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[論文內容提要]我國古代數學對于世界文化有過偉大的貢獻,代數學無可爭辯地是中國所創,我國古代數學是講道理的,是來源于實踐,尤其是來源于農業生產中的。從豐富的生產實踐中發現問題,創造了有我國特色的幾何學。有足夠多的例證,說明我國古代數學立論嚴謹,為農業生產的實踐需要而服務。
我們的祖國是一個地大物博、人口眾多、歷史悠久的文明古國。我國古代文學藝術成就巨大,科學技術方面的指南針、造紙、印刷術、火藥這四大發明,舉世聞名。可是,對我國古代數學的成就,了解的人卻不多,甚至還有人誤以為我國歷來在數學上是落后的。
其實,我國古代數學對于世界文化有過偉大的貢獻。我國古代數學是講道理的,有足夠多的例證,說明它們立論嚴謹,走在世界的前列,我國古代數學在一些重要項目中獲得了“世界冠軍”。而古代數學是來源于實踐,尤其是來源于農業生產的。這是由于中國農業有著悠久的歷史,農業起源于沒有文字記載的遠古時代,它發生于原始采集和狩獵的經濟母體之中,又由于農業生產受社會經濟和自然環境等多種因素的影響,受“地”的影響,古人把“地”看成是“萬物之本原,諸生之根菀”。它是農業生產的基本生產資料,有了“地”,就要有測量,就要有計算,當然就有了數學。
數學是研究客觀世界數量關系和空間形式的科學,我國古代數學恰恰是在數、形、數形結合這三方面有其特色和自成系統。
首先,我國最遲從春秋戰國開始就普遍用算籌記數,而且采用了十進位制,有了良好的記數工具,就可以比較輕便地進行自然數運算;除不盡的除法還出現分數記法及其運算,用兩種不同顏色的算籌區別正數和負數就可以通行無阻地進行有理數四則運算,能夠解決各種比例問題的“今有術”也是在這種算籌制上進行的;從兩漢歷經隋唐宋元,正確、快捷列出方程、方程組、不定方程和不定方程組也都是在這種算籌制上進行的。
另一方面,從漢末三國時代開始的出入相補、損廣益陜原理在處理空間形式問題上起到主導作用,平面圖形的割補和立體圖形的棋驗都體現了這一原理。用長方形余形相等出入相補法則來詮釋劉微重差九術就來得自然,用此來補證秦九韶三斜求積公式,“秦氏承襲希臘海倫”之說也將不攻自破,著名的劉微割圓術是出入相補的應用,祖用牟合方蓋這一專用模型來推導球的體積公式,在方法上、理論上和所得結果至今無可指責,究其原理還是出入相補之理。
數形結合、相輔相成。開平方、開立方無疑是劉微“解體用圖”的具體應用,猶如層層剝繭、井然有序。沈括、楊輝堆垛求和,又與相應立體體積公式類比,從而導出正確結果。反過來,幾何問題又依賴于數量關系。例如趙爽“勾股圓方圖注”憑借計算,以證明勾股弦關系,海島重差借助長方形余形,其理始顯。圓,作為內接正多邊形倍增邊數的極限也是通過計算,得以闡明的。
一、勾股定理在農業生產中的應用舉例
中國古代數學家研究勾股定理的證明和應用,是自成體系的,其證明方法,大都采用青朱出入法,也就是今人說的割補法。通過適當的劃分,將勾上的正方形面積與股上的正方形面積,劃分成若干個部分,而這些部分的總和又恰好能填滿弦上的正方形。所謂青朱出入就是把劃分出來的圖形,添上青、朱、黃等各種顏色,以次出入(割補時容易識別),方法巧妙簡單,令人嘆服。
據歷史資料記載,夏禹(公元前2140年——公元前2095年)治水時就已用到了勾股術(即勾股的計算方法),因此我們可以說,夏禹是世界上有歷史記載的第一個與勾股定理有關的人。
《周髀算經》是我國最古老的算書,成書太約在公元前100年。在該書中說到“禹之所以治天下者,此數之所由生也”。這說明在大禹時,就能應用特殊情況下的勾股定理和測量了。趙爽在《周髀算經》注中說:“禹治洪水,決統江河,望山川方形,定高下之勢,除滔天之災,釋昏墊(老百姓)之厄(危難),使與注于海于無浸逆(溺),乃勾股之所由生也。”這說明當時大禹治洪水之所以成功,是由于使用勾股測量而取得的。
《九章算術》也是我國最古老的一部數學名著,是我國數學方面流傳至今最早也是最重要的一部經典著作,也是世界數學史上極為珍貴的古典文獻,成書大約在公元前后100年。該書總結了秦漢以前我國在數學領域的輝煌成就,開創了獨具一格的理論體系,對中國古代數學的發展有著十分深遠的影響,有不少來源于農業生產的例子。
例1:今有池方一丈,葭生其(池)中央,出水一尺,引葭赴岸,適與岸齊,問水深、葭長各幾何?(選自《九章算術》)
今譯:有一正方形池塘,它的邊長為1丈,一棵蘆葦生長在這池塘的正中央,長出水面1尺,如果將蘆葦拉向池塘邊,莖尖剛巧碰到池岸邊,問池塘水深及蘆葦長各是多少?
