农科类专业开放式、研究性实践教学模式探索与实践

王家庆，邵　玉，刘宪敏，高西宁,，段庆斌,

(1.沈阳工学院，辽宁 抚顺 113122; 2.沈阳农业大学，辽宁 沈阳 110866)



农科类专业开放式、研究性实践教学模式探索与实践

王家庆1，邵玉1，刘宪敏2，高西宁1,2，段庆斌1,2

(1.沈阳工学院，辽宁 抚顺 113122; 2.沈阳农业大学，辽宁 沈阳 110866)

在传统的以验证性实践教学内容为主体的教学模式下培养出的本科生的实践应用能力很难获得用人单位的认可。因此，建立适应于开放性实践课程的管理运行机制，对于推进以学生为中心的实践教学模式改革具有重要意义。针对应用型本科高校农科类专业提出了“开放式、研究性”的实践教学理念，结合沈阳工学院服务地方经济社会发展这一人才培养目标，在实践教学内容、教学目标和任务方面大胆改革创新，彰显“应用为本，学以致用”的办学理念，以“开放式”取代“封闭式”，以“研究性”取代“验证性”，为学生主动发现、探索、思考及创新提供更为广阔的自由空间。

开放式；研究性；实践教学；教学模式

DOI号：10.13320/j.cnki.jauhe.2016.0078

一直以来，在“验证性”实践内容为主体的教学模式下培养出的本科毕业生的实践应用能力、服务行业及企业的能力均得不到社会的认可[1-2]，在这样的背景下，笔者针对应用型本科高校农科类专业提出了“开放式、研究性”的实践教学理念，结合服务沈阳、抚顺地方经济社会发展这一明确的培养目标，在实践教学内容、教学目标和任务方面大胆改革创新。尤其是在教学理念上，以“开放式”取代“封闭式”，以“研究性”取代“验证性”，使我院的实践教学发生了翻天覆地的变革。开放式、研究性实践教学模式以“不受限制”为显著特点，主要体现在题目不受限，方法不受限，过程不受限，成败不受限，为学生发现、探索、思考及创新提供自由空间[3，4]。这一实践教学形式在基本教学要素方面与当前社会对应用型创新人才的需要完全契合。在开展实践教学模式改革的同时，从管理层面建立适应于开放性实践课程的管理运行机制，对于推进以学生为中心的实践教学模式改革的持续发展具有重要意义。

一、 国内外高校实践教学改革现状

(一)国外高等教育倡导能力培养，重视学生自主学习与创新

当前，全球教育界均将是否能够培养出高素质的技术应用型人才作为应用型高校教学质量优劣的重要指标。近年来，实践能力教育受到全世界高等教育界的一致推崇，特别是欧洲、北美、澳洲等教育发达地区已将学生实践能力培养作为应用型本科高校教学质量的重要考核指标之一。美国及部分欧洲国家分别提出了符合自身特点的教育改革与发展计划。一些国外高校在开展实践教育过程中，采取了多种有效措施来促进实践教育的发展。例如，美国高等教育实验教学所使用的教材主要是教师自编讲义，在讲义中常提出问题，用于启发学生在实验前、实验中及实验后自主思考[5]。在实践课上，师生共同探讨实验中发现的疑问，教学内容及教学方法不断更新与改革，教学目的不仅局限于使学生学会操作各类仪器设备，也不仅局限于使学生掌握实验方法及手段，更重要的是使学生通过实践课程掌握理论规律之真谛，能自主应用实验方法或手段去解决问题[6，7]。

教学设计是建立在教学科学基础上的技术。英国的高等教育一直主张能力教育的教育思想，并在高校中开展了系列重大改革，将能力教育思想始终贯穿于实践教学的始末，倡导“基于实践应用的学习”，即在实践中训练技能并学会将专业知识应用到实际中去解决问题[8，9]。大多数国外高校在实践能力培养方面主要采取以问题、案例、项目为教学中心的培养模式，这使课堂教学更加贴近学生未来遇到的真实社会情境，并注重教师对学生的启发和引导作用，充分调动学生学习热情[10]。

