作物生产类主干实验课程教学改革

陈桂平,谢军红，柴　强，李玲玲，于爱忠

(甘肃农业大学 农学院，甘肃 兰州 730070)



作物生产类主干实验课程教学改革

陈桂平,谢军红，柴强，李玲玲，于爱忠

(甘肃农业大学 农学院，甘肃 兰州 730070)

以甘肃农业大学农学专业作物生产类实验课程改革为例，剖析了农学专业作物生产类实验课程传统教学中存在的内容重复严重、逻辑关系不合理、实验类型比例不当、教学方式落后、效果较差等问题。立足本科教学实际条件，以课程群理论为指导，提出了课程内容优化、运行模式筛选、教学方法手段提升、保障体系探索、课程群构建等解决措施，并在此基础上构建了作物生产类主干课程实验课支撑体系，有效地提升了教学质量。

农学专业；实验课程；教学改革；支撑体系；课程群

DOI号：10.13320/j.cnki.jauhe.2016.0080

农学专业是甘肃农业大学历史最悠久、最重要的优势传统本科专业之一。作物生产类课程(作物栽培学、农作学、农业生态学、旱农学)在其课程体系中占据着相对重要的地位[1]。由于作物生产类实验课内容覆盖面广、课时多、综合性、应用性、时令性较强[2]，增加了实验教学难度，影响实验教学质量，在一定程度上直接影响着农学专业本科生培养质量[3]。当前，高校把是否具备良好的理论积淀与实践操作技能视为衡量教育教学质量的主要标准。尽管高校教师对传统作物生产类单一课程教学改革进行了大量探索研究[3,4]，但研究要么针对一门具体课程，要么针对某一教学环节，缺乏完整的专业系统性实验课程教学改革研究，难以适应农业现代化对农学专业本科生的培养要求。本文以甘肃农业大学作物生产类实验课程教学改革为例，在剖析实验教学中普遍存在的问题的基础上，以课程群[1,5-8]建设为思路提出了相应的解决途径并构建了高效运行的支撑体系，以期为高等农业院校同类专业实验课程教学改革提供理论依据。

一、作物生产类实验教学存在的问题

(一)课程间实验项目重复现象普遍，实验内容与课堂讲授内容重复普遍

作物生产类主干课程包括作物栽培学、农作学、生态学、旱农学、农业推广学以及向涉农专业开设的农学概论课程。在对这些课程内容进行设计时，由于未在一个面上考虑侧重点和关联性，引导性内容甚至是关键内容都存在或多或少的重叠，造成单一课程理论讲授内容与实验内容重复，实验项目在课程间重复。重复现象的普遍发生，不仅花费了学生大量时间，缩小了学生的受教面，影响了教学质量，而且违背了理论教学和实验教学互相补充、加深巩固的目的。因此，需要教师在课程内部做系统整改。

(二) 实验项目老化严重，与学科发展趋势不相吻合

农学专业是一门应用性很强的综合性专业，是在吸取其他学科成果上不断发展的，因此无论是理论讲授还是实验内容都应随宏观的农业发展、科技发展趋势而更新。近年来，理论教材更新相对较快，但实验教材建设相对缓慢，实验教学中的项目老化问题极其严重。如土壤含水量的测定项目，实验教学目的是让学生掌握运用传统的烘干法进行土壤含水量、作物叶面积的测定，仍停留在长宽法、剪纸法等方法上。运用中子水分仪、TDR测定土壤含水量，用冠层分析仪、光电叶面积仪等设备测定叶面积的方法未能纳入到教学内容，使得教学内容严重滞后于生产实践与科技发展。目前，服务于田间测定的仪器设备发展迅速，光合测定系统、土壤呼吸系统、中子水分仪、冠层分析仪等已成为常用仪器设备，一般实验室均能提供，但因教材中没有具体内容，而成为学生课后了解或自学内容。学生在后续的科研训练、毕业实习环节只知其名而不知其实。因此，实验项目的选择需紧密结合现代科技仪器的发展而更新。

(三)实验项目结构不合理

受实验项目更新慢、陈旧项目过多的影响，开设实验项目中验证性实验占绝大比重。同时，受实验场所、教学人员、仪器设备不足等因素的制约，一些设计性、创新性项目开展难度大，造成实验课程的项目结构不合理，整体上表现为验证性项目多，设计性、创新性项目严重不足，影响了学生学习兴趣以及创新能力的培养。

(四)实验项目总体结构的系统性和整体性不强

农学专业实践性教学受到教学计划和作物生长季节性限制。在作物栽培学实验教学安排中，学生往往也只能借助标本观察，听老师口头讲解了解某个作物某一生育期的形态、特征，由于现场有限，不能深入生产第一线、进行观察研究、了解大田作物的整个生命周期，这种抽象的感性认识在实习环节难免出现误差。学生所掌握的技术由于缺乏系统性，在实际操作中又容易走样。同时，多数90后的学生不了解农村现状，缺乏对“三农”问题的整体认识，出现学习目标不明确、不坚定，影响学习效率与教学质量。作为一门宏观性的专业，课程间的融合和对接至关重要，但现有教学计划只强调了课程名称上的相异，对具体涵盖内容是否互补、是否递进考虑甚少。实验、实践教学环节服务于专业知识体系的系统性明显不足，容易操作、单因子实验，考察性的实践内容多，而能将不同环节学到的理论与专业知识串联起来产生综合效应的实验不足，需进一步完善。

