高等院校作物生产类实验课程群建设实践与改革

樊志龙　陈桂平　殷文　胡发龙　柴强

[摘 要]文章针对高等院校农学专业作物生产类实验课程教学模式陈旧、内容多学时短、学生动手实践机会少等影响实验教学质量的关键问题，分析了作物生产类实验课程群建设实践的优点及存在问题，提出相应的改革措施，为优化以培养创新型、复合型、应用型的新型农业人才为目的的实验实践教学模式提供参考。

[关键词]实验课程群;混合教学模式;开放式实验;农学专业

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2021）11-0042-03

一、引言

新农科建设使农学专业得到前所未有的重视，农学教育的改革正是为了满足农业现代化发展的人才需求。农学专业是我国高等农业院校历史悠久的专业，其实践性很强，其实验实践教学体系的改革与建设在培养创新型、复合型、应用型的新型农业人才中发挥着重要作用[1]。其实验实践教学体系中的作物生产类实验课程是农学专业学生培养环节中的主干实验课程。为拓宽本科学生知识面，突出其创新能力和实践技能的培养，按照专业培养目标重新设计实验教学体系，将传统配置给各个理论课程的实验课独立出来，打破学科和课程界限，建立一套有机整合的、综合性的实验课程体系显得十分必要[2]。

作物生产类实验课程群的建设，是改变传统以课程为单元的教学运行机制，将农学专业作物生产类实验进行有机整合，在解决农学专业实验内容重复以及各相关课程配置的实验教学衔接不紧密、缺乏综合性和系统性等问题方面取得了良好效果，为构建提升学生综合实践能力的实验教学运行模式奠定了基础[3]。甘肃农业大学在2012年即开始农学专业作物生产类实验课程群建设的探索与实践，在提高实验教学质量和学生运用专业知识的综合能力等方面效果显著，曾获得甘肃省教学成果二等奖[4]。然而，我们的课程群建设实践仍然存在一系列影响教学效果的问题。例如，教学模式陈旧，难以调动学生学习的积极主动性;内容多学时短，学生动手实践机会较少;教学内容综合性强，对任课教師的专业综合能力要求较高等。本文重点从作物生产类实验课程群建设的优点、问题与改进措施三个方面进行论述，以期为高等农业院校农学专业以及同类专业实验教学质量的提升提供参考。

二、作物生产类实验课程群建设的优点

（一）有机整合相关课程实验，有利于避免内容重复与突出重点

作物生产类实验课程群建设以教材《作物学实验实习指导》为抓手，在原有农作学、作物栽培学、农业生态学、旱农学实验课程的基础上，去除重复的和陈旧的实验项目，整合新增的具有探索性、设计性和综合性的实验项目，使重点课程实验系统化、结构化[3]。经过长期实践和完善，作物生产类实验课程群减少了部分陈旧及不必要的课堂实验，避免了重复的实验内容，在注重理论课程与实验实践衔接的基础上突出实践重点，加强了理论与实践的联系。例如，关于农业资源的调查类实验在农作学实验和农业生态学实验中均有涉及，很多调查指标重复出现，这在挤占时间的同时严重影响了学生学习的兴趣和积极性。实验课程群的建设也将农学专业作物生产类实验课中的理论、方法和理念整合成为若干综合性实验项目，将农业生态和农作制度等较为宏观层面的知识，与作物栽培学、旱农学等较为具体的专业知识有机整合起来，这对培养学生综合应用专业知识的能力具有积极作用。

（二）将各类实验内容进行有机整合，有利于培养学生综合运用专业知识的能力

作物生产具有很强的复杂性和综合性，从事作物研究和作物生产研究的人员，必须具备综合运用专业知识的能力，以更好地发现、分析和解决作物生产中的实际问题。可根据作物生产类实验课程群实验项目的性质将其划分为验证性、创新性和综合性三种类型，不仅强调理论联系实际，更加强相关专业知识之间的衔接。在课程群建设实施中，有目的地增加创新性和综合性实验项目在课程内容中所占的比例，减少验证性实验的学时。例如，部分设计性实验要求学生通过实地调查、查阅文献资料，在掌握当地自然资源和社会资源的基础上，提出作物生产力受到限制的科学问题，探索有效解决途径，设计相关研究方案并提出预期目标。这些举措在培养学生综合运用专业知识的能力，发现、分析和解决问题的素质以及创新能力等方面具有重要作用。