這就是一個勾股定理的題目,使用勾股定理經過簡單計算,知水深一丈二尺,葭長一丈三尺。
二、盈虧問題在農業生產中的應用舉例
歷史上任何重要的數學思想與方法都不可能是“無源之水,無本之術”,而總有其產生的實際背景和理論淵源的。那么盈不足術是在怎樣的數學歷史背景下產生,又是在何種數學思想與理論的基礎上發展起來的?這個問題的探討對于了解秦漢以前古算中農業生產應用問題解法的演進以及方程術的產生都是很有價值的。
眾所周知,《九章算術》是我國秦漢以前數學成就的總結,它是一部經歷了長期的歷史發展而逐步完善起來的數學著作,全書分為九章,第一章“方田”就是講述遠古時代簡單的土地測量及分數算法。第七章“盈不足”講什么呢?隨著農業實踐的發展和理論研究的深入,數學應用問題所涉及的數量關系已遠遠超出了比例關系的陜隘范圍。形式多樣而復雜的線性問題和非線性問題的出現,使原始的比率算法已無能為力了。一方面,應用比率算法解題需要“因物成率,審辯各分,平其偏頗,齊其參差”,這對于復雜的比例問題要求很高的分析能力和技巧性;另一方面,對于“隱雜互見”的各種線性與非線性問題,使用比率算法根本不能解決問題。這便要求數學家創造一種新的有力的一般解題方法,盈不足術就是在這樣的數學歷史條件下應運而生的。
例2:今有共買牛,七家共出一百九十,不足三百三十,九家共出二百七十,盈三十。問家數牛價各幾何(選自《九章算術》)
今譯:有若干戶人家共同買牛。如果7家共出錢190則不夠330,如果9家共出錢270,則多錢330。問家數及牛價各是多少?
將盈不足術翻譯成如今方程組求解就是:
設x為家數,y為牛價,由題意得:
x/9×270-y=30
y-x/7×190=330
解得家數為126,牛價3750錢。
據《唐闕史》記載:公元855年左右,唐代有位大官叫楊損,在選用和提拔行政官吏方面以公正聞名。一次,有兩個辦事員,需要提升其中一個,麻煩的是這兩個人的職位相同,在政府里工作的時間也同樣長,甚至他們得到的評語也完全相同。那么,究竟提拔誰好呢?負責這項工作的官吏對這件事感到很傷腦筋,便去請示楊損。楊損仔細考慮了一番,說:“一個辦事員的最大優點之一是要算得快,現在就讓這兩個候補人員都來聽我出題,哪一個先得出正確答案,他就該得到提升”。他的題是:“有人在林中散步,無意間聽到幾個盜賊在商量怎樣分偷來的布匹。他們說,若每人分6匹,就會剩5匹,若每人分7匹,就會差8匹。試問,這里共有幾個盜賊?布匹總數又是多少?”楊損讓兩個候補人員當場在大廳的石階上用籌進行計算。不一會,其中一個得出了正確答案,他被提升了,大家對這個決定也都表示心服。三、體積計算在農業生產中的應用舉例
我國在古代,由于水利工程、國防工事、房屋營造和道路修建的需要,土方計算十分頻繁。隨著農業生產的發展,各種谷倉、糧庫容積的計算也益加繁重、到《九章算術》成書時代,我國的各種幾何體體積公式都已具備,除了常見的長方體、棱柱、棱錐、棱臺、圓柱、圓錐、圓臺以外,還出現了某些擬柱體體積公式。這些公式大量匯集在《九章算術》商功章里。
古代世界各國體積公式都沒有推導證明,所以在幾何體求積方面我國成果遙遙領先,不論在種類齊全完備上,在邏輯推理的完整上都是同時期外國所不能比擬的。還必須指出二千年前我們祖先曾經使用過的許多豐富多彩的各種體積公式至今仍有使用價值。
以下給出《九章算術》的精彩例子,以饗讀者。
例3:今有委粟平地,下周一十二丈,高二丈,問積及粟幾何?
今譯:有粟若干,堆積在平地上成圓錐形,它的底圓周長是12丈,高2丈,問它的體積及粟各是多少?
答曰:積八千尺,為粟二千九百六十二斛二十七分斛之二十六。
例4:今有委菽依垣,下周三丈,高七尺,問積及為菽各幾何?
今譯:有菽若干,靠墻堆積,它的底圓半周長3丈,高7尺,問它的體積及菽各是多少?
答曰:積三百五十尺,為菽一百四十四斛二百四十三分斛之八。
例5:今有委米依垣內角,下周八尺,高五尺,問積及為米幾何?
今譯:有米若干,堆積在墻的內角,它的底圓周長的四分之一是8尺,高是5尺,問它的體積及米各是多少?
