基于OBE理念的設施環(huán)境與調控課程教學改革探索

摘" 要：該文以學生為中心，按照新農科要求開展應用型綜合農科人才培養(yǎng)的課程教學改革與探索，將成果導向教育（Outcome Based Education，OBE）理念導入新農科背景下設施環(huán)境與調控課程的教學改革。從教師隊伍的培養(yǎng)、課程的教學設計、教學方式和評價體系方面進行探索，同時，利用雙師雙園制實踐教學體系促進學生自主學習能力和實踐操作能力的提高，落實立德樹人、全面培養(yǎng)的任務，可為培養(yǎng)“學農愛農為農”的應用型設施農業(yè)科學與工程專業(yè)人才培養(yǎng)提供一定的參考。

關鍵詞：成果導向教育；設施環(huán)境與調控；教學改革；雙師雙園制；實踐教學體系

中圖分類號：G642" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2025）04-0139-04

Abstract： This paper focuses on students and carries out curriculum teaching reform and exploration of cultivating application-oriented comprehensive agricultural talents in accordance with the requirements of New Agricultural Science， and introduces the concept of Outcome-Based Education（OBE） into the teaching reform of facilities， environment and regulation courses against the backdrop of New Agricultural Science. Explore from the aspects of the training of teachers， course teaching design， teaching methods and evaluation systems. At the same time， use the dual-teacher and dual-garden practical teaching system to promote the improvement of students' independent learning ability and practical operation ability， and implement moral education and comprehensive training. The task of training can provide a certain reference for cultivating application-oriented facility agricultural science and engineering professionals who \"learn， love and work for agriculture\".

Keywords： Outcome-Based Education（OBE）; facilities， environment and regulation; teaching reform; dual-teacher and dual-garden system; practical teaching system

2019年，“安吉共識”“北大倉行動”“北京指南”陸續(xù)發(fā)布，新農科建設在全國高校迎來了新的發(fā)展機遇。新農科高素質農林人才培養(yǎng)，以學生為中心，進行全面的課程教學改革，探索建立新農科人才培養(yǎng)的高效機制，是亟需思考和解決的問題。設施環(huán)境與調控是百色學院設施農業(yè)與科學專業(yè)核心課程，以作物栽培和設施建造技術為基礎，融合環(huán)境調控技術、設施設計與改造、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等學科知識，注重實踐操作性的交叉學科課程。為培養(yǎng)應用型服務現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)化復合型人才，進行必要教學模式改革刻不容緩。

OBE（Outcome Based Education）也稱為基于成果導向教育，以預期目標反向重構教學內容，評價體系和實施方案。教學過程中以學生為中心，學生學習成果為導向，強調學生在受教育后獲得的技能和能力[1]。OBE教育理念堅持結果導向，關注于學生的學習成效，學習成果評價和優(yōu)化教學過程各環(huán)節(jié)等方面，以達成學生理想學習成果的教育目標。OBE理念強調教育資源和結構隨著學生達成學習率的高低和規(guī)劃目標變化而不斷重建并不斷改進教學的內容、方式和考核方法，教育資源和結構有利于學生隨時隨地以不同方式進行學習[2]。

1" 設施環(huán)境與調控課程教學現(xiàn)狀與思考

設施環(huán)境與調控是設施農業(yè)科學與工程專業(yè)必修的專業(yè)核心課程，是在充分掌握農業(yè)生物生長發(fā)育與各環(huán)境因素相互作用的基礎上，研究如何采用性價比較高而有效的環(huán)境調控工程技術與設備，適時實地改變設施內小環(huán)境，創(chuàng)造更加適于設施作物生長發(fā)育和產品轉化的環(huán)境條件，提高農業(yè)產品生產效率的一門學科。設施農業(yè)環(huán)境工程內容包括農業(yè)設施內光、熱、水、氣、土5大因素的基本特征與變化規(guī)律，農業(yè)設施內5大環(huán)境因子與作物生態(tài)發(fā)育的關系，調控溫室環(huán)境因子的技術與設備，環(huán)境自動監(jiān)測與控制系統(tǒng)，能源開發(fā)與利用等方面的內容。其對應的基礎理論相對條塊化分布，課程內容中的各部分相對獨立而又有機的統(tǒng)一。特別強調理實一體化，教師需要掌握設施工程學、作物栽培學、人工智能學等多學科的實踐能力，學生則需要熟悉各類設施結構及優(yōu)劣，掌握栽培學基本知識，教與學均存在一定的難度。

