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[论文内容提要]我国古代数学对于世界文化有过伟大的贡献,代数学无可争辩地是中国所创,我国古代数学是讲道理的,是来源于实践,尤其是来源于农业生产中的。从丰富的生产实践中发现问题,创造了有我国特色的几何学。有足够多的例证,说明我国古代数学立论严谨,为农业生产的实践需要而服务。
我们的祖国是一个地大物博、人口众多、历史悠久的文明古国。我国古代文学艺术成就巨大,科学技术方面的指南针、造纸、印刷术、火药这四大发明,举世闻名。可是,对我国古代数学的成就,了解的人却不多,甚至还有人误以为我国历来在数学上是落后的。
其实,我国古代数学对于世界文化有过伟大的贡献。我国古代数学是讲道理的,有足够多的例证,说明它们立论严谨,走在世界的前列,我国古代数学在一些重要项目中获得了“世界冠军”。而古代数学是来源于实践,尤其是来源于农业生产的。这是由于中国农业有着悠久的历史,农业起源于没有文字记载的远古时代,它发生于原始采集和狩猎的经济母体之中,又由于农业生产受社会经济和自然环境等多种因素的影响,受“地”的影响,古人把“地”看成是“万物之本原,诸生之根菀”。它是农业生产的基本生产资料,有了“地”,就要有测量,就要有计算,当然就有了数学。
数学是研究客观世界数量关系和空间形式的科学,我国古代数学恰恰是在数、形、数形结合这三方面有其特色和自成系统。
首先,我国最迟从春秋战国开始就普遍用算筹记数,而且采用了十进位制,有了良好的记数工具,就可以比较轻便地进行自然数运算;除不尽的除法还出现分数记法及其运算,用两种不同颜色的算筹区别正数和负数就可以通行无阻地进行有理数四则运算,能够解决各种比例问题的“今有术”也是在这种算筹制上进行的;从两汉历经隋唐宋元,正确、快捷列出方程、方程组、不定方程和不定方程组也都是在这种算筹制上进行的。
另一方面,从汉末三国时代开始的出入相补、损广益陕原理在处理空间形式问题上起到主导作用,平面图形的割补和立体图形的棋验都体现了这一原理。用长方形余形相等出入相补法则来诠释刘微重差九术就来得自然,用此来补证秦九韶三斜求积公式,“秦氏承袭希腊海伦”之说也将不攻自破,著名的刘微割圆术是出入相补的应用,祖用牟合方盖这一专用模型来推导球的体积公式,在方法上、理论上和所得结果至今无可指责,究其原理还是出入相补之理。
数形结合、相辅相成。开平方、开立方无疑是刘微“解体用图”的具体应用,犹如层层剥茧、井然有序。沈括、杨辉堆垛求和,又与相应立体体积公式类比,从而导出正确结果。反过来,几何问题又依赖于数量关系。例如赵爽“勾股圆方图注”凭借计算,以证明勾股弦关系,海岛重差借助长方形余形,其理始显。圆,作为内接正多边形倍增边数的极限也是通过计算,得以阐明的。
一、勾股定理在农业生产中的应用举例
中国古代数学家研究勾股定理的证明和应用,是自成体系的,其证明方法,大都采用青朱出入法,也就是今人说的割补法。通过适当的划分,将勾上的正方形面积与股上的正方形面积,划分成若干个部分,而这些部分的总和又恰好能填满弦上的正方形。所谓青朱出入就是把划分出来的图形,添上青、朱、黄等各种颜色,以次出入(割补时容易识别),方法巧妙简单,令人叹服。
据历史资料记载,夏禹(公元前2140年——公元前2095年)治水时就已用到了勾股术(即勾股的计算方法),因此我们可以说,夏禹是世界上有历史记载的第一个与勾股定理有关的人。
《周髀算经》是我国最古老的算书,成书太约在公元前100年。在该书中说到“禹之所以治天下者,此数之所由生也”。这说明在大禹时,就能应用特殊情况下的勾股定理和测量了。赵爽在《周髀算经》注中说:“禹治洪水,决统江河,望山川方形,定高下之势,除滔天之灾,释昏垫(老百姓)之厄(危难),使与注于海于无浸逆(溺),乃勾股之所由生也。”这说明当时大禹治洪水之所以成功,是由于使用勾股测量而取得的。
《九章算术》也是我国最古老的一部数学名著,是我国数学方面流传至今最早也是最重要的一部经典著作,也是世界数学史上极为珍贵的古典文献,成书大约在公元前后100年。该书总结了秦汉以前我国在数学领域的辉煌成就,开创了独具一格的理论体系,对中国古代数学的发展有着十分深远的影响,有不少来源于农业生产的例子。
例1:今有池方一丈,葭生其(池)中央,出水一尺,引葭赴岸,适与岸齐,问水深、葭长各几何?(选自《九章算术》)
今译:有一正方形池塘,它的边长为1丈,一棵芦苇生长在这池塘的正中央,长出水面1尺,如果将芦苇拉向池塘边,茎尖刚巧碰到池岸边,问池塘水深及芦苇长各是多少?