（三）加强教学互动，有利于促进教学质量的整体提升

实验课程群的建设与实践由教学团队统一规划、集体指导。教学团队在实验实践教学过程中，一方面为学生提供更多与资深教师交流的机会，教师在学生实践过程中能够及时发现学生对所学知识难以理解和掌握之处并加以引导，也能在学生学习效果的反馈中发现教学问题并及时进行改进;另一方面，教学团队中的资深教师与青年教师能在课程建设和教研活动中，针对教学模式、教学方法和教学环节中存在的问题与改进措施进行更多有效的交流和沟通。因此，实验课程群的建设有助于学生和教学团队的综合素质提升，更多有效的教学互动有效地推动了教学质量的整体提升。

三、作物生产类实验课程群建设中存在的主要问题

（一）教学模式陈旧，难以调动学生学习的积极主动性

目前，大多数高等农业院校农学专业的实验课仍然采用传统授课模式，先由教师讲解实验的目的、材料、内容、原理、方法和步骤，学生们墨守成规地按照要求完成实验过程，许多学生都是一边做实验一边参照实验步骤，对于其中的实验目的和实验原理并没有深入理解，更谈不上能够灵活应用，其学习的积极主动性严重缺失。传统教学中，学生一般不参与实验材料、设备的准备，缺少根据实验目的寻找材料和方法的机会，其创新能力很难增强。学生在传统实验教学模式中难以发挥其主观能动性，其知识和实践经验的获取往往是被动的，其思维受到束缚，难有自己的想法和创新，经常提出的问题是“老师，这样做对不对？”“老师，这个结果合不合适？”。传统教学模式在很大程度上属于理论知识灌输模式，忽略了调动学生发现、分析、解决问题的积极主动性。因此，如何转变传统教学模式，高效利用有限的学时，把实验课的重心放在提升学生实验技能方面，是提高作物生产类实验课程群教学质量的关键。

（二）内容多学时短，学生动手实践机会较少

随着高等农业院校教学改革的发展，实验教学所需的仪器设备建设得到了大为加强。然而，由于作物生产类实验课程群所涉及的内容多学时短，许多单个实验项目也需要三四个学时，在有限的教学时间里，学生在每次实验课中往往只有一次动手实践机会，没有重复实验和尝试其他实验的机会。这就使得学生不能通过重复实验操作来进一步巩固提高自己的实践能力;而且，对于部分有浓厚兴趣的学生来说，也缺乏条件和机会按照自己的想法进行尝试和创新。这就严重限制了学生实践能力和创新能力的提升。因此，通过新的教学模式和实验室管理制度，将作物生产类实验教学合理延伸至课余时间，为学生提供足够的动手实践机会，充分满足学生的实践需求，是提升农学专业作物生产类实验教学质量的有效措施。

（三）教学内容季节性、综合性强，课程安排和教师配备难度大

作物生产类实验课程受季节和地域的限制，一些作物观察、实地调研实验项目在有限的条件下很难实施，只能由教师讲授其原理和方法。因此，应根据实验内容灵活安排授课时间。例如农作学相关实验包括一些种植模式如间作、混作、复种等需要田间观察，但本课程设在第五学期即秋冬季，因此时作物已不再生长而无法开展相关实验。还有一些调查类的实验，由于课时有限再加上从安全考虑只能讲述方法，学生没有实际调研，不能达到预期教学效果。另外，作物生产类实验课程群集中了农作学、作物栽培学、农业生态学、旱农学等课程的相关实验，内容综合性强，甘肃农业大学农学基础实验课程共设置64学时，对教师综合知识的储备要求高，也需要投入大量精力，由一位专业教师承担本门课程的教学很难达到理想的教学效果。学生在刚开课时充满新鲜感和兴趣，但时间一长也表现出缺乏探索的积极性和主动性。因此，作物生产类实验教学必须与实践紧密结合，其课程安排需要考虑作物生产的季节性。另外，良好的教学质量势必要依赖高质量的教学团队和合理分工。

四、作物生产类实验课程群建设的改进措施

以培养创新型、复合型、应用型等新型农业人才为目的的作物生产类实验课程群的打造，应紧密结合当前新的教学模式，配备科学有效的实验实践教学基础设施。只有以学生为中心、优秀的教学团队为支撑、先进的教学模式为抓手、完善的教学基础设施为基础，才能够保障作物生产类实验课程群建设得到不断优化和与时俱进。

