基于新农科人才培养目标的《园艺植物研究法》教学改革探讨

(甘肃农业大学 园艺学院，甘肃 兰州730070)

2019年6月，全国百余位涉农高校的书记校长和农林教育专家齐聚浙江安吉余村，共商新时代中国高等农林教育发展大计，共同发布了《安吉共识——中国新农科建设宣言》，开辟了中国高等农林教育的新纪元，正式吹响新农科建设工号[1]。“新农科”建设要求培育农林人才，打造人才培养模式，着力提升学生的创新意识、创新能力和科研素养，培养高层次、高水平、国际化的创新型人才[2]，是高等教育主动适应人类社会从工业文明逐步进入信息文明社会对人才需求的转变[3]。

因此打破传统的教学模式，构建农科教学新模式，是21世界“新农科”建设背景下新型农林人才培养迈出的第一步。《园艺植物研究法》是甘肃农业大学为园艺专业学生进行科学研究、掌握必要研究手段而开设的课程，本文将通过该课程存在的问题、理论和实验教学改革及改革评价三个层面分别进行新农科建设背景下为“打造金课淘汰水课”教学改革的探讨。

1 课程存在的问题

《园艺植物研究法》要引导学生熟悉园艺植物科学研究的全过程，了解试验的科学设计及基本操作方法，培养学生进行独立科学研究的能力和综合素质[4]，以满足新农科建设所需的创新型专业农业人才的需求，但传统的教学方法存在以下问题：

1.1 内容庞杂、时间有限

《园艺植物研究法》总学时32学时，其中理论教学（22学时）和实验教学（10学时）。课程内容具有涉及学科多、综合知识广、内容庞杂、研究层次深、教授难度大等特点[5]，并且教学时间有限，部分理论教学中概念抽象、理解困难，例如试验设计中涉及的试验因素、水平、试验单元等；那么如何在有限的时间内高效的完成章节内容的学习，不仅需要突出课程体系中的重难点，还能让学生们在有限时间内获得更多知识、更多能力，这也是改革指导的方向。

1.2 教学方式古板

传统的课堂教学采用“PPT+板书”模式，以教师为主体的“灌输式”教学，教学模式古板又程序化，只注重教学内容讲解，缺乏师生互动、交流和讨论环节，无法掌握学生学习程度，学生被动式学习，主动学习意识差，难以激发学生的兴趣。

1.3 考核方式单一

《园艺植物研究法》成绩构成比例为总成绩（100%）=期末（70%）+实验（20%）+考勤（10%）。考核方式单一，以期末卷面考试为主，主要检验学生对教学内容的记忆程度，无法考查学生分析、解决问题的能力，学生学习的积极性和主动性不高，考前机械式记忆应付考试不利于学生创造性思维的培养。

《园艺植物研究法》课程教学中存在的这些问题，严重制约着“以学生能力培养为中心”的创新教学模式的发展[5]。因此，必须利用新农科思想进行改革，打造金课淘汰水课，为培养新时代创新型新农人才提出“新农科”背景下该门课程改革的新举措。

2 《园艺植物研究法》改革的理念与实践

2.1 优化教学内容，注重高阶知识的引入

围绕教学目标，优化教学内容，构建基于项目任务的教学模块，根据《园艺植物研究法》将教学内容划分为5个教学模块（表1），以新农科教学目标为中心，将园艺科学研究发展前沿的新技术、新进展、新成果等内容融合到教学内容，使课程内容更具实用性、先进性，彰显新农科人才培养质量。

表1 园艺植物研究法教学方法

例如，在《园艺植物科学试验研究概述》中，教师以获得国家自然科学基金资助的项目本为教学范例，融入教材内容来组织课堂教学，使学生能深刻感受到本课程的科学性与实用性；模块二《园艺植物试验设计技术》中涉及的一系列抽象化概念通过一些经典的试验设计进行案例分析，明确概念所指，使学生们对难以理解的概念一目了然，牢记于心。模块五《科技论文写作》中，教师在课前预习环节中，可精选一些在《园艺学报》、《中国农业科学》等国内权威期刊上的研究论文作为案例，分配给不同小组学习及讨论。在正式授课时，学习小组再以PPT形式向教师和同学们讲解论文的种类、格式、试验设计思路及注意事项等，并回答教师和同学们的提问。随后，教师再补充及强化整章教学重点内容，保证学生理解并掌握每一个教学重点。通过阅读文献，学生们可以直观地了解科技论文的种类和格式；小组同学们在准备幻灯片过程中，阅读专业文献的能力、整合信息的能力、撰写科技文字的能力和现场表述的能力等多方面得以锻炼和提高。小组学习不仅使学生个人能力得到提升，而且团队合作能力更得以体现及培养[6]。

2.2 围绕挑战，组织教学，实施多元教学形式

21世纪互联网的发展，为新农科建设背景下农科高等院校的教育模式改革和发展带来了机遇与挑战，为高校的信息化教育提供了了更多便利与优势[7]。为改变“以教师为中心”的教学方式，打破传统课堂中教师对学生传递信息的单一模式，学校引进了优质互联网教学平台，如雨课堂、网络教学平台、智慧树等。《园艺植物研究法》教学改革实践中有效利用了学校搭建的网络教学平台，推行启发互动式教学，采用课前线上-课上线下-课后强化的混合式教学设计，转变学生认知发生过程，改变学生的学习方法。

课前线上：教师在网络教学平台上传预习PPT、预习试题、知识点视频（5-10min），学生通过线上预习资料学习，反馈“疑惑”的问题和知识点；

课堂线下：针对模块化的章节内容，结合问题教学、翻转课堂、小组讨论、案例分析等教学形式（表1）开展教学活动；重点解答课前预习时反馈的问题，并通过随堂测试掌握学生学习情况。

