基于质量工程的农业资源与环境专业课程教学范式的构建与实践

王有宁 刘牛 徐运清 章爱群 李国元

[摘要]通过引进教学范式概念，在国家质量工程建设背景下，围绕农业资源与环境专业课程教学和改革，从课程体系化范式、课程模块化范式、创新实践课程范式三个方面构建农业资源与环境课程教学范式，为相关院校农业资源与环境专业质量工程建设提供一定的参考。

[关键词]农业资源与环境;质量工程;课程范式

[中图分类号]G642[文献标识码]B

2007年教育部下发《关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的意见》，我国高等教育开始实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程（简称“质量工程”）建设，这是继211、985、示范高职院校计划之后，我国高等教育领域实施的又一项重要工程，是新时代继续深化本科教学改革和提高教学教育质量的重要措施。国家实施的“质量工程“建设以提高学生培养质量为目标，在专业设置和专业结构调整、课程和教材建设、实践教学和人才培养改革、高水平教师队伍建设、教学质量监控体系和评估创新、对口支援西部高校等六大方面进行的建设和改革。其中课程和教材建设是提高本科教育教学质量的关键环节。农业资源与环境专业是农业院校的老牌”新兴“学科专业，该专业的前身是农业院校开设的土壤与农业化学及植物营养学科专业，是传统的农学门类专业，而到20世纪90年代，我国农业取得了快速发展，随之也出现了大量的水土资源短缺、土地退化、土地沙化、土壤肥力下降等农业资源和环境领域的问题，走可持续发展道路是合理利用农业资源和保护农业环境的必然选择，以中国农业大学为代表的一些高校随之建立了资源和环境学院，并根据1998年教育部颁布的《普通高校本科专业目录和专业介绍》要求，在土壤学和植物营养学传统学科基础上合并了农业环境保护、渔业资源、部分农业气象而组建形成了新兴的农业资源与环境专业，并且隶属于环境生态学门类。该专业也顺应国家提倡的“资源节约型和环境友好型社会”建设战略目标，主要协调解决农业发展和环境资源矛盾，而培养农业可持续发展的专门人才。随着近20年的发展，开设农业资源与环境专业的院校逐年增多，但就业情况却很不乐观，据教育部学生质量和就业统计资料显示，农业资源与环境专业学生毕业从事本专业工作的比例不到30%，究其原因，笔者认为与该专业学生培养目标和专业课程教学有一定的关系，为此，通过引进教学范式概念，在国家质量工程建设背景下，围绕农业资源与环境专业课程教学和改革，从课程体系化范式、课程模块化范式、创新实践课程范式三个方面构建农业资源与环境课程教学范式，以其为相关院校农业资源与环境专业质量工程建设提供一定的参考。

1 农业资源与环境专业课程教学范式涵义

1.1 课程“范式”内涵

范式一词在科学界的流行源于库恩的《科学革命的结构》（1962年）书中多次提及范式概念，是在某领域中决定整体共同问题的解答方式和该领域的科学发展，所以范式也可以是模式、形式和图式，但也有别于这三者，是一种共同问题具体的思维形式和研究方法，是一种几乎固定的解题思路和办法。在教育教学领域引起广泛关注和教育研究者的青睐，也不断出现了范式教育相关研究，如“教育范式”、“教学研究范式”、“课程范式”等。将范式运用到课程研究领域也就形成了课程范式，是人们对不同专业课程规定的基本界定和解释，是课程特点理性分析和认识，并对课程教学内容、方法等内容的研究。

