新農(nóng)科建設(shè)的 “三優(yōu)兩合” 教學(xué)模式構(gòu)建

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A

一、新農(nóng)科人才培養(yǎng)面臨的挑戰(zhàn)

專業(yè)口徑略窄、過度關(guān)注某一專業(yè)的知識技能培養(yǎng)、對學(xué)生綜合素質(zhì)和能力發(fā)展重視不夠是過去中國高等學(xué)校專業(yè)教育中存在的主要問題。為破解這一困境，國內(nèi)高校在吸收通識教育經(jīng)驗基礎(chǔ)上，逐步探索構(gòu)建了本土專業(yè)教育模式——大類專業(yè)招生[1-2]。在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化雙輪驅(qū)動下，中國農(nóng)科人才培養(yǎng)體系同樣面臨深刻變革，學(xué)生跨學(xué)科解決復(fù)雜農(nóng)業(yè)問題的能力有待提高，這與新農(nóng)科建設(shè)要求的復(fù)合型人才培養(yǎng)目標形成結(jié)構(gòu)性矛盾[3]

農(nóng)學(xué)作為支撐國家糧食安全的戰(zhàn)略學(xué)科，在智能化時代面臨傳統(tǒng)知識體系重構(gòu)的迫切需求?！吨泄仓醒雵鴦?wù)院關(guān)于全面推進鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見》明確提出，要加大涉農(nóng)高校、涉農(nóng)職業(yè)院校、涉農(nóng)學(xué)科專業(yè)建設(shè)力度。當前，盡管絕大部分涉農(nóng)高校已開展跨學(xué)科課程整合，并立項了多個新農(nóng)科研究與改革實踐項目[4]，但在具體實施中仍面臨一些挑戰(zhàn)。

（一）農(nóng)科與各交叉學(xué)科的知識體系“融合難”

新農(nóng)科涉及學(xué)科繁多，各學(xué)科均有各自的知識結(jié)構(gòu)體系，且知識體系之間既有邊界又有邏輯關(guān)聯(lián)。因此，如何有效地梳理農(nóng)科與各學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的關(guān)系，清晰地構(gòu)建各知識點之間的邏輯關(guān)聯(lián)，合理地融合新農(nóng)科知識結(jié)構(gòu)，是一個巨大的挑戰(zhàn)[5]。

（二）大類培養(yǎng)的農(nóng)學(xué)導(dǎo)論課程建設(shè)“開展難”

隨著各高?？鐚W(xué)院大類招生的逐步推進，如何向大類培養(yǎng)的大學(xué)生講授各學(xué)科的導(dǎo)論課程成為培養(yǎng)體系需要關(guān)注的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而，農(nóng)業(yè)涉及的學(xué)科繁雜，如何在農(nóng)學(xué)導(dǎo)論課程中短時間合理組織規(guī)劃課程內(nèi)容，帶領(lǐng)學(xué)生清晰認識農(nóng)業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生在大類分流中選擇為新農(nóng)科建設(shè)和鄉(xiāng)村振興相關(guān)的職業(yè)發(fā)展方向，仍然是一個難點[6]。

（三）教學(xué)組織與教學(xué)模式“革新難”

隨著中國的城市化進程不斷加深，越來越多的學(xué)生在成長環(huán)境中鮮少接觸農(nóng)業(yè)環(huán)境。如何通過教學(xué)的組織與模式創(chuàng)新，綜合運用虛擬現(xiàn)實等前沿技術(shù)合理構(gòu)建農(nóng)業(yè)實踐環(huán)境，幫助非農(nóng)背景學(xué)生理解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，是重要的教學(xué)革新方向[7-8]。

