高等农业院校实验教学中心教学改革探索

吴惠惠 王金娥 刘海学

摘要：结合CDIO教学模式和工作室管理模式，以转变教育观念为先导，以培养学生实践动手能力为主线，对高等农业院校实验教学示范中心的教学内容、教学方法和考核模式等方面全面改革，打破传统实验课程体系，搭建了教学、科研、社会服务一体的实验教学平台，以期实现应用型人才的知识、能力和素质协调发展，理论、实践和创新有机融合。

关键词：农业院校 实验教学中心 教学改革 探索

中图分类号：G642  文献标识码：A  文章编号：1009-5349（2019）24-0021-03

当今的中国，面对全球科技革命和产业变革，农业、农村和农民的全面发展和进步，迫切需要创新型的农业人才。中国高等农林院校，必须以时不我待的使命感紧迫感锐意改革，培养人才。而农林院校的实验教学，不仅是高校教学体系的重要组成部分，而且是培养学生的重要教学环节，承担了培育和提升学生运用学校所学基础知识、基本理论和基本技能解决实际问题，分析现代农业和林业生产关系的能力，以及培养农林业创新型人才的重要使命。[1][2]2019年《安吉共识——中国新农科建设宣言》要求农林高校着力培养一批爱农业、懂技术、多学科背景、高素质的实用技能型农林人才，培育领军型职业农民。

天津农学院农业分析实验教学示范中心紧紧围绕以学生为本的教学理念，以转变教育观念为先导，以培养学生实践动手能力为主线，引入CDIO教学模式（集构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）与运作（Operate）于一体的教育模式和“工作室”管理模式，打破传统实验课程体系，搭建了教学、科研、社会服务一体的实验教学平台。

“CDIO”是一种全新的教育理念，是由麻省理工学院和瑞典查尔姆斯理工大学等4所大学经过探索研究，联合提出的工程教育理念。[3][4][5]CDIO模式的培养目标是提升学生的综合实践能力，包括对学科知识和职业技能的学习，人际沟通能力和合作共享意识的养成，以及在社会环境下，系统构思、设计、实施和运行整个实践过程的能力。然后把培养目标融入整个课程体系中，每一个能力点都具体落实到课程和课外活动中。CDIO提出了系统的能力培养、全面实施指导以及实施过程和结果检验的相应标准，具有可操作性，为实验教学改革提供了模板。[6][7][8]

而工作室管理模式同样强调“做中学”的教学理念。天津农学院农业分析实验教学示范中心采用创建“工作室”这样的管理模式，不同于传统的教室、实验室教学，使我们的教学内容更具职业导向，教学成果也更具社会性;不仅使学生掌握了相应学科和课程的知识，而且通过实际项目的参与，完成了综合专业技术的训练。[9]“工作室”管理模式为中心提供了面向社会需求的农业分析实践环境，置于实践系统中的教师和学生均需培养和提升自己的职业能力，这样即可促进“双师型”教师队伍的建设和培养，又可以促进学生学习与就业的自然融合，从而培养适应社会全面发展的农林业应用型人才。[10][11]

以天津农学院农业分析实验教学示范中心为例，从相关专业教学体系、管理模式、考核方法等方面，对基于 CDIO 和工作室理念的農业分析实验教学进行较为详细的论述。结果表明，运用这种教育理念，对农林业相关专业的实验教学指导，有助于实验教学质量的提升，并且学生的创新能力、开拓能力、团队协作能力都可以得到相应的锻炼和提升。

一、建立独立完善的实验教学管理体系

中心统一规划、统一建设实验室，统一管理实验室人员和实验仪器设备，统一调用实验维持经费，通过资源共享，完善中心教学、科研、培训、技术研发、技能竞赛等功能。实验教学示范中心依循农林业创新型人才的培养规律，对原有的实践教学体系、教学内容和教学方法进行一系列的改革，成功引入CDIO教学模式，根据其构建原则，建立具有农林院校特点的，体现实验基本操作能力、综合技术应用开发能力及科学研究创新能力相结合的的“三能力、三层次、四模块”实验教学新体系，见图 1 所示。

全方位培养学生操作能力、应用开发能力、研究创新能力;在基础技能层次培养学生的操作能力，在综合设计层次培养学生的应用开发能力，在科技创新层次培养学生的研究创新能力[12];中心的实验内容分为土壤肥料分析模块、海洋水质分析模块、仪器分析模块、饲料品质与检测模块等4个实验教学模块。新的实验教学体系符合认知规律和教学规律，分类型和层次构建教学模块，实验内容由基础到综合、由简单到复杂，实践形式由被动模仿到主动设计、鼓励创新，确保教学过程循序渐进，受到学生的普遍欢迎。

