農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程教學(xué)改革與探索

設(shè)施農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的一種生產(chǎn)方式，其充分將工程技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物高產(chǎn)、高效和綠色發(fā)展，通過(guò)智能化、數(shù)字化新技術(shù)為作物生產(chǎn)提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，獲得產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的同步提高[1]。設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)是一門(mén)農(nóng)業(yè)和工程交叉的學(xué)科，是為了培養(yǎng)兼具農(nóng)業(yè)學(xué)科技能和工程學(xué)科技能的優(yōu)秀復(fù)合型人才。而農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程是設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)本科必修的核心課程之一，是一門(mén)研究設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)律以及工程技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的重要課程，在培養(yǎng)優(yōu)秀設(shè)施農(nóng)業(yè)人才中發(fā)揮著重要作用。在新工科背景下，傳統(tǒng)設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)課程設(shè)置和課程內(nèi)容，需要根據(jù)設(shè)施工程產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)需求變化進(jìn)行改革。王長(zhǎng)義等[2]在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和新農(nóng)科建設(shè)背景下，基于成果導(dǎo)向教育（OBE）理念對(duì)教學(xué)改革進(jìn)行探討。董曉星等[3-4]重新構(gòu)建并深度挖掘教學(xué)內(nèi)容，以線上線下混合式的模式組織教學(xué)，形成了適宜本課程的線上線下混合式“金課”建設(shè)模式，并以農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程為例，介紹了農(nóng)科專業(yè)有效開(kāi)展課程思政的途徑。劉素慧等[5]將基于共享課+翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式引入教學(xué)中，并觀察其教學(xué)效果，探索其在本課程教學(xué)中新的教學(xué)模式。為提高設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)人才培養(yǎng)的專業(yè)能力和技能水平，滿足現(xiàn)階段地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)綜合性、創(chuàng)新型人才的需求，結(jié)合設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)特點(diǎn)及學(xué)院自身優(yōu)勢(shì)，對(duì)農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程教學(xué)進(jìn)行了改革和探索。1加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)是一門(mén)涉及園藝學(xué)、建筑學(xué)、工程學(xué)、材料學(xué)和環(huán)境學(xué)等多學(xué)科交叉的課程。學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容主要包括園藝設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計(jì)、園藝設(shè)施工程材料的種類和特性、園藝設(shè)施的建筑與施工、園藝設(shè)施的環(huán)境調(diào)控及其設(shè)備、設(shè)施園藝配套設(shè)施設(shè)備等。由于該課程涉及的知識(shí)點(diǎn)跨越不同學(xué)科，內(nèi)容交叉融合，增加了授課教師的教學(xué)難度。設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程是近5年新開(kāi)設(shè)的一門(mén)專業(yè)，就師資力量和試驗(yàn)條件來(lái)說(shuō)，工科方面相對(duì)較弱。教師作為課程的建設(shè)者和開(kāi)發(fā)者，是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。教師不僅要有淵博的理論知識(shí)，還需要有豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這樣才能將理論與實(shí)踐結(jié)合[6]。為了課程教學(xué)改革的需要，指派相關(guān)教師到校外的農(nóng)業(yè)基地進(jìn)行科技服務(wù)和外出學(xué)習(xí)交流等，以了解新型農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備和農(nóng)業(yè)設(shè)施發(fā)展的現(xiàn)狀，增長(zhǎng)農(nóng)業(yè)設(shè)施工程生產(chǎn)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)；將農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)的教學(xué)內(nèi)容和生產(chǎn)現(xiàn)狀緊密結(jié)合起來(lái)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)模式、融入課程思政和完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，有利于培養(yǎng)綜合性、創(chuàng)新型優(yōu)秀人才，順應(yīng)市場(chǎng)需求。先后與十多所大型農(nóng)業(yè)園區(qū)和農(nóng)業(yè)科技有限公司簽訂了校外實(shí)習(xí)基地協(xié)議、生產(chǎn)教學(xué)研究合作協(xié)議。通過(guò)和企業(yè)合作，培養(yǎng)出一批既能講授專業(yè)理論課，又具有一定實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的師資隊(duì)伍。