基于質量工程的農業資源與環境專業課程教學范式的構建與實踐

王有寧 劉牛 徐運清 章愛群 李國元

[摘要]通過引進教學范式概念，在國家質量工程建設背景下，圍繞農業資源與環境專業課程教學和改革，從課程體系化范式、課程模塊化范式、創新實踐課程范式三個方面構建農業資源與環境課程教學范式，為相關院校農業資源與環境專業質量工程建設提供一定的參考。

[關鍵詞]農業資源與環境;質量工程;課程范式

[中圖分類號]G642[文獻標識碼]B

2007年教育部下發《關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》，我國高等教育開始實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程（簡稱“質量工程”）建設，這是繼211、985、示范高職院校計劃之后，我國高等教育領域實施的又一項重要工程，是新時代繼續深化本科教學改革和提高教學教育質量的重要措施。國家實施的“質量工程“建設以提高學生培養質量為目標，在專業設置和專業結構調整、課程和教材建設、實踐教學和人才培養改革、高水平教師隊伍建設、教學質量監控體系和評估創新、對口支援西部高校等六大方面進行的建設和改革。其中課程和教材建設是提高本科教育教學質量的關鍵環節。農業資源與環境專業是農業院校的老牌”新興“學科專業，該專業的前身是農業院校開設的土壤與農業化學及植物營養學科專業，是傳統的農學門類專業，而到20世紀90年代，我國農業取得了快速發展，隨之也出現了大量的水土資源短缺、土地退化、土地沙化、土壤肥力下降等農業資源和環境領域的問題，走可持續發展道路是合理利用農業資源和保護農業環境的必然選擇，以中國農業大學為代表的一些高校隨之建立了資源和環境學院，并根據1998年教育部頒布的《普通高校本科專業目錄和專業介紹》要求，在土壤學和植物營養學傳統學科基礎上合并了農業環境保護、漁業資源、部分農業氣象而組建形成了新興的農業資源與環境專業，并且隸屬于環境生態學門類。該專業也順應國家提倡的“資源節約型和環境友好型社會”建設戰略目標，主要協調解決農業發展和環境資源矛盾，而培養農業可持續發展的專門人才。隨著近20年的發展，開設農業資源與環境專業的院校逐年增多，但就業情況卻很不樂觀，據教育部學生質量和就業統計資料顯示，農業資源與環境專業學生畢業從事本專業工作的比例不到30%，究其原因，筆者認為與該專業學生培養目標和專業課程教學有一定的關系，為此，通過引進教學范式概念，在國家質量工程建設背景下，圍繞農業資源與環境專業課程教學和改革，從課程體系化范式、課程模塊化范式、創新實踐課程范式三個方面構建農業資源與環境課程教學范式，以其為相關院校農業資源與環境專業質量工程建設提供一定的參考。

1 農業資源與環境專業課程教學范式涵義

1.1 課程“范式”內涵

范式一詞在科學界的流行源于庫恩的《科學革命的結構》（1962年）書中多次提及范式概念，是在某領域中決定整體共同問題的解答方式和該領域的科學發展，所以范式也可以是模式、形式和圖式，但也有別于這三者，是一種共同問題具體的思維形式和研究方法，是一種幾乎固定的解題思路和辦法。在教育教學領域引起廣泛關注和教育研究者的青睞，也不斷出現了范式教育相關研究，如“教育范式”、“教學研究范式”、“課程范式”等。將范式運用到課程研究領域也就形成了課程范式，是人們對不同專業課程規定的基本界定和解釋，是課程特點理性分析和認識，并對課程教學內容、方法等內容的研究。

