朱旺生
(皖西学院 环境与旅游学院,安徽 六安 237012)
“安吉共识(2018 年)”“北大仓行动(2019 年)”“北京指南(2019 年)”奏响新农科建设“三部曲”,为高等农林教育改革指明了方向,提出了新要求,开拓了农林教育改革的新路径[1-2]。“双万”计划(2018 年)拉开了一流本科课程建设的序幕,强调要完善以质量为导向的课程建设激励机制,形成多类型、多样化的教学内容与课程体系,建设“金课”,淘汰“水课”,提升本科课程教学质量和人才培养质量[3-5]。在新时代,高等农林教育的使命是促使涉农高校、涉农专业要积极推进新农科建设,拓展农林专业内涵,创新农林专业教育新理念,建设一批一流农林专业和一流农林课程,培养适应新时代社会经济需求的农林人才[6-9]。
传统农林学科由于缺乏学科交融,专业口径较小,培养的农林人才偏重农科知识,不能有效解决新时代乡村振兴和生态文明建设中常常面临的复杂农林工程问题,亟待改造升级[10-13]。新农科建设就是要基于新时代农林新产业新业态发展要求,用现代生物技术、工程技术对传统农业提档升级,建设面向休闲农业、森林康养等新兴涉农专业的和基于农工交融的复合型农林人才[14]。因此,对传统农林学科课程设置进行改革、升级,打破传统思维定式和固有桎梏,结合新时代社会经济发展和对农林行业人才实际需求,培养农工交融复合型人才十分必要。
课程是人才培养的落脚点着力点。课程质量直接决定人才培养质量。建设一流课程,是农林类专业人才创新培养的重要抓手[15]。园林制图是园林专业的重要专业基础课,是一门将知识、素质和能力融为一体的综合性课程,对培养学生工程素养、创新思维能力和解决复杂问题能力具有重要意义[16-18]。该研究以皖西学院园林专业开设的“园林制图”课程为例,对课程的教学目标、教学内容、教学方法及考核方式进行改革探研,以探索园林专业农工学科交叉融合的一流本科课程建设方案。
在过去乃至当前相当长一段时间,画法几何与工程制图或工程制图或园林制图等课程是我国高校园林专业普遍开设的主要园林制图类课程[19-20]。这些园林制图类课程授课教师大多非园林专业科班出身,课程教学目标、教学内容设置方面也过于偏重工科专业的制图技能培养,而对农林专业中的农林要素在园林制图中的表达重视不够,没有充分考虑园林专业农工交融学科特点。另一方面,随着信息技术和教育学本身规律的发展,园林制图课程在教学方法、教学考核等方面也不足以适应新时代一流课程建设要求,急需改革[21]。基于此,近年来国内多所院校教师对园林专业园林制图课程教学改革进行了积极探讨。以皖西学院园林制图课程为例,经过认真梳理分析,发现新农科建设背景下该课程在教学目标、教学内容体系,教学方法和教学考核等方面距“两性一度”的“金课”标准,即“高阶性”“创新性”和“挑战度”等指标方面尚存在以下问题。
课程教学目标是授课教师依据学科特点、经济社会需求及专业人才培养定位编写的课程教学总纲,有利于教师明确本课程教学所需要达到的总体教学效果[22]。皖西学院园林专业园林制图课程教学目标在很长一段时间内把重点放在培养学生识图、读图、绘图和制图等工程制图的技能培养方面,能够很好地把工程制图知识体系讲解清楚。但是,这样的课程教学目标设置没有把园林专业学科特点凸显出来,园林专业农林要素制图表达方面凸显不够,也没有体现出新时代新农科背景下园林专业农工交融复合型人才培养特点。检视课程教学目标,其在结合园林学科特点、社会经济发展需求及人才培养定位方面尚需改进。