这就是一个勾股定理的题目,使用勾股定理经过简单计算,知水深一丈二尺,葭长一丈三尺。
二、盈亏问题在农业生产中的应用举例
历史上任何重要的数学思想与方法都不可能是“无源之水,无本之术”,而总有其产生的实际背景和理论渊源的。那么盈不足术是在怎样的数学历史背景下产生,又是在何种数学思想与理论的基础上发展起来的?这个问题的探讨对于了解秦汉以前古算中农业生产应用问题解法的演进以及方程术的产生都是很有价值的。
众所周知,《九章算术》是我国秦汉以前数学成就的总结,它是一部经历了长期的历史发展而逐步完善起来的数学著作,全书分为九章,第一章“方田”就是讲述远古时代简单的土地测量及分数算法。第七章“盈不足”讲什么呢?随着农业实践的发展和理论研究的深入,数学应用问题所涉及的数量关系已远远超出了比例关系的陕隘范围。形式多样而复杂的线性问题和非线性问题的出现,使原始的比率算法已无能为力了。一方面,应用比率算法解题需要“因物成率,审辩各分,平其偏颇,齐其参差”,这对于复杂的比例问题要求很高的分析能力和技巧性;另一方面,对于“隐杂互见”的各种线性与非线性问题,使用比率算法根本不能解决问题。这便要求数学家创造一种新的有力的一般解题方法,盈不足术就是在这样的数学历史条件下应运而生的。
例2:今有共买牛,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。问家数牛价各几何(选自《九章算术》)
今译:有若干户人家共同买牛。如果7家共出钱190则不够330,如果9家共出钱270,则多钱330。问家数及牛价各是多少?
将盈不足术翻译成如今方程组求解就是:
设x为家数,y为牛价,由题意得:
x/9×270-y=30
y-x/7×190=330
解得家数为126,牛价3750钱。
据《唐阙史》记载:公元855年左右,唐代有位大官叫杨损,在选用和提拔行政官吏方面以公正闻名。一次,有两个办事员,需要提升其中一个,麻烦的是这两个人的职位相同,在政府里工作的时间也同样长,甚至他们得到的评语也完全相同。那么,究竟提拔谁好呢?负责这项工作的官吏对这件事感到很伤脑筋,便去请示杨损。杨损仔细考虑了一番,说:“一个办事员的最大优点之一是要算得快,现在就让这两个候补人员都来听我出题,哪一个先得出正确答案,他就该得到提升”。他的题是:“有人在林中散步,无意间听到几个盗贼在商量怎样分偷来的布匹。他们说,若每人分6匹,就会剩5匹,若每人分7匹,就会差8匹。试问,这里共有几个盗贼?布匹总数又是多少?”杨损让两个候补人员当场在大厅的石阶上用筹进行计算。不一会,其中一个得出了正确答案,他被提升了,大家对这个决定也都表示心服。三、体积计算在农业生产中的应用举例
我国在古代,由于水利工程、国防工事、房屋营造和道路修建的需要,土方计算十分频繁。随着农业生产的发展,各种谷仓、粮库容积的计算也益加繁重、到《九章算术》成书时代,我国的各种几何体体积公式都已具备,除了常见的长方体、棱柱、棱锥、棱台、圆柱、圆锥、圆台以外,还出现了某些拟柱体体积公式。这些公式大量汇集在《九章算术》商功章里。
古代世界各国体积公式都没有推导证明,所以在几何体求积方面我国成果遥遥领先,不论在种类齐全完备上,在逻辑推理的完整上都是同时期外国所不能比拟的。还必须指出二千年前我们祖先曾经使用过的许多丰富多彩的各种体积公式至今仍有使用价值。
以下给出《九章算术》的精彩例子,以飨读者。
例3:今有委粟平地,下周一十二丈,高二丈,问积及粟几何?