針對上述挑戰(zhàn)，中山大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院堅持“四個面向”，緊密圍繞立德樹人根本任務(wù)，立足學(xué)校發(fā)展定位、特色優(yōu)勢和實際情況，組建了面向本科生物醫(yī)學(xué)工程大類（包括生物醫(yī)學(xué)工程、生態(tài)、農(nóng)學(xué)）的農(nóng)業(yè)文明與智慧農(nóng)業(yè)導(dǎo)論課，構(gòu)建了“三優(yōu)兩合”教育教學(xué)模式，取得了顯著改革成效。該模式的核心創(chuàng)新體現(xiàn)在3個方面：一是優(yōu)化形成“經(jīng)一緯”分明的學(xué)科與知識體系，形成跨學(xué)科知識圖譜，破解知識融合難問題；二是整合實踐教學(xué)場景優(yōu)配與跨學(xué)科教學(xué)團隊優(yōu)選，有效突破城鄉(xiāng)認知差異，解決教學(xué)組織模式革新難問題；三是設(shè)計“思政耦合一督導(dǎo)閉合”相結(jié)合的質(zhì)量保障體系，形成價值引領(lǐng)與教學(xué)規(guī)范的雙重保障，確保面向大類培養(yǎng)的農(nóng)學(xué)導(dǎo)論課程的建設(shè)成效。

二、面向本科大類培養(yǎng)的“三優(yōu)兩合”教學(xué)模式

（一）第一優(yōu)：“優(yōu)化”學(xué)科交叉與知識體系

“經(jīng)一緯”分明的學(xué)科體系融合。課程以農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史演替為經(jīng)線，以多學(xué)科知識、思想、理論、技術(shù)對農(nóng)業(yè)的推動案例為緯線，融合農(nóng)學(xué)與生物、環(huán)境、人工智能等學(xué)科知識，構(gòu)建時空維度明確的交叉知識體系，通過梳理農(nóng)學(xué)與相關(guān)學(xué)科理論技術(shù)的共性基礎(chǔ)，建立知識點間的邏輯關(guān)聯(lián)，解決傳統(tǒng)培養(yǎng)中知識碎片化和邏輯結(jié)構(gòu)弱的問題，重構(gòu)適應(yīng)中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展需求的跨學(xué)科融合知識體系結(jié)構(gòu)。例如在講授農(nóng)業(yè)發(fā)展簡史中，融合基因組學(xué)、遺傳學(xué)等知識，利用精準定向育種案例解析作物的傳播與馴化過程；在智慧農(nóng)業(yè)模塊，綜合介紹輻射傳輸理論和衛(wèi)星遙感技術(shù)，梳理不同類型農(nóng)作物和農(nóng)業(yè)相關(guān)設(shè)施的光譜輻射特征，結(jié)合衛(wèi)星遙感觀測的農(nóng)作物長勢和產(chǎn)量的大范圍動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，為學(xué)生輸送前沿的國內(nèi)外研究成果與發(fā)展趨勢。該體系使學(xué)生系統(tǒng)認知農(nóng)業(yè)文明的歷史貢獻與當代價值，了解了新農(nóng)科理論和核心關(guān)鍵技術(shù)，同時感悟到交叉學(xué)科對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的革新作用，培養(yǎng)其跨學(xué)科問題解決能力。非農(nóng)學(xué)專業(yè)學(xué)生亦可借此建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)認知框架，為其職業(yè)發(fā)展提供多元視角。見圖1。

“經(jīng)一緯”分明的知識體系傳承。針對復(fù)合型人才的培養(yǎng)目標，課程重構(gòu)了農(nóng)學(xué)與相關(guān)大類學(xué)科的知識體系，以農(nóng)業(yè)文明發(fā)展時間軸為主線，設(shè)置四大模塊：分別為農(nóng)業(yè)發(fā)展簡史、農(nóng)業(yè)文明發(fā)展推動力、未來農(nóng)業(yè)文明展望和智慧農(nóng)業(yè)。課程不僅涵蓋農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、作物學(xué)等傳統(tǒng)農(nóng)學(xué)核心理論知識，還利用中山大學(xué)多學(xué)科優(yōu)勢開展了計算機科學(xué)、生態(tài)學(xué)、遙感與地理信息學(xué)課程知識的融合講授，重點解析多學(xué)科知識對農(nóng)業(yè)文明的技術(shù)驅(qū)動機制，通過時間軸串聯(lián)不同歷史節(jié)點的學(xué)科交叉案例，建立“歷史傳承一現(xiàn)實需求一未來創(chuàng)新”的知識演化脈絡(luò)。見圖2。