1.2 農業資源與環境專業課程教學范式涵義

農業資源與環境專業是在傳統土壤學、植物營養的學科基礎上融合水土資源、農業環保、水土保持、3S技術等學科而形成的一個專業學科，專業課程教學范式涵蓋農業、資源、環境三大領域，面向與農業生產活動有關的光溫水氣候資源、土壤和地下地表水資源、植物動物微生物等生物資源、適宜性和潛力分析的土地資源、礦質養分相關的礦產資源，由農業相關活動引起的全球氣候變化、大氣污染、面源污染、土壤退化等農業環境問題，以及農業資源與環境因素時空變異的遙感監測和信息決策等內容，目前學科體系和框架基本形成，基礎課程主要是地質地貌學、植物生理學等學科;主干課程包括土壤學、植物營養學和土壤農化分析，遙感與信息技術等。人才培養目標為培養德、智、體、美全面發展，具備農業資源與環境科學的基本理論、掌握資源的開發、管理與利用的基本方法，同時具有創新精神，能在農業、林業、環保、資源等部門或單位從事農業資源管理及利用、農業環境保護、生態農業、資源遙感與信息技術的應用、教學、科研、管理等工作的具有創新精神和實踐能力的應用型高級專門人才。主要學習農業資源的管理、農業環境保護、農業生態建設、資源信息技術等方面的基本理論和基礎知識;掌握土壤資源調查與評價方法、植物營養與施肥技術、農產品質量分析與安全、生態效益分析、精準農業等方面的方法與技術;具有農業資源高效和可持續利用、對農業資源和環境進行信息化管理等方面的基本能力。

2 農業資源與環境專業課程教學范式構建

2.1 體系化課程范式

該專業面向農業農村問題和社會需求，以服務于國家經濟建設、農業發展和農民增收為主要目標，面向全國，研究農業資源環境領域中的理論與方法、農業發展戰略、區域布局與結構調整、農業生產實用技術等問題，培養農業高級人才。主要研究領域涉及現代土壤、植物營養與肥料、農業微生物、資源遙感與數字農業、農業生態環境保護、節水農業、區域農業發展、農業資源管理與利用等。以土壤學、植物營養學、信息技術為基礎，以植物營養與肥料、農業遙感與信息、農業土壤、農業微生物資源與利用、農業生態、農業區域發展等為核心課程，形成相應的三大課程體系化范式，在土壤分支包括土壤物理、土壤化學、土壤地質、土壤生物、土壤制圖、土壤發生、土壤分類等傳統課程，加上與農業生產和糧食安全密切相關的土壤污染、土壤保護等重點課程形成土壤分支范式。植物營養分支在植物生理、植物營養、生物化學等傳統課程范式基礎上，完善形成以植物養分診斷、作物施肥管理、肥料加工生產、廢棄物資源化等為主要教學的植物營養與肥料課程體系范式。在信息技術分支拓展形成C語言、R語言、數據庫、遙感基礎、地理信息、圖像處理、土壤調查、土壤制圖、農業區劃等信息技術課程體系范式?？傮w而言，農業資源與環境專業應以植物營養、肥料及施肥技術、土壤培肥與改良、土壤植物互作、耕地質量監測與保育、碳氮循環與面源污染、土壤耕作與種植制度、農業布局與區域發展、農業資源利用與區劃、農業遙感、草地生態遙感、智慧農業、食用菌遺傳育種與栽培、微生物資源收集、保藏與發掘利用等課程為主形成專業課程體系范式，為該專業國家質量工程建設提供基礎。

2.2 模塊化理論課程范式

根據社會對農業資源與環境專業人才的能力要求，緊緊圍繞現代土壤、植物營養與肥料、資源遙感與數字農業、農業生態環境保護、農業資源管理與利用等五個能力的培養，建立了適應于應用技術型人才培養的模塊化課程范式，該范式由培養學生基本知識和專業素養的通識教育課程，學科基礎課程和使學生具備專業知識和基本技能的專業核心課程、專業方向課程以及實踐類課程組成，課程模塊對培養要求起到絕對的支撐作用。通識教育模塊范式由素質教育模塊、英語模塊課程、計算機模塊課程、體育模塊課程和創新創業模塊課程等五大模塊構成，著重培養大學生通識性知識。學科基礎課程范式包括高等數學、線性代數、概率統計、無機及分析化學、有機化學、基礎生物化學、大學物理、植物學、植物生理學、遺傳學、微生物學、分子生物學、土壤學、植物營養學、地質地貌學等課程。專業核心課程范式包括土壤地理學、土壤農化分析、土壤農化分析實驗、施肥原理與技術、植物營養研究法、肥料工藝與肥料資源利用、土壤資源調查與評價制圖等課程。專業方向課程范式包括水資源學與農田水利學、土壤退化與整治、土壤環境與食品安全、土壤污染與防治、物理化學、測繪學、環境信息系統、遙感與圖像處理、測繪與制圖學、儀器分析、氣象學、清潔生產等課程。實踐類課程范式包括基礎實踐、專業課程實習實踐、創新創業綜合實踐、生產實習實踐和畢業實踐等環節。通過素質教育和專業教育模塊設置，培養具有自然、人文、工程等思維和能力集一身的應用型農業資源與環境專業人才。