2優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程教學(xué)改革需對(duì)理論課的教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行優(yōu)化，并對(duì)48個(gè)學(xué)時(shí)進(jìn)行合理分配，讓學(xué)生既能通過(guò)36個(gè)理論學(xué)時(shí)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)了解農(nóng)業(yè)設(shè)施先進(jìn)的設(shè)施設(shè)備和研究成果，又能通過(guò)12個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的實(shí)踐掌握塑料大棚的建造設(shè)計(jì)和現(xiàn)代化溫室的內(nèi)部設(shè)備。成立了農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程教學(xué)改革小組，結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備以及農(nóng)業(yè)設(shè)施發(fā)展的現(xiàn)狀對(duì)本課程的理論教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化，將設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境工程學(xué)和設(shè)施園藝學(xué)這些專業(yè)課程與農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程內(nèi)容相似的部分歸并，使該課程的教學(xué)內(nèi)容更加符合農(nóng)業(yè)設(shè)施工程的發(fā)展現(xiàn)狀。另外，教學(xué)內(nèi)容以教材為主，而教材中有部分內(nèi)容滯后于生產(chǎn)。例如，目前全球最先進(jìn)的一些溫室和最新的溫室環(huán)境控制技術(shù)尚未在教材中體現(xiàn)出來(lái)。教學(xué)改革小組針對(duì)以上問(wèn)題，探究把教材上沒(méi)有的溫室類型和溫室環(huán)境控制技術(shù)內(nèi)容添加到課程教學(xué)中，如主動(dòng)蓄熱采光溫室、可拆裝式日光溫室和雙效節(jié)能日光溫室等[7]，同時(shí)采用案例分析的方法，探討不同溫室在信陽(yáng)地區(qū)的適用性，讓學(xué)生了解到先進(jìn)的農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備。根據(jù)現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)設(shè)施，著重安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作與實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生通過(guò)將理論與實(shí)際結(jié)合，掌握農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備的操作技能，能夠運(yùn)用基本理論和技術(shù)建造部分農(nóng)業(yè)設(shè)施，配置有關(guān)的設(shè)備和裝置，指導(dǎo)和管理農(nóng)業(yè)設(shè)施生產(chǎn)。農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程教學(xué)改革小組通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行一系列的整改和優(yōu)化，以提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，讓學(xué)生增長(zhǎng)見(jiàn)識(shí)，擴(kuò)展知識(shí)面。3創(chuàng)新教學(xué)模式農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程是實(shí)現(xiàn)設(shè)施工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要一環(huán)，主要講授農(nóng)業(yè)設(shè)施材料、設(shè)計(jì)、建造性能和應(yīng)用，旨在培養(yǎng)學(xué)生從事園藝設(shè)施工程設(shè)計(jì)、建造和科研方面的能力。從設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)培養(yǎng)方案來(lái)看，學(xué)生在學(xué)習(xí)該課程前具有農(nóng)業(yè)設(shè)施CAD的知識(shí)儲(chǔ)備，對(duì)設(shè)計(jì)有一定了解，但并未對(duì)農(nóng)業(yè)設(shè)施的實(shí)際建造等相關(guān)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)學(xué)習(xí)。因此，學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)和建造園藝設(shè)施對(duì)于本科生來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)全新的挑戰(zhàn)，授課教師所采取的教學(xué)模式是否有效與學(xué)生能否深度掌握本課程的知識(shí)點(diǎn)緊密相關(guān)。傳統(tǒng)的教學(xué)模式為講授型，主要是教師在課堂上講解課本中的知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)，雙方都在按要求完成上課的任務(wù)。這種方式最簡(jiǎn)單且不費(fèi)事，甚至教師只需備一次課、做一次課件，就能連續(xù)用很多年。在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師難以真正了解學(xué)生對(duì)農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備等專業(yè)知識(shí)的掌握程度，教學(xué)效果也會(huì)受到影響。因此，在教學(xué)改革要求下，教師需要積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改善并創(chuàng)新教學(xué)模式，采取多元化的教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，并且遵循以學(xué)生為主體的教學(xué)原則，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用[8]。在課堂教學(xué)中，將“老師講學(xué)生聽(tīng)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皩W(xué)生講老師聽(tīng)”，讓學(xué)生分小組在課余時(shí)間查閱相關(guān)的資料去了解下節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，以PPT或者視頻的形式講解匯報(bào)，以小組討論的方式，針對(duì)本節(jié)課的內(nèi)容進(jìn)行探討，比如日光溫室和連棟溫室的更新?lián)Q代有哪些技術(shù)方面的提升、如何推廣農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備上的應(yīng)用等。