答曰:積三十五尺九分尺之五,為米二十一斛七百二十九分斛之六百九十一。
關于這種計算堆積的方法,在我國民間沿用很廣,并將這些公式編成歌訣流傳下來。其歌訣是:
光堆法用三十六,
倚壁須分十八停,
內角聚時如九一,
外角三九甚分明。
這些流傳的歌訣,可能就是后人根據《九章算術》的這個“委粟術”編寫而成的。很明顯,歌訣前三句的意思,就無異于“委粟術”的術文。至于歌訣的第四句,就是依墻外角堆米,參照術文可表達為:“依垣外角者(居圓錐之四分之三也)二十七而一”。不過,《九章算術》中沒有這樣的例子。
總而言之,我國古代數學思想在農業生產中的應用極廣,本文所述僅是冰山一角,該文的作用充其量是拋磚引玉罷了。
[參考文獻]
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[關鍵詞]農學專業 實踐教學
1 農學專業在實踐教學中存在的主要問題
1.1 對實踐教學的重要性認識不足,重視理論教育而忽視實踐教學。受以前培養目標及傳統教育思想的影響,部分從事農學專業教學的教師對實踐教學的重要性認識不夠,認為實踐教學僅是對理論知識的驗證而已,掌握基本理論才是最重要的;片面地認為學校教育質量的高低,主要看學生掌握理論的水平,而實踐能力則無足輕重。因而只重視理論教學,不重視實踐教學,對課程實驗、實習的學時越壓越少,甚至干脆不搞實踐教學。在不重視實踐教學的教師的影響下,部分學生也對實踐教學興趣不大、熱情不高。還有的學生認為自己的專業所搞的實踐教學臟、苦、累,且檔次較低,總是和莊稼、泥巴、肥料、農藥等“低級”東西打交道。因此,有些學生在實驗、實習、科研訓練時只是看看而已,不愿意動手。
1.2 專業建設經費不足,辦學條件有待改善。農學專業是一個理論性和實踐性都很強的專業。它不僅要求有一支專業基礎理論扎實,學術造詣深、科研、生產經驗豐富的師資隊伍,而且要有良好的實踐性教學基地。由于種種原因,農學專業目前專業建設經費不足,特別是實習、科研基地條件較差,基礎設施不完善,生產工具也比較落后,難以適應現代化農業的專業技術人培養的需要。因此,加大專業建設經費投入,改善辦學條件,是新時期農學專業建設發展要解決的重要問題。
1.3 重視實踐教學的環節布置,忽視過程管理。有些高校看似非常重視實踐教學環節,有關實踐的教學文件一堆,課程論文該如何做、生產實習該如何做、畢業論文等該如何做都有規定,但學生的課程論文、畢業論文、生產實習、科研訓練、社會調查等,基本上都是教師布置任務,學生完成任務,搞成什么結果就算什么結果,缺乏對各實踐過程的指導和管理,學生在實踐教學環節中不認真聽講,不認真操作,走馬觀花現象十分普遍。考核中,普遍表現為重理論考試,輕實踐考核。給人的感覺是措施很硬,但操作過程監控很差,很少有學生會因實踐環節完成不好而不能畢業的情況,以致在學生能力的培養上,實踐教學成了走過場。
1.4 生源不足,生源質量有待提高。生源不足,生源質量較差,是長期以來困擾農學專業發展的一個主要原因之一。由于種種原因,我國農業的發展相對其他行業有很大的滯后性,農業和農村很不發達,生產力水平低,農村經濟落后,農業工作條件艱苦,農業科技人員待遇偏低等,對考生產生了消極影響,使很多考生特別是優秀考生不愿意投身農業行業,從而使農科成為冷門學科,生源數量不足。農學專業每年招生第一志愿錄取的考生的比例,不到招生人數的一半,能夠在重點分數線以上第一志愿錄取的考生更少,生源質量相對較差因此,如何擴大生源,提高生源質量,是新時期農學專業建設發展中必須研究解決的又一個重要問題。
2 農學專業實踐教學改革策略
2.1 加強專業思想教育,使學生牢固樹立學農愛農的思想。專業思想是學習的內在動力。一個大學生如果他的專業思想不牢固,他不熱愛自己的專業,他就不可能把精力放在學習上,這種學生即使有很高的智商,也不會在他所在的專業領域內有大的成就。因此,搞好專業思想教育,使學生牢固樹立學農愛農的思想。特別是在市場經濟條件下,如何正確看待農業產業的發展,鼓勵學生致力投身于農業這一行,這是農學專業建設發展必須研究解決的首要問題。關于農學專業的專業思想教育問題,過去幾十年一直都在提,但是都沒有從根本上解決問題。其主要原因之一就是專業教育形式單一,缺乏實證資料。過去專業思想教育大多是大會上講,課堂上提,沒有實質性的實證材料。學生沒有真正看到學農的希望在哪里?出息在何處?結果專業思想教育花的時間和精力不少,但是收效甚微。總結過去專業思想教育。