今译:有粟若干,堆积在平地上成圆锥形,它的底圆周长是12丈,高2丈,问它的体积及粟各是多少?
答曰:积八千尺,为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,问积及为菽各几何?
今译:有菽若干,靠墙堆积,它的底圆半周长3丈,高7尺,问它的体积及菽各是多少?
答曰:积三百五十尺,为菽一百四十四斛二百四十三分斛之八。
例5:今有委米依垣内角,下周八尺,高五尺,问积及为米几何?
今译:有米若干,堆积在墙的内角,它的底圆周长的四分之一是8尺,高是5尺,问它的体积及米各是多少?
答曰:积三十五尺九分尺之五,为米二十一斛七百二十九分斛之六百九十一。
关于这种计算堆积的方法,在我国民间沿用很广,并将这些公式编成歌诀流传下来。其歌诀是:
光堆法用三十六,
倚壁须分十八停,
内角聚时如九一,
外角三九甚分明。
这些流传的歌诀,可能就是后人根据《九章算术》的这个“委粟术”编写而成的。很明显,歌诀前三句的意思,就无异于“委粟术”的术文。至于歌诀的第四句,就是依墙外角堆米,参照术文可表达为:“依垣外角者(居圆锥之四分之三也)二十七而一”。不过,《九章算术》中没有这样的例子。
总而言之,我国古代数学思想在农业生产中的应用极广,本文所述仅是冰山一角,该文的作用充其量是抛砖引玉罢了。
[参考文献]
[1]吴文俊.九章算术与刘微[M].北京:北京师范大学出版社,2000.
[2]沈康身.中算导论[M].上海:上海教育出版社,1986.
[3]夏树人,孙道杠.中国古代数学的世界冠军[M].重庆:重庆出版社,1984.
[关键词]农学专业 实践教学
1 农学专业在实践教学中存在的主要问题
1.1 对实践教学的重要性认识不足,重视理论教育而忽视实践教学。受以前培养目标及传统教育思想的影响,部分从事农学专业教学的教师对实践教学的重要性认识不够,认为实践教学仅是对理论知识的验证而已,掌握基本理论才是最重要的;片面地认为学校教育质量的高低,主要看学生掌握理论的水平,而实践能力则无足轻重。因而只重视理论教学,不重视实践教学,对课程实验、实习的学时越压越少,甚至干脆不搞实践教学。在不重视实践教学的教师的影响下,部分学生也对实践教学兴趣不大、热情不高。还有的学生认为自己的专业所搞的实践教学脏、苦、累,且档次较低,总是和庄稼、泥巴、肥料、农药等“低级”东西打交道。因此,有些学生在实验、实习、科研训练时只是看看而已,不愿意动手。
1.2 专业建设经费不足,办学条件有待改善。农学专业是一个理论性和实践性都很强的专业。它不仅要求有一支专业基础理论扎实,学术造诣深、科研、生产经验丰富的师资队伍,而且要有良好的实践性教学基地。由于种种原因,农学专业目前专业建设经费不足,特别是实习、科研基地条件较差,基础设施不完善,生产工具也比较落后,难以适应现代化农业的专业技术人培养的需要。因此,加大专业建设经费投入,改善办学条件,是新时期农学专业建设发展要解决的重要问题。
1.3 重视实践教学的环节布置,忽视过程管理。有些高校看似非常重视实践教学环节,有关实践的教学文件一堆,课程论文该如何做、生产实习该如何做、毕业论文等该如何做都有规定,但学生的课程论文、毕业论文、生产实习、科研训练、社会调查等,基本上都是教师布置任务,学生完成任务,搞成什么结果就算什么结果,缺乏对各实践过程的指导和管理,学生在实践教学环节中不认真听讲,不认真操作,走马观花现象十分普遍。考核中,普遍表现为重理论考试,轻实践考核。给人的感觉是措施很硬,但操作过程监控很差,很少有学生会因实践环节完成不好而不能毕业的情况,以致在学生能力的培养上,实践教学成了走过场。
1.4 生源不足,生源质量有待提高。生源不足,生源质量较差,是长期以来困扰农学专业发展的一个主要原因之一。由于种种原因,我国农业的发展相对其他行业有很大的滞后性,农业和农村很不发达,生产力水平低,农村经济落后,农业工作条件艰苦,农业科技人员待遇偏低等,对考生产生了消极影响,使很多考生特别是优秀考生不愿意投身农业行业,从而使农科成为冷门学科,生源数量不足。农学专业每年招生第一志愿录取的考生的比例,不到招生人数的一半,能够在重点分数线以上第一志愿录取的考生更少,生源质量相对较差因此,如何扩大生源,提高生源质量,是新时期农学专业建设发展中必须研究解决的又一个重要问题。
