新工科背景下農業(yè)院校工科基礎課程“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，通過對農業(yè)院校工科基礎課程在教學內容的構建、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。

關鍵詞：農業(yè)院校;基礎課程;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，堅持農業(yè)農村優(yōu)先發(fā)展，加快推進農業(yè)農村現(xiàn)代化。習近平總書記在給全國涉農高校的書記校長和專家代表的回信中強調：“中國現(xiàn)代化離不開農業(yè)農村現(xiàn)代化，農業(yè)農村現(xiàn)代化關鍵在科技、在人才?！备叩绒r業(yè)院校肩負著培養(yǎng)農業(yè)科技創(chuàng)新人才、科教興農的重任，在新工科建設的要求下，做好農工學科交叉融合、前沿技術引領，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，其建設質量關乎教育質量和人才培養(yǎng)質量。筆者以河南農業(yè)大學農業(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業(yè)院校工科基礎課程的建設中，使學生了解智能制造、智慧農業(yè)等領域的前沿技術，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，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，國內高等農業(yè)院校工科基礎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課程體系不斷被弱化的趨勢下，面臨著課時壓縮、教學質量下滑的情況。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、質量優(yōu)”的教學效果，是目前很多教師面臨的難題?；诖?，筆者所在學校的相關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）整合教學內容，實現(xiàn)“基礎+專業(yè)”知識圖譜融合

在以往的教學中，教師多關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、新結構、新模式、新質量、新體系）的要求，使相關課程的培養(yǎng)目標從知識傳授向能力培養(yǎng)轉變。在教學設計上考慮行業(yè)現(xiàn)狀，與時俱進。在知識講授上側重于實踐應用的技術屬性，并結合專業(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打印技術內容，融合專業(yè)零件設計、快速成型技術，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，如建構主義、結構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出為核心理念，以項目驅動為主線，以理論實踐結合為方法，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容模塊化、網絡化、項目化，利用網絡平臺實現(xiàn)零距離交流輔導。學生既可以通過網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+教師輔導”三方聯(lián)動，建立“互聯(lián)網+多層次+模塊化”立體化實踐教學體系，具體包括基礎訓練、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，人們越來越關注教育投入的回報與實際產出的需要，成果導向教育已經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動式教學新模式，探索多元化、多途徑的評價機制，構建了“基礎+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)農業(yè)工科專業(yè)的升級轉型，為培養(yǎng)更多面向農業(yè)農村現(xiàn)代化的多學科交叉創(chuàng)新人才提供專業(yè)支撐，為今后農業(yè)院校工程類相關專業(yè)教育改革和發(fā)展提供了參考。

參考文獻：

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[3]耿大勇，藍和慧，魏玲.互聯(lián)網+背景下電工電子技術課程混合式教學研究[J].中國教育技術裝備，2018（16）.

責編：任 重

基金項目：河南省新工科研究與實踐項目“面向農業(yè)農村現(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，河南農業(yè)大學機電工程學院副教授，研究方向為智能農業(yè)裝備設計;王玲（1980— ），女，河南農業(yè)大學機電工程學院副教授，研究方向為農業(yè)工程;（通訊作者）李世欣（1965— ），男，河南農業(yè)大學機電工程學院正高級經濟師，研究方向為農業(yè)工程。