2.2 教學改革應該與時俱進,要與社會需求相適應。通過優化專業課程設置和教學內容,堅持以提高學生對社會大生產適應能力為目標的改革方向,培養具有一專多能的專業素質、掌握多種實用技術的復合型人才,滿足社會主義市場經濟對農業高級技術人才的需求,為經濟建設培養人才,使學校的教學改革沿著與社會需求相互適應的軌道發展。
韓濤,教授,碩士生導師,北京農學院食品科學系“農產品加工與貯藏”重點建設學科負責人主要從事果蔬采后生理與貯藏保鮮、加工技術方面的研究。先后主持和參加科研課題十多項,在多種核心科技期刊和國際會議上共六十多篇,獲2001年北京食品學會優秀論文獎{第一作者)、2003年北京食品學會優秀論文二等獎(第一作者),2005北京科協優秀論文獎(第二作者)。2002年榮獲中國農學會頒發的第八屆“中國農業科學青年科技獎(個人)”。
水楊酸研究。北京市自然科學基金課題“水楊酸對桃和柿果實貯藏效應的研究”,是一項關于水楊酸特性的重要研究。水楊酸被認為可能是新的植物內源激素,已受到生物學界的高度關注,對增加植物抗病性,對果實采后的貯藏保鮮效應都有著優良的作用。韓濤教授是這一課題學術思想的提出者和主持者,在整個研究過程中執筆完成課題的申請,完成試驗設計以及試驗實施的全過程。該項目以北京市的主要水果桃和柿為主要試材,在國內外首次系統研究外源水楊酸對果實采后的貯藏效應,并確定了桃和柿果實適宜的水楊酸使用濃度范圍,處理方法和配合的貯藏條件,處理果實貯藏期間的品質和生理變化規律以及不同貯藏溫度對這些變化的影響。研究結果為進一步探索水楊酸調節果實成熟衰老打下良好的基礎。該項目在2000年5月通過鑒定,研究成果在果品貯藏領域處于國內領先水平,榮獲國家商業科技進步二等獎。
熱逆境研究。北京市自然科學基金課題“升溫處理對果實貯藏特性影響的研究”,是一項關于對采后將果實進行升溫這種與常規方法相反的無污染、無殘留的處理方式的研究。韓濤教授是該課題學術思想的主要提出者之一。在韓濤教授參與主持的此項研究中,根據逆境抑制果實生長發育的觀點,將采后果實引入處理中,確定了升溫處理適宜的溫度和時間范圍,肯定了其抑制冷害的效應,探討確立該方法保鮮的生理機制和應用條件。課題在1996年12月通過鑒定,填補了國內熱逆境對果實貯藏效應研究的空白,具有重要理論價值,并達到國際先進水平,榮獲北京市科技進步三等獎。
戴定中的專利項目
1 手持式汽油動力雙向鋸切機(專利號:ZL 200720131851.5,zL200720038752.2,Zk200620125590.1,ZL 200420054594.6)
汽油發動機的輸出動力經專門設計的齒輪箱傳動系統,驅動兩片硬質合金圓鋸片,圍繞同一軸心,互為正反雙向旋轉,鋸切作業時刃口似剪切又像三面刃銑切,可以切割鋼鐵,銅,鋁合金及木材、塑料等材料,切割時工作平穩,無反作用力,特別適合手持作業,廣泛應用于消防、城建,交通和電力施工等行業及搶險救災領域,在汶川地震搶險救災現場的應用證明其功效顯著。
2 雙向旋轉金剛石鋸片開槽機(專利號:ZL 200620072408.0)
傳統的金剛石鋸片開槽機,兩片金鋼石鋸片均為同一方向旋轉,開槽作業時為了抵消切割反作用力,操作者必須用力穩住機器。最新設計的雙向旋轉金剛石鋸片開槽機,兩片金剛石鋸片旋轉為一正一反兩個方向,剛好抵消了切割反作用力,所以操作平穩、省力。特別適合手持作業。
關鍵詞:新農村建設;福建農林大學;農學專業;實踐教學體系;改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)13-0077-03
農學專業是高等農業教育的重要門類,是實踐性、技巧性和技術性含量較高的一門專業[1],是創建社會主義新農村,加速生態和環境建設等工作中不可缺少的學科。實踐教學在高等農科類專業素質教育中具有特殊的地位和作用,實踐教學是理論聯系實際的重要手段,也是培養智能型農業人才的重要環節[2]。
福建農林大學農學專業始建于1936年,為本校辦學歷史最為悠久的專業,經過七十多年的建設,本專業于2010年成為國家級特色專業。一直以來,學院都高度重視學生實踐環節的鍛煉,在建好校內實踐教學基地的同時,先后與校外的各級農業科研單位共建了12個校外實踐基地,為實現創新型復合人才培養目標奠定了基礎。然而,多年來,由于學生人數的增加,實習基地建設并不能完全滿足現有學生的需求,實踐教學條件與本專業本科教育對實踐教學的要求還有一定的差距,部分校外生產實習基地由于經費等方面條件的限制,工作也剛起步,相應的工作機制及合作方式都還需進一步探索與完善。因此,如何通過專業實踐教學改革讓本專業的學生從課堂走向田間,從書本走向生產,使學生樹立勞動、生產的實效思想至關重要。
