“设施农业环境学”课程教学实践及改革探讨

张志忠 吴菁华 刘爽 柯彦 王景荣 张璐 邱栋梁

摘   要   以福建农林大学设施农业科学与工程专业核心课程“设施农业环境学”为例，分析了目前课程中存在的问题（适宜的专业教材缺乏，相关课件及辅助资料不完善;网络教学平台利用不充分，教学效果的反馈和跟踪困难;教学案例的筛选与组织有待加强，人文素质培养环节需要重视），提出了改革措施（精心组织问题和案例讨论，提升学生学习兴趣;结合多元化考核和教学效果跟踪，提高授课效果;加强学生的人文素质培养，提高其环保意识、农产品质量安全意识等）。

关键词   设施农业科学与工程;设施农业环境学;教学改革;专业核心课

中图分类号：G420   文献标志码：C    DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.25.023

我国现代设施农业起步较晚，20世纪末逐步建立了以日光温室和塑料大棚为中心，配合阳畦、温床、地膜覆盖、遮阳网和玻璃温室等多种类型并存的设施农业体系。此后进入迅速发展阶段，2002年我国一跃成为世界第一的设施农业大国，同年教育部审定批准了西北农林科技大学首次设立设施农业科学与工程专业[1]，该专业隶属于农学植物生产类。截至目前，全国共有42所院校开设此专业（部分高校按都市园艺方向招生），其中山东最多，有7所高校;云南、河北和新疆各3所;江苏、西藏、安徽、陕西和辽宁各2所;其余16所分布在其他省份。设施农业科学与工程专业每年毕业本科生人数达1 500～2 000人，是设施农业领域从事生产、科学研究、工程建设和企业经营管理等方面工作的高级技术人才，也是设施农业科学与工程、蔬菜学、果树学和农艺与种业等方向硕士研究生的重要生源。

近年来，我国设施农业发展不断升温。据农业部统计，2017年全国大中拱棚设施面积达370万公顷，占世界设施园艺面积的80%，其中连栋温室面积99.9万公顷，占全国设施面积的27%，玻璃温室9 000 hm2，仅次于荷兰（10 800 hm2），位居世界第二。作为设施农业发展最高级阶段的代表，植物工厂也遍地开花，如中国科学院植物研究所和福建三安集团共同发起成立的福建省中科生物股份有限公司將在福建省打造全球最大的植物工厂。这预示了未来农业的重要发展方向，对于助推我国现代农业转型升级具有重要意义，植物工厂也被世界各国列为高技术战略新兴产业。鉴于设施农业的蓬勃发展，相关专业技术人才的缺口将日趋严重。相对于其他新兴专业而言，设施农业科学与工程专业发展相对缓慢，专业的社会认知程度较低，人们对该专业的理解也存在较大偏差，给该专业的发展带来一定影响[2]。专业建设的核心内容是课程体系的设立，课程建设也是教学改革的核心，能够直接反映教育目的和培养目标，是提高人才素质、保障教育质量的核心环节[3]。

本文以福建农林大学设施农业科学与工程专业核心课程“设施农业环境学”为例，分析设施农业科学与工程专业课程建设中存在的问题及其教改思路。“设施农业环境学”是农业环境问题、设施小气候调控和植物栽培技术等有机结合的综合性课程，其教学重点是突出园艺设施生产外部大环境和内部小环境的控制理论和技术基础。笔者长期承担本课程的教学任务，积累了比较丰富经验，同时也发现了课程设置和教学过程存在的问题，急需进行相关教学改革。

1 “设施农业环境学”课程教学中存在的问题

1.1 适宜的专业教材缺乏，相关课件及辅助资料不完善

教材建设是事关未来的战略工程、基础工程，教材体现国家意志[4]。教材对于课程建设的重要性毋庸置疑，但目前国内尚没有与本课程完全对应的教材。目前，高校采用的教材有2类：1）《农业环境学》这类教材注重农业环境大问题，基本没有涉及设施农业的特色;2）《设施农业环境工程学》这类教材仅限于设施内部小环境调控，且大多内容以北方的日光温室为主，和南方地区的气候特点完全不同。目前尚没有将二者有机结合在一起的教材，这对于课程教学造成了一定困难。目前，已出版的相关教材和课程吻合度较低，农业环境污染和治理案例严重不足，偏纯理论的教材和陈旧案例难以引起学生的兴趣，和本专业结合度较低。前期对福建农林大学设施农业环境学课程教学调查的结果也反映了这一现状，认为设施农业环境学课程重要的学生超过80%，但只有42%的学生认为设施农业环境学课程教材设置符合自己对专业期望，37%的学生不清楚二者之间的关联度，20%的学生认为关联度很低。