2 农学专业实践教学改革策略
2.1 加强专业思想教育,使学生牢固树立学农爱农的思想。专业思想是学习的内在动力。一个大学生如果他的专业思想不牢固,他不热爱自己的专业,他就不可能把精力放在学习上,这种学生即使有很高的智商,也不会在他所在的专业领域内有大的成就。因此,搞好专业思想教育,使学生牢固树立学农爱农的思想。特别是在市场经济条件下,如何正确看待农业产业的发展,鼓励学生致力投身于农业这一行,这是农学专业建设发展必须研究解决的首要问题。关于农学专业的专业思想教育问题,过去几十年一直都在提,但是都没有从根本上解决问题。其主要原因之一就是专业教育形式单一,缺乏实证资料。过去专业思想教育大多是大会上讲,课堂上提,没有实质性的实证材料。学生没有真正看到学农的希望在哪里?出息在何处?结果专业思想教育花的时间和精力不少,但是收效甚微。总结过去专业思想教育。
2.2 教学改革应该与时俱进,要与社会需求相适应。通过优化专业课程设置和教学内容,坚持以提高学生对社会大生产适应能力为目标的改革方向,培养具有一专多能的专业素质、掌握多种实用技术的复合型人才,满足社会主义市场经济对农业高级技术人才的需求,为经济建设培养人才,使学校的教学改革沿着与社会需求相互适应的轨道发展。
韩涛,教授,硕士生导师,北京农学院食品科学系“农产品加工与贮藏”重点建设学科负责人主要从事果蔬采后生理与贮藏保鲜、加工技术方面的研究。先后主持和参加科研课题十多项,在多种核心科技期刊和国际会议上共六十多篇,获2001年北京食品学会优秀论文奖{第一作者)、2003年北京食品学会优秀论文二等奖(第一作者),2005北京科协优秀论文奖(第二作者)。2002年荣获中国农学会颁发的第八届“中国农业科学青年科技奖(个人)”。
水杨酸研究。北京市自然科学基金课题“水杨酸对桃和柿果实贮藏效应的研究”,是一项关于水杨酸特性的重要研究。水杨酸被认为可能是新的植物内源激素,已受到生物学界的高度关注,对增加植物抗病性,对果实采后的贮藏保鲜效应都有着优良的作用。韩涛教授是这一课题学术思想的提出者和主持者,在整个研究过程中执笔完成课题的申请,完成试验设计以及试验实施的全过程。该项目以北京市的主要水果桃和柿为主要试材,在国内外首次系统研究外源水杨酸对果实采后的贮藏效应,并确定了桃和柿果实适宜的水杨酸使用浓度范围,处理方法和配合的贮藏条件,处理果实贮藏期间的品质和生理变化规律以及不同贮藏温度对这些变化的影响。研究结果为进一步探索水杨酸调节果实成熟衰老打下良好的基础。该项目在2000年5月通过鉴定,研究成果在果品贮藏领域处于国内领先水平,荣获国家商业科技进步二等奖。
热逆境研究。北京市自然科学基金课题“升温处理对果实贮藏特性影响的研究”,是一项关于对采后将果实进行升温这种与常规方法相反的无污染、无残留的处理方式的研究。韩涛教授是该课题学术思想的主要提出者之一。在韩涛教授参与主持的此项研究中,根据逆境抑制果实生长发育的观点,将采后果实引入处理中,确定了升温处理适宜的温度和时间范围,肯定了其抑制冷害的效应,探讨确立该方法保鲜的生理机制和应用条件。课题在1996年12月通过鉴定,填补了国内热逆境对果实贮藏效应研究的空白,具有重要理论价值,并达到国际先进水平,荣获北京市科技进步三等奖。
戴定中的专利项目
1 手持式汽油动力双向锯切机(专利号:ZL 200720131851.5,zL200720038752.2,Zk200620125590.1,ZL 200420054594.6)
