途徑

(一)從專業(yè)角度構建有利于提高學生綜合實踐能力的實驗教學運行模式

即打破傳統(tǒng)的以實驗論實驗，以相互獨立環(huán)節(jié)培養(yǎng)為運行模式的實驗、實踐教學運行機制，建立集實驗教學、生產實習、大學生科研訓練、畢業(yè)實習和綜合生產實踐于統(tǒng)一系統(tǒng)的運行模式[1]，理順實驗教學、生產實習、畢業(yè)實習和綜合生產實踐時間上的關聯(lián)性、知識體系上的支撐性、滲透性，達到分塊教授、集中集成強化目標。

(二)以專業(yè)教學團隊替代課程團隊，共同促進實驗教學水平提升

以課程團隊為依托的教學模式，往往將教學內容、教學思維拘泥在個別人的知識體系上，也不易將新的知識、新的教學模式集成在教學體系中。因此，在教研室內部開展課程組間的實驗教學研討的活動，對共同存在的問題進行了梳理，制定了課程間互通，理論教學內容與實驗教學內容互通，課程實驗與生產實習、畢業(yè)實習、綜合生產實驗相通的解決策略，即在專業(yè)教學團隊水平上勾畫解決對策，實用性、系統(tǒng)性均得到了顯著提升。

(三)以課程群為指導，構建了作物生產類實驗課程群

通過對已有實驗課程、項目、操作模式和支撐材料進行系統(tǒng)分析和評估，提出了以課程群教材《作物生產實驗、實習指導(北方本)》編寫為突破口，按課程群理論對作物栽培學、農作學、農業(yè)生態(tài)學、旱農學實驗課程進行系統(tǒng)化、結構化和規(guī)范化的優(yōu)化建設，保證驗證性、綜合性和創(chuàng)新性實驗3種類型比例，消除重復、優(yōu)化結構、更新內容。具體將分散于農作學、生態(tài)學和旱農學中的實驗整合為一門專門課程“農學基礎實驗”，將作物栽培學獨立設課，將其余作物生產方向不可或缺但在2門實驗課中無法實現(xiàn)的內容歸入作物生產類綜合生產實踐課程，優(yōu)化后的這3門實驗(實踐)課間相互補充共同促進作物生產類實驗技能和綜合生產實踐能力的提高。

(四)制定了可操作的運行體系

在傳統(tǒng)實驗教學體系中，創(chuàng)新性項目增加的難度極大。在統(tǒng)籌考慮指導教師科研特長、學科組主要研究方向、實驗室、實驗站硬件條件的基礎上，重點設計了與水、熱量、養(yǎng)分等因子高效利用相關的種植模式、栽培技術、耕作方式等領域的創(chuàng)新項目，這些項目的開展主要結合學校大學生科研訓練(SRTP)項目與畢業(yè)實習實施。在SRTP項目實施環(huán)節(jié)，學生通過成立SRTP項目小組，在指導教師的領導下，項目小組獨立負責研究工作，在獲得一定學分的基礎上，取得了良好學習成效。在畢業(yè)實習環(huán)節(jié)中，實習生參與指導教師承擔的科研項目(課題)。由于科研項目能緊密結合學科發(fā)展前沿領域，學生的視野變得開闊，而且學生能夠接觸到的先進科研儀器設備，提高了學校硬件資源的利用率的同時提高了教學質量，強化了實驗技能。

三、適用于作物生產類實驗課程群的運行支撐體系構建

(一)奉行以能力培養(yǎng)為核心的實驗教學觀

實驗教學是理論教學的繼續(xù)和延伸。不僅要培養(yǎng)學生掌握基本的實驗技能，加深他們對所學知識的理解，更重要的是要通過實驗培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、思考解決問題的能力，養(yǎng)成良好的科研品德和作風。目前，實驗教學總體改革方向是建立一種適合當代科技發(fā)展、有利于培養(yǎng)具有深厚基礎知識的創(chuàng)造性人才的新教學體系。因此，秉承了以學生為本、知識傳授、能力培養(yǎng)、素質提高、協(xié)調發(fā)展的教育理念，結合農學專業(yè)實際和農業(yè)發(fā)展新形勢對人才的需求，確立了以能力培養(yǎng)為核心的實驗教學觀念，優(yōu)化了基于現(xiàn)代信息技術平臺的高效運行管理機制和整體推進實驗室建設、實驗教學改革方案，建立了有利于學生實踐創(chuàng)新能力提高的實驗教學體系。

