包格根,周 琪,陳青春,鄭奕雄
(仲愷農業(yè)工程學院 農業(yè)與生物學院,廣州 510220)
“線上線下”混合式教學模式成為新時期農業(yè)高校教育改革的重要方向[1]?!盎ヂ?lián)網+”的新型教育形式正在改變傳統(tǒng)的教育格局,影響世界的教育進程,逐步成為推進我國高等教育走向信息教育的內生力[2]。作物栽培學課程作為涉農專業(yè)核心骨干專業(yè)課之一,是強調理論與生產實踐相結合的應用型學科,其學習目標是通過對作物栽培理論知識的學習,以實現(xiàn)種植業(yè)的高產、優(yōu)質、高效益和低成本。在鄉(xiāng)村振興背景下,針對當前作物栽培學存在的問題,在新形勢下對教學內容進行改革,以適應農業(yè)生產對人才知識結構的需要;對教學方法進行改革,以增強學生的學習積極性和主動性;對教學模式進行改革,以拓寬專業(yè)面,加大信息量,提高教學效果??傊挥羞m時地跟上時代的發(fā)展,不斷改善教學條件與環(huán)境,才能為我國農業(yè)發(fā)展和現(xiàn)代化建設不斷培養(yǎng)高素質、復合型和應用型人才。
仲愷農業(yè)工程學院作物栽培學課程安排為32課時,開課學期為新生入學第一學期。目前仲愷農業(yè)工程學院農學專業(yè)研究生招生人數(shù)逐年增多,報考作物學專業(yè)的研究生專業(yè)背景繁雜,既有傳統(tǒng)農學、生物學、園藝等相關專業(yè)的,也有部分園林、金融等專業(yè)跨考的學生。此外,另有部分研究生為調劑到農學專業(yè),對相關理論知識的掌握更有待加強。部分農學專業(yè)學生在本科階段參加過相關實踐課程,初步接觸科研實驗,有一定理論和實踐基礎,然而大部分研究生新生缺少相關的實踐經歷[3]。對跨專業(yè)學生而言,既缺乏相關基礎理論知識,對實驗方面又知之甚少,更需要進行針對性的基礎知識補充,才能順利開展后期的科研工作。
農學專業(yè)是我校最早設立的專業(yè)之一,1927年開始設立,早期稱農藝科。自專業(yè)設置以來,作物栽培學就已經開設,至今已有90余年的發(fā)展歷程。該課程是農學專業(yè)的核心必修課程,大農科專業(yè)的專業(yè)基礎課程,累計授課人數(shù)達數(shù)萬(包含本科),并取得了極大進步以及良好的教學效果。作物栽培學融合了系列實踐技術和理論知識,基礎課程內容圍繞南方主要作物(水稻、玉米、花生、甘蔗等)展開,涵蓋其生長發(fā)育、器官建成、產量與品質形成的基本生物學知識,以及實現(xiàn)其高產、優(yōu)質、生態(tài)、高效和安全等栽培技術與原理。基礎的教學內容能使學生初步并快速掌握該課程的相關內容,對作物產量、品質生理、技術原理及“產量—技術—品質”之間的動態(tài)關系等有初步的認識。目前,作物栽培學課程體系上已經有極大的優(yōu)化,但是在教學方式、教學內容上還存在一些問題,有待改進。
在目前“雙一流”建設背景下,全面深化研究生教育改革,全面提升高層次人才培養(yǎng)能力成為教育改革的趨勢[4]。實現(xiàn)拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng),實現(xiàn)類型結構與培養(yǎng)質量的同步提升,更離不開教育資源的整合與創(chuàng)新。隨著近年來生物技術的高速發(fā)展,作物生理的相關研究已經從細胞水平邁進分子水平,作物栽培學的研究與發(fā)展也步入分子水平,其與生物技術的結合也更加普遍。目前,作物栽培學的教學模式為教師講課,學生聽、讀、記,授課過程中雖有相關的互動與練習,但是學生積極性不高,效果不顯著。另一方面,該課程存在內容涵蓋廣、實踐跨度大等問題,傳統(tǒng)的教學安排使得學生對該課程很難有整體的認識。此外,在傳統(tǒng)教學培養(yǎng)下,研究生缺乏系統(tǒng)性的實驗技能培訓及實驗設計思路和科研素養(yǎng)的訓練與提升[5],在進入實驗階段后綜合表現(xiàn)差強人意。
作物栽培學課程在考核模式上為理論成績加平時成績,占比分別為40%和60%。課程考核模式單一,教學過程以“教授—做題—考核”為循環(huán),并缺少相應的實踐能力考核。教學評價體系不夠完善,無法準確判斷教學的效果,更難以判斷研究生的綜合素質及應用能力。
在鄉(xiāng)村振興背景下,研究生的人才培養(yǎng)需要始終踐行“高端人才供給”和“科學技術創(chuàng)新”的雙重目標。作物栽培學課程的學習,要求研究生掌握課程相關基本理論知識、實踐必要基礎技能,能靈活應用在實踐中并解決相關專業(yè)問題。教師在設計作物栽培學課程內容時,需結合研究生現(xiàn)狀,針對本課程特點與存在問題,立足現(xiàn)代科學理論與技術進行相應的改革——在維持教學理念的基礎上,突出理論結合實踐,引入前沿理論技術,并給學生提供足夠的思考與探索的空間[6]。此外,教師在講解過程中需進行適當?shù)难a充與拓展,實現(xiàn)研究生創(chuàng)新能力與科研素養(yǎng)的雙重提升,完成從有到優(yōu),從優(yōu)到精的轉變。