汽油发动机的输出动力经专门设计的齿轮箱传动系统,驱动两片硬质合金圆锯片,围绕同一轴心,互为正反双向旋转,锯切作业时刃口似剪切又像三面刃铣切,可以切割钢铁,铜,铝合金及木材、塑料等材料,切割时工作平稳,无反作用力,特别适合手持作业,广泛应用于消防、城建,交通和电力施工等行业及抢险救灾领域,在汶川地震抢险救灾现场的应用证明其功效显著。
2 双向旋转金刚石锯片开槽机(专利号:ZL 200620072408.0)
传统的金刚石锯片开槽机,两片金钢石锯片均为同一方向旋转,开槽作业时为了抵消切割反作用力,操作者必须用力稳住机器。最新设计的双向旋转金刚石锯片开槽机,两片金刚石锯片旋转为一正一反两个方向,刚好抵消了切割反作用力,所以操作平稳、省力。特别适合手持作业。
关键词:新农村建设;福建农林大学;农学专业;实践教学体系;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)13-0077-03
农学专业是高等农业教育的重要门类,是实践性、技巧性和技术性含量较高的一门专业[1],是创建社会主义新农村,加速生态和环境建设等工作中不可缺少的学科。实践教学在高等农科类专业素质教育中具有特殊的地位和作用,实践教学是理论联系实际的重要手段,也是培养智能型农业人才的重要环节[2]。
福建农林大学农学专业始建于1936年,为本校办学历史最为悠久的专业,经过七十多年的建设,本专业于2010年成为国家级特色专业。一直以来,学院都高度重视学生实践环节的锻炼,在建好校内实践教学基地的同时,先后与校外的各级农业科研单位共建了12个校外实践基地,为实现创新型复合人才培养目标奠定了基础。然而,多年来,由于学生人数的增加,实习基地建设并不能完全满足现有学生的需求,实践教学条件与本专业本科教育对实践教学的要求还有一定的差距,部分校外生产实习基地由于经费等方面条件的限制,工作也刚起步,相应的工作机制及合作方式都还需进一步探索与完善。因此,如何通过专业实践教学改革让本专业的学生从课堂走向田间,从书本走向生产,使学生树立劳动、生产的实效思想至关重要。
一、新农村建设对农学专业人才培养的要求
建设社会主义新农村既是解决中国“三农”问题的重大战略,也是中国现代化进程中不可回避的历史任务[3]。建设社会主义新农村,除了资金、政策方面的支持外,更为重要的是智力和人才的支持。新农村建设需要的是具有创新思维的会技术、懂经营、能领导的新型技术应用人才,这些人才不仅需要具备扎实的专业知识,还需要交际、管理、经营等各个方面的技能。农学专业是培养农业科技人才的重要门类,不仅需要扎实的理论知识,更需要丰富的实践能力[4]。但传统农学专业人才培养普遍存在重理论轻实践现象,实践教学环节更多的是从课程或学科的角度来安排,结果造成学生用在书本知识学习的时间偏多,而进入实验室,进入农村社会参与农产品开发经营、参与实际生产的机会太少。用人单位也反映现在农科院校大学毕业生普遍存在动手能力差、写不好工作总结等问题。因此,本专业人才培养急需加强实践教学环节的改革,以满足社会主义新农村建设对人才的需求。
二、实践教学改革的基本思路
根据社会主义新农村建设对人才的需求,并结合福建农林大学地方院校的特色,我校农学专业新的培养目标确定为:本专业培养具有农学方面特别是作物生产方面的基础理论、基本知识和基本技能,具有创新精神和实践能力,毕业后能胜任作物栽培、良种培育、种子生产等方面的科学研究、技术推广和经营管理等工作的复合型农业科技人才。根据新的培养目标,我们进行了相应实践教学改革,改革的基本思路如下:
突出复合型创新创业人才培养的目标,以掌握农业生产核心技术为重点,提出本专业的技术能力结构,以此为依据更新实践教学内容与体系。
以实用为目的,运用系统论的方法,从加强课程之间的联系并服务于人才培养目标的要求出发,打破课程分割并相对独立的传统培养模式,将全部的专业课程实践整合为几个大的模块。
坚持内涵发展,以创新能力和实践技能培养为重点,“农科教、产学研”联动为手段,创新实践教学方法,加强校企合作,促进专业课程与农业生产实际接轨,缩短学校教学与农业企业生产之间的差距。
三、实践教学改革内容及其实施