一、新農村建設對農學專業人才培養的要求
建設社會主義新農村既是解決中國“三農”問題的重大戰略,也是中國現代化進程中不可回避的歷史任務[3]。建設社會主義新農村,除了資金、政策方面的支持外,更為重要的是智力和人才的支持。新農村建設需要的是具有創新思維的會技術、懂經營、能領導的新型技術應用人才,這些人才不僅需要具備扎實的專業知識,還需要交際、管理、經營等各個方面的技能。農學專業是培養農業科技人才的重要門類,不僅需要扎實的理論知識,更需要豐富的實踐能力[4]。但傳統農學專業人才培養普遍存在重理論輕實踐現象,實踐教學環節更多的是從課程或學科的角度來安排,結果造成學生用在書本知識學習的時間偏多,而進入實驗室,進入農村社會參與農產品開發經營、參與實際生產的機會太少。用人單位也反映現在農科院校大學畢業生普遍存在動手能力差、寫不好工作總結等問題。因此,本專業人才培養急需加強實踐教學環節的改革,以滿足社會主義新農村建設對人才的需求。
二、實踐教學改革的基本思路
根據社會主義新農村建設對人才的需求,并結合福建農林大學地方院校的特色,我校農學專業新的培養目標確定為:本專業培養具有農學方面特別是作物生產方面的基礎理論、基本知識和基本技能,具有創新精神和實踐能力,畢業后能勝任作物栽培、良種培育、種子生產等方面的科學研究、技術推廣和經營管理等工作的復合型農業科技人才。根據新的培養目標,我們進行了相應實踐教學改革,改革的基本思路如下:
突出復合型創新創業人才培養的目標,以掌握農業生產核心技術為重點,提出本專業的技術能力結構,以此為依據更新實踐教學內容與體系。
以實用為目的,運用系統論的方法,從加強課程之間的聯系并服務于人才培養目標的要求出發,打破課程分割并相對獨立的傳統培養模式,將全部的專業課程實踐整合為幾個大的模塊。
堅持內涵發展,以創新能力和實踐技能培養為重點,“農科教、產學研”聯動為手段,創新實踐教學方法,加強校企合作,促進專業課程與農業生產實際接軌,縮短學校教學與農業企業生產之間的差距。
三、實踐教學改革內容及其實施
經過幾年的探索和實踐,逐步構建了以“基本技能實踐模塊、專業技能實踐模塊和創新創業實踐模塊”為主要內容,具有層次化、模塊化特色的實踐教學體系(見圖1)。形成了“學生進校就實踐,4年訓練不間斷”全程階梯遞進的實踐教學模式,并確立了校內與校外并重、側重于校外的多元化實踐教學格局。
(一)基本技能實踐模塊
該模塊以培養學生基本實驗操作技能為目標,安排在一、二年級從兩個方面對學生進行訓練。一是加強專業基礎課程實驗課訓練;二是新生進科研實驗室參與實驗操作訓練。專業基礎課程實驗方面,除了傳統的生物科學類和作物生產基礎類實驗外,根據社會主義新農村建設對農業人才的要求,主要增加了生物技術類實驗(見圖1),使學生能夠及時掌握現代農業科學新技術;其次,學院對農學專業實踐進行大膽創新,充分利用科研平臺、科研資源、教師及研究生資源,吸收本科生積極參與科學研究,鼓勵大學一年級新生根據自己的興趣愛好,利用業余時間加入到老師的科研實驗室,跟著學哥學姐們參與一些實驗的基本操作,形成了“教師+研究生+本科生”的科研團隊。據不完全統計,近兩年本專業90%的學生在一年級,都有不同程度地進入不同平臺、不同課題組開始科研訓練,為他們今后在二、三年級申報創新、創業項目奠定了基礎。
(二)專業技能實踐模塊
該模塊以提高學生的專業技能為主要目標。在一年級主要增設《專業基本技能實踐A》和《專業基本技能實踐B》課程,要求學生在專業老師的指導下,根據作物種類的不同,結合現代農業機械的使用,完成作物栽培管理全過程,目的是讓學生對田間生產實踐內容,有一個初步認知。其次,是在二、三年級進行專業課程實驗及實習訓練。過去農學專業課程的實驗課及課程實習均跟隨著每門課程走,由于每門專業課程都強調學科的理論性、系統性和完整性,導致了課程內容交叉和重復,因此,我們對專業課程的實驗及實習內容與方式進行了大膽改革與創新。專業課程實驗方面,主要是促進課程之間的融合,更新實驗教學內容,強調實驗的綜合性、創新性。例如,將作物栽培學的水稻不同育秧方式的實驗與作物生理生態課程的水分對作物脅迫的實驗相結合,探討不同栽培方式下環境水分變化對水稻幼苗生長的影響;再比如將栽培學的水稻生育時期觀察與育種學的水稻雜交實驗相結合,避免了兩門不同課程同時都要對水稻幼穗發育過程的介紹。