1.2 网络教学平台利用不充分，教学效果的反馈和跟踪困难

2015年教育部提出推进“互联网+”，构建教育资源云体系工作，网络教学是重要建设内容之一。目前各高校大多有建设自己的网络教学平台，但普遍存在内容更新慢、学习环境受时间和空间局限和学生网络学习兴趣难以持久等问题。网络教学必须要注重和完善各种功能，才能真正承载师生对网络教学的期待与希望，才能保障网络教学的质量[5]。福建农林大学网络教学平台建设已经较为完备，但目前大多课程并没有充分利用这一平台，造成了资源浪费，同时由于网络平台自身的局限性，师生之间全天候的即时交流沟通困难，课后对于相关问题的讨论缺乏有效途径。设施农业环境学课程参加了2016年和2017年连续两年的校级课程评估，评估结果均为优秀，排在福建农林大学园艺学院所有参评课程的前列;学生评教成绩也较为理想，但这些评价均是面对课程的某一学期教学效果，很难反映对学生的长期影响。

1.3 教学案例的筛选与组织有待加强，人文素质培养环节需要重视

课程涉及面广，单纯依靠课堂理论讲授难以实现理想的教学效果，如何筛选课堂讨论案例，并对相应的组织形式进行探索，充分发挥学生学习的主观能动性是必须加以重视的问题。目前的授课模式存在一定的缺陷，前期调查结果显示学生参与课堂互动的积极性不高，多数学生希望对本课程进行全方位的教学改革，但侧重点各有不同。农业专业知识大多是长期的经验积累，很难有吸引人的新亮点，加之知识点零碎，课题教学往往陷于满堂灌方式，学生也无所适从，教师知识丰富而收效甚微。设施农业环境课程的受众是今后从事农业生产的中坚力量，这一群体的环保意识对于我国农业生产和农产品质量安全至关重要，因此在课程理论知识讲授的同时，进行必要的人文素质培养无疑至关重要。

2 “设施农业环境学”课程的教改措施

2.1 精心组织问题和案例讨论，提升学生学习兴趣

“设施农业环境学”涉及学科广泛，知识点庞杂，通过案例讨论可以调动学生学习主观能动性，克服满堂灌式的弊端;充分利用现代教学媒介如多媒体、网络等提高教学效率;引入互动式、启发式等教学手段，提高学生的学习兴趣，增强教学效果。针对南方地区特点补充“设施农业环境学”领域最新案例，提升学生学习积极性积极开发课堂问题式讨论，尝试不同的组织形式，全方位提升学生的学习积极性。针对不同学生特点选择不同案例和问题展开讨论，对某一问题的优缺点或利弊进行分析，结合课程理论知识的传授，激发学生学习积极性。如我国2020年农药、化肥零增长规划;青山绿水就是金山银山的理念;退耕还林还草还湿地政策;上海世博会土壤修复技术;以色列沙漠地区节水农业;近海赤潮问题;金属土壤污染;紫金矿业污染事件和设施农业发展导致盐碱化问题等。

通过组织经常性教学讨论，参加教学会议等方式持续提升课程相关人员教学能力。提升教师教学能力的同时，课程改革也积极引导本专业研究生参与，这一做法有利于教改效果的长期综合评价，有的放矢地选择改革内容。本科课程教学目标是为了学生今后从事相关工作或进一步深造服务，教学最终效果短时间难以显现，在学期间学生反馈可以部分反映教学效果，但难以和最终学生对相关知识的应用能力挂钩。让本专业研究生参与教改项目，尤其是本校本专业研究生参与，能在一定程度上弥补这种缺陷，研究生更能体会到本科相关课程的重要性，对课改内容和方法均可提出具体看法，可增强课改成果的实用性。

此外，扩充课件概念，全方位提升授课内容完整性和吸引力也有助于课堂教学效果的进一步提升。课件的概念一般局限课堂PPT，本课程教学过程中从教学案例、网络问卷实时反馈、农业环境学领域热点问题和国家宏观政策等方面广泛收集素材，建设全方位的课件系统。

