科研为导向的“果树栽培学”研究性教学应用探索*
2024-05-16汪显友周瑞金闫玉君扈惠灵
汪显友 ,周瑞金 ,闫玉君 ,沈 军 ,扈惠灵
(河南科技学院园艺园林学院,河南 新乡 453003)
0 引言
“三农”问题是关系国计民生的根本性问题,是全党工作的重中之重。根据2023 年中央一号文件精神,必须立足当前经济社会发展新阶段,遵循发展规律,培养农业发展忧患意识,加大力度,持续强化农业、惠及农村、富裕农民。在当前全球人均资源不断减少的背景下,要解决“三农”问题,必须大力发展和创新高等农业教育,而高等学校是人才培养的摇篮,尤其是涉农类高校,承担着为国家乡村振兴提供人才保障的重要任务[1]。实现本科人才培养目标、调动学习主动性、提升课堂教学质量已成为当前高等学校教学改革的热点话题。教育教学改革是提高教学质量和人才培养质量的核心,也是新时代高等教育发展的强大动力。培养爱“农”并服务于“农”的新型农业产业人才是农业高等院校教育的首要目标。
“果树栽培学”是一门建立在现代生物学理论之上的综合应用技术学科,是园艺专业的骨干课程,具有较强的理论性、实践性和应用性,在专业知识构建和生产实践能力的培养中占有非常重要的地位。该课程要求学生学习并掌握果树生产的基本理论知识和技能,在提升学生科学思维、专业素养、动手能力以及应用知识指导生产实践等方面起着重要作用。果树种类繁多使得该课程理论和实践知识较为复杂,果树的生产周期长,具有很强的季节性和地域性,不同的生态环境条件,不同地域的地理位置,其果树的布局、种植制度以及栽培管理技术各不相同,因此本门课程学习难度较高[2-3]。新形势下,怎样对“果树栽培学”课程的教学模式进行优化,从而培养出能够满足现代园艺产业发展需要的专门人才,已成为该课程教学改革的重要问题。河南科技学院“果树栽培学”教学团队经过多年的不断实践,形成了一套完整的理论教学和实践教学方法,教学过程侧重于课程专业知识的讲授的同时,也存在着如课程评价体系中实践教学比重不足等问题。在“新农科”建设背景下,以科研为导向的人才培养模式,要求培养爱农业、懂技术、善经营的高水平实用技能型卓越农林新人才,因此“果树栽培学”课程的实践教学和课程评价体系也需要与时俱进,为培养实用技能型人才服务。
1 研究性教学是科研为导向的人才培养的重要途径
研究性教学指的是教师在课堂上展现自己对问题的研究过程,并指引学生从自然、社会和生活中选取并确定与该课题有关的主题展开研究。通过研究性教学,让学生体验研究过程并掌握研究方法,引导学生通过自主思考去探究事物的本质和发展规律。通过教师的引导、促进、支持和指导,学生可以在独立地主动探索、主动思考、主动实践的研究过程中进一步吸收知识和应用知识,并获得解决问题的能力。研究性教学也是培养学生创造能力和创新精神的一种教学活动[4]。课程是人才培养的核心要素,课程教学是人才培养目标与根本标准具体化、操作化和目标化的微观教育问题。在课程教学中,教师扮演着“编剧、导演和配角”的角色,要将学生的学习积极性发挥到最大程度,做到教与学的交往、互动,师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充。在此过程中,教师与学生将彼此的思考、经验和知识进行共享,达到与彼此的情感、体验与观念进行交流的目的,充实理论和实践的教学内容,获得新的发现。