(五)受社会、学校教学条件的制约，实践教学质量受到影响

近年来，由于高校扩招，学生数量明显增加，学校对本科教学投入的人力、财力和物力也在增加，但与应有的标准差距甚大。主要表现在学生的教学实习经费明显不足，缺乏实验室管理人员与专业实验教学人员，缺少校园实训基地等方面。基于这种局面，教师在实验教学中只好对原有的一些重要的实习环节(特别是生产实践)加以精减，一些实习费用较高的实验项目只好变相取消。原来可随理论讲授进行的播种、田间试验小区布置、作物群体结构观测等内容都不可能现场实施，尽管这些内容在毕业前的综合实践中以替代方式进行了补偿，但其效果较差。

(六)已有实验资源利用率低与学生需求间的矛盾突出

作物生产类实验教学的时令性极强，因此实验资源利用的阶段性特征明显，整体利用率相对较低。但对于学生而言，随专业知识的不断增加，自主开展实验项目的要求呈上升趋势，对实验资源的需求增大。受传统管理机制和运行模式的影响，两者的对接难度极大，学生拟进行的自主创新性实验无法得到保障。

二、解决途径

(一)从专业角度构建有利于提高学生综合实践能力的实验教学运行模式

即打破传统的以实验论实验，以相互独立环节培养为运行模式的实验、实践教学运行机制，建立集实验教学、生产实习、大学生科研训练、毕业实习和综合生产实践于统一系统的运行模式[1]，理顺实验教学、生产实习、毕业实习和综合生产实践时间上的关联性、知识体系上的支撑性、渗透性，达到分块教授、集中集成强化目标。

(二)以专业教学团队替代课程团队，共同促进实验教学水平提升

以课程团队为依托的教学模式，往往将教学内容、教学思维拘泥在个别人的知识体系上，也不易将新的知识、新的教学模式集成在教学体系中。因此，在教研室内部开展课程组间的实验教学研讨的活动，对共同存在的问题进行了梳理，制定了课程间互通，理论教学内容与实验教学内容互通，课程实验与生产实习、毕业实习、综合生产实验相通的解决策略，即在专业教学团队水平上勾画解决对策，实用性、系统性均得到了显著提升。

(三)以课程群为指导，构建了作物生产类实验课程群

通过对已有实验课程、项目、操作模式和支撑材料进行系统分析和评估，提出了以课程群教材《作物生产实验、实习指导(北方本)》编写为突破口，按课程群理论对作物栽培学、农作学、农业生态学、旱农学实验课程进行系统化、结构化和规范化的优化建设，保证验证性、综合性和创新性实验3种类型比例，消除重复、优化结构、更新内容。具体将分散于农作学、生态学和旱农学中的实验整合为一门专门课程“农学基础实验”，将作物栽培学独立设课，将其余作物生产方向不可或缺但在2门实验课中无法实现的内容归入作物生产类综合生产实践课程，优化后的这3门实验(实践)课间相互补充共同促进作物生产类实验技能和综合生产实践能力的提高。

(四)制定了可操作的运行体系

在传统实验教学体系中，创新性项目增加的难度极大。在统筹考虑指导教师科研特长、学科组主要研究方向、实验室、实验站硬件条件的基础上，重点设计了与水、热量、养分等因子高效利用相关的种植模式、栽培技术、耕作方式等领域的创新项目，这些项目的开展主要结合学校大学生科研训练(SRTP)项目与毕业实习实施。在SRTP项目实施环节，学生通过成立SRTP项目小组，在指导教师的领导下，项目小组独立负责研究工作，在获得一定学分的基础上，取得了良好学习成效。在毕业实习环节中，实习生参与指导教师承担的科研项目(课题)。由于科研项目能紧密结合学科发展前沿领域，学生的视野变得开阔，而且学生能够接触到的先进科研仪器设备，提高了学校硬件资源的利用率的同时提高了教学质量，强化了实验技能。

三、适用于作物生产类实验课程群的运行支撑体系构建

(一)奉行以能力培养为核心的实验教学观

实验教学是理论教学的继续和延伸。不仅要培养学生掌握基本的实验技能，加深他们对所学知识的理解，更重要的是要通过实验培养学生发现问题、思考解决问题的能力，养成良好的科研品德和作风。目前，实验教学总体改革方向是建立一种适合当代科技发展、有利于培养具有深厚基础知识的创造性人才的新教学体系。因此，秉承了以学生为本、知识传授、能力培养、素质提高、协调发展的教育理念，结合农学专业实际和农业发展新形势对人才的需求，确立了以能力培养为核心的实验教学观念，优化了基于现代信息技术平台的高效运行管理机制和整体推进实验室建设、实验教学改革方案，建立了有利于学生实践创新能力提高的实验教学体系。