课程教学内容体系是教学目标的直接体现。围绕教学目标,课程教学内容体系的安排关系到人才培养规格定位,关系到学生知识、能力和素质的有机融合,关系到学生解决复杂问题的综合能力和高级思维培养。教育部指出,一流本科课程要培养学生的综合能力和高级思维,要有一定的难度,需要跳一跳才能够得着,对授课教师备课和学生课下均应有较高的要求[3,23]。统计市场上现有出版的园林制图类教材,分析其教学内容体系,其知识点主要集中在“制图基本规范、三视图、基本形体和组合体、轴测图、透视图等方面。这些教学内容体系安排多偏重工科专业的工程制图知识体系,在农工学科交叉融合方面不够,没有体现新农科背景下复合型人才培养需求特点,一流课程“高阶性”体现不够。另一方面,课程教学内容不够深入,知识难度不大,没有“挑战度”。这主要体现在两方面:一是对学生的学习投入要求不高,对学生完成课程学习的难度、需要投入的精力和努力程度要求不够,没有学业挑战度;二是对教师的授课准备和授课质量要求不高,对教师备课投入的时间、精力没有相应的管理制度要求,对教师授课知识的拓展深度也没有硬性规定,授课没有挑战度。
多年来,皖西学院园林制图课程教学主要采用传统线下课堂教学方式教学,教师是教学过程的主体,课堂上师生互动偏少,学生主动参与教学活动不足,只是被动的听讲。信息技术和智慧教学手段等新技术新方法运用不够,没有充分调动学生自主学习积极性。在课程教学考核形式上,手段比较单一,主要采用平时成绩和期末考试成绩进行考核,没有创新考核方式,没有注重教学过程考核。这就导致有些学生平时不努力,期末考试前突击复习,抱着“临阵磨枪”的想法,虽然考试也能过关,但知识掌握不牢固,遗忘率较高,与一流本科课程建设要求相距甚远。因此,检视课程现有教学方法和教学考核手段,其在教学方法先进性和互动性、教学结果考核探究性和个性化方面明显不够,“创新性”不足。
皖西学院是一所地方性、应用型本科高校,园林专业人才培养定位是充分利用我校多学科、多专业优势,与地理科学、建筑学等学科专业交叉融合,以“具有农科基础、工程素养”的园林行业应用型兼具创新性的复合型人才培养为目标。围绕这一目标,结合新农科背景下一流本科课程建设需要,园林制图课程积极进行教学改革,调整课程教学目标,凸显新农科背景下农工交融复合型园林专业人才培养需求特点,改革课程教学内容体系,提升课程教学内容“高阶性和挑战度”,改革课程教学方法和考核手段,提升“创新性”。
一流课程建设强调要根据不同层次学校类型,建设聚焦新工科、新农科等体现多学科思维融合的适合本校人才培养特点的课程[24,25]。针对一流课程建设要求,园林制图课程立足于我校办学定位和园林专业人才培养目标,结合新时代经济社会发展需要和园林行业人才需求特点,围绕“两性一度”,积极调整课程教学目标。主要体现在以下三方面:一是调整课程教学的知识目标,强调知识的学科交叉性、前沿性和知识深度,要求学生夯实工程制图的基本理论知识,掌握园林地形、建筑、植物和道路要素表达方法,理解常用计算机辅助制图软件特点和发展趋势,具备解决复杂农林问题的综合知识。二是调整课程教学的能力培养目标,强调对知识不能仅仅停留在识读、记忆等初级能力阶段,要上升到综合运用所学知识分析、解决问题的高级能力阶段,培养学生良好的空间逻辑思维和形象思维能力,培养学生绘制和阅读复杂园林综合图样能力,培养学生解决复杂农林实际问题的综合能力。三是调整课程教学的素质培养目标,强调通过激发学生自主学习兴趣和挑战困难的勇气、毅力,养成严谨、细致的绘图习惯,培养学生自主学习的能力和专注坚持的“工匠”精神,使学生成为具有良好工作作风的园林行业复合应用型人才。为更好地体现课程教学目标属性,结合教育部2018 年颁布的《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》 园林专业课程设置相关要求,后期课程名称拟改为制图基础与园林制图。