(二)執(zhí)行相對獨立的理論、實驗教學體系

修訂實驗教學計劃、優(yōu)化實驗內容，構建與理論教學體系相對獨立的實驗課程體系。甘肅農業(yè)大學作物生產教學團隊借助本科教學評估、專業(yè)評估、專業(yè)改革和國家級“植物生產類實驗教學示范中心”建設的機會，建立了適用于農學作物生產類專業(yè)的實驗教學課程體系。首先，根據實驗教學理念修訂教學大綱，尤其是實驗教學大綱，根據實驗教學大綱設置相應的實驗課程、實驗內容。其次，在確定實驗類型時，減少驗證性實驗學時，提高綜合性、設計性實驗比例，保證綜合性、設計性實驗的開設比例不低于50%。再次，在農學專業(yè)人才培養(yǎng)方案中提出了創(chuàng)新性實驗計劃要求，增加了創(chuàng)新學分，并提供通過SRTP獲取創(chuàng)新性學分的創(chuàng)新平臺。最后，嚴格畢業(yè)實習，要求學生每人完成一篇符合規(guī)定的畢業(yè)論文，且側重于實驗研究。

(三)實施以學生為中心的開放實驗

作物生產類實驗教學示范中心是開展開放實驗教學的主要平臺，開放實驗項目注重設計性、綜合性，重視對學生思維、創(chuàng)新能力以及科研興趣的培養(yǎng)。目的是在教師指導下，學生自主進行實驗、獨立完成對實驗結果的分析、整理、匯報，并與指導教師、實驗團隊進行討論交流。讓學生自我發(fā)現(xiàn)自身在實驗技能、數據分析、文獻查閱、結果匯報、論文撰寫等方面的不足，以便激發(fā)自學潛力，及時查漏補缺。同時，開放實驗增加了學生接觸先進儀器設備的機會，拓寬了研究視野，提高了操作技能，培養(yǎng)了興趣點。因此，開放性實驗的實施，一定程度上既培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，又滿足了實驗教學的資源需求與現(xiàn)有資源利用率不高的問題，全面提高了學生綜合素質。

(四)應用靈活多變的考核方式

通過系統(tǒng)優(yōu)化，確定了較為合理的考核模式，該模式由平時成績、操作技能考核成績和實驗理論考核成績等3部分組成，各部分所占比例明確。若學生實驗考核成績不及格，無論其理論考試分值多高，此門課程作為不及格處理。這種考核方式不以實驗結果的準確與否評價實驗成績，而著重考察實驗方法、過程以及分析問題、處理問題的能力，達到了綜合、動態(tài)、真實地評定學生實驗成績的目的，在極大促進學生對實驗課的重視程度的同時，讓學生有了更多的自由發(fā)揮的空間，有效地提高了實驗教學的質量。

(五)建設現(xiàn)代化、信息化的實驗課程網絡學習平臺

以多媒體技術、現(xiàn)代信息技術為主要手段，以系統(tǒng)化、開放化、平臺化為基礎，建設集作物生產類主干理論、實驗課程的教學大綱、多媒體課件、講義、習題等為一體的網絡學習平臺，彌補因課程教學手段落后，教師不同、教學時間不同給系統(tǒng)化、專業(yè)化教學造成的不利影響，提高學生預習、自學、復習相關內容的能力，全面鞏固已學、現(xiàn)學知識，疏通作物生產類主干理論、實驗課程，課程之間、實驗內容之間的聯(lián)系，有效提升實驗技能和教學質量。

四、結束語

作物生產類主干實驗課程教學改革立足實際，緊密結合當前課程改革前沿成果，更新了相關課程的教學內容，避免了理論教學與實驗實踐教學、課程與課程教學內容的重復，培養(yǎng)了課程與課程間銜接性、系統(tǒng)性，疏通了理論教學與實踐教學對接的橋梁，增強了學生學習的興趣和操作技能，顯著提升了學生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)效果，有效地提高了教學質量。該研究成果最終獲得了甘肅省教學成果二等獎。

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(編輯：劉偉霄)

2016-02-28

陳桂平(1971-),女,甘肅武威人,碩士,實驗師，主要從事農學專業(yè)本科生實驗教學及實驗室管理工作。

G642.0

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1008-6927(2016)03-0095-04