(二)国内高校实践教学改革现状及存在问题

对于应用型本科高校而言，实践教学应以明确的“应用为本，学以致用”应用型培养理念为指导，在实践项目设计与管理方面体现出以学生能力培养为中心的开放性，并通过建立开放式、研究性的实践管理体制为学生提供一个优越的实践训练环境，从而改变以往的“教师唱主角”为“学生唱主角”。

随着以能力培养为核心的人才培养模式的优势不断凸显，开放式、研究性实践教学模式必将成为实践教学的发展方向[11]。目前高校实践教学设施与管理机制是国家教学评估的重点对象，为满足评估要求，各参评高校在实践课程类型比例方面进行了改革，例如降低了验证性实验的比例，提高了研究性、综合性及设计性实验比例，但这些改革基本只是体现在形式上，不能够有效地提高学生的实践能力。如果以教师为中心的传统实践教学模式仍处于主导地位，必定对学生实践能力的发展与提高产生制约作用，造成学生的思维标准化，遏制了学生的创造思维能力及创新实践能力的提高[12]。

近年来，国内各高校采取积极有效的措施，增大实践教学建设投入，采取各种尝试以推进实践教学改革。在取得一定成果的同时，由于开放式、研究性教学与传统教学管理模式之间存在一定的矛盾，在高校实践课程中开展开放性教学普遍存在困难，很难达到真正的内容与过程的全面开放，或是仅在有限的程度上开展，教学改革成果不能推广并持续深化[13，14](见图1)。

图1农科类“开放式、研究性”实践教学模式的内涵

二、构建开放式、研究性实践教学模式

沈阳工学院生命工程学院十分重视学生创新精神与实践能力的培养，在彰显我校应用型人才培养特色及借鉴国内外高等教育经验的前提下，已初步形成了以培养学生实践能力为核心的分阶段的、多元化的实践教学模式。在实践教学方面，学院通过积极开展专业典型项目、生命科学创新大赛、动植物标本大赛、大学生创新创业项目等各类围绕学科专业知识与实践技能的创新活动，设计了“本科连续4年不间断”的实践课程体系，在实践教学方面已初步形成了具备开放式、研究性农科专业特色的实践教学体系。在实验教学中心管理体制上更是围绕“开放式、研究性”模式来构建实验室管理制度，学生通过网上预约实验室与准备室房间、使用时间段、某台仪器设备、试验材料与药品的精细方式开展大创项目与科研试验，方便学生的尝试。我院已逐步形成了针对农科专业的开放式、研究性的实践课程体系和独特的实践教学模式(见图2)。

图2农科类“开放式、研究性”实践教学模式

(一)建立基于课题与问题的实践教学模式

在日常实践课程、专业实践实习过程中建立基于项目教学、现场教学的实践模式。例如园艺专业的果树学课程，教师在校内专业实践实习内容设计时，将不同果树品种的日常养护、授粉、剪枝等知识点融合成针对某种果树的全套项目；食品专业的焙烤工艺学课程将蛋糕烘焙、饼干烘焙、面包烘焙等分为单个的子项目，将全套的食品生产链整合成子项目的形式授课。教师通过组织招募课题组成员，让学生根据个人兴趣自由选择课题。学生在大一阶段参与基础实践，大二为专业实践，大三为综合实践，大四为毕业顶岗实践。每个课题组不受年级限制，鼓励跨年级合作，形成“老带新”的局面，而且不同知识结构的学生在一个课题组中便于分配不同层次的研究任务。教师通过组织讨论，在讨论中收集各种共性的问题，围绕这些问题，师生成立课题组，将问题结合专业知识进行分析与分解，通过解决这些问题，进一步掌握专业所需必备的实践知识与技能。