2.2.1 凸显综合能力,重构课程理论知识体系
新农科背景下,应用型高等学校农林专业一流课程建设要紧扣新时代新农科对课程改革的要求,为农业农村发展和乡村振兴培养一大批具有扎实专业知识和解决复杂问题能力的应用型人才[2,26]。研究新时代社会经济发展对园林行业应用型人才培养需求特点,园林制图课程主要从两方面改革课程理论知识体系,以提升园林专业学生综合能力。一是从一流课程“高阶性” 方面,兼顾工科类专业工程制图的基础知识,又考虑园林专业学科和课程主干知识体系特点,同时还结合现代计算机制图发展趋势,构建农工交融复合型人才培养的课程理论知识体系框架(图1)。二是从“挑战度”方面,强化课程理论知识的深度和广度。在课程理论知识体系框架基础上,拓展不同知识单元节点知识深度,分析原理,做到不仅知其然,还知其所以然。例如,在园林地形要素表达章节,在讲解园林典型地形地貌等高线表达方法时,还拓展复杂地形地貌等高线表达要领,并深层次分析其应用原理。同时,还结合园林地形地貌生态敏感性分析案例,深入讲解园林地形地貌表达的坡度法、密度法应用。
图1 课程理论知识体系Fig.1 Theoretical knowledge system of curriculum
2.2.2 注重动手能力,强化实践教学体系
皖西学院的定位是地方性、应用型高水平大学,园林专业的人才培养目标是培养高级应用型人才。学生动手能力是应用型人才培养质量的重要评价指标。园林制图课程以培养学生解决复杂问题的高级思维和动手能力为重要目标,基于一流课程的“高阶性”和“挑战度”标准,将知识、能力和素质融入实践教学,在课程实践教学项目设置上综合考虑难度和深度,多层次、立体化优化实践教学体系。首先,加大课程实践教学项目的改革,不断提高综合性设计性项目的比例。例如,2018 级园林专业实践教学大纲中综合性设计性项目只有2 个,2021 级增加到4 个,综合性设计性项目比例增加了25%。其次,依托我院地理学省级重点学科、农业工程设计校级科技平台以及校内校外创新实践基地项目,让学生参与到工程设计实践中,强化学生解决面临复杂问题的综合图样表达能力。第三,依托我校和省级园林模型制作大赛,园林规划设计大赛、GIS 制图大赛以及研究性学习、大创项目等形式丰富多样的专业活动,不断强化学生理论联系实际和解决实际问题的能力。
信息技术和智慧教学工具是改革课程教学方法,创新课程教学教法的有效手段。线上线下教学运用智慧教学工具及网络信息技术创新,是一流课程改革教学方法的必然[4,27]。为加强园林制图课程教学效果,笔者充分运用超星学习通等智慧教学工具和信息化技术,开展线上线下混合式教学改革,提升学生自主学习能力。线上教学完善园林制图课程网站,上传课程教学大纲、教学知识单元和知识点、电子教材、网络课件、视频、试题库、系列参考书等网络教学素材和资料。定时发布线上教学任务,包括教学目标、教学视频、小测验、思考题等,要求学生按时完成。督促学生课前在线上预习、自主学习,课后巩固复习。线下课堂教学注重对传统教学模式进行改革,充分利用视频、动画、模型等多媒体资源媒介,加强师生互动。应用超星学习通等智慧教学工具,采用分组讨论、投屏互动、抢答加分、组别竞争的互动体验形式,尝试项目式、专题式等新的课堂教学模式。通过线上线下混合式教学改革,园林制图课程已基本实现向以学生为中心的教学模式转变,有效提升了课程教学质量。