實驗內容改革的同時,我們也進行了授課方式的探索,授課方式打破了傳統僅局限于實驗室的方式,而改由老師可以直接帶學生到地頭進行現場教學。專業課程實習方面,打破了以往單一模式,將全部的專業課程實習整合為幾個大的模塊,每個模塊內容由幾個不同專業背景的老師及校外專家共同參與指導。具體做法是:在3年級學生學習作物栽培學、育種學、種子學等專業核心課過程中,組織學生到校外實習,內容主要包括,一是組織學生參觀先進種子公司的生產繁育基地、農業科研單位、農業生產單位,并要求每個學生參與某些生產環節過程,二是組織學生走村入戶實地調查和咨詢,通過調查問卷、訪談交流、田間實踐等方式了解當地農村的耕作制度,作物布局、新品種推廣、土地流轉等情況,讓學生全面了解種子生產及農業生產全面發展的現狀。課程實習改革,加強了校企合作,促進專業課程與農業生產實際接軌,縮短學校教學與農業生產之間的差距。本科四年級主要安排畢業生產實習和畢業論文的撰寫。要求學生在導師的指導下,進行畢業論文的設計與實施,通過論文的撰寫全面提升學生在實踐中分析問題、解決問題的能力。
(三)創新創業實踐模塊
該模塊以創新創業能力訓練為主要目標。主要內容有:“一組一分地”創新創業實踐,即農學三年級學生每5個同學組成一組,每組同學有一分的土地,每組分配2個指導老師,在老師指導下,學生自主設計種植制度、田間種植模式,安排肥料、農藥、生長調節劑等對比試驗,完成田間管理、作物生育記載,并在作物收獲后,獨立提交生育動態報告、田間專項調查報告、產量估測報告及生產過程問題分析報告等多項報告。其次是,依托創新和創業項目,在專業老師的指導下,申報創新創業項目,通過項目的實施、總結,提升學生動手能力,加強學生的綜合應用能力,培養學生科研興趣。
四、主要成效
(一)學生綜合實踐能力的提高
通過幾年來實踐教學的改革,學生的綜合素質得到了明顯改善,實踐能力逐步得到了提升。從課堂走向農村,讓學生到生產第一線實習,使得學生對基層社會有了更深刻的了解,當他們目睹了農村生產水平低,廣大農民渴望得到科學技術的時候,深深感到了自己肩負的責任,更堅定了學農、愛農的信念。最明顯的一點是過去將實習生分配到農業企業,很多用人企業直接表態說不要,他們反映說送來的學生還要手把手教他,而且教了還不肯學。這兩年情況有了極大改變,學生畢業前就會有很多用人單位來學院聯系要人了,2014屆農學專業就業率就高達97.33%,名列全校前茅。2013-2014學年,我專業學生參與省級以上學科競賽16人,學生科技競賽獲獎作品4項。12人參與大學生創新創業項目,其中國家級2項,省級5項,校級5項,依托大學生創新創業項目成果申請了3項專利,形成了學生參與科研和科技創新活動良好的環境。
(二)促進教學改革及精品課程的建設
專業實踐改革促進了課程教學體系的全面發展。一是促進了教學改革,2014-2015年農學專業獲得立項的教學改革項目有:農學專業課程實習教學改革研究與實踐、科教深度融合視野下農學專業應用型人才教學模式探索、作物學院實踐教學基地建設模式與運作機制探索、應用PDCA模型持續提高農學課程教學質量、教與學反思視野下提高《作物栽培學》課程課堂教學效果的探索等5項。二是整合教學資源,建立起福建農林大學“農學專業課程網站”。三是加強核心課程群的建設,以現代生物技術和信息技術為手段,改造和提升傳統優勢學科,建立起了以作物栽培學為主干的“作物生產類”核心課程群。其中,農業生態學為國家級雙語課程,農業生態學、遺傳學為省級精品課程,作物栽培學校級精品課程。
(三)校企合作,培養“雙師型”師資隊伍
教師是培養高素質人才的關鍵。近幾年,隨著高校擴招生源的增加,學院也新增了不少新教師。目前,福建農林大學農學專業專任教師共19位,其中有8位都是近2年從高校分配來的。年輕教師有干勁有活力,但他們基本都是從學校走向學校,普遍缺乏實踐經驗。專業實踐改革實行模塊化模式后,要求每個模塊都要有老中青相結合的教師指導隊伍,同時加強與地方企業及農業專業戶的合作,地方企業技術專家也參與指導學生實踐,既推進農科教合作、產學研結合,同時也使得廣大師生尤其是年青教師在實踐過程中也得到了很好的鍛煉。
(四)建成一批高質量的校內外實訓基地