课后强化：通过课后测试、课后作业及阶段性测验、课后延伸学习、专业文献阅读等方式提升学习效果。

课后教师可通过QQ群、微信群、微信公众号等社交媒体，在线互动，解答、讨论、交流课程相关知识及问题，解答学生问题，拉近师生、学生间的距离，有效促进学习者之间的联系，相互激励学习；另外，还可利用这些社交媒体向同学们推送优秀课外资源，如中国大学MOOC中复旦大学卢宝荣老师的《科学研究方法与论文写作》；为同学们展示园艺植物研究的新成果、园艺产业发展的新动向，作为课堂背后继续展示和宣传的窗口[8]，如将园艺植物研究中在《Horticulture Research》等国际知名期刊中发表论文的背景及意义、试验思路及试验结果等内容，与学生们分享和探讨，激发学生学习兴趣，拓展课程知识面，培养逻辑思维能力[10]。

2.3 加强过程性考核，优化评价体系

新型的教学方式应配备新型的考核方式，改革后的园艺植物研究法课程最终成绩 （100%）=由期末成绩（40%）+实验成绩（10%）+平时成绩（50%）组成。期末考试采用闭卷考试方式，测试内容由基础题、综合题、提高题组成，各占50%、30%、20%。题型类别有客观题和主观题，分别占40%和60%；实验成绩由实验技能测评和实验报告两部分组成；平时成绩包括了考勤、课前预习、课堂讨论、小组展示、课后作业、笔记、小论文、线上学习等环节，加强了学习过程中不同成果的考核。

另外，针对模块化的教学内容和教学目标，课后作业、课堂讨论及小组展示要彰显模块特色，挖掘学生们的学习潜力，特别是课后作业不仅仅是课本知识的搬运，更需要提升学习效果，激发学生发现问题、分析问题和解决问题的能力；如模块三课后作业可通过学生自主查找研究性论文，指明论文中试验设计中涉及的概念，以便加强课堂教学内容；模块四《园艺植物生物特性调查》可通过翻转课堂的形式，让学生自己总结内容自己制作课件自己上台讲解，再由学生自己打分，教师最后总结补充；模块五学生根据兴趣选择选择教师发布的科研选题，并通过查阅相关文献资料撰写相关研究进展，这样学以致用才能更好的让学生把所学知识变成能力提升的工具。如此多元化过程性考核，学生学习时间被延长、学习难度被增加、学生学习效果被提升、自主学习能力被提高。

3 实验教学的改革探讨

《园艺植物研究法》是一门应用性较强的课程。传统的实验实践教学，只是依据教学大纲设置简单的实验项目，没有拓展没有创新；另外，一些实验要求设备贵重，如园艺植物光合强度的测定，光合作用是园艺植物的根本，但该院本科教学仪器设备数量少，不能保证人手一台，不能保证每个学生亲自动手操作，因此学生无法掌握一些应有的实验技能；学生们只能重复一些简单实验，按照步骤草草了事，完成任务，提交实验报告；在实践教学中，该如何提高学生的创新能力和创新精神？

甘肃农业大学学生在学习园艺植物研究法之前，很多学生已经参加了本科生科研训练计划项目（SRTP），但对试验研究的整体方案设计缺少深入了解，对具体实施内容缺乏独立思考，对一些试验指标的测定方法不清楚。因此可以和园艺植物研究法课程相结合，学生根据其SRTP的研究内容撰写开题报告，从立项依据、研究目标、研究内容、拟解决的问题、研究方法、研究计划等专业模块进行全方位、全过程的训练。引导学生对试验数据进行处理、分析，制作图表，撰写科研报告或科技论文。在这些实践过程中，学生通过不断的学习不仅可以熟练掌握Word、Excel、Origin、SPSS等相关软件的使用，同时也培养了学生基本的实验技能和科学思考问题的能力[9]。为学生以后毕业设计中开题报告的撰写、毕业论文的实施及写作提供了扎实的基础。将课程实验教学与学生实际需求紧密结合，有利于学生对园艺植物研究流程、具体实施环节及科技论文写作等方面有更深入的了解，提高学生运用专业知识分析问题、解决问题的综合能力及逻辑思维能力。

4 改革评价

4.1 成绩评价

从《园艺植物研究法》教学改革实施两论的成绩构成比率来看（图1），效果显著；16级和17级学生平均成绩相比未改革前15级都有不同程度的提升，改革后80%的学生成绩主要分布在70-89分之间，特别是80-89分之间的学生占比超过了一半；而60-69分之间的学生人数比率则大幅下降，16和17级相比15级分别降低了19.6%、24.2%；而60分以下的学生人数为0。由此可见，《园艺植物研究法》教学改革的实施有效提高了学生成绩，使学生成绩有了质的飞跃。

4.2 学生能力评价

经过两轮的教学改革的实践，在以学生为主体的教学过程中，学生们获取知识的途径为由“被动接受式”转变为“主动参与式”，以记忆为主的机械式学习转变为以应用为主的自主式学习。学生的主动学习能力的得到了培养，创新意识、创新能力和科研素养等多方面的综合能力得到了提升。

5 结论

园艺植物研究法课程在新农科发展的改革潮流中运用混合式教学通过课前线上、课上线下和课后强化学习，改变传统教学模式，以学生为教学中心，通过多元化成果展示，让学生自主决定学习的权利，化被动为主动，充分调动学生学习的自主性以及积极性，学生成绩得到了显著提升。学生在与老师的互动中、在与同学之间的活动中，不断加深对知识点的理解；此外，与学校SRTP的结合更能体现学生对所学知识的应用性，激发学生的科研兴趣，锻炼学生独立进行科学研究的综合素养与能力，为农业农村现代化建设培养高素质全方位的专业人才做好扎实的基础。