2.2 结合多元化考核和教学效果跟踪，提高授课效果

目前主流教材无论是理论内容还是实践技能都和福建省具体情况存在差异，单一笔试考核模式无疑会受教材局限而不够深入。改进学生成绩评估模式，注重通过平时考核，可以有效增强学生学习主观能动性。改变单一考核方式，改进考核内容、教学过程中的常态化考核、突出能力考核等是有效措施;弱化期末考试比例，也有助于改善考风和学风。本课程教学过程中制定了详细的平时成绩评定标准，对每次作业、课堂讨论和实验报告均制定详细的评分标准和参考答案，增加课程相关内容的社会调查，或将社会调查和实验课教学结合，避免验证性实验课简单重复理论知识的枯燥感，增强学生的学习兴趣。

同时充分利用学校网络教学平台，辅助即时通讯工具等完善师生交流和学生自学体系，实现教学效果的及时反馈和长期跟踪。除学校网络教学平台外，建立课程QQ群或微信群，利用博客等手段补充最新研究成果，增强课程吸引力;利用问卷星等手机APP布置作业、即时收集学生反馈，考察学生对知识的掌握程度和对热点问题思考，及时调整教学内容和方法。

课后（课尾）5分钟教改，提升学生对教学的参与度。45分钟满堂灌的教学效果不理想，笔者在前期教学中在课后（或课末）5分钟总结本次课程内容，并就相关话题和学生进行讨论、答疑解惑，发现这一手段对于提升教学效果大有裨益，学生反馈积极，有助于接受课堂内容，增强学生学习兴趣。这方面的教改目前尚未引起重视，今后将继续探索这方面教改新思路。

2.3 加强学生的人文素质培养，提高其环保意识、农产品质量安全意识等

人文素质教育是人才培养中不可或缺的部分，这已被长期的人类教育工作实践所证明[6]。加强大学生综合素质教育是各国高教改革的重点，大学生仅有专业知识是不足以担当各方面骨干任务的，还必须具有较高的思想文化素质，加强大学生人文素质教育对高校发展和人才培养具有重要的战略意义[7]。“设施农业环境学”课程的受众是今后从事农业生产的中坚力量，这一群体的环保意识对于我国农业生产和农产品质量安全至关重要，结合课程理论知识讲授进行人文素质培养无疑至关重要。课堂讲授过程中通过选择特色案例、组织学生讨论，在专业大实习过程中安排和农业环境学有关的参观学习内容，设置能够培养和提高学生动手能力和创新能力的研究型和创新性的实践教学内容，增强学生专业兴趣，培养学生环保意识，对大自然的敬畏、对农业产品安全问题的关注等专业相关的人文素质。

课程改革是一项复杂的工作，必须考虑到专业建设历史、学生教育基础和社会经济背景等多方面因素，目前的课程教学改革虽然在许多学校激发了创新性革新，但也存在资源不足、概念模糊和思维保守等阻碍[8]。有鉴于此，课程改革必将是一项长期的工作，難以一蹴而就，相关改革内容和方法也需要与时俱进，需要教师和相关教辅人员付出持之以恒的努力，对设施农业科学与工程这样的新兴专业的课程教学改革更是如此。

参考文献：

[1] 李建明，邹志荣，屈锋敏，等.设施农业科学与工程本科专业的建设与发展[J].高等农业教育，2004（4）：45-47.

[2] 侯金锋，袁凌云，陈国户，等.设施农业科学与工程专业发展探析[J].现代农业科技，2018（20）：276-277.

[3] 祁克宗，刘红梅，涂健，等.以专业主干课程建设为核心，推进教学内容与课程体系改革[J].高等农业教育，2006（10）：54-56.

[4] 刘延东.把国家教材建设作为战略性基础性工程抓紧抓好[N].中国教育报，2017-07-06.

[5] 颜清，汪清富，苗壮，等.基于网络教学平台的网络化教学模式的构建与研究[J].上饶师范学院学报，2018，38（6）：15-19.

[6] Donnelly JF. Humanizing science education [J]. Science Education， 2004， 88（5）： 762-784.

[7] 陈贵才，万怡灶，王玉林.在专业课教学中渗透人文素质教育的研究与实践[J].高等工程教育研究，2005（S1）：69-71.

[8] Belinda DI. Curriculum reform and ‘quality education in China： an overview [J]. International Journal of Educational Development. 2009， 29（3）： 241-249.

（责任编辑：敬廷桃）