1.2 农业资源与环境专业课程教学范式涵义

农业资源与环境专业是在传统土壤学、植物营养的学科基础上融合水土资源、农业环保、水土保持、3S技术等学科而形成的一个专业学科，专业课程教学范式涵盖农业、资源、环境三大领域，面向与农业生产活动有关的光温水气候资源、土壤和地下地表水资源、植物动物微生物等生物资源、适宜性和潜力分析的土地资源、矿质养分相关的矿产资源，由农业相关活动引起的全球气候变化、大气污染、面源污染、土壤退化等农业环境问题，以及农业资源与环境因素时空变异的遥感监测和信息决策等内容，目前学科体系和框架基本形成，基础课程主要是地质地貌学、植物生理学等学科;主干课程包括土壤学、植物营养学和土壤农化分析，遥感与信息技术等。人才培养目标为培养德、智、体、美全面发展，具备农业资源与环境科学的基本理论、掌握资源的开发、管理与利用的基本方法，同时具有创新精神，能在农业、林业、环保、资源等部门或单位从事农业资源管理及利用、农业环境保护、生态农业、资源遥感与信息技术的应用、教学、科研、管理等工作的具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才。主要学习农业资源的管理、农业环境保护、农业生态建设、资源信息技术等方面的基本理论和基础知识;掌握土壤资源调查与评价方法、植物营养与施肥技术、农产品质量分析与安全、生态效益分析、精准农业等方面的方法与技术;具有农业资源高效和可持续利用、对农业资源和环境进行信息化管理等方面的基本能力。

2 農业资源与环境专业课程教学范式构建

2.1 体系化课程范式

该专业面向农业农村问题和社会需求，以服务于国家经济建设、农业发展和农民增收为主要目标，面向全国，研究农业资源环境领域中的理论与方法、农业发展战略、区域布局与结构调整、农业生产实用技术等问题，培养农业高级人才。主要研究领域涉及现代土壤、植物营养与肥料、农业微生物、资源遥感与数字农业、农业生态环境保护、节水农业、区域农业发展、农业资源管理与利用等。以土壤学、植物营养学、信息技术为基础，以植物营养与肥料、农业遥感与信息、农业土壤、农业微生物资源与利用、农业生态、农业区域发展等为核心课程，形成相应的三大课程体系化范式，在土壤分支包括土壤物理、土壤化学、土壤地质、土壤生物、土壤制图、土壤发生、土壤分类等传统课程，加上与农业生产和粮食安全密切相关的土壤污染、土壤保护等重点课程形成土壤分支范式。植物营养分支在植物生理、植物营养、生物化学等传统课程范式基础上，完善形成以植物养分诊断、作物施肥管理、肥料加工生产、废弃物资源化等为主要教学的植物营养与肥料课程体系范式。在信息技术分支拓展形成C语言、R语言、数据库、遥感基础、地理信息、图像处理、土壤调查、土壤制图、农业区划等信息技术课程体系范式。总体而言，农业资源与环境专业应以植物营养、肥料及施肥技术、土壤培肥与改良、土壤植物互作、耕地质量监测与保育、碳氮循环与面源污染、土壤耕作与种植制度、农业布局与区域发展、农业资源利用与区划、农业遥感、草地生态遥感、智慧农业、食用菌遗传育种与栽培、微生物资源收集、保藏与发掘利用等课程为主形成专业课程体系范式，为该专业国家质量工程建设提供基础。

2.2 模块化理论课程范式

根据社会对农业资源与环境专业人才的能力要求，紧紧围绕现代土壤、植物营养与肥料、资源遥感与数字农业、农业生态环境保护、农业资源管理与利用等五个能力的培养，建立了适应于应用技术型人才培养的模块化课程范式，该范式由培养学生基本知识和专业素养的通识教育课程，学科基础课程和使学生具备专业知识和基本技能的专业核心课程、专业方向课程以及实践类课程组成，课程模块对培养要求起到绝对的支撑作用。通识教育模块范式由素质教育模块、英语模块课程、计算机模块课程、体育模块课程和创新创业模块课程等五大模块构成，着重培养大学生通识性知识。学科基础课程范式包括高等数学、线性代数、概率统计、无机及分析化学、有机化学、基础生物化学、大学物理、植物学、植物生理学、遗传学、微生物学、分子生物学、土壤学、植物营养学、地质地貌学等课程。专业核心课程范式包括土壤地理学、土壤农化分析、土壤农化分析实验、施肥原理与技术、植物营养研究法、肥料工艺与肥料资源利用、土壤资源调查与评价制图等课程。专业方向课程范式包括水资源学与农田水利学、土壤退化与整治、土壤环境与食品安全、土壤污染与防治、物理化学、测绘学、环境信息系统、遥感与图像处理、测绘与制图学、仪器分析、气象学、清洁生产等课程。实践类课程范式包括基础实践、专业课程实习实践、创新创业综合实践、生产实习实践和毕业实践等环节。通过素质教育和专业教育模块设置，培养具有自然、人文、工程等思维和能力集一身的应用型农业资源与环境专业人才。