（二）第二優(yōu)：“優(yōu)配”實踐教學(xué)條件

虛擬現(xiàn)實農(nóng)科教學(xué)。隨著非農(nóng)村背景學(xué)生的比重越來越大，農(nóng)學(xué)類課程知識逐漸遠離了學(xué)生的日常生活環(huán)境。目前傳統(tǒng)的農(nóng)學(xué)類知識點多為記憶型，非農(nóng)村背景學(xué)生在之前的成長環(huán)境中鮮少接觸相應(yīng)知識，理解難度較大，單純的概念和理論知識點講授難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。對此，課程組通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)，如設(shè)置虛擬農(nóng)田環(huán)境等，讓學(xué)生對農(nóng)作物進行觀察，學(xué)習(xí)如何進行播種管理；設(shè)置農(nóng)業(yè)污染動態(tài)仿真、無人機植保環(huán)境等，使學(xué)生切身感受到科技發(fā)展為農(nóng)業(yè)帶來的巨大變化，改變學(xué)生印象中落后的農(nóng)村發(fā)展認知。同時，課程組利用學(xué)校圖書館展館資源，設(shè)置土壤樣本、種質(zhì)資源等實物教學(xué)區(qū)，以具體、物化的方式有效提升學(xué)生對物種遷徙、資源變遷等復(fù)雜知識點的理解深度。

“一分田”實踐育人模式。為破解傳統(tǒng)農(nóng)科教育中理論與實踐脫節(jié)的難題，課程組有效結(jié)合學(xué)院設(shè)立的“一分田”教學(xué)實習(xí)與科研訓(xùn)練計劃。該計劃為每位學(xué)生分配專屬試驗田，要求學(xué)生基于課程知識完成從種植規(guī)劃到收獲評估的全周期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐。通過與“一分田”教學(xué)實踐的有機耦合，學(xué)生可以綜合運用所學(xué)知識，在課程組老師的指導(dǎo)下開展創(chuàng)新實驗，如指導(dǎo)學(xué)生圍繞課程中“肥料的昨天，今天，明天”章節(jié)內(nèi)容，開展植物營養(yǎng)學(xué)等方向的科研工作；結(jié)合“智慧農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)”章節(jié)內(nèi)容，自主完成“智慧農(nóng)業(yè)種植箱”的構(gòu)建等，讓學(xué)生在真實生產(chǎn)場景中驗證理論的可行性，充分調(diào)動了非農(nóng)村背景學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣。相較于傳統(tǒng)觀摩式教學(xué)，這種“做中學(xué)”的模式不僅強化了學(xué)生的主人翁意識，更通過田間勞作培育了新時代農(nóng)業(yè)人才必備的創(chuàng)新思維與堅韌品格。

（三）第三優(yōu)：“優(yōu)選”師資，構(gòu)建精英團隊

課程團隊建設(shè)遵循“多元交叉、梯度傳承”的原則，組建了由11位教師構(gòu)成的跨學(xué)科教學(xué)隊伍。團隊成員涵蓋遺傳育種、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、食品安全、植物保護、測繪遙感、人工智能等多個學(xué)科領(lǐng)域，其中既有執(zhí)教40年的全國模范教師，也有具備海外研修經(jīng)歷的青年學(xué)術(shù)骨干。團隊實施一課多師協(xié)同授課機制：針對農(nóng)業(yè)的傳統(tǒng)核心基礎(chǔ)知識，由資深教授系統(tǒng)梳理學(xué)科發(fā)展脈絡(luò)；在智慧農(nóng)業(yè)等前沿章節(jié)中，則由洞悉該領(lǐng)域的一線專家和青年教師負責(zé)授課。為保障教學(xué)質(zhì)量，建立了包含集體備課、交叉聽課、動態(tài)更新、傳幫帶指導(dǎo)的四維保障體系，定期組織研討會，淘汰過時技術(shù)案例，確保教學(xué)內(nèi)容與學(xué)科發(fā)展同步。

