工科高等院校農學概論課程改革探索

隋媛媛，張 蕾，張勁松，于海業，張 強，徐 巖，韓麗曼

(吉林大學生物與農業工程學院，吉林長春 130022)

以學生為中心的課堂教學，指以學生的學習、發展和學習效果為中心，構建課程教學內容、評價體系，激發學生的學習主動性、思考獨立性、心態積極性和專業熱衷性，有效開發學生的潛能。農學概論是工科高等院校農業機械化及其自動化、農業電氣化及其自動化等農業工程類及農學專業普遍開設的基礎課程，為農業工程類學生的課程設計、畢業設計、農業機械機具設計等教學和設計環節提供理論及實踐支撐。

1 圍繞授課對象完善課程體系建設

農學概論通常被列為通識教育課程或專業教育課程。多數院校將其列為必修課，也有院校列為選修課，但培養目標截然不同。通識教育課程的教育目標是培養學生的獨立思考能力，讓學生對該課程有廣泛的了解和認識，擴大學生的基礎知識面；而面向農業工程類專業學生開設的農學概論課程，側重點在于將農業機械與農藝充分結合，工程設計充分體現農藝的基礎，針對不同作物、不同生育時期、不同作業功能設計不同的農業機械。農學概論課程旨在讓具有工科背景的農業工程類專業學生掌握農業生產中涉及的土壤、水、種子、南北方耕作制度以及栽培措施、常見作物的生長規律等內容，提高學生將農機與農藝相結合的意識。

2 針對知識結構促進教學內容深化

面向農業工程類專業學生開設的農學概論課程，內容一般涉及土壤學、作物學、栽培學、植物保護等多學科交叉知識，從章節上可分為“土壤的基本物質組成”“土壤水”“土壤空氣”“土壤結構與孔性”“土壤的物理機械性質”“土壤耕性”“作物育種與種子生產”“作物營養與施肥”“種植制度”“作物生長發育與產量品質”“作物栽培技術”“作物的病蟲草害”等。有些院校也會以作物專題形式向學生介紹玉米、水稻、小麥等主要作物生育時期的生長變化規律。農學概論課程基本概念多、涵蓋面廣，看似松散的課程內容實際包含著較強的邏輯關系。因此，高校要圍繞學生的接受程度和思維方式進行教學內容與實驗內容的安排。學習農學概論課程的意義在于將農業機械與農藝相結合，了解作物的生長習性，掌握農業機械作業過程對作物、土壤可能存在的影響。這是區別于一般農學課程的根本之處，因此在課程內容安排上必須著重體現以學生為中心的農機農藝相結合。

如第一章“土壤的基本物質組成”，舊課程大綱中主要向學生介紹土壤的形成過程、土壤中含有的礦物質和有機質、土壤中物質轉化三部分主要內容；而在修訂后的課程大綱(新大綱)中，雖然主體內容仍是土壤中礦物質、有機質以及物質轉化，但側重點轉變成作物根系生長對土壤的機械作用、植物生長土壤中礦物質與有機質的變化以及秸稈在土壤中的轉化狀態，旨在讓學生掌握作物生長與土壤環境之間的相互作用。在第二章“土壤的孔性與結構”中，舊課程大綱中只介紹了土壤孔性和數量、土壤結構及其類型，新大綱則更側重于不同性質與數量的土壤孔隙對作物生長的影響、不同類型的土壤結構對機械作業可能產生的影響。相較于舊大綱的內容，作物、農業機械在新大綱每個章節中都能得以體現，便于學生了解農學概論課程對生產實際的重要性。

為體現以學生為中心的教育思想，需注重對學生進行啟發式教育，讓學生了解土壤的物質組成、性質等。以第一、二章為例，土壤有機質、礦物質以及物質轉化程度不同，會導致土壤的孔性和結構發生變化。如土壤中有機質含量多，顆粒較為細小，孔隙數量會變多，結構也會變得松散。如果單獨進行第一、二章的講解，學生了解土壤中包含有礦物質、有機質以及不斷進行的物質轉化，卻很難建立二者之間的互作關系。因此在進行第一章節教學時要向學生滲透“土壤中不同含量的有機質、礦物質對土壤性質、作物生長會有哪些影響”等類似問題，有針對性地引導學生建立知識結構。在進行第二章節教學時同樣要設立問題：“土壤中不同含量的有機質、礦物質對土壤性質會有哪些影響？”并分別以東北黑土、云南紅土的營養成分進行分析，對比兩者土壤中存在的孔隙、結構的不同，讓學生從感性認識提升到理論高度，提高學生分析問題、歸納問題的能力。

3 遵循認知規律合理應用教學技術

如今，視頻、動畫、故事等教學技術已經得到普遍應用，但教師仍然依據課程內容安排相應的視頻、動畫等。教師作為主講人，要保持較長時間的注意力，以講解知識點、建立知識結構、觀察課堂動態、吸引學生注意力、維持課堂秩序等。研究表明，學生一堂課45分鐘的注意力分配規律呈現曲線變化趨勢，即上課至第10分鐘，學生興趣呈現指數型下降；第10～35分鐘處于較低水平；第35～45分鐘逐漸回升。因此，教師應該善用各種教學技術并將其有效融合，合理安排教學內容。

