农业建筑环境与能源工程专业实践课程体系教学改革与探索

王春玲 安巧霞 张继东

摘  要：农业建筑环境与能源工程专业作为农业工程类专业的重要组成部分，在现代农业发展应用中的重要性逐渐突显。塔里木大学在为南疆地区培养各类人才的过程中，综合性农业技术人才的需求逐渐增强。为提高学生对于知识的综合掌握、开拓创新思维，同时让毕业生与市场需求更为契合。塔里木大学在新的人才培养方案指导下，对农业建筑环境与能源工程专业的实践课程体系进行了教学设计和实施等方面的改革探索，以期改善目前较为单一和分散的教学方法，为学生提供更多的实践机会和平台。

关键词：实践教学  农业建筑环境与能源工程  课程体系  创新

中图分类号：G642    文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2020）06（a）-0110-03

1907年，美国农业工程师学会的成立标志着农业工程学科作为一门独立工程学科地位的确立。学科的形成不仅推动了先进农业机械及农业工程技术在农业生产中的应用，而且促进了农业工程科研与教育在世界范围内的推广与发展[1]。20世纪70年代发达国家相继实现农业机械化与现代化，以农场水平为研究核心的传统农业工程学科使命结束的同时学科开始积极探索农场以外的发展方向[2-4]。农业工程学科研究的内容广泛涉及农业、生物、工程、资源、能源等诸多领域，是一门具有交叉性和综合性技术的学科。农业建筑环境与能源工程是属于工学门类的农业工程类的本科专业，随着现代农业的发展趋于成熟，该专业的发展和需求逐渐凸显。由于其具有高度综合性和系统性的特点，要求学生在学习过程中要掌握多学科的理论知识和相关技能。例如，现代农业装备的使用方法，新能源的開发研究、农业建筑的设计建造、农村城镇及园区的规划设计等。同时，要具备一定的经营、管理及科研，教学能力。由此，可以看出农业建筑环境与能源工程专业作为符合现代农业发展方向的一门新兴专业，具有广泛的发展空间和生命力。

农业生产的机械化和集约化使得该行业对于综合型人才的需求量逐渐增加。对于学生而言，较好地掌握综合知识并将其运用到实际生产中，必须通过大量的实践和训练。塔里木大学为南疆的生产和建设提供了大量的人才，其主要优势是学生实践能力相对较高。而对于农业建筑环境与能源工程专业的学生来说，必须通过足够的实践才能将专业知识与实际生产紧密结合，发挥其优势。目前，在新疆地区农业生产领域的专业人才依然较为缺乏。在校期间接受大量的实践性锻炼，才能让学生在毕业后尽快进入到岗位中去。因此，根据塔里木大学该专业的发展现状，结合南疆地区发展需求，对该校的农业建筑环境与能源工程专业的实践性教学做出全方位的探索和改革。农业建筑环境与能源工程专业的实践性教学包括课程实验课、课程设计、毕业设计、专业认识实习、毕业实习以及各类学科竞赛等。根据不同实践课程类型，进行相应课程的调整完善，使塔里木大学的农业建筑环境与能源工程专业更适用南疆地区的市场需求。

1  实验课程的完善与扩充

与该校其他工科专业相比，农业建筑环境与能源工程专业的实验课程所占的比例依旧较低。且部分课程的实验课程开设率较低，有些板块不具备实验条件，导致了学生在实验课的练习上参与度较低。其次，由于师资的欠缺，有限数量的教师不能够完全胜任多门课程的实验课程。例如，《农业生物环境工程》课程内容涉及工程热力学、传热学，农业建筑的保温隔热、通风降温以及其他环境调控的设计内容。实验课程热工方向的内容，对于该校该专业的教师来说存在着授课较难的情况。此外，部分实验课程的课时较短，不能将课程所学内容通过实践的方式强化学习效果。

针对以上存在的部分问题，可根据实际情况将部分实验课的授课体系进行统一整合，借助该学院的土木工程和给排水等专业的相关教师进行实验课的讲授。例如，可将该专业热工方向的实验课程与传热学、流体力学、工程热力学等实验课程进行融合，由具有相关知识背景的教师承担，以提高教学效果。其次，该校对该专业的培养方向是偏向于土木工程类，农业建筑环境与能源工程专业中涉及生物环境部分的课程较少，目前只有《农业生物环境原理》一门课程。因此，该门课程的实验部分课程比例应适当扩大，可增加设施农业栽培方向的内容。让学生多了解园艺植物的生长习性和管理手段，有助于在农业建筑的设计和设施内的管理过程中，更能深入地结合植物需要进行相应的调整。此外，由于地域特点和历年来的就业方向使得该专业的能源方向的课程较少，目前只有《新能源工程》一门课程，且实验课学时为8个。培养方案和教学大纲的设置是分组的方式完成新能源模型制作，由任课教师反馈的结果是每年此部分的实验效果均不理想。主要原因是较短的学时数，不能够让学生充分利用所学知识完成一个作品。一个模型制作需要有前期相关知识的学习积累、模型的设计、材料准备、制作，此外还要检验模型的工作运行效果，并进行调整修改完善。因此，可将此模型制作单独成为一门实践课程，由老师知道学生进行模型的设计和过程的监督。同时在制作完成后，增设作品展的环节，提高学生参与的积极性，并且激发学生的创造性思维。为学生参加各类竞赛做好充分准备。

2  实习课程组织方式与方向调整

塔里木大学农业建筑环境与能源工程专业的实习课程中涉及三大类：（1）工程测量实习，任务是对学校内的各类建筑物或道路进行测量;（2）专业认识实习，主要内容是熟悉认识学校附近地区的农业设施类型和生产经营现状;（3）毕业生产实习，由于培养方向的侧重，近几年的实习大多是在民用建筑单位，实习内容多为工程项目的跟进和了解。各类实习由不同专业的教师进行指导，因此实习课程的系统性和关联性较差。例如，工程测量实习是由该学院测绘专业教师承担，除部分仪器使用和基本测量任务外，实习内容与该专业的结合度较低。