(二) 开放实验的管理及指导方法

完全解除传统实验课对学生的种种束缚，实施“三不限”制度，即“不限课堂、不限课本、不限学时”的实验模式。为确保实践教学的顺利开展，培养出适合行业与企业需求的技术应用型人才，要求实践教师在指导实践过程中做到“勤引导、勤纠正、勤检查”，对学生考核兼顾过程考核与结果考核，而且过程考核占据更大的比例，允许学生实验失败，但要总结失败原因，积累经验。考虑到某些大型精密设备操作使用的复杂性，实验中心每学期举办若干期仪器设备操作培训班。给师生重点培训仪器的工作原理、基本结构、实际操作和分析技术。针对某些精密、使用复杂的仪器，学生若要获得使用权，要求参加培训的学生必须考核合格。学生要求使用仪器，应做好预约登记、协调安排和全面辅导，为学生单独使用仪器提供方便。

(三)学生必须独立完成实验

针对部分开放性的实验项目，学生必须自学实验理论，预习仪器操作方法，教师提前布置任务，要求学生课前自行设计实验方案，教师课前审核实验方案。这种做法虽然增加了实践教师的工作量，但学生独立获取知识和应用已有专业知识、解决问题的能力得到明显提升。在这类开放性的实验项目中，学生在课前及操作前需要深刻理解实验理论，认真消化实验内容，在课堂上独立完成实验。学生课题组通过查阅教材、图书馆查阅纸质文献、知网下载电子文献等方式构思实验方案，写出实验具体过程，最终形成预习报告，经教师审核通过后，即可到实验室开展实验，教师在此过程中勤巡视并及时纠正，记录下实验中的操作细节。实验完成后，学生课题组需最终形成一份完整的总报告，根据实际情况，每名学生所负责的操作环节需完成分报告一份。教师在评价报告时，要将学生操作细节的优缺点指出来，这种实践方式培养了学生实验项目的组织能力与自主实验操作能力。

(四)实验室开放形式及开放使用原则

我院的实验教学中心以教学计划中的选修实验项目、专业实践实习、毕业论文(设计)为主要形式，另辅以学科专业知识与技能竞赛、专业典型项目、创新创业项目等为载体开放实验室。此外，近年来部分学生也参与了教师科研项目，在辅助教师完成项目的同时，通过进入开放实验室研究锻炼了个人能力。学生采取预约方式进入实验室，实验室面向全院学生开放。为确保仪器设备、水电等的安全使用，实验中心组织党员检查组定期开展实验室检查。为培养学生的团队意识，原则上要求学生以团队的形式申请预约开放实验室，每个团队至少由3名成员组成，鼓励跨年级、跨专业组建团队，在使用实验室方面，每位成员都必须明确填写各自的责任与义务。实验室预约方式为在线网上预约，每周公布开放的实验项目名称及项目进展情况。实验教师检查并评定开放实验室日常使用、利用率以及研究进展情况，对未按照开放规章制度执行的团队将取消其使用资格。

(五)开辟创新实践类课程资源并纳入创新学分

鼓励学生课外开展研究性学习，教学计划中设置创新实践选修课程，并将实践课程学分纳入创新学分。例如每个专业都开设的专业典型项目，如食品专业的蛋糕裱花大赛，生物工程专业的葡萄酒品鉴大赛，植物生产类的植物标本大赛等，主要以自主设计、自主动手实践操作为主。此外，实践内容尽可能与学科竞赛相结合，通过赛前训练与实战，吸引更多有志学生参与，扩大竞赛的影响面。为提高学生的创新能力，学校成立了创新学院。创新学分的认定工作由创新学院负责，各个专业学院与创新学院共同为学生开辟创新实践类课程资源，并将创新学分设定为必修学分，学生在校期间需获得至少4学分的创新学分才能达到毕业要求。根据我院的人才培养方案，学生只需在3～6年的弹性学制内的平均绩点达到2.0，并修满指定总学分即可，但若未能修足创新学分将会延迟毕业。

(六)鼓励各专业开设开放性、综合性、设计性和研究性实验

我院将实验课程按类型划分模块进行开设，目前占主体的类型包括：综合性实验、设计性实验和研究性实验。与大多数应用型本科高校相似，我院的综合性实验、设计性实验已较为成熟，但研究性实验开设时间较短，各方面尚待完善。研究性实验必将成为实践教学中不可或缺的组成部分。我院的研究性实验已成为大学生创新创业项目的“孵化器”，研究性实验强化了对创新与实践能力的培养，使实践过程从“验证性”转为“研究性”。使学生对所学相关知识融会贯通，培养其综合能力与动手能力。学生依据教师科研方向进行选题、文献检索、实验设计与实施，最终形成论文汇编，对优秀研究成果推荐发表论文或申请专利等。教师在指导学生完成“四性实验”后以课程教学小结形式对其教学情况与效果进行分析和总结，内容包括学生的参与情况、学生对实验的兴趣、参与积极性、授课学时数、实验中存在的问题、实验创新点以及今后应改进之处等。