二、创建实验教学“工作室”管理新模式

2013年至今，示范中心建立了基础实验工作室、创新创业工作室、大学生技能竞赛工作室、农产品质量标准认知工作室及农业样品检测服务工作室。“工作室模式”使教学与现实的实践项目相结合，营造了开放自由式的教育教学环境。[13]在示范中心的工作室，“CDIO”的教学模式可充分发挥其效用，进入示范中心工作室的学生利用自己所学到的学科知识，系统构思并设计工作室的日常运作，培养其个人能力和人际交往能力;而“CDIO”教学模式提供的实施过程和结果检验的相应标准，又恰好为“工作室”管理模式的运转提供参考模板。工作室模式是实验教学中心“三能力、三层次、四模块”实验教学模式的有益补充，它们既相互独立，又相辅相成，有机组合形成了丰富多样的实验教学模式。

通过运行示范中心的工作室，天津农学院的本科生可以提早进入实验室，提早接受实际科研训练，享用优质实验教学资源，面向社会需求的实践项目和环境，促使学生主动完成学习与就业的融合。

三、完善实验考核方法

根据实用技能型农林人才培养目标和要求，结合“工作室”管理模式和CDIO教学模式的构建要求，农业分析实验教学示范中心实验课程需要引入新的考核方式，需要反映学生解决实际问题的真实能力。学生按实验内容分组进行示范中心实验课程考核，考核方式主要包括三个方面：（1）实验项目基础知识课前考核，包括组内基础知识学习情况抽查测试（5%）、试验设计讨论及提纲提交（10%）、实验态度（包括试验个体参与度和小组整体完成度）与课堂出勤率（5%），主要考察学生自主学习的能力，外文文献查阅能力、实验方法设计的合理性;（2）课中项目过程考核，主要包括实验内容设计（针对“工作室”研究任务）[实验项目技术路线和总体实施方案等（10%）]、实验项目所需仪器设备的预约使用及药品的自主准备（10%）、实验具体操作过程（制定详细打分表）（25%）、实验项目结束后问题的总结提出及讨论（5%），主要考察学生的仪器的选用和使用情况、实际动手能力及团队协作等能力;（3）课后项目考核，包括实验报告（10%）和“工作室”任务完成情况（20%），主要考察学生数据处理和分析改进，以及对试验过程中所遇问题的分析总结能力。其中“工作室”任务非必选项。示范中心的实验课程考核方式整体综合把控学生自主学习、团队合作、自主实验和自主总结学习的能力，颠覆传统实验教学以教师为中心，只重结果不重过程，评价指标单一的考核方式。

四、建设配套的师资队伍

工作室管理模式直接面向社会，具有职业导向性，配合CDIO教学模式，强调了实践和项目导向的作用，而示范中心配套的师资力量则是各个教学环节的关键连接点。基于此，天津农学院农业分析实验教学示范中心加大教师队伍建设，积极引进和培养“双师型”教师。“双师型”教师是指具备良好的师德修养、教学与科研的能力，又具备良好的职业态度、知识、技能和实际操作能力的专业教师。[14][15]示范中心两年来增设三个实验实习基地，涵盖农产品质量标准检测企业和研究所，对本中心教师进行实践技能培训。中心每年邀请现代农林企业生产和管理者给中心教师讲授经验，并要求教师到一线锻炼，了解农林企业生产和管理过程，提升教师专业技术素质。中心鼓励教师联合企业申报国家、省部级科研课题，并大力引导教师将各類教学、科研、社会合作项目引入中心教学实习实践、科学试验等环节。建设“双师型”教师队伍，配合实验示范中心教学体系改革。

五、结语

将CDIO教学模式和工作室管理模式有机结合，运用到天津农学院农业分析实验教学示范中心的建设过程中，对原有的实验课程体系，教学内容，教学方法及考核方式进行改革，强化基础知识储备，关注基本操作和基本技能培训，培养学生理论联系实际，实现了天津农学院能力为本的本科教育理念。学生参与实际项目，面对和解决来自生产一线的问题，强化自己的实践能力，为将来就业和进入社会奠定坚实基础。天津农学院农业分析实验教学示范中心经过长期的教学改革和探索，摸索出以工作室为管理模式，引入CDIO理论制定相应教学模式的改革思路，这里的学生不仅需要扎实的基础知识，极高的个人素质和能力，还需要团队协作能力、创新能力、沟通表达能力和综合职业素养，“学以致用”“与社会需求无缝对接”“落地开花”是示范中心学生的真实表现。

参考文献：

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责任编辑：杨国栋