工科高等院校农学概论课程改革探索

2019-03-22隋媛媛张劲松于海业韩丽曼

长春师范大学学报 2019年4期

隋媛媛，张蕾，张劲松，于海业，张强，徐岩，韩丽曼

(吉林大学生物与农业工程学院，吉林长春 130022)

以学生为中心的课堂教学，指以学生的学习、发展和学习效果为中心，构建课程教学内容、评价体系，激发学生的学习主动性、思考独立性、心态积极性和专业热衷性，有效开发学生的潜能。农学概论是工科高等院校农业机械化及其自动化、农业电气化及其自动化等农业工程类及农学专业普遍开设的基础课程，为农业工程类学生的课程设计、毕业设计、农业机械机具设计等教学和设计环节提供理论及实践支撑。

1 围绕授课对象完善课程体系建设

农学概论通常被列为通识教育课程或专业教育课程。多数院校将其列为必修课，也有院校列为选修课，但培养目标截然不同。通识教育课程的教育目标是培养学生的独立思考能力，让学生对该课程有广泛的了解和认识，扩大学生的基础知识面；而面向农业工程类专业学生开设的农学概论课程，侧重点在于将农业机械与农艺充分结合，工程设计充分体现农艺的基础，针对不同作物、不同生育时期、不同作业功能设计不同的农业机械。农学概论课程旨在让具有工科背景的农业工程类专业学生掌握农业生产中涉及的土壤、水、种子、南北方耕作制度以及栽培措施、常见作物的生长规律等内容，提高学生将农机与农艺相结合的意识。

2 针对知识结构促进教学内容深化

面向农业工程类专业学生开设的农学概论课程，内容一般涉及土壤学、作物学、栽培学、植物保护等多学科交叉知识，从章节上可分为“土壤的基本物质组成”“土壤水”“土壤空气”“土壤结构与孔性”“土壤的物理机械性质”“土壤耕性”“作物育种与种子生产”“作物营养与施肥”“种植制度”“作物生长发育与产量品质”“作物栽培技术”“作物的病虫草害”等。有些院校也会以作物专题形式向学生介绍玉米、水稻、小麦等主要作物生育时期的生长变化规律。农学概论课程基本概念多、涵盖面广，看似松散的课程内容实际包含着较强的逻辑关系。因此，高校要围绕学生的接受程度和思维方式进行教学内容与实验内容的安排。学习农学概论课程的意义在于将农业机械与农艺相结合，了解作物的生长习性，掌握农业机械作业过程对作物、土壤可能存在的影响。这是区别于一般农学课程的根本之处，因此在课程内容安排上必须着重体现以学生为中心的农机农艺相结合。

如第一章“土壤的基本物质组成”，旧课程大纲中主要向学生介绍土壤的形成过程、土壤中含有的矿物质和有机质、土壤中物质转化三部分主要内容；而在修订后的课程大纲(新大纲)中，虽然主体内容仍是土壤中矿物质、有机质以及物质转化，但侧重点转变成作物根系生长对土壤的机械作用、植物生长土壤中矿物质与有机质的变化以及秸秆在土壤中的转化状态，旨在让学生掌握作物生长与土壤环境之间的相互作用。在第二章“土壤的孔性与结构”中，旧课程大纲中只介绍了土壤孔性和数量、土壤结构及其类型，新大纲则更侧重于不同性质与数量的土壤孔隙对作物生长的影响、不同类型的土壤结构对机械作业可能产生的影响。相较于旧大纲的内容，作物、农业机械在新大纲每个章节中都能得以体现，便于学生了解农学概论课程对生产实际的重要性。

为体现以学生为中心的教育思想，需注重对学生进行启发式教育，让学生了解土壤的物质组成、性质等。以第一、二章为例，土壤有机质、矿物质以及物质转化程度不同，会导致土壤的孔性和结构发生变化。如土壤中有机质含量多，颗粒较为细小，孔隙数量会变多，结构也会变得松散。如果单独进行第一、二章的讲解，学生了解土壤中包含有矿物质、有机质以及不断进行的物质转化，却很难建立二者之间的互作关系。因此在进行第一章节教学时要向学生渗透“土壤中不同含量的有机质、矿物质对土壤性质、作物生长会有哪些影响”等类似问题，有针对性地引导学生建立知识结构。在进行第二章节教学时同样要设立问题：“土壤中不同含量的有机质、矿物质对土壤性质会有哪些影响？”并分别以东北黑土、云南红土的营养成分进行分析，对比两者土壤中存在的孔隙、结构的不同，让学生从感性认识提升到理论高度，提高学生分析问题、归纳问题的能力。

3 遵循认知规律合理应用教学技术

如今，视频、动画、故事等教学技术已经得到普遍应用，但教师仍然依据课程内容安排相应的视频、动画等。教师作为主讲人，要保持较长时间的注意力，以讲解知识点、建立知识结构、观察课堂动态、吸引学生注意力、维持课堂秩序等。研究表明，学生一堂课45分钟的注意力分配规律呈现曲线变化趋势，即上课至第10分钟，学生兴趣呈现指数型下降；第10～35分钟处于较低水平；第35～45分钟逐渐回升。因此，教师应该善用各种教学技术并将其有效融合，合理安排教学内容。