新大綱按學生注意力的分配規律重新設計課程內容。以第一章為例，課程的回顧與導入是必不可少的教學過渡環節，安排在第1～5分鐘進行；與導入相對應，以機械耕作與土壤的相互作用等生產實際中遇到的問題引出“土壤的基本物質組成”等教學內容，引導學生從書本到生產，增加課堂的趣味性，安排時間為第5～10分鐘。依據學生的注意力集中情況，教師可以播放視頻、動畫等吸引學生，進而輻射課程知識點。視頻、動畫的時間太短(不足30秒)難以激發學生的興趣，但時間太長(超過5分鐘)又容易分散學生的注意力。因此，視頻、動畫的插入時間很重要，需根據學生的注意力合理安排課程內容。

以第一章“土壤的基本物質組成”為例。教師從農業機械耕作與土壤的相互作用引出土壤知識點，它為人們的衣食住行提供基本支撐，對生態環境起到調節作用，為植物生長提供機械支持和營養元素，這部分用時3分鐘。由土壤能夠實現這些功能，提出問題：“土壤為什么具有這樣的功能？”從而提煉出土壤形成的關鍵時期和形成過程，這部分用時7分鐘。緊接著，播放視頻“大自然土壤形成”，穿插土壤形成過程回顧，用時3分鐘。播放后請學生討論：土壤中有哪些基本物質組成？這些物質分別有哪些功能？用時5分鐘。由土壤具有的這些功能，教師和學生共同引出知識點，闡述土壤肥力定義及類型、土壤三相、土壤礦物質、土壤質地，用時12分鐘。插入圖片“沙漠樹——梭梭”，引導學生觀察其根系及樹冠生長情況，闡述根系生長與土壤環境的相互作用，進而輻射土壤有機質的分布、存在狀態、轉化過程以及影響有機質分解和轉化的因素，用時12分鐘。最后總結課程知識點，進行課堂小測試，并介紹下節課程內容，用時3分鐘。

提出問題、學生討論等是課堂中常用的與師生互動的方式，便于喚起學生的注意力。若能實現學生主導課堂，對學生知識結構的形成將會起到非常積極的作用。翻轉課堂以學生講解為主，教師把握知識點的準確度、課堂進展程度以及學生間的交流與互動等內容，并根據課堂氛圍、教學重點難點進行相應的補充和講解。在一個教學周期中，教師可以嘗試讓學生在每一次課(2學時)中以一個知識點的方式進行翻轉；或者以一次課為單元，由全班同學分組進行翻轉，分1～2次進行。翻轉課堂的形式使學生感到新奇，主講人由教師換成自己熟悉的同學，促使其更加集中精力參與課堂教學。同時，這樣的形式促使學生間形成榜樣的力量，從而吸引更多的學生加入翻轉課堂。

4 強化教學相長改革考核評價體系

教學相長能促進教師的教、學生的學。教師的教學活動由學生來評價，學生的學習行為由教師來評價，兩者相互促進、共同進步。翻轉課堂、討論式教學等以學生為中心，旨在發揮學生創造性思維的課程改革使學生的評價體系更為寬泛。而在學生短短幾分鐘的闡述時間內，教師很難做到與小組內每位學生進行深層次交流，因此建議采用多元化考核評價體系。舊大綱考核標準為出勤與平時成績占總成績的10%，理論試卷成績占70%，實驗成績占20%。在翻轉課堂中，學生的課前準備、課堂表現、課后評價等環節均采用學生互評機制，并計入平時成績中。因此新修訂的大綱考核體系為平時成績占15%，出勤占5%，實驗占20%，理論試卷占60%(閉卷)。

為體現以學生為中心的教學改革思想，提倡學生將更多的精力投入到知識結構構建、課堂思考中，因此在理論試卷考評中對試題進行了一定程度的改革。課程主體內容結束之前，學生以作業形式每人出5道題，題型、題量自由，原則是不能重復隨堂測驗試題。期末試卷會根據學生的出題情況擇優錄用，一般占試卷題量的10%。學生通過認真思考、題型設計、知識點整合等方式將知識點揉合，同時進行復習和總結。如果5道題都采用這種方式進行，學生對本門課程就會形成一個清晰的知識結構，這種題型被納入期末試卷中的可能性就比較大；有的學生敷衍了事，將課堂中講過的內容以問答的形式出題或是在網上下載一些題庫，這種題型大多不會被采納。這兩種現象幾乎每年都會出現，這也帶來一個問題：認真思考的學生設計題型被采納的多，成績自然會高，因此教師要對被采納題型進行再次修正。此外，學生設計的題型往往以一個知識點為輻射，可能存在“同問不同答”現象，因此需要進行再次修改，以提高試題的針對性和準確性，這也是學生參與課程評價的間接表現。

課程評價體系改革使學生的成績不再局限于教師給定的課堂成績，還與其自身的相互評價、自我評價、相互考評息息相關，更為公平公正。

5 結語

以學生為中心的農學概論課程改革在滿足課程安排的同時，時刻圍繞以學生為中心的主題，激發學生課堂討論，引領學生主導課堂，鼓勵學生參與考核評價，使學生由被動聽講轉為主動思考、構建知識體系，深受學生好評。