授課教師也應(yīng)參與學(xué)生的討論，為學(xué)生答疑解惑并進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)。以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，不僅可以讓學(xué)生做到提前預(yù)習(xí)，鍛煉自主學(xué)習(xí)能力，還把課堂交給學(xué)生，讓課堂成為學(xué)生的舞臺(tái)，既鍛煉了學(xué)生的口才，又增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。4融入課程思政高校教育不僅是讓學(xué)生學(xué)習(xí)農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備等專業(yè)知識(shí)，也需要提高學(xué)生的思想道德素質(zhì)。推動(dòng)專業(yè)課與思政課協(xié)同育人，將思政元素融入學(xué)生學(xué)習(xí)生活中，最終落實(shí)教育的根本任務(wù)。在農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)中融入課程思政元素，需要課程教學(xué)改革小組的教師共同探索，爭(zhēng)取做到“潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”，在潛移默化中引導(dǎo)并傳授給學(xué)生。例如，可將設(shè)施建筑材料和覆蓋材料與環(huán)保關(guān)聯(lián)起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的意識(shí)以及可持續(xù)發(fā)展的理念。在分析農(nóng)業(yè)設(shè)施快速發(fā)展的意義時(shí)，可講解農(nóng)業(yè)設(shè)施能提高土地利用率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率以及推動(dòng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要價(jià)值，強(qiáng)調(diào)依靠現(xiàn)代設(shè)備設(shè)施和技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化，賦能鄉(xiāng)村振興。在講授到引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的連棟溫室和現(xiàn)代化溫室，耗資巨大卻沒(méi)有得到有效收益時(shí)，可聯(lián)系事物發(fā)展的方向是前進(jìn)的、曲折的，強(qiáng)調(diào)適宜我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)設(shè)施需要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、慢慢更新改造。依托農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程的知識(shí)點(diǎn)融入思政元素，有利于引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立愛(ài)國(guó)情懷，建立正確的價(jià)值觀，提高人才質(zhì)量。5完善實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)是因現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展而興起的一個(gè)兼顧工科和農(nóng)科的專業(yè)，以現(xiàn)代先進(jìn)科技為依托，為其提供先進(jìn)的基礎(chǔ)設(shè)施，其經(jīng)營(yíng)模式主要是通過(guò)產(chǎn)業(yè)化，在人工干預(yù)的最適環(huán)境條件下，實(shí)現(xiàn)效率及可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理體系[9]。在優(yōu)化和整改教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，應(yīng)認(rèn)識(shí)到實(shí)踐在教學(xué)中是必不可少的，需要讓學(xué)生掌握設(shè)施建造材料的種類和特性、農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)計(jì)建造與施工、設(shè)施環(huán)境特性與調(diào)控技術(shù)等。同時(shí)，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用基本理論分析和解決問(wèn)題的能力，如建造一些農(nóng)業(yè)設(shè)施、配置有關(guān)的設(shè)備、裝置，指導(dǎo)和管理農(nóng)業(yè)設(shè)施生產(chǎn)等。每年組織學(xué)生到各農(nóng)業(yè)園區(qū)和合作企業(yè)進(jìn)行參觀學(xué)習(xí)，學(xué)生通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)參觀以及教學(xué)實(shí)習(xí)，了解現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)溫室農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備的布局和溫室環(huán)境控制的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程。通過(guò)親手實(shí)踐操作，從整地、作畦、播種、育苗、定植、田間管理到溫室環(huán)境控制，掌握農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)蔬菜的育苗流程、技術(shù)要點(diǎn)以及溫室管理環(huán)境調(diào)控技術(shù)，了解利用農(nóng)業(yè)設(shè)施溫控技術(shù)規(guī)?；{(diào)整農(nóng)業(yè)園區(qū)溫室內(nèi)空氣的濕度、溫度和CO2含量等操作為生產(chǎn)管理帶來(lái)的便捷。為了提高教學(xué)效果，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)不同溫室類型的了解，學(xué)院連續(xù)舉辦了2屆溫室模型設(shè)計(jì)比賽，要求學(xué)生從優(yōu)化溫室結(jié)構(gòu)和改善溫室內(nèi)部環(huán)境調(diào)控2個(gè)方面來(lái)設(shè)計(jì)制作溫室模型。比賽旨在讓學(xué)生在熟練掌握溫室建筑設(shè)計(jì)、設(shè)施環(huán)境調(diào)控等專業(yè)知識(shí)和提升動(dòng)手實(shí)踐能力的同時(shí)，領(lǐng)略設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)多學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)以賽促學(xué)、以賽促研的目的，這也是檢驗(yàn)農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)效果的重要手段。