案例教学在农学专业学位硕士课程中的应用

作者: 张智婷 赵海超 黄智鸿

案例教学在农学专业学位硕士课程中的应用0

[摘 要] “农业面源污染与生态治理”是农学专业农业资源与利用方向专业学位硕士的必修课程。针对农学课堂教学与实践应用之间存在的“两张皮”矛盾现状,以及专业学位硕士培养目标,提出了建立贯穿整个教学过程的教学大案例,并开展了案例模块教学。教学实践表明,将“农业面源污染与生态治理”知识要点融入具体的湖泊流域综合治理案例中,不仅能够吸引研究生的学习兴趣,而且提升了研究生的实践能力和自主学习能力,对于农业专业学位硕士等其他方向及类似课程有一定的推广和借鉴意义。

[关键词] 案例教学;专业学位硕士;农业面源污染与生态治理;农学

[基金项目] 2022年度河北北方学院研究生院案例(库)项目“案例教学在《农业面源污染及生态治理》教学中的应用——异龙湖流域水环境污染总量控制案例”(2023ALK07)

[作者简介] 张智婷(1970—),女,山东烟台人,博士,河北北方学院农林科技学院副教授,主要从事农业生态学研究;赵海超(1974—),男,内蒙古赤峰人,博士,河北北方学院农林科技学院副教授(通信作者),主要从事农业生态学研究;黄智鸿(1971—),女,河北张家口人,博士,河北北方学院科研处研究员,主要从事农作物栽培学研究。

[中图分类号] G642.41 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)43-0165-04 [收稿日期] 2023-11-08

将案例应用于教学活动中,最早可以追溯到19世纪80年代美国哈佛大学法学院提出的判例教学模式,至20世纪初,案例教学在法学、医学、管理学等学科的教学中被广泛使用。案例教学法的本质是一种基于实践经验的探索性教学模式,对于教学质量的提高非常有效;是以案例为载体,将科技创新思维和创新能力培养贯穿其中,使知识、技能融入成功的实践案例中;是提升专业学位硕士课程教学效果的重要形式,得到了广泛的重视和应用[1]。1991年,我国开始招收专业学位硕士(专硕);2017年,专业学位硕士招生人数首次超过学术学位硕士(学硕),此后持续高速增长。专硕以专业实践为导向,重视职业实践和应用,旨在培养在专业和专门技术上受到正规、高水平训练的高层次人才。专硕的课程教学应与实践相结合,采用案例教学的方式,在理论与实践的良性互动中提高学生的知识水平和实践能力[2]。

农业专硕秉承现代教育理念,以现代农业产业链发展的人才和技术需求为导向,旨在培养具有较强的解决农业生产实际问题能力,能够承担农业专业技术和产品研发或管理工作,以及具有良好职业素养的高层次应用复合型专门人才[3]。目前,在我国农业高校专硕教学中,案例教学法不断深入研发和广泛应用,亟须开发出适用性较强的案例库。“农业面源污染与生态治理”课程是面向农学专业农业资源与利用方向专硕的一门必修学位课程,其内容主要涉及当前农业发展中的污染物排放及其生态治理,以及我国碳达峰碳中和等问题,具有较强的学术前沿性和实用性价值。但由于农业面源污染具有污染发生时间随机性、发生方式间歇性、机理过程复杂性、排放途径不确定性、监测与控制困难性、生态治理技术多样性等特点[4],因此在教学中,一些学生反映课程比较抽象,理解起来难度比较大,同时由于缺乏适合的实验与实践环境,对课程提到的新理念、新技术难以理解和掌握,进而难以在实践中应用。为此,教学团队以异龙湖流域水环境污染总量控制方案为案例,进行“农业面源污染与生态治理”课程的教学案例库建设,该案例库建设取得了较好的教学效果。

一、“农业面源污染与生态治理”教学现状

“农业面源污染与生态治理”课程是面向农学专业农业资源与利用方向专硕开设的一门必修课程,主要参考教材为游彩霞、高丁石主编的《农业面源污染防治实用新技术》(中国农业出版社)。主要讲授内容包括农业面源污染的基本概念、来源和产生的基本原理、生态治理工程技术三个方面,跨越农学、生态学、环境科学、工程技术等多个学科。这些内容不仅具有农科专业特色,而且包含工科特色,特别是生态治理工程技术方面对于学生来说学习掌握难度较大。因此,采用传统的教学方法进行课堂讲授,一些学生难以理解并掌握,特别是一些学生的工科基础较薄弱,在学习过程中易产生畏难、厌学心理,导致课堂互动性差,学生学习积极性不高。因此,学科组采用案例教学方法,开发建设案例库。