1.1" 課程基礎理論跳躍性大，課程教學相對獨立，教材不適合南方保護地

由于不同設施環(huán)境因子之間差異較大，各自章節(jié)內容相對獨立，而環(huán)境因子之間相關性較為復雜，單一因素的改變將導致所有因子也隨之變化。植物設施生產類主要集中存在于北方，而南方保護地，如避雨栽培、開放式大棚栽培、防蟲網(wǎng)栽培、丘陵山地水肥一體化等內容在設施環(huán)境與調控現(xiàn)有的教材中有所缺失，導致課程教學中，南方普通高校學生學習設施調控知識點較難于在實踐中進行論證，需根據(jù)南方氣候特點，自主開發(fā)教材的部分章節(jié)，注重南方保護地栽培的設施環(huán)境特點及調控技術。

1.2" 教學方式及課程評價方式單一，不利于學生達成學習成果

傳統(tǒng)的教師講授的教學方式，以及主要由書面考試分數(shù)為主的課程評價方式是以教師為中心的應試教學模式，比較難于激發(fā)學生自主學習的興趣，難于發(fā)掘學生的特質，限制了學生的想象力和創(chuàng)造力。教學過程隨堂考核的缺失、師生互動頻率的降低，跟蹤反饋的滯后性，教師無法及時、有效評價學生掌握基礎知識情況，無法評判學生學農、愛農思想及促進學生綜合素質能力的提高。教學過程考核僅是教師單方面考核學生，學生對教師的教授效果進行反饋不足，或者反饋得不到教師應有的重視，學生也基本脫離教師教學質量的評價體系?？偠灾煌晟频目己嗽u價體系既不利于教師對課程內容進行更新和及時改進，也不利于學生更高效地學習到理論知識和實踐技能的提高。

1.3" 實踐課程比較難于安排

傳統(tǒng)教學，重理論、輕實踐；實踐教學重視程度遠低于理論教學，知行不統(tǒng)一，且由于教學設施的不足，實踐教學的硬軟件條件均不能滿足實踐教學的要求，學生實踐場景缺乏，動手能力欠缺而導致應變能力差，難于滿足現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)化企業(yè)需求。理論與實踐難以統(tǒng)一，高分低能[3]的現(xiàn)象頻出。

2" 基于OBE教學理念的課程教學探索

2.1" 利用雙師雙園制和產學研協(xié)同機制培養(yǎng)“三跨”師資隊伍

以園藝學、農業(yè)工程學及農業(yè)信息學進行學科交叉融合，引進有設施農業(yè)產業(yè)及研究院所工作經(jīng)歷的高層次人才，打造精通產學研的教學團隊[4]。利用雙師型教師假期研學，與企業(yè)和科研院所建立常規(guī)培訓機制及企業(yè)掛職，及時掌握農業(yè)生產最新技術；通過教師科研成果轉化，行業(yè)管理者和技術人才作為課程教學團隊成員傳經(jīng)送寶，高校教師隊伍與行業(yè)、研究院所進行教學資源的三向流動?？鐚W科、跨領域、跨行業(yè)的“三跨” 高素質專業(yè)化雙師雙能型師資隊伍，建立校、企、研師資共享機制，形成雙師式教師隊伍。打造校內實踐基地與校外生產基地，建立雙園制教學；建立虛擬教研室打造優(yōu)秀教學團隊，課程內容不斷更新，保證其前沿性和時代性。

2.2" 基于OBE理念制定課程教學目標和重塑課程內容

基于OBE教育理念，圍繞以學生為中心，培養(yǎng)學生自主學習能力。教學目標明確，即課程學習結束后，學生具備的基本能力與素質來設定教學目標；其次，教學過程需要可評估性，通過一定的評估方法來確保學生達到專業(yè)學習的能力目標；教學目標也需設置一定的難度系數(shù)，也應保障大部分學生通過擴展學習可達成教學目標；本課程的教學目標和專業(yè)能力與素質目標也應緊密連接，保障學生理論知識與實踐能力相統(tǒng)一。根據(jù)OBE教育理念，設施環(huán)境與調控課程的課程教學目標可以從知識目標、能力目標和素質目標3個方面來制定，見表1。