我国传统教学模式通常把学生对知识的获取放在第一位,强调知识的承继性,但是忽视学生的认知过程,对学生自主学习能力与实践探究能力的培养较弱。此类现象在“果树栽培学”等理论性较强的课程中表现得更为突出,偏重于理论知识灌输。这种教学方法忽视了如何在生产实践中激发学生的学习兴趣。容易造成学生在学习的过程中理论知识偏离生产实践。在一定程度上,实践教学比理论教学能够更充分地调动学生的学习积极性,更能够让学生自己去探索知识、发现知识,提高学生自我教育的能力,进一步提升学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,同时还对转变学风、提高教学质量有较大的促进作用。因此,“果树栽培学”课程需要全面开展研究性教学活动,在掌握课程基本理论的基础上,结合课程内容创设类似科学研究的环节,充分调动学生的主观能动性,注重对学生创新意识、创新能力和创新精神的全面培养。
2 科研为导向的课程研究性教学的模式探索与构建
在中国古代的教育理论中,就存在研究性教学的教学理念,如孔子所提倡的启发式教育方法:“不愤不启,不悱不发,举一隅不以三隅反,则不复也。”这种启发式的教育方法要求学生在学习过程中,具有强烈的求知欲和进入积极的思维状态,教师才适时地诱导、引发,学习效果将事半功倍。“启发式”教学的关键在于充分调动学生的积极性和创造性。由此可见,孔子的启发教学是建立在学生学习主动性的基础之上。近代著名的教育家蔡元培校长倡导教师自己要进行研究,引起学生的研究兴趣,并将此作为延聘教师的条件[5]。
因此,研究性教学模式要求教师和学生双向互动,良性循环。本研究探索适合“果树栽培学”课程体系的研究性教学模式,要求教师从单纯的知识传授者,向学习过程的组织者、指导者、促进者和参与者转变,师生共同探求新知,共同获得思维潜能、学习能力、社会情感等方面的发展。同时,重视学生的自主性,使学习方式发生转变;尊重学生的兴趣,使问题的探究过程更高效;为学生学习提供开放的空间,使学生多方位的智慧和潜能得到充分开发。
2.1 引导学生积极参与教师的科研项目
兴趣是激发学生学习动力最积极的一个因素,在学习的过程中,如果学生没有了对学习的热情,那么他们在课堂上的学习态度和专注程度就会被大大地削弱,同时也会影响研究性教学的效果,从而大大减弱对学生探索精神和创新精神的培养效果。“果树栽培学”课程专业性强,与生产联系紧密,教师在进行课程教学过程中更应当瞄准学生兴趣点,灵活导入教学内容,联系自己的科研项目,让学生找到个人兴趣点,积极参与教师的科研项目,做到理论联系实际,使之知其然,更知其所以然。在进行研究性教学的过程中,还需要对学生的学习兴趣和研究兴趣进行培养,当学生对本课程的教学模式感兴趣时,他们才会在自己的持续努力下,在学术上取得进展。
有研究表明,在课堂教学过程中,课堂开始几分钟的教学效果最佳[6]。课堂导入的内容如果能够激发学生的学习兴趣,那么本节课的教学效果会大大提升。教师在进行“果树栽培学”课堂教学时,会以自己的研究方向作为切入点,将自己的科研项目或者科研成果融入到课堂导入的内容,通过导入学生感兴趣的新知识,能引起学生的新奇感和注意力,激发学生的兴趣,加深学生对授课内容的直观印象,促进学生思维活动的开启。运用相应的教学方式,指导学生有效地进行课堂学习,还可以让他们更好地认识自己的老师,提高他们对研究的兴趣,促进他们在课间或课后与老师之间的互动。
2.2 训练学生科研基本功,形成良好的科研品质