幾年來,在校、院各級領導的支持下,我們逐步完善了校內外實踐教學基地,實現了實驗教學、專業實習、科研訓練和創新創業計劃一體化,為實現創新實用型專業人才培養目標奠定堅實的基礎,取得顯著成效。對校內21畝的教學實踐基地進行改造,完善四個本科實踐教學功能區,即:①本科實踐教學工作區;②課程實驗教學區;③設施栽培示范區;④作物標本展示區。完善校外實習實訓基地建設:與已有的校外12個校外生產實習和畢業論文研究基地原單位合作共建,定期下撥一定的經費,用于改善個別條件較差的校外實習基地住宿條件,完善其功能,拓展其容量,成為學院永久性的教學實習基地。其中,福建農林大學三明市農業科學研究院成為教育部校外實踐教育基地、福建農林大學漳州甘蔗農科教合作人才培養基地成為農業部和教育部共建的大學生農科教合作人才培養基地。
參考文獻:
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關鍵詞:人才培養質量;高等農業院校;考試模式
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)24-0133-02
考試是衡量教學質量和學生學習成效的一把標尺。高等農業院校根據合理的人才培養方案,按照教學大綱具體要求,通過考試對學生所學課程的知識、能力以及素質進行綜合考量,是檢驗教與學的一項重要手段。然而,因受多年的應試教育影響,目前多數高等農業院校的考試模式中還存在一些與素質教育要求相悖的弊端,不利于人才培養質量的提升。
一、高等農業院校考試模式存在的不足
1.考試功能單一化。受傳統考試觀念影響,目前多數高校對考試功能的認識還存在一定的局限性。首先,過去的應試教育主要強調考試的選拔功能,其他功能沒有得到體現,考試更多地披上了功利的外衣,形成了教與學、學與用脫鉤的現象。其次,過分強調考試分數,考分只是學生成績的一項評價標準,不能作為評價學生的唯一標準。
2.考試命題不合理。高校考試試題往往由任課教師命題,而任課教師對考試內容沒有進行深入研究,缺乏對教學大綱的深入理解以及對知識體系的全面考慮,所考題目范圍僅僅局限于所講授的內容,課堂筆記、考試內容不能實時更新,教材化現象嚴重,重復率高,試題質量逐年下降。并且受學生要求,大部分教師在考前還要給學生劃定復習范圍,更加重了學生的懶散習慣,這樣的考試養成了學生考前“臨時抱佛腳”的學習態度。這種考試無法真正反映出學生努力程度與掌握知識的情況,也無法對教學的薄弱環節進行反饋,助長了不良學風。
3.考試形式單一,考試時間安排不合理。大多數高等農業院校考試形式比較單一,閉卷考試多,開卷考試少;筆試考試多,非筆試考試少;理論知識考試多,操作性考試少;記憶性知識考試多,能力考試少;總結性考試多,過程性考試少。考試形式的單一使得學生的實踐能力和創造性思維能力在課程考試中不能完全體現出來,很容易造成學生重理論、輕實踐的現象發生,無法根據學科特點進行科學地、合理地考試,學生的學習積極性不能被充分調動。
4.考試成績評定不合理。目前大部分高等農業院校對平時成績的評定缺少科學合理的依據,平時成績和期末成績的比例設置和做法值得商榷。當前對學生平時成績的評定和考核指標尚缺少統一的標準和依據。
5.考試難度設定不科學。考試題目或者試卷不能簡單地設置,要結合課程所學和實踐需要確定,脫離了實際的考試,不僅起不到鞏固學習效果的作用,反而使考試變得可有可無。考試難度系數設置,要兼顧相關學科,緊密結合實際需要,同時,要注意多層次的設計,深淺結合,簡繁有度,既要有側重,但又要突出重點,不能一味簡單或者一味地難。
二、考試模式的調查與分析
天津農學院作為我市唯一一所高等農業院校,肩負著建設現代化都市型高技術農業的重任,需要培養大量的農業科技和管理人才,在人才培養、硬件設施、運行機制等方面都具有獨特性,本研究以天津農學院作為調查地點,根據開課情況,從不同專業大學生對不同課程考試形式的表態進行了問卷調查。分別針對農科類、理工科類、文經管類等不同學科的學生發放問卷調查1000份,共收回986份,有效問卷980份,其中農學類學生占40%,理工類學生占35%,文經管類學生占25%,問卷樣本符合天津農學院學生的分布結構。
1.農學類學生對不同課程考試形式的表態。農學類學生中,對于政史類、計算機類等課程,80%~90%的人贊成非閉卷考試;其中,課程設計這種考試模式在計算機類課程里很受歡迎,對于數學、物理、化學類等課程,有52%的人贊成閉卷考試;相比較而言,對于農學類專業課或專業選修課的考試模式就比較多元化,各種考試模式都有不少人支持。
2.理工類學生對不同課程考試形式的表態。對于理工類學生,他們對政史類、計算機類等課程,80%~90%的人贊成非閉卷考試;對于數學、物理、化學類等課程,贊成閉卷考試的比例為64%;對于專業課或專業選修課,大部分人贊成開卷考試或寫論文這兩種考試模式。