(七)开展开放式实践课程专项建设与改革

学院设立专项经费，每学年开展实践教学专项建设，同时依托实验教学中心、校内实践基地建设，通过实施我院的国家级“实用技能型农林人才教育改革培养计划”项目、省(部)级大学生校外实践教育基地建设项目、地方企业与我校开展的深度合作横向课题等方式，共同推进我院开放式、研究性实践教学的开展。在实践教学过程中，将行业、企业的具体问题作为原型，将实践内容进行项目化，教师引导学生收集资料、设计实验方案，通过开展研讨会的方式对实验方案可行性进行研讨，最终确定是否可以实施；通过开展企业家、行业精英讲座、项目教学、现场教学及企业实践，开拓学生的视野，培养学生的实践应用能力。

(八)开放性、研究式实践教学的质量保障体系

由行业精英、企业家、工程师及校内专家共同组建教学指导委员会或专家库，负责实践教学计划的制订。专家负责规范实践、实验教学基本文件，形成实验中心管理制度汇编，每次教学会上对单项制度进行集中学习，使管理制度深入人心。重点抓基地、实验室管理及运行制度的执行与落实情况，以保障实践教学的质量。对专业实践、实验课程教学及服务质量进行定期或不定期评估。评估实施办法包括现场检查、调查问卷以及代表座谈等。对实践、实验技术人员及管理人员进行常规测评，并立即将测评结果进行反馈，即时改进服务水平。对实践教学状况进行期初、期中和期末3次综合性抽查，结果反馈给当事人，帮助实训、实验人员提高实践教学质量。

三、实践教学改革实施效果

自2014年3月，我院在农科类专业中正式实施“开放式、研究性”实践教学模式改革以来，学生的实践能力、应用能力与创新能力明显提升。近两届毕业生陆续被哈尔滨工业大学、中国农业大学、南京农业大学、西北农林科技大学等“985工程、211工程”高校录取。学院的考研率逐年攀升，2014届为18%，2015届为22%，2016届考研过线率近30%(部分专业高达50%)，位居辽宁省同类本科院校的前列。2015年我院学生获批全国首批“科创计划”项目2项，脱产到中国科学院下属院所完成项目。学院鼓励学生组建省级、校级大学生创新创业团队，学生参与率达60%，陆续有团队被评为省级优秀创新创业团队。已获国家级“挑战杯”大赛一等奖1项，二等奖1项，三等奖11项；获省级大学生创新竞赛一等奖3项，二等奖7项，三等奖16项；2014年，学生累计以第一作者发表科研论文为10篇，2015年则增加至21篇。我院学生取得的上述成果表明我院实施的“开放式、研究性”的实践教学模式改革是成功的。

四、结束语

以学生实践能力培养为中心的开放式、研究性实践教学模式是高校未来实践教学改革的重要方向。高校实践教学环节要加强多元化的实践教学资源建设，将开放式、研究性实践教学体系的各项工作做实。在做好实践教学内容改革的基础上，还应积极探索推进实践教学改革的长效机制，最终为开放式、研究性实践教学体系的稳步实施提供全面保障。

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(编辑：刘伟霄)

2016-01-18

教育部、农业部、国家林业局第一批卓越农林人才教育培养计划改革试点项目：“实用技能型卓越农林人才教育培养计划改革试点项目”(教高函[2014]7号)；辽宁省普通高等教育本科教学改革研究项目：“农科类专业开放式、研究性实践教学体系的研究与实践”(编号：UPRP20140116)。

王家庆(1981-)，男，副教授，生命工程学院副院长，研究方向：教育教学管理。

G642

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1008-6927(2016)03-0085-05