（四）第一合：思政教育的“耦合”

農(nóng)業(yè)文明本身就是一個生動的思政體系，整體上傳輸中華文明五千年光輝歷史的事件、人物、思想，章章有思政，節(jié)節(jié)有社會主義核心價值觀教育。因此，課程做到了將思政教育貫穿到大類培養(yǎng)農(nóng)學(xué)導(dǎo)論課程教學(xué)的全過程。例如，在農(nóng)業(yè)文明發(fā)展推動力模塊，通過介紹人類文明史上發(fā)生的糧食戰(zhàn)爭，將作物育種理論與中國糧食安全戰(zhàn)略相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生樹立“大食物觀”，進一步通過對比中外農(nóng)業(yè)科技發(fā)展，解析種質(zhì)資源“卡脖子”問題，激發(fā)學(xué)生使命擔當；在智慧農(nóng)業(yè)和未來農(nóng)業(yè)文明展望模塊中，講授農(nóng)業(yè)遙感、物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)場、太空農(nóng)業(yè)概念的同時，拓展介紹中國衛(wèi)星遙感（如北斗衛(wèi)星）、5G、太空探索領(lǐng)域的快速發(fā)展和各項技術(shù)在國際中的領(lǐng)先地位，增強學(xué)生科技報國的信念，使專業(yè)教學(xué)與價值引領(lǐng)產(chǎn)生深度共鳴。

（五）第二合：質(zhì)量督導(dǎo)的“閉合”

課程構(gòu)建了“多級督導(dǎo)一雙向反饋”教學(xué)質(zhì)量保障體系。多級督導(dǎo)包括：學(xué)院教學(xué)督導(dǎo)和課程負責(zé)人定期聽課，現(xiàn)場記錄教學(xué)薄弱環(huán)節(jié)并提出針對性改進建議；邀請和組織學(xué)科相關(guān)教師隨堂聽課，建立教師協(xié)同發(fā)展機制，定期圍繞教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、課堂氣氛等關(guān)鍵環(huán)節(jié)召開研討會，形成有針對性的教學(xué)方式改進方案。雙向反饋措施則通過匿名調(diào)查問卷、隨堂詢問等，了解學(xué)生對課程的評價、意見和建議，這種將督導(dǎo)評價、同行評議與學(xué)生反饋相貫通的閉環(huán)管理機制，有效提高了課堂內(nèi)容的更新率與教學(xué)模式的創(chuàng)新性。

三、“三優(yōu)兩合”教學(xué)模式實踐效果與未來課程優(yōu)化建議

課程實施后對374名修課學(xué)生進行追蹤，通過發(fā)放調(diào)查問卷的方式了解學(xué)生對課程的評價，共回收有效問卷289份（有效率 77.27% ）。針對課程價值認知、目標達成度、內(nèi)容吸引力等6個維度開展教學(xué)評估。調(diào)查問題具體包括以下6個問題。問題1：課程開設(shè)的重要性；問題2：是否了解課程設(shè)置的目的；問題3：對課程內(nèi)容是否感興趣；問題4：該課程是否幫助你更好地了解農(nóng)學(xué)專業(yè)；問題5：對課程的滿意度；問題6：學(xué)習(xí)課程的主要收獲和意見、建議。數(shù)據(jù)顯示：58% 的受訪者肯定了課程開設(shè)的必要性，其中20% 的學(xué)生高度認可該課程價值； 96% 的學(xué)生能理解課程設(shè)置的育人目標，僅 4% 存在認知偏差；84% 的學(xué)習(xí)者表現(xiàn)出持續(xù)學(xué)習(xí)興趣，特別是在食品與人類文明、未來農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)等交叉領(lǐng)域的章節(jié)，這為后續(xù)課程內(nèi)容的安排調(diào)整提供了量化依據(jù)。詳見圖3。