2.3 创新型实践课程范式

为了改变传统“重理论，轻实践”的教学现状，农业资源与环境专业人才培养应提升和强化实践教学，实施“课程实验+认知实习+业务实践+实习实训+毕业设计”相结合的创新型课程范式。课程实验是实践教学的基础环节，根据培养目标开设课程全部设置实验课时，课时数可设置为8、16、32、64学时不等，并设置3～4周课程实验集中教学周，充分加强实验环节，提高实验实践效果，夯实现代土壤、植物营养与肥料、信息技术等理论并极大提高农业资源与环境实践技能。认知实习是实践教学的必要环节，主要以专业认知实习、土壤地理和土壤、环境监测、农化分析、植物营养、肥料生产、农资营销等能力培养为抓手，使学生全面熟悉农业资源与环境专业培养目标和要求，牢固专业思想和就业指导。业务实践是实践教学的重要环节，设置集中一学期土壤肥料、植物营养试验、土壤调查制图、环境监测分析等业务实践，发挥双师型师资优势，利用校企合作模式，实施校内校外导师负责制，极大提高农业资源与环境专业人才的应用创新技能。实习实训是实践教学的提升环节，重点建设校内农业资源与环境综合实习实训基地，结合大学生“挑战杯”、“大创赛”、“互联网+”大赛、“三创”赛等学科竞赛，培养学生创新创业能力和专业应用实践能力。毕业设计是实践教学的落实环节，设置一学期时间开展农业资源与环境专业学生毕业实习，并能独立完成田间试验及土壤植物测试分析工作，具备一定的农业资源与环境专业实践创新能力，服务地方经济建设和适应农资相关企业需求。

3 农业资源与环境专业课程范式面临的挑战

3.1 农业资源与环境区域化背景下课程范式挑战

农业资源与环境专业课程涉及面广，加上自然地理和气候环境等要素的地域差异，我国各地区农业区域化差异明显，农业资源与环境的空间地理分布极不均衡，全国有近50所院校设置了农业资源与环境专业，分布在以下几类院校：以浙江大学等为代表的综合性大学，以东北师范大学等为代表的师范类院校，以中國农业大学、南京农业大学等为代表的农林类院校，地区差异、院校类型等影响也给该专业范式教育带来巨大挑战，专业人才地区培养各有特色，如中国农业大学资源与环境专业历史悠久，学科群体发展快速，是本领域的龙头专业，也是在全国农业资源与环境专业唯一拥有两名两院院士的单位，重点围绕植物与土壤互作、华北耕地保育、北部农用地分等与质量监控、北方有机农业与生物多样性研究、华北农业环境保护与监测等研究和培养，而西北农林科技大学资源与环境专业侧重与西北黄土高原土壤保护、生态治理和果树营养及诊断等的研究。今后应该加大对该学科范式的界定，并能形成符合本领域的独特的农业资源与环境专业课程范式，必将有利于该专业的良性发展和社会对口需求。

3.2 粮食安全背景下课程范式挑战

我国粮食安全根本取决于土地资源数量和耕地质量，存在于农村农民种粮的积极性，提高农业科技力量和科技水平的发展。由于目前我国的可耕地资源逐渐减少，农业资源与农业环境不断退化，在粮食安全背景下，农业资源与环境专业应该发挥积极作用，并形成相应的学科和课程范式，

4 结语

近些年，国家大力提倡生态文明建设，实施乡村振兴、一带一路建设、第二次青藏高原科学考察等一系列重大战略计划，并且正在开展全国测土配方精准施肥计划、土壤第三次普查、污染源普查、土地第三次调查等相关工作，需要大量具备土壤肥料、农业环境保护和资源调查评价技术的创新应用人才。全球气候变化对农业资源与环境影响也越来越大，未来我国农业资源利用与农业环境保护的矛盾日益紧张，农业资源与环境专业人才市场需求也很大。为此，农业资源与环境专业人才培养应在国家质量工程建设要求下，强化传统农业基础，不断创新人才培养，构建和实践专业课程范式研究，不断优化课程建设和教材建设，服务现代农业和农业环境保护。

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