(二)执行相对独立的理论、实验教学体系

修订实验教学计划、优化实验内容，构建与理论教学体系相对独立的实验课程体系。甘肃农业大学作物生产教学团队借助本科教学评估、专业评估、专业改革和国家级“植物生产类实验教学示范中心”建设的机会，建立了适用于农学作物生产类专业的实验教学课程体系。首先，根据实验教学理念修订教学大纲，尤其是实验教学大纲，根据实验教学大纲设置相应的实验课程、实验内容。其次，在确定实验类型时，减少验证性实验学时，提高综合性、设计性实验比例，保证综合性、设计性实验的开设比例不低于50%。再次，在农学专业人才培养方案中提出了创新性实验计划要求，增加了创新学分，并提供通过SRTP获取创新性学分的创新平台。最后，严格毕业实习，要求学生每人完成一篇符合规定的毕业论文，且侧重于实验研究。

(三)实施以学生为中心的开放实验

作物生产类实验教学示范中心是开展开放实验教学的主要平台，开放实验项目注重设计性、综合性，重视对学生思维、创新能力以及科研兴趣的培养。目的是在教师指导下，学生自主进行实验、独立完成对实验结果的分析、整理、汇报，并与指导教师、实验团队进行讨论交流。让学生自我发现自身在实验技能、数据分析、文献查阅、结果汇报、论文撰写等方面的不足，以便激发自学潜力，及时查漏补缺。同时，开放实验增加了学生接触先进仪器设备的机会，拓宽了研究视野，提高了操作技能，培养了兴趣点。因此，开放性实验的实施，一定程度上既培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，又满足了实验教学的资源需求与现有资源利用率不高的问题，全面提高了学生综合素质。

(四)应用灵活多变的考核方式

通过系统优化，确定了较为合理的考核模式，该模式由平时成绩、操作技能考核成绩和实验理论考核成绩等3部分组成，各部分所占比例明确。若学生实验考核成绩不及格，无论其理论考试分值多高，此门课程作为不及格处理。这种考核方式不以实验结果的准确与否评价实验成绩，而着重考察实验方法、过程以及分析问题、处理问题的能力，达到了综合、动态、真实地评定学生实验成绩的目的，在极大促进学生对实验课的重视程度的同时，让学生有了更多的自由发挥的空间，有效地提高了实验教学的质量。

(五)建设现代化、信息化的实验课程网络学习平台

以多媒体技术、现代信息技术为主要手段，以系统化、开放化、平台化为基础，建设集作物生产类主干理论、实验课程的教学大纲、多媒体课件、讲义、习题等为一体的网络学习平台，弥补因课程教学手段落后，教师不同、教学时间不同给系统化、专业化教学造成的不利影响，提高学生预习、自学、复习相关内容的能力，全面巩固已学、现学知识，疏通作物生产类主干理论、实验课程，课程之间、实验内容之间的联系，有效提升实验技能和教学质量。

四、结束语

作物生产类主干实验课程教学改革立足实际，紧密结合当前课程改革前沿成果，更新了相关课程的教学内容，避免了理论教学与实验实践教学、课程与课程教学内容的重复，培养了课程与课程间衔接性、系统性，疏通了理论教学与实践教学对接的桥梁，增强了学生学习的兴趣和操作技能，显著提升了学生创造性思维和创新能力的培养效果，有效地提高了教学质量。该研究成果最终获得了甘肃省教学成果二等奖。

[1]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.

[2]郭风法,宁堂原,王守义,等.农学专业实验教学改革与实践[J].实验科学与技术,2006,4(2):88-91.

[3]王强盛,周琴,廖永萍,等.提高植物生产类专业性实验教学质量的探索与实践[J].高等农业教育, 2008(2): 66-68.

[4]刘向东,郭海滨.现代农学专业实验课整合改革研究——以华南农业大学为例[J].教育研究与课改,2013(5):60-63.

[5]王嘉才. 课群及其质量检查评估指标体系的研究[J].高等工程教育研究，1999 (增刊): 71-73.

[6]范守信. 试析高校课程群建设[J].扬州大学学报(高教研究版)，2003(3)：25-27.

[7]龙春阳. 课程群建设:高校课程教学改革的路径选择[J].现代教育科学，2010(2)：139-141.

[8]郭必裕. 课程群建设与课程体系建设的对比分析[J].现代教育科学，2005(4): 114-116.

[9]黄高宝，柴强.作物生产实验、实习指导(北方本)[M].北京：化学工业出版社，2012.

(编辑：刘伟霄)

2016-02-28

陈桂平(1971-),女,甘肃武威人,硕士,实验师，主要从事农学专业本科生实验教学及实验室管理工作。

G642.0

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1008-6927(2016)03-0095-04