二、案例教学法在“农业面源污染与生态治理”教学中的应用

“农业面源污染与生态治理”教学的授课对象是一年级农学专业农业资源与利用方向的专硕学生,共32学时,分8个授课单元。为获得较好的教学效果,将大案例贯穿整个教学内容中,并将大案例分解成几个小案例,融入各个教学单元。本文以“异龙湖流域水环境污染总量控制方案”大案例为例,将其贯穿教学的各个单元,通过教师和研究生对案例的共同分析与讨论,逐步引出相关概念、原理、技术及其在实践中的应用。通过教学,既能提高学生的学习兴趣,还能培养学生的科研和创新能力,提升学生的考察、写作能力[5]。

(一)“农业面源污染与生态治理”案例教学设计

1.教学设计理念。“农业面源污染与生态治理”课程设计围绕农业面源污染的产生和生态治理工程技术,旨在使学生掌握对应的知识与技能,确定教学模块,选取课程案例,通过课程案例模块设计组织课程教学。以分解内容模块、构建模块知识、以模块组织案例的设计思路,对原有的学科知识体系进行解构和重构,以一个湖泊流域水环境污染控制方案为案例统领整个课程。通过对“湖泊流域农业面源污染控制”的系统分析,将该大案例按内容分解成相对独立的若干模块,每个模块对应一部分课程教学内容,以期通过模块学习和案例分析,达到课程的培养目标。

2.教学内容设计。专硕教育的核心是培养研究生的专业技能,即以专业知识与技能应用培养为重点构建课程内容。通过对“异龙湖流域水环境污染总量控制方案”案例进行设计、分析和探讨,并与教学内容相融合,分为总论、国内外研究进展、流域污染特征调查分析、流域水污染控制区划、流域污染物输移模拟与负荷核算、流域水污染总量控制方案(控制技术、控制工程)6个农业面源污染模块,涵盖农业面源污染与生态治理的基本概念、产生机制与类型、控制技术、控制工程与方案的核心内容,具有较强的针对性和适用性。“农业面源污染与生态治理”课程案例模块结构如图1所示。

课程内容组织打破了传统的教学模式体系,按照湖泊流域农业面源污染治理过程进行教学,遵循湖泊农业面源污染治理循序递进、由解析到治理、由方案到落地、由认知到适用技术的原则设计模块。在案例模块设计中,实施“教、学、做、写”一体化教学。通过7个模块的具体学习,使学生在逐步探索湖泊流域综合治理方案的同时,构建了农业面源污染与生态治理的理论知识及实践技能体系,以做到知识掌握、技能应用和科技写作的统一。

(二)农业面源污染与生态治理案例教学实践

鉴于案例教学法的优点,多年来在“农业面源污染与生态治理”教学过程中采用案例教学法。案例教学分为以下三个阶段。

1.案例导入。围绕某个农业面源污染与生态治理学知识点,教师从大案例中选取相应的教学模块,课上简要介绍案例模块的实践背景、应用原理和可行性分析,进一步扩展讲解该模块国内外的相关知识,引导学生针对湖泊、河流流域现实状况,提出解决现实问题的方法。如以“农业面源污染生态控制技术”模块的教学案例为例,教学目标是使学生了解面源污染生态控制技术原理,能够应用相关技术,针对河流、湖泊现实状况应用适宜的面源污染控制技术,解决农业面源污染问题。课堂以异龙湖流域面源污染采用的控制技术为切入点,引导学生知道控制技术应用的原则是“源头削减,点状治理,带状缓冲,下游截污,末端生态恢复”,进一步扩展我国及国际农业面源污染主要的技术有:(1)源头控制技术,化肥、农药高效利用技术,生物农药、缓控释肥技术,栽培耕作技术;(2)过程控制技术、生态沟渠技术、缓冲带技术;(3)末端控制技术、生态塘技术、水体生态修复技术等。总结各种技术的优缺点及适应性,拓展具体湖泊、河流农业面源污染适宜的控制技术。在案例教学的前一周,教师根据教学要求和授课难点,对案例进行简单的讲解,给出相关的案例模块和参考文献,要求学生课下对案例模块及相关内容进行研读和解析。