3.文經管類學生對不同課程考試形式的表態。對于文經管類學生,他們對政史類、計算機類等課程,98%以上的人贊成非閉卷考試;對于數學、物理、化學類等課程,贊成閉卷考試的比例為72%;對于專業課或專業選修課的考試模式比較多元化,各種考試模式都有不少人支持,其中寫論文這種考試模式在文經管類學生的專業課或專業選修課程考試中很受歡迎。
綜上分析,農學類、理工類、文經管類的學生對于政史類、計算機類公共基礎課,大部分人贊成非閉卷考試;對于數學、物理、化學類公共基礎課,大部分人贊成閉卷考試;對于專業課或專業選修課的考試模式就比較多元化,各種考試模式都有不少人支持。因此,高等農業院校應根據各門課程的實際特點采取不同的考試方式,不能一概而論,應充分調動學生的學習積極性,把考試的重點放在提高學生的綜合素質和實踐能力上,引導學生在掌握課程基本原理和基本技能的基礎上有所創新。
三、高等農業院校考試模式改革的建議
1.改革課程考試制度。高等農業院校的課程考試要充分體現教育思想的現代化和教育理念的現代化。要樹立全面、科學的教育發展觀,緊緊圍繞全面提高教育教學質量,不斷深化課程考試內容,改革課程考試制度及課程考試方法,充分發揮考試的作用,實現考試的反饋功能,全面推進創新教育和素質教育的有效實施,最終實現高等農業教育人才培養質量的可持續發展。
2.把好命題質量關,豐富考試內容。學校要成立專門的命題審核小組,成員由主管教學的領導、系主任和具備課程專業知識的專家組成。命題完成后,試題、參考答案、評分標準交給審核小組進行審核,推行考教分離。改革考試范圍,由記憶性考試向綜合運用性考試方面轉變;改革考試題型,減少記憶性考題,增加思考題、分析題以及應用題,端正學生學習態度,培養學生的創新意識和實際解決問題的能力。
3.因材施教,建立多元化考試形式。教育教學不能搞“一窩蜂”、“一刀切”,要綜合學科、課程特性,生源質量等方面因素,因地制宜,因材施教,應將傳統、現代、平面、立體等各種手段有機整合,統籌實施。筆者認為,考試形式的確定應充分征求學生提出的建議,尊重大多數學生的意愿,在英語考試中適當增加聽、說、寫等能力的比例;對于數學、物理、化學等課程,應注重平時過程的考核,降低期末考試成績在學期總評成績中所占比例;對于政史類和計算機類等公共基礎課,在考試中可采取非閉卷的考試形式;對于專業課或專業選修課,在考試中可采取多元化的考試模式,不能只拘泥于閉卷或者開卷這兩種考試形式。
4.改革成績評定方法,制訂出科學合理的成績評定方法。成績的評定主要包括平時成績、課程測驗成績以及期末考試成績,平時成績包含作業、課堂表現、出勤率等,應該占總評成績的20%~30%,課程測驗成績包含小論文、單元測試及期中測驗等,應該占總評成績的30%~40%,期末考試成績應該占總評成績的40%~50%。另外,任課教師也可根據所授課程的性質、特點、授課班級大小以及授課對象等不同情況,選擇適合該課程的成績比例來給定學生成績,還可以采取非閉卷考試形式,在非閉卷考試中,適當提高平時成績在課程總成績中所占比例,以便教師針對學生存在的共性問題,根據實際情況及時地調整教學方案,對學生在考試中存在的個性問題給予個別輔導,把學生的注意力引導到學習過程中來。
5.科學合理設定考試難度。筆者認為100分鐘的考試多數學生應該在70~80分鐘答完比較合適。對于高等農業院校課程考試,其試題難度系數的判定可以采取如下方法:①學生通過正常的學習時間來學習和準備該課程考試,考出來的難度系數是試題正常的難度系數。②學生通過稍多于或稍少于正常的學習時間來學習和準備該課程考試,考出來的難度系數會有些誤差,但誤差不大,可以接受。③學生用遠遠多于或遠遠少于正常的學習時間來學習和準備該課程考試,考出來的難度系數誤差會很大,被稱為試題的嚴重非正常難度系數。
四、結語
每個高校追求的發展目標是以質量提升謀求內涵發展,構建科學合理的人才培養模式,實現這一目標必須深化教育改革,創新教學方法。在人才培養過程中,高校課程考試應發揮“指揮棒”作用,從根本上影響教育改革、教學方法的選擇。本文以人才培養質量為視角,探討高等農業院校課程考試的改革思路,對促進人才培養質量提升具有重要意義,為實現以質量提升謀求內涵發展的戰略目標奠定基礎。
參考文獻:
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