课程改革前教学考核方式相对单一,未注重教学过程考核。课程期末成绩主要由平时成绩(30%)+期末考试成绩(70%)构成。这种评价方式常常导致有些学生平时不按要求预习,对项目、作业等任务不按时提交,仅仅在期末考试来临前进行突击复习,使得他们对课程工程制图模块的基本知识和园林要素制图模块的基本技能均掌握不够扎实。为了对学生课程学习情况进行准确评价,提升学生知识、素质和能力,园林制图课程主动进行教学考核方式改革,创新考核方法。在教学过程中采取形成性评价与总结性评价相结合的方式进行课程教学考核。提高平时学习过程考核成绩比例,平时和期末各占50%。平时学习过程考核包括考勤(5%)、课前预习(5%)、课堂提问(5%)、课堂小组竞赛(10%)、小组专题讲座竞赛(10%)、个人抢答(5%)和实训作业(10%)等7 个维度进行形成性评价;期末考试(50%)对学生进行总结性评价。形成性和总结性评价相结合的综合评价方法评定学生的学习成绩,不仅检查了学生的学习准备情况和学习效果,也为教师的教学效果提供了及时反馈。
一流本科课程建设是一个长期、系统的工程,笔者及团队在课程的教学过程中,本着以“学生为中心”的理念,尝试将探索性思维模式、创新性思维模式以及实践能力等多方面的能力培养渗透到课程日常的教学活动中。通过对课程教学目标、教学内容、教学方法和教学考核手段进行改革,使学生不仅可以系统掌握课程理论知识,还具备较好的专业动手技能,有效提高了学生综合能力和素质。
皖西学院从2019 年开始逐步推进园林制图课程改革,通过对比2018 级和2021 级园林专业两个班级的理论课考试成绩,成效显著。一方面,两个年级的理论课成绩均呈现正态分布,但课程改革后的成绩出现了明显的偏移,向高分区域集中(图2);另一方面,学生平均成绩相比未改革前有不同程度的提升,平均分提高了28.6%,且60 分以下的学生人数为0。此外,课程改革后学生理论知识学习的积极性和主动性明显提高,学习成效明显。统计2019-2021 级园林专业三个年级学生的课程网站自主学习情况,课件平均点击率达98.6%,比2018 级提高8.2%;课后作业题、单元复习题正确率达95.7%,比2018 级提高4.8%。由此可见,课程教学改革的实施有效提高了学生对课程理论知识的掌握。
图2 课程改革前后学生成绩分布图Fig.2 Score distribution of student before and after the curriculum reformation
通过改革,能够在一定程度上提高学生绘图的熟练程度。在相同任务情况下,学生的整体绘图操作完成时间提前6%-8%。同时,学生绘图综合技能也明显提高,在各类制图技能大赛中成绩突出。近3 年,我校园林专业学生在各类制图大赛和综合设计大赛中累计获得省级以上奖励30 余项。
乡村振兴战略为农林高校提供了新的舞台,新农科建设为农林高校指明了新的发展方向[28-29]。“创新性”、“高阶性”和“挑战度”是一流课程的基本属性,其内涵丰富且相互交织、互相支撑、互为前提,只有进行综合改革才能切实提升园林制图课程“两性一度”,才能为农工交融复合型园林人才培养奠定良好的专业基础。本文以新农科背景下一流课程建设为目标,针对“两性一度”金课建设标准,提出了园林制图一流课程改革方案,取得了良好的改革效果。学生给本门课程的评价为:知识体系设置合理,有效提升学生制图技能素养,对学生未来从事园林设计制图及工程读图识图夯实了基础。同行专家认为:该课程能反映学科发展的新思想、新成果,教学有特色,线上线下混合式翻转课堂教学,能有效调动学生积极性,引导学生主动学习,教学效果显著。学校教务处和省教育厅对本课程验收考核结果为优秀。本研究成果可为新农科背景下同类本科院校园林专业复合应用型人才培养课程改革提供一定的借鉴与参考。