2.案例教学。案例教学采用PPT、板书及案例文本的模式进行,将教师讲授与学生课堂讨论相结合。课前学生根据教学模块独立自主地研读案例、查阅文献资料、分析教学模块的重点和难点、总结问题和实践应用性。在教学过程中举例(同上),通过案例模块情景导入教学内容,讲解国内外农业面源污染控制技术概况,讨论各种技术的优缺点及其适应性,解析案例中具体情景下应用的技术及其预期效果,教师设定具体的湖泊、河流流域特征并提问学生应该应用的技术组合;学生总结不同农业面源污染控制技术的特点、适宜性,针对教师给出的当地的具体湖泊、河流,设计相应的农业面源污染控制技术及预期控制目标等。教师与其他学生一起对学生的技术方案提出问题和讨论,比如采用的技术是否符合实际情况、是否能够达到预期效果等,进而反馈学生对知识的掌握情况。课后要求学生思考,对农业产业结构发生变化后农业面源污染控制技术的更新及未来5年规划等进行分析和延伸。

3.案例总结。在案例教学结束后,教师须根据学生的汇报情况和课堂讨论情况,要求学生填写教学情况调查表并撰写案例学习心得,反馈案例教学存在的问题。同时,教师须反思教学过程,增加国内外相关研究的新内容和新方向,并及时更新完善案例库,补充新实例。

(三)教学效果检验

为了掌握案例教学与传统教学的区别,以及案例教学存在的问题,制作案例教学效果调查问卷,在案例教学后发放调查问卷并回收统计。针对教学效率、解决问题能力、学习主动性、对知识点的掌握和理解、适应性等15个方面的效果分为“极同意”“同意”“一般”“不同意”“极不同意”5个等级。在案例教学后,学生“极同意”占比最高的案例教学效果有:对你的生态治理实践能力的提升有帮助和学习主动性得到提高(67%);“同意”占比最高的案例教学效果为:对教学内容的理解和掌握得到增强(92%);“一般”占比最高的案例教学效果为:团队协作能力意识增强(33%)。这些调查结果为持续改进案例库资源提供了重要的参考依据,特别是在团队协作能力意识增强方面,需要在案例教学中组成小组进行讨论和协作。

三、农学专业学位硕士研究生课程案例教学建设

我国专硕由于时间较短,与学硕相比培养质量和课堂教学效果较差,甚至有些院校专硕与学硕的授课内容及授课过程基本相同,因此,探索符合专硕特点的教学内容和教学方法,对于当前研究生培养目标及教育改革具有重要实践意义。

案例教学效果的好坏还取决于案例质量的高低,因而,为达到教学目标,应加强教学案例建设。目前,农业专硕教学案例建设还不完善,在案例建设模式、案例建设主题思想、案例建设规范性、案例库的数量等方面明显不足。

农学专硕课程案例建设应以实践应用需求为导向,将农业生产实践案例、科研案例融入农学教学内容中,以有效破解当前课堂教学与生产实践之间的“两张皮”现象,更好地培养学生的实践能力、自主学习能力及创新能力。大案例教学应以学生为主体,教师精心设计教学环节,引导学生自主探索专业技术知识,学生变被动接受为主动探索,积极参与案例设计、案例教学改革、案例教学评价,以高效率、高质量、可持续地完善和改进教学案例建设。

结语

案例教学在美国和欧洲等国家的教学中已普遍运用,近年来国内高校开展了大量的研究并积极进行案例库建设。在“农业面源污染与生态治理”课程案例教学建设与应用过程中发现,教学案例须与生产实践相结合,随着技术的进步而更新和扩充,才能满足应用型、创新型人才培养目标。在课上再现真实的农业面源污染治理案例,不仅能吸引学生的学习兴趣,而且能提升学生判断技术适应性的实践能力与自主学习能力,有利于学生对教学内容的理解和掌握。同时,大案例教学能提高学生分析问题、解决问题和撰写总结科研报告的能力。

参考文献

[1]李秀珍,李学强,陈苏丹.“农业硕士专业学位研究生教学案例”撰写模板探讨[J].教育教学论坛,2017(29):216-217.

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