根据以上存在的问题，可根据课程设置的学期和实习内容进行适当的调整和衔接。例如，可将工程测量实习调整在《温室建筑与结构》课程之后进行，如此可根据课程内容，由测量教师和专业教师联合指导，将温室的测量学习也加入实习内容里面，更有助于学生对于农业建筑结构的深入了解，对于相关的课程设计及毕业设计更有帮助。目前专业认识实习的时间是一周，时间偏短，学生只能对周边的设施类型有大致的了解。对于实际的生产现状和管理并不能够做到很深入的认识，达不到发现问题、解决问题的程度。根据课程内容，可适当调整专业认识实习的时间，让学生在实习过程中除认识外，也能够参与到生产过程中，并与生产者有较密切的交流，让学生对于当地的农业生产现状有系统深入的了解，对后续的专业课程学习较为有利。此外，对于毕业生产实习，可鼓励学生在寒暑假期间在当地的农业生产部门进行实习和学习，例如，一线生产区、农业合作社、农业生产管理部门等，在深入了解整个生产体系后，学生才能根据兴趣及能力适当选择就业方向。也能够扩大农业建筑环境与能源工程专业在农业领域的就业机会。

3  设计类课程的完善与细化

根据该校农业建筑环境与能源工程的培养方案要求，设计类课程主要偏向于工程类，例如房屋建筑学、混凝土结构设计原理、钢结构、建筑施工技术等的课程设计。其中农业建筑类的课程设计仅有一门：设施农业工程工艺及建筑设计课程设计，对于整个课程体系来说，这种设置不尽合理。主要原因是，近几年该校的农业建筑环境与能源工程专业的考研学生中约90%左右的选择了农业环境方向。单一的工程类课程，对于考研学生来说不能够补充其确实的知识。

基于此类问题，可将设计类课程和选修课程结合起来，将部分设计课程设置为选修课，学生可以按照自己的兴趣、毕业设计的方向以及就业去向进行选择。例如，可将其分为工程类、农业环境类、能源工程类的几个方向的课程设计，有利于教学效果的提升，同时可以因材施教，满足学生对于不同知识的需要。此外，按照选修课程进行设计的选择使学生更专业地去掌握某一方面的知识，不但有利于学生为毕业设计做好准备，同时学生更加明确自己的就业方向，有助于提高毕业后的就业择业成功率。

4  结合各类学科竞赛提高实践教学的效果

随着国家“大众创新、万众创业”口号的提出，高校也加入了创新的主力军，尤其是在校大学生的创新思维的激发和培养有助于实现突破性的创造和革新。塔里木大学为新疆源源不断地输送人才，而新疆作为丝绸之路重要关隘，地处亚洲之心，占尽天时地利，积极营造创新创业的新精神，开拓新丝路有助于发展地方的社会经济。在这种形势下，塔里木大学对于大学生的创新创业精神培养非常重视，各类全国性的创新创业竞赛均有参与，并且都获得了较好的成绩。对于农业建筑环境与能源工程专业能够参与的竞赛类型较多，如“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛、中国“互联网+”大学生创新创业大赛、全国大学生工程训练综合能力竞赛等。此外，针对该专业的学科竞赛每年均有举办，即全国大学生农业建筑环境与能源工程及相关专业创新创业竞赛，此竞赛是由教育部高等学校农业工程类教学指导委员会、中国农业工程学会和中国农业大学共同主办，竞赛的规模逐渐扩大，影响力也越来越强。

从2013年开始本校便开始组织农业建筑环境与能源工程及相关专业的学生参加比赛。参赛至今获得过各个等级的奖项，对于学生在创新方面的培养有着较大的作用。同时，可以让学生走出去与其他高校的同专业学生交流学习，有助于学生能力的培养和眼界的拓展。鉴于此，在实践性教学过程中，可以增设创新环节的方面的教学内容，着重培养学生的创新精神和动手能力。

5  结语

目前，塔里木大学农业建筑环境与能源工程专业的实践教学总体上比例偏小，综合性不强，与专业的结合程度不够深入。要想做到满足学生各方面学习的需求，改善目前较为局限的培养模式，应该在实践课程的内容、范围和时间上做相应的改革探索。在指导学生进行实践教学时，可以多個教师共同参与;在实践效果的评价上，结合过程与结果综合打分;同时培养学生在实践教学过程中的创新思维和创新能力。最终达到强化实践教学效果，满足南疆地区特色需求的培养目的。

参考文献

[1] 师丽娟.中外农业工程学科发展比较研究[D].中国农业大学，2016.

[2] Siles，J.A.，Gonzalez-Tello，P.，Martin，M.A，et al.Kinetics of alfalfa drying：Simultaneous modelling of moisture content and temperature[J].A.Martín.Biosystems Engin-eering，2015，129（1）：185-196.

[3] Rousseau Tawegoum，Florian Leroy，Gérard Sintes，et al.Forecasting hourly evapotranspiration for triggering irrigation in nurseries[J].Biosystems Engineeri-ng，2015，129（1）：237-247.

[4] Busato，Patrizia.A simulation model for a rice-harvesting chain[J].P. Biosystems Engineering，2015，129（1）：149-159.

[5] 范双喜，郑冬梅，江占民.农业高等院校实践教学质量和有效性评价[J].高等农业教育，2017（2）：9-13.

[6] 郑钰莹，王辉，李友良.基于创新能力培养的实践教学模式探索[J].教育与职业，2015（2）：164-165.