真正的科学研究需要遵循一定的科学方法,研究性教学模式更需要循序渐进,一步一个脚印地从学生的科研基本功抓起。“果树栽培学”课程研究性教学重要目标之一就是让学生熟悉研究过程,根据具体问题选择合适的研究方法并制定相应的研究计划。更确切地说,就是培养学生基本的科研能力和素养,即:培养学生信息收集与处理能力、发现问题和解决问题能力、结果呈现能力,培养学生勇于实践主动探索的精神,培养学生合作与分享的精神与能力、科研合作意识、科学态度和毅力。同时,让学生具备创新意识和科学意识,培养学生的社会责任感和使命感。要想培养学生的相关能力,不仅要依赖于老师在“果树栽培学”的研究性教学活动中对其进行的指导和训练,更重要的是要让学生在实践中学习、模仿并不断得到锻炼。在主观上,学生要积极主动抓住每一个机会,对自己的科研能力以及自身的意志品质进行锻炼。在该课程的实习或者实验等开放性环境中,学生参与“果树栽培学”研究性教学的过程,也可以说是了解课程内容、接触果树产业、发现产业问题、收集文献资料、使用科学方法解决问题、呈现科学研究成果的过程。在对前人研究的相关成果进行分类、选择、利用、分析等过程的基础上,教师要进一步指导学生掌握各种研究方法,如科学研究文献检索、资料的查询、研究方法的应用、科技论文的写作、科研成果转化应用等,这样才能将果树产业问题与课堂理论相结合,引导学生主动寻找解决问题的方法,训练学生的科研基本功,使学生形成良好的科研品质。当科学研究取得阶段性成果后,需要鼓励学生积极整理科研材料、撰写科技论文、汇报研究成果,以培养学生归纳总结的好习惯,进一步使学生养成良好的科研素养。
2.3 以科学问题作为切入点,保证教学内容的前瞻性
传统的“果树栽培学”教学方式基本上以教师为主,侧重于理论知识的灌输,学生在学习过程中被动接受知识,这种单一的教学实施模式,忽略了对学生创造性思维的培养,导致学生在果树实际生产中缺乏用所学专业知识去分析解决实际问题的能力,学生培养与社会生产需求脱节[7]。随着现代相关研究技术的不断发展,在进行“果树栽培学”教学活动时,教师需要将学科最新的研究进展、研究方法结合授课内容分享给学生。例如,在讲授葡萄育苗这个章节的内容时,传统的育苗方法包括实生苗育苗、扦插育苗等。但是传统的育苗方法存在一定的弊端,例如病虫害的预防。因此,教师在授课过程中就可将目前生产上一些先进的育苗方法、技术介绍给学生。例如,在实验室里使用超低温脱毒的方法培育脱毒组培苗就很好地解决了病虫害的问题;使用现代分子生物学的手段培育具备良好抗性的转基因葡萄苗。学生在接触这些新知识的过程中,逐步对科研产生了兴趣,教师也保证了授课内容的前瞻性,与产业紧密结合,解决产业问题。运用前沿性的学科内容进行教学,既可以开拓学生的知识范围,又可以提高他们的科研积极性。
在“果树栽培学”课程讲授过程中,教师要善于设问,创设科学研究情境,以科学问题为出发点,让学生接触产业问题,并且解决生产实际中遇到的问题。一般情况下,学生想要发现科学问题需要具有相关的理论知识,在此基础上才能发现问题和解决问题。因此,在“果树栽培学”课堂教学中,教师可以通过介绍学科相关背景知识引入科学问题,这样既能让学生了解科学问题的产生过程,又能激发他们的好奇心,让他们对问题的解决方法进行深入的思考。授课过程中可以设置互动和讨论环节,让学生自己发现问题,想办法解决问题,并在实验室里将自己的想法进一步实践。例如,在讲授苹果的栽培管理技术内容时,引入消费者对苹果的农药残留安全等问题的担忧,在课堂上可以引导学生讨论如何解决该问题,课下让学生开展诸如消费者需求调研、水果市场上不同苹果品种的农药残留检测方法等活动,并可后续开展调研结果专题汇报。借助相关教学方法,课上课下都让学生积极参与到课程学习中去,这样能够有效地提高学生的思考能力和解决问题的能力,取得的教学效果也会远远优于传统灌输式教学。
2.4 教学评价应以科研能力培养为主要指标