6采用多樣化考核方式課程考核評(píng)價(jià)是促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量提高的一個(gè)重要教學(xué)環(huán)節(jié)，而教學(xué)質(zhì)量是高等教育可持續(xù)發(fā)展的根本保證[10]。有效的課程教學(xué)評(píng)價(jià)有利于提高學(xué)生成績(jī)和能力。為了有效評(píng)估學(xué)生對(duì)本門(mén)課程的學(xué)習(xí)狀況，需要改變以往僅以考試為主的考核方式，構(gòu)建全程性、綜合性的考核和評(píng)價(jià)模式[11]。農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程含有30個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)訓(xùn)課時(shí)，一般是將實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書(shū)下發(fā)給學(xué)生，在操作講解后讓學(xué)生按要求完成實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課以小組3～4人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如，觀測(cè)設(shè)施內(nèi)外的溫濕度、光照和風(fēng)速，讓學(xué)生掌握溫室內(nèi)外小氣候的變化規(guī)律，在此過(guò)程中，需要利用一些小型測(cè)定儀器來(lái)觀測(cè)。然而，由于儀器設(shè)備少，部分學(xué)生自己不動(dòng)手或者僅觀看別人操作。教師所帶的班級(jí)學(xué)生較多，因此在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課中對(duì)每個(gè)學(xué)生的過(guò)程考核不夠全面，難以準(zhǔn)確評(píng)估每個(gè)學(xué)生的真實(shí)學(xué)習(xí)成果。為了提高教學(xué)效果，教學(xué)改革小組經(jīng)討論后決定，結(jié)合實(shí)際采用多樣化考核方式。授課教師可以對(duì)課堂上回答問(wèn)題積極、實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備充分、實(shí)驗(yàn)中盡職盡責(zé)且動(dòng)手能力較強(qiáng)、在小組共同實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神并且實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成度較高的學(xué)生進(jìn)行加分，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)過(guò)程考核的重視程度，在調(diào)動(dòng)學(xué)生積極主動(dòng)性的同時(shí)，鍛煉其動(dòng)手實(shí)踐能力，以提高教學(xué)質(zhì)量。農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)的總成績(jī)是由平時(shí)作業(yè)、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)報(bào)告和考試成績(jī)3個(gè)部分構(gòu)成，可通過(guò)調(diào)整實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)報(bào)告成績(jī)的占比，讓學(xué)生重視過(guò)程考核，而考試內(nèi)容除了有客觀題，還應(yīng)該在試卷中增加信陽(yáng)地區(qū)農(nóng)業(yè)設(shè)施的案例分析，著重考查學(xué)生在實(shí)際生產(chǎn)中解決問(wèn)題的能力。7發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)優(yōu)勢(shì)僅傳授書(shū)本上的理論知識(shí)難以滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)設(shè)施發(fā)展的需要和學(xué)生學(xué)習(xí)的需求，要更新陳舊內(nèi)容，這就需要源源不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)。教師可以利用寒暑假等空閑時(shí)間來(lái)獲取互聯(lián)網(wǎng)最新資源。采用互聯(lián)網(wǎng)備課的方式，教師能夠緊跟時(shí)代發(fā)展前沿，第一時(shí)間獲得與課程有關(guān)的新案例，并在課堂中傳授給學(xué)生。采取網(wǎng)絡(luò)授課的形式，教師能夠及時(shí)解答學(xué)生提出的問(wèn)題，以便集中整理問(wèn)題，寫(xiě)出課堂分析報(bào)告，改進(jìn)后續(xù)教學(xué)，并作為側(cè)重點(diǎn)講解。授課教師應(yīng)及時(shí)將農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)課程的教學(xué)課件、案例分析視頻和習(xí)題答案等內(nèi)容上傳到學(xué)習(xí)通網(wǎng)站上，引導(dǎo)學(xué)生課下進(jìn)行自主預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，能夠有效補(bǔ)充課堂教學(xué)的不足。慕課MOOC作為一種新的教育形式，進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)高等教育的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)化新技術(shù)的影響下，傳統(tǒng)地方高校專業(yè)課程教育也融入了網(wǎng)絡(luò)MOOC教育平臺(tái)[12]。學(xué)生依托中國(guó)大學(xué)MOOC網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的農(nóng)業(yè)設(shè)施工程學(xué)網(wǎng)課進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，完成慕課線上作業(yè)，授課教師可通過(guò)學(xué)生完成的學(xué)習(xí)任務(wù)來(lái)了解學(xué)生學(xué)習(xí)的情況。由于每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力不同，教師在線下課堂教學(xué)中可以根據(jù)個(gè)體差異進(jìn)行分層教學(xué)，這有利于獲得更好的教學(xué)效果。采取線上線下相結(jié)合的方式學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能提高自身學(xué)習(xí)的自主性、獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，還能提高語(yǔ)言組織能力和表達(dá)能力。在互