经过几年的探索和实践,逐步构建了以“基本技能实践模块、专业技能实践模块和创新创业实践模块”为主要内容,具有层次化、模块化特色的实践教学体系(见图1)。形成了“学生进校就实践,4年训练不间断”全程阶梯递进的实践教学模式,并确立了校内与校外并重、侧重于校外的多元化实践教学格局。
(一)基本技能实践模块
该模块以培养学生基本实验操作技能为目标,安排在一、二年级从两个方面对学生进行训练。一是加强专业基础课程实验课训练;二是新生进科研实验室参与实验操作训练。专业基础课程实验方面,除了传统的生物科学类和作物生产基础类实验外,根据社会主义新农村建设对农业人才的要求,主要增加了生物技术类实验(见图1),使学生能够及时掌握现代农业科学新技术;其次,学院对农学专业实践进行大胆创新,充分利用科研平台、科研资源、教师及研究生资源,吸收本科生积极参与科学研究,鼓励大学一年级新生根据自己的兴趣爱好,利用业余时间加入到老师的科研实验室,跟着学哥学姐们参与一些实验的基本操作,形成了“教师+研究生+本科生”的科研团队。据不完全统计,近两年本专业90%的学生在一年级,都有不同程度地进入不同平台、不同课题组开始科研训练,为他们今后在二、三年级申报创新、创业项目奠定了基础。
(二)专业技能实践模块
该模块以提高学生的专业技能为主要目标。在一年级主要增设《专业基本技能实践A》和《专业基本技能实践B》课程,要求学生在专业老师的指导下,根据作物种类的不同,结合现代农业机械的使用,完成作物栽培管理全过程,目的是让学生对田间生产实践内容,有一个初步认知。其次,是在二、三年级进行专业课程实验及实习训练。过去农学专业课程的实验课及课程实习均跟随着每门课程走,由于每门专业课程都强调学科的理论性、系统性和完整性,导致了课程内容交叉和重复,因此,我们对专业课程的实验及实习内容与方式进行了大胆改革与创新。专业课程实验方面,主要是促进课程之间的融合,更新实验教学内容,强调实验的综合性、创新性。例如,将作物栽培学的水稻不同育秧方式的实验与作物生理生态课程的水分对作物胁迫的实验相结合,探讨不同栽培方式下环境水分变化对水稻幼苗生长的影响;再比如将栽培学的水稻生育时期观察与育种学的水稻杂交实验相结合,避免了两门不同课程同时都要对水稻幼穗发育过程的介绍。实验内容改革的同时,我们也进行了授课方式的探索,授课方式打破了传统仅局限于实验室的方式,而改由老师可以直接带学生到地头进行现场教学。专业课程实习方面,打破了以往单一模式,将全部的专业课程实习整合为几个大的模块,每个模块内容由几个不同专业背景的老师及校外专家共同参与指导。具体做法是:在3年级学生学习作物栽培学、育种学、种子学等专业核心课过程中,组织学生到校外实习,内容主要包括,一是组织学生参观先进种子公司的生产繁育基地、农业科研单位、农业生产单位,并要求每个学生参与某些生产环节过程,二是组织学生走村入户实地调查和咨询,通过调查问卷、访谈交流、田间实践等方式了解当地农村的耕作制度,作物布局、新品种推广、土地流转等情况,让学生全面了解种子生产及农业生产全面发展的现状。课程实习改革,加强了校企合作,促进专业课程与农业生产实际接轨,缩短学校教学与农业生产之间的差距。本科四年级主要安排毕业生产实习和毕业论文的撰写。要求学生在导师的指导下,进行毕业论文的设计与实施,通过论文的撰写全面提升学生在实践中分析问题、解决问题的能力。
(三)创新创业实践模块
该模块以创新创业能力训练为主要目标。主要内容有:“一组一分地”创新创业实践,即农学三年级学生每5个同学组成一组,每组同学有一分的土地,每组分配2个指导老师,在老师指导下,学生自主设计种植制度、田间种植模式,安排肥料、农药、生长调节剂等对比试验,完成田间管理、作物生育记载,并在作物收获后,独立提交生育动态报告、田间专项调查报告、产量估测报告及生产过程问题分析报告等多项报告。其次是,依托创新和创业项目,在专业老师的指导下,申报创新创业项目,通过项目的实施、总结,提升学生动手能力,加强学生的综合应用能力,培养学生科研兴趣。
四、主要成效