教学评价是根据一定的客观标准,对教学效果进行的价值判定。教学评价是一种对教学结果进行反馈的方式,也是教师和学生的行动指南。一个科学、高效的教学评价体系,是促进高校开展研究性教育教学改革的关键。通常,评价的形式可以分为两种,一种是形成性评价,另一种是总结性评价。形成性评价指在教学过程中,为了获取关于学习的反馈信息,对学生所学知识的掌握情况展开的一种系统性评价。其目的是对学生的学习效果、学习行为和认知发展进行诊断,通过评价促进教学,促进学生的学习与反思。总结性评价属于一种结果性评价,它指的是在某一相对完整的教学阶段结束后,对整个教学目标实现的程度做出的评价,一般会出现在课堂教学单元、学期以及学业结束时[8-9]。教学评价是“果树栽培学”课程实施的保障,科学的教学评价能够在教学活动中起到监督和控制作用,对教师和学生则是一种促进和强化。
“果树栽培学”研究性教学中的教学评价有很多实施形式,例如:1)课堂观察。观察学生在课堂、实验课和实习中的行为表现、态度变化、参与情况、科研任务或课题完成过程与质量,有针对性地给每一位学生分析原因,为学生制定专属的学习方案,这些数据也能为完善教师的教学设计方案提供依据。2)学生会议,师生交流。在课堂教学的过程中,师生对话有助于教师对学生的学习情况进行诊断,并找到其中存在的问题,及时处理并解决问题是教学反馈的核心内容。在这个过程中还可以促进师生的感情沟通。例如,在进行科研任务或者课题的研究过程中,教师可以定期组织学生召开学术会议。各小组成员对自己最近的科研成果、下一步的研究计划进行简要汇报,让其他小组的同学参与讨论并提出建议。通过讨论完善自己的科研计划、科研总结,老师可以有针对性地做总结性评价,并把会议内容记录下来作为课程最终评价结果的一部分。3)形成研究记录袋或电子档案袋。这是学生对自己研究性学习作品的系统收集,包括作品产生过程的说明和自己的反思记录,描述了其成长、进步的过程。
科研为导向的“果树栽培学”课程研究性教学评价的内容应该是多元化、动态性的。评价多元化是指评价要注重对学生科研综合素质的考查,既要考虑学生的科研素养,也要关注他们的实践能力、语言表达能力、逻辑思维能力、心理素质、团队协作能力、探索创新能力等。同时,课程的教学评价还必须具有动态性,在学生的学习和研究过程中,对学生的科研能力、语言表达能力、逻辑思维能力和综合素质进行实时评价[10]。在整个过程中,学生不是被动地接受评价,而是主动参与并设计有关的评价活动,在评价中学习。教学评价多元化和动态性可以推动“果树栽培学”课程研究性教学的不断发展,促进学生科研能力的全面提升。
3 科研为导向的“果树栽培学”研究性教学模式实践成效
科研为导向的“果树栽培学”研究性教学模式已经应用于河南科技学院园艺专业2021 级学生。这种教学模式通过多方位、全过程互动和多主体、渐进式研究,可以有效地提高学生学习和研究的积极性,同时还可以提高他们的科研能力。该模式下学生具有学习稳定性、持续性和强大推动力。以2022—2023两个学年的教学成果为例,2021 级园艺专业3 个班级共完成小组汇报45 篇,组织科研活动30 次,学生申报大学生创新创业项目56 项,其中获得国家级立项2项,省级立项3 项,校级立项6 项,指导性立项3 项,成绩斐然。通过问卷调查的形式调研了2021 级园艺专业学生,准备考研这一项的统计结果显示,82%的学生计划进一步深造,比往年大幅度提高。科研为导向的“果树栽培学”研究性教学模式实践成效显著,未来会持续对其进行改进、优化,并进一步将研究性教学模式推广到其他课程。