2.3 創新型實踐課程范式

為了改變傳統“重理論，輕實踐”的教學現狀，農業資源與環境專業人才培養應提升和強化實踐教學，實施“課程實驗+認知實習+業務實踐+實習實訓+畢業設計”相結合的創新型課程范式。課程實驗是實踐教學的基礎環節，根據培養目標開設課程全部設置實驗課時，課時數可設置為8、16、32、64學時不等，并設置3～4周課程實驗集中教學周，充分加強實驗環節，提高實驗實踐效果，夯實現代土壤、植物營養與肥料、信息技術等理論并極大提高農業資源與環境實踐技能。認知實習是實踐教學的必要環節，主要以專業認知實習、土壤地理和土壤、環境監測、農化分析、植物營養、肥料生產、農資營銷等能力培養為抓手，使學生全面熟悉農業資源與環境專業培養目標和要求，牢固專業思想和就業指導。業務實踐是實踐教學的重要環節，設置集中一學期土壤肥料、植物營養試驗、土壤調查制圖、環境監測分析等業務實踐，發揮雙師型師資優勢，利用校企合作模式，實施校內校外導師負責制，極大提高農業資源與環境專業人才的應用創新技能。實習實訓是實踐教學的提升環節，重點建設校內農業資源與環境綜合實習實訓基地，結合大學生“挑戰杯”、“大創賽”、“互聯網+”大賽、“三創”賽等學科競賽，培養學生創新創業能力和專業應用實踐能力。畢業設計是實踐教學的落實環節，設置一學期時間開展農業資源與環境專業學生畢業實習，并能獨立完成田間試驗及土壤植物測試分析工作，具備一定的農業資源與環境專業實踐創新能力，服務地方經濟建設和適應農資相關企業需求。

3 農業資源與環境專業課程范式面臨的挑戰

3.1 農業資源與環境區域化背景下課程范式挑戰

農業資源與環境專業課程涉及面廣，加上自然地理和氣候環境等要素的地域差異，我國各地區農業區域化差異明顯，農業資源與環境的空間地理分布極不均衡，全國有近50所院校設置了農業資源與環境專業，分布在以下幾類院校：以浙江大學等為代表的綜合性大學，以東北師范大學等為代表的師范類院校，以中國農業大學、南京農業大學等為代表的農林類院校，地區差異、院校類型等影響也給該專業范式教育帶來巨大挑戰，專業人才地區培養各有特色，如中國農業大學資源與環境專業歷史悠久，學科群體發展快速，是本領域的龍頭專業，也是在全國農業資源與環境專業唯一擁有兩名兩院院士的單位，重點圍繞植物與土壤互作、華北耕地保育、北部農用地分等與質量監控、北方有機農業與生物多樣性研究、華北農業環境保護與監測等研究和培養，而西北農林科技大學資源與環境專業側重與西北黃土高原土壤保護、生態治理和果樹營養及診斷等的研究。今后應該加大對該學科范式的界定，并能形成符合本領域的獨特的農業資源與環境專業課程范式，必將有利于該專業的良性發展和社會對口需求。

3.2 糧食安全背景下課程范式挑戰

我國糧食安全根本取決于土地資源數量和耕地質量，存在于農村農民種糧的積極性，提高農業科技力量和科技水平的發展。由于目前我國的可耕地資源逐漸減少，農業資源與農業環境不斷退化，在糧食安全背景下，農業資源與環境專業應該發揮積極作用，并形成相應的學科和課程范式，

4 結語

近些年，國家大力提倡生態文明建設，實施鄉村振興、一帶一路建設、第二次青藏高原科學考察等一系列重大戰略計劃，并且正在開展全國測土配方精準施肥計劃、土壤第三次普查、污染源普查、土地第三次調查等相關工作，需要大量具備土壤肥料、農業環境保護和資源調查評價技術的創新應用人才。全球氣候變化對農業資源與環境影響也越來越大，未來我國農業資源利用與農業環境保護的矛盾日益緊張，農業資源與環境專業人才市場需求也很大。為此，農業資源與環境專業人才培養應在國家質量工程建設要求下，強化傳統農業基礎，不斷創新人才培養，構建和實踐專業課程范式研究，不斷優化課程建設和教材建設，服務現代農業和農業環境保護。

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