針對南方保護地設施栽培特色重構課程內容，著重增加南方大棚綠色農產品環(huán)境調控，防雨棚栽培和防蟲網(wǎng)栽培相關的環(huán)境調控理論與操作技術，以及南方丘陵果樹栽培、水肥一體化環(huán)境調控等知識點。

2.3" 引導學生增強自主學習意識，提高自主學習能力

2.3.1" 采用線上線下相結合，翻轉課堂式的混合式教學，促進學生參與課堂教學，提高自主學習能力

地方應用型普通高校學生普遍存在被動學習的現(xiàn)象，自主學習能力偏弱，習慣于傳統(tǒng)填鴨式的學習模式，為增強學生自主學習能力，提高學生在教學活動的參與度，探索以學生為中心，利用線上線下混合教學與翻轉課堂模式，學生全程參與教學的課前、課中和課后3環(huán)節(jié)，課前：選擇課程教師團隊收集的線上教學資源，利用“長江雨課堂”平臺進行預習及線上學習，完成基本隨堂測驗（作業(yè)）；教師通過學生的學習數(shù)據(jù)及問題反饋調整線下教學活動。課中：教師講授知識導圖模式，小組討論疑難問題、學生翻轉課堂進行知識點講授；以學生為中心，以知識網(wǎng)絡為基礎，將講授型教學轉變?yōu)橛懻撔徒虒W，實現(xiàn)課堂高階性，增強學生學習自主性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度。課后：根據(jù)線下課堂情況設置知識拓展點，提升教學的挑戰(zhàn)度和針對性，督促學生自主性學習，提高學習效率。整個教學過程堅持以學生為中心的教育理念，利用學習通、長江雨課堂等網(wǎng)絡教學資源，課堂討論與翻轉課堂等模式，形成貫穿“課前—課中—課后”的學習閉環(huán)，基礎知識線上線下學，線上測試。跟蹤學生學習問題不斷調整教學方式，提高學生自主學習積極性，逐漸形成自主學習能力。

2.3.2" 理論結合實踐，構建雙園實踐與虛實結合綜合實踐模式

設施環(huán)境與調控的實踐實習需要學生已具備一定的植物生產類的實踐能力，在實踐中不斷進行總結后作出適當調控，需要將理論知識與實踐活動緊密地結合起來[5]；而涉農類學生生源雖大多來自農村，但普遍缺乏設施農業(yè)的實踐經(jīng)驗，針對這種情況，設施環(huán)境與調控的實踐課程需要與本專業(yè)其他實踐課程結合進行綜合實訓實踐。百色學院設施農業(yè)科學與工程專業(yè)利用自治區(qū)一流專業(yè)建設的契機，建設了設施農業(yè)科學與工程專業(yè)模擬溫室、設施農業(yè)虛擬仿真實驗室、智慧教室、植物工廠、無土栽培實驗室，以及校內玻璃溫室、芒果智慧網(wǎng)室、設施塑料大棚和防蟲網(wǎng)實踐基地等軟硬件設施。將設施栽培學、無土栽培學和設施環(huán)境與調控等課程的實踐課程綜合安排，利用不同的設施，以項目的形式對學生進行實踐鍛煉。同時，基于OBE的教學理念，實踐課程也分為目標、內容和成果三大模塊[6]。在掌握課程理論知識的基礎下，要求學生進行文獻查閱，充分預見實踐過程中問題，設計操作性強的實踐方案。

任課教師組建實踐課程協(xié)調組，開展綜合課程實踐教學，分別講解各自課程實踐的基本任務和內容、實踐目的和基本注意事項；學生根據(jù)不同設施環(huán)境，在設施普通栽培、無土栽培、營養(yǎng)液栽培、植物工廠栽培、防蟲網(wǎng)室栽培等栽培方式實踐組中交叉組隊形成項目組，查閱資料、了解設施種類、特點及調控特點，蔬菜栽培技術和環(huán)境調控等相關內容。項目組分工協(xié)作，進行實踐項目規(guī)劃，然后協(xié)調組老師進行點評和確定可行性高的實踐方案。

實踐課程開始前，利用虛擬仿真實驗室的虛擬栽培軟件，設置不同虛擬栽培參數(shù)，模擬在不同設施條件和設施環(huán)境下進行設施栽培，通過調整設施環(huán)境達到良好的栽培效果，培養(yǎng)學生對植物生產類生產整體與關鍵環(huán)節(jié)把控能力。同時也利用設施農業(yè)虛擬仿真實驗室進行模擬設施環(huán)境調控，提高學生操作設施設備的能力。