新大纲按学生注意力的分配规律重新设计课程内容。以第一章为例，课程的回顾与导入是必不可少的教学过渡环节，安排在第1～5分钟进行；与导入相对应，以机械耕作与土壤的相互作用等生产实际中遇到的问题引出“土壤的基本物质组成”等教学内容，引导学生从书本到生产，增加课堂的趣味性，安排时间为第5～10分钟。依据学生的注意力集中情况，教师可以播放视频、动画等吸引学生，进而辐射课程知识点。视频、动画的时间太短(不足30秒)难以激发学生的兴趣，但时间太长(超过5分钟)又容易分散学生的注意力。因此，视频、动画的插入时间很重要，需根据学生的注意力合理安排课程内容。

以第一章“土壤的基本物质组成”为例。教师从农业机械耕作与土壤的相互作用引出土壤知识点，它为人们的衣食住行提供基本支撑，对生态环境起到调节作用，为植物生长提供机械支持和营养元素，这部分用时3分钟。由土壤能够实现这些功能，提出问题：“土壤为什么具有这样的功能？”从而提炼出土壤形成的关键时期和形成过程，这部分用时7分钟。紧接着，播放视频“大自然土壤形成”，穿插土壤形成过程回顾，用时3分钟。播放后请学生讨论：土壤中有哪些基本物质组成？这些物质分别有哪些功能？用时5分钟。由土壤具有的这些功能，教师和学生共同引出知识点，阐述土壤肥力定义及类型、土壤三相、土壤矿物质、土壤质地，用时12分钟。插入图片“沙漠树——梭梭”，引导学生观察其根系及树冠生长情况，阐述根系生长与土壤环境的相互作用，进而辐射土壤有机质的分布、存在状态、转化过程以及影响有机质分解和转化的因素，用时12分钟。最后总结课程知识点，进行课堂小测试，并介绍下节课程内容，用时3分钟。

提出问题、学生讨论等是课堂中常用的与师生互动的方式，便于唤起学生的注意力。若能实现学生主导课堂，对学生知识结构的形成将会起到非常积极的作用。翻转课堂以学生讲解为主，教师把握知识点的准确度、课堂进展程度以及学生间的交流与互动等内容，并根据课堂氛围、教学重点难点进行相应的补充和讲解。在一个教学周期中，教师可以尝试让学生在每一次课(2学时)中以一个知识点的方式进行翻转；或者以一次课为单元，由全班同学分组进行翻转，分1～2次进行。翻转课堂的形式使学生感到新奇，主讲人由教师换成自己熟悉的同学，促使其更加集中精力参与课堂教学。同时，这样的形式促使学生间形成榜样的力量，从而吸引更多的学生加入翻转课堂。

4 强化教学相长改革考核评价体系

教学相长能促进教师的教、学生的学。教师的教学活动由学生来评价，学生的学习行为由教师来评价，两者相互促进、共同进步。翻转课堂、讨论式教学等以学生为中心，旨在发挥学生创造性思维的课程改革使学生的评价体系更为宽泛。而在学生短短几分钟的阐述时间内，教师很难做到与小组内每位学生进行深层次交流，因此建议采用多元化考核评价体系。旧大纲考核标准为出勤与平时成绩占总成绩的10%，理论试卷成绩占70%，实验成绩占20%。在翻转课堂中，学生的课前准备、课堂表现、课后评价等环节均采用学生互评机制，并计入平时成绩中。因此新修订的大纲考核体系为平时成绩占15%，出勤占5%，实验占20%，理论试卷占60%(闭卷)。

为体现以学生为中心的教学改革思想，提倡学生将更多的精力投入到知识结构构建、课堂思考中，因此在理论试卷考评中对试题进行了一定程度的改革。课程主体内容结束之前，学生以作业形式每人出5道题，题型、题量自由，原则是不能重复随堂测验试题。期末试卷会根据学生的出题情况择优录用，一般占试卷题量的10%。学生通过认真思考、题型设计、知识点整合等方式将知识点揉合，同时进行复习和总结。如果5道题都采用这种方式进行，学生对本门课程就会形成一个清晰的知识结构，这种题型被纳入期末试卷中的可能性就比较大；有的学生敷衍了事，将课堂中讲过的内容以问答的形式出题或是在网上下载一些题库，这种题型大多不会被采纳。这两种现象几乎每年都会出现，这也带来一个问题：认真思考的学生设计题型被采纳的多，成绩自然会高，因此教师要对被采纳题型进行再次修正。此外，学生设计的题型往往以一个知识点为辐射，可能存在“同问不同答”现象，因此需要进行再次修改，以提高试题的针对性和准确性，这也是学生参与课程评价的间接表现。

课程评价体系改革使学生的成绩不再局限于教师给定的课堂成绩，还与其自身的相互评价、自我评价、相互考评息息相关，更为公平公正。