（一）采用线上线下相结合的混合教学模式，提高学生学习的积极主动性

SPOC（small private online course，小规模限制性在线课程）综合了传统课堂教学模式与网络教学模式的优点，弥补了两者的缺陷[5]。作物生产类实验课程的实践性极强，大多数实验项目需要实地调研、田间取样、田间观察等实地操作，在有限的教学时间里很难让学生充分发挥其主观能动性进行独立思考和完成实验，这样不利于学生实践能力和创新能力的培养。利用线上线下相结合的混合教学模式，可以将实验的目的、内容、原理和方法或步骤等基础内容的讲解录制成教学视频，并与相关参考资料以及一些实验操作示范视频上传到教学网络平台。学生可以利用在线教学资源，在课前充分自学和预习实验内容，利用开放实验室提前进行实验操作。教师利用在线测试和讨论专区，在课前掌握学生对实验的掌握情况，然后有针对性地开展教学。这样能为课堂教学节省一部分时间，学生上课时可以带着问题有目的地进行学习，教师可以有更多时间和精力考核學生对实验技能掌握的效果，并对存在问题加以引导和指正，以更好地提升学生实践能力和实验教学质量。

（二）开展开放式实验室教学，为学生提供更多动手实践机会

传统实验教学管理制度在有限的学时里很难为学生提供充足的实践机会，而开展开放式实验室教学能够让学生根据兴趣爱好，利用课余时间开展实验，充分发挥主观能动性，对学生思维拓展能力、实践能力和创新能力的提升具有显著推动作用[6]。通过改善实验的条件和手段，提高实验仪器设备的现代化水平，构建实验室开放管理的制度和体系，实施实验室开放管理，为学生提供课余时间可以进行实验探索和实践的良好平台。学生可以在课前自学和预习时进行实验操作，在实践中进行探索，加深对理论知识的理解，也可以对自己感兴趣的实验项目进行延伸和拓展。开放式实验室教学的实施有效地延伸了实验教学的时间及范围，对提升农学类本科生的实践和创新能力具有重要意义。

（三）按照作物生长季节合理规划课程教学，教学团队分工合作

作物生产类实验学时长，应当根据作物的生长季节合理安排上课时间。实验课程时间安排可分春季学期和秋季学期，一些涉及作物田间观察的可安排学生在春季学期进行实践，调查类实验可布置暑假作业，让学生充分利用课余时间进行实地调研。另外，在教学团队建设和教学任务分配上也应进行合理规划。通过科学的考核制度和奖励机制，引导学术水平和教学水平高的教师投入实验教学中，激励有威望的教授作为团队带头人，吸引中青年教师成长为实验教学骨干，建设高质量的实验教学团队。在教学任务分配方面，应由专业课程的教师讲授专业性较强的相关实验，教学团队成员多方配合、高效衔接，避免因单打独斗出现教学质量低的问题。巧妙安排实验时间和建设高质量的教学团队是提高农学专业作物生产类实验课程群建设质量的重要举措。

五、结束语

作物生产类实验教学是培养创新型、复合型、应用型等新型农业人才的重要环节。根据新农科建设的基本要求，结合最新课程改革成果，通过构建线上线下混合教学模式、开展开放式实验室教学、合理安排课程和加强师资队伍建设，对作物生产类实验课程群进行优化，充分体现“以学生为本”的教育理念，对调动农学专业本科生参与实验实践学习的积极主动性，提升其实践创新能力和综合素质具有重要意义。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 李保云，张海林，张洪亮，等.农学专业创新型人才培养的实验实践教学体系的构建[J].西南师范大学学报（自然科学版），2020（2）：128-131.

[2] 朱昌兰，欧阳林娟，钟蕾.培养创新能力为核心的农学类实验教学体系构建[J].实验室研究与探索，2013（6）：124-127.

[3] 于爱忠，柴强，李玲玲，等.农学专业作物生产类实验课程群建设的探索[J].中国现代教育装备，2014（9）：84-86.

[4] 陈桂平，谢军红，柴强，等.作物生产类主干实验课程教学改革[J].河北农业大学学报（农林教育版），2016（3）：95-98.

[5] 贺斌，曹阳.SPOC：基于MOOC的教学流程创新[J].中国电化教育，2015（3）：22-29.

[6] 王淑静，郝建民，刘建柱，等.开放式实验教学在农学类实验课中的应用与实践[J].中国农业教育，2011（4）：73-75.

[责任编辑：庞丹丹]