實踐課程開始后，利用不同栽培模式的品種試驗、育苗方式試驗、植株調整方法等項目，讓學生在教師的指導下進行設施環(huán)境數(shù)據(jù)的收集，訓練和考察學生的試驗設施操作、理論與實踐知識的結合，及處理突發(fā)問題的能力。鼓勵學生進行組間種植競賽，從而培養(yǎng)學生的團隊合作精神。開展實踐課程美食節(jié)活動，分享勞動果實，培養(yǎng)學生知農、學農、愛農的“三農”精神。具體如圖1所示。

利用專業(yè)見習和實習的機會，組織學生到校企合作單位、科研院所的農業(yè)園區(qū)進行學習[7-8]。比如到廣西設施蔬菜重點生產企業(yè)廣西長江天成學習南方大棚綠色蔬菜生產，廣西金穗農業(yè)集團萬畝果園的水肥一體化生產，利用大型企業(yè)完善的設施裝備來學習生產實踐中的設施環(huán)境調控技術。

在實踐課程中，高度重視學生的參與度，提高學生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力，在實踐與競爭中提高學生的自主學習和創(chuàng)新能力。

2.4" 側重成果導向，建立多元化考核評價體系

OBE教育理念側重學生學習后的預期結果，評價課程教學成果時，既要檢驗學生掌握的理論知識能力，更應注重學生在實踐中對理論知識的運用能力，且突出實踐應用性。通過設施植物生產與環(huán)境中光、溫、水、氣、熱、設施土壤之間的關系，設施內自動化調控系統(tǒng)形成各種模塊化的教學成果; 項目化的實踐課程，最終完成課程學習任務。具體考核方式采用平時過程化考核成績和期末考試相結合的方式。平時成績所占比例可提高到40%，具體可分為線上章節(jié)考查、翻轉課堂教學效果、實踐項目設計、實踐報告等形式多樣化的考核方式，降低期末考試成績至60%。按照OBE教學理念，調整主客觀題目比率，注重實用性、開放性問題的設置，通過推行全程化、多樣化考核方式，科學而合理地評價學生的能力與學習成果[9]。

2.5" 遞進式課程思政——培養(yǎng)涉農專業(yè)大學生“新農人”價值觀

百色學院涉農專業(yè)人才培養(yǎng)方案明確提出培養(yǎng)適應現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展需要，服務廣西、面向全國，對接東盟的農業(yè)專業(yè)人才。廣西作為我國亞熱帶特色作物的主要生產區(qū)域，涉農學生畢業(yè)有較大的比率活躍在農業(yè)產業(yè)化崗位，培養(yǎng)學生“大國三農、強農興農、三知三愛”等方面精神是課程思政的目標。德育的培養(yǎng)貫穿了普通大學本科教育的始終，專業(yè)課程德育教育，即課程思政的教學過程就應如涓涓細流持續(xù)不斷、逐漸遞進地融入線上與線下混合教學模式中?，F(xiàn)代農業(yè)產業(yè)化所需要的“新農人”的培養(yǎng)不僅需要懂技術，還需要懂政策及經(jīng)營管理，將設施農業(yè)發(fā)展史、設施環(huán)境調控與農村產業(yè)發(fā)展、鄉(xiāng)村振興、國家“三農”政策等潛移默化地移入課程中；在實施上，從中國農業(yè)設施發(fā)展對生產力的促進，農民致富的光輝歷史，到現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)化的成功范例，采用“直觀展示、課外拓展”的方式將國家的需要與個人事業(yè)的成功結合起來，增加學生學習的興趣，提高學生自主學習的能力，有利于培養(yǎng)農業(yè)產業(yè)化應用型復合人才。

3" 結束語

以OBE教育理念為核心，在新農科教育思想指導下，開展以學生為中心、學習成果為導向的教學活動，設施環(huán)境與調控課程在教學方法、教學手段、考核方式等方面進行了探索；注重培養(yǎng)學生實踐操作能力，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，激發(fā)學生自主學習興趣，提高學生學習能力。通過課程改革，實現(xiàn)課前、課中、課后及實踐教學活動，促進學生完全融入課程教學活動中，由被動培養(yǎng)轉化為教師引導下的自主學習成才。這些探索顯著提升了設施環(huán)境與調控課程的教學效果。

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