此外，課程顯著改善了學(xué)生對農(nóng)學(xué)專業(yè)的認知， 94% 的受調(diào)查者認為其有效輔助了專業(yè)分流決策。在滿意度評價中， 26% 的學(xué)生給予“非常滿意”評級， 56% 選擇“基本滿意”。調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生在該課程的核心收獲主要聚焦于兩個方面：一是全面系統(tǒng)地了解了農(nóng)業(yè)文明的演替過程及對人類文明的主要貢獻，認識到農(nóng)業(yè)文明對國家經(jīng)濟社會發(fā)展大局的必要性，增強了立志解決國家重大農(nóng)業(yè)戰(zhàn)略需求的使命感；二是系統(tǒng)了解了新農(nóng)科理論和核心關(guān)鍵技術(shù)，熟悉了專業(yè)相關(guān)的國家戰(zhàn)略、方針和政策，了解了國內(nèi)外的最新成果、理論前沿與發(fā)展趨勢。典型反饋如“課程顛覆了我對農(nóng)業(yè)即面朝黃土背朝天的刻板認知”“無人機植保案例使我們理解了學(xué)科交叉的應(yīng)用意義”等。

通過反饋可知，部分同學(xué)認為農(nóng)業(yè)文明與智慧農(nóng)業(yè)導(dǎo)論課沒有專業(yè)課重要，對本課程非常感興趣的學(xué)生人數(shù)較少，少部分學(xué)生對課程內(nèi)容不感興趣；學(xué)生在反饋中也指出，課程存在對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的就業(yè)方向普及不夠以及作業(yè)量偏多等問題，且由于新冠疫情的影響部分課程采用網(wǎng)絡(luò)授課，課堂互動性較少，對授課效果有一定影響。主要原因除了學(xué)生自身對農(nóng)學(xué)不感興趣、社會家庭環(huán)境影響等原因外，也存在因設(shè)定是導(dǎo)學(xué)課程所以內(nèi)容設(shè)置較淺、未能深入展開講授等課程設(shè)置方面的問題，也為今后課程的優(yōu)化和改進指明了方向。

教學(xué)問卷體現(xiàn)的成效評估也顯示了該課程未來的優(yōu)化空間。首先，部分同學(xué)仍存在對課程定位的認知偏差，認為導(dǎo)論課重要性低于專業(yè)課程（ 14% ），導(dǎo)致學(xué)習(xí)動力不足。其次，在內(nèi)容供給維度，部分同學(xué)反饋課程存在“廣而不精”的矛盾，并提出了期望課程內(nèi)容能增設(shè)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)就業(yè)前景的深度介紹、提高知識點專業(yè)性和高難度內(nèi)容占比等建議。最后，在教學(xué)實施環(huán)節(jié)，部分學(xué)生反饋課堂討論深度應(yīng)進一步提高。上述問題的產(chǎn)生折射出大類培養(yǎng)課程普遍存在的問題——導(dǎo)論課定位帶來的內(nèi)容廣度與深度失衡、新興技術(shù)模塊與傳統(tǒng)知識點的整合存在較大難度?；诖?，課程后續(xù)建設(shè)提出三階優(yōu)化路徑：一是建立“基礎(chǔ)模塊 + 進階專題”的彈性課程架構(gòu)，結(jié)合“大班授課 + 小班研討”模式；二是增設(shè)“農(nóng)業(yè)職業(yè)發(fā)展”等實踐導(dǎo)向單元，重塑課程內(nèi)容，選取“農(nóng)業(yè)發(fā)展簡史”與“智慧農(nóng)業(yè)”模塊分別增設(shè)實踐課堂；三是進一步構(gòu)建“線上資源學(xué)習(xí)一線下深度研討一田間現(xiàn)場教學(xué)”的混合式教學(xué)模式，進一步結(jié)合“人工智能（AI） + ；課程建設(shè)，實施精準學(xué)情干預(yù)。

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[責(zé)任編輯：朱松琳]