水稻栽培章節(jié)的初始內容包括,水稻的概述、水稻栽培的生物學基礎、基本技術及其他栽培技術理論,教師在這些授課內容的基礎上,加入如何利用基因組學技術解決作物栽培學問題的相關研究及蛋白質組學技術在作物栽培學中應用、產量相關及安全性相關的作用討論。玉米栽培章節(jié)的初始內容包括,玉米概述、玉米栽培的生物學基礎及栽培技術。在這些內容的基礎上,加入環(huán)境條件與栽培措施如何影響基因表達調控等問題的研究。在花生栽培章節(jié)的原始授課內容之上,新加基因組學技術及該技術在花生栽培中取得最新成果的部分。例如:由福建農林大學牽頭,仲愷農業(yè)工程學院等20多家科研機構在國際上率先完成了四倍體花生栽培種的全基因組測序工作,研究成果于2019年5月1日發(fā)表在國際著名專業(yè)期刊Nature Genetics上[7]。隨著基因組測序工作的進行,作物學科也全面進入到基因時代。未來,利用作物基因組學解決作物栽培學相關問題,必將成為開辟栽培機理與調控新領域的發(fā)展方向[8]。
課程改革后的授課內容在前沿技術與理論上均有增加,并適當引入了實際存在的作物栽培相關問題的解決與探討,教學更加貼合實際科研研究場景。在課堂上教授的內容更具交叉性,既有基礎的課程內容,又涵蓋了前沿的原理與技術,留給學生更多的思考空間,有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新科研思維和獨立的研究能力。
教學模式和教學方法是提高教學質量的關鍵因素[9]。原始的作物栽培學課程教授以面授為主,改革后將教學過程分為5個部分——自主學習、教師面授、討論交流、自主設計和自主實踐,整個教學過程均采用線上線下相結合的模式。
首先,授課前,教師先發(fā)布標記好知識點的教學內容,提出相關問題,學生能進行課前了解與內容查閱,鍛煉學生的自主學習能力。目前我校已完成作物栽培學課程教學視頻的錄制,其內容包含了每個單元的知識點、基本的設備介紹等,并上傳到智慧樹網站。研究生可根據(jù)自身理論基礎,進行相關基礎知識的學習。通過自主學習環(huán)節(jié)的預熱,教師面授的課堂氛圍會有所提升,學生的主動性與積極性會有所提高,更有利于教師依據(jù)實際情況進行授課。其次,課程教授結束后,教師依據(jù)各章內容拋出相應問題,留給學生進行課后思考,并能隨時在課程群中提出問題及相互交流,以此加強課后的思考與交流討論。最后,課程結束后,每個學生都需完成一個自行設計的實驗,并在完成后進行論文的撰寫與課程匯報。學生在獨立完成自主的實驗設計、實踐操作和數(shù)據(jù)分析的過程中,能進行獨立思考,不斷總結問題并做出相應的改進措施,能更好地整合所學的理論與實踐,提升自身的理解與應用能力。
通過對作物栽培學課程教學模式和教學方法的改革,采用理論與實踐相結合、線上與線下相結合,將課程內容融入素質教育的教學思路,以及充分利用新技術、新平臺、新方法的教學模式來不斷嘗試和改進適合作物栽培學的教學方法,完善課程建設,相信在不斷提高教學質量和教學效果的同時,定能培養(yǎng)更多更好的創(chuàng)新型人才,更好地為農業(yè)生產與科研服務。
教學效果的評價是衡量教學改革是否取得成果的重要指標[10]。改革后的課程設置更加貼合于實際,并與教學模式相匹配。針對課程的5個模塊,分別設置了相應的考核指標:①通過對相關文獻的閱讀情況,考核自主學習能力;②依據(jù)課后答題質量,考核課堂授課成果;③依據(jù)自主實驗設計與最后匯報結果,進行綜合考核,包括實驗方案設計的合理性、可行性,實驗操作的規(guī)范性、準確性及實驗論文撰寫的邏輯性與創(chuàng)新性等。多維度的評價標準更貼合現(xiàn)階段教學的改革,增加學生在科研中的參與感和積極性,同時能更好地實現(xiàn)培養(yǎng)高素質、應用型科研人才的目標。
研究生是我國科研創(chuàng)新活動的重要參與者和貢獻者,對于研究生課程改革,其目的是培養(yǎng)學生的科研能力和創(chuàng)新意識。本文基于我國鄉(xiāng)村振興背景及教學改革發(fā)展方向對研究生課程作物栽培學進行了教學改革的初探。本文關于作物栽培學課程改革,是在仲愷農業(yè)工程學院原有的課程基礎上,對課程內容進行深化與優(yōu)化、對教學模式和評價體系進行適當調整,融入前沿理論、關鍵技術和創(chuàng)新科研思維訓練等教學指標,形成由淺及深的教學內容、具有交叉性學科的應用型理論體系、多層次、多模塊的教學模式及多維度的評價體系。目前本課程的改革學習效果有待統(tǒng)計分析,并加以完善和改進。但初步的課程效果得到了研究生在學業(yè)上的正向反饋,并且極大地促進研究生的自主學習能力、科研創(chuàng)新能力及科研實驗思維。這說明,新時代研究生教育,需不斷優(yōu)化研究生教育資源配置,加強高校教師科研與創(chuàng)新能力建設,以教學滋養(yǎng)科研、科研促進教學為支撐,在實現(xiàn)研究生個人可持續(xù)性成長的同時,為黨和國家事業(yè)發(fā)展培養(yǎng)高層次人才。