(一)学生综合实践能力的提高
通过几年来实践教学的改革,学生的综合素质得到了明显改善,实践能力逐步得到了提升。从课堂走向农村,让学生到生产第一线实习,使得学生对基层社会有了更深刻的了解,当他们目睹了农村生产水平低,广大农民渴望得到科学技术的时候,深深感到了自己肩负的责任,更坚定了学农、爱农的信念。最明显的一点是过去将实习生分配到农业企业,很多用人企业直接表态说不要,他们反映说送来的学生还要手把手教他,而且教了还不肯学。这两年情况有了极大改变,学生毕业前就会有很多用人单位来学院联系要人了,2014届农学专业就业率就高达97.33%,名列全校前茅。2013-2014学年,我专业学生参与省级以上学科竞赛16人,学生科技竞赛获奖作品4项。12人参与大学生创新创业项目,其中国家级2项,省级5项,校级5项,依托大学生创新创业项目成果申请了3项专利,形成了学生参与科研和科技创新活动良好的环境。
(二)促进教学改革及精品课程的建设
专业实践改革促进了课程教学体系的全面发展。一是促进了教学改革,2014-2015年农学专业获得立项的教学改革项目有:农学专业课程实习教学改革研究与实践、科教深度融合视野下农学专业应用型人才教学模式探索、作物学院实践教学基地建设模式与运作机制探索、应用PDCA模型持续提高农学课程教学质量、教与学反思视野下提高《作物栽培学》课程课堂教学效果的探索等5项。二是整合教学资源,建立起福建农林大学“农学专业课程网站”。三是加强核心课程群的建设,以现代生物技术和信息技术为手段,改造和提升传统优势学科,建立起了以作物栽培学为主干的“作物生产类”核心课程群。其中,农业生态学为国家级双语课程,农业生态学、遗传学为省级精品课程,作物栽培学校级精品课程。
(三)校企合作,培养“双师型”师资队伍
教师是培养高素质人才的关键。近几年,随着高校扩招生源的增加,学院也新增了不少新教师。目前,福建农林大学农学专业专任教师共19位,其中有8位都是近2年从高校分配来的。年轻教师有干劲有活力,但他们基本都是从学校走向学校,普遍缺乏实践经验。专业实践改革实行模块化模式后,要求每个模块都要有老中青相结合的教师指导队伍,同时加强与地方企业及农业专业户的合作,地方企业技术专家也参与指导学生实践,既推进农科教合作、产学研结合,同时也使得广大师生尤其是年青教师在实践过程中也得到了很好的锻炼。
(四)建成一批高质量的校内外实训基地
几年来,在校、院各级领导的支持下,我们逐步完善了校内外实践教学基地,实现了实验教学、专业实习、科研训练和创新创业计划一体化,为实现创新实用型专业人才培养目标奠定坚实的基础,取得显著成效。对校内21亩的教学实践基地进行改造,完善四个本科实践教学功能区,即:①本科实践教学工作区;②课程实验教学区;③设施栽培示范区;④作物标本展示区。完善校外实习实训基地建设:与已有的校外12个校外生产实习和毕业论文研究基地原单位合作共建,定期下拨一定的经费,用于改善个别条件较差的校外实习基地住宿条件,完善其功能,拓展其容量,成为学院永久性的教学实习基地。其中,福建农林大学三明市农业科学研究院成为教育部校外实践教育基地、福建农林大学漳州甘蔗农科教合作人才培养基地成为农业部和教育部共建的大学生农科教合作人才培养基地。
参考文献:
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关键词:人才培养质量;高等农业院校;考试模式
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)24-0133-02
考试是衡量教学质量和学生学习成效的一把标尺。高等农业院校根据合理的人才培养方案,按照教学大纲具体要求,通过考试对学生所学课程的知识、能力以及素质进行综合考量,是检验教与学的一项重要手段。然而,因受多年的应试教育影响,目前多数高等农业院校的考试模式中还存在一些与素质教育要求相悖的弊端,不利于人才培养质量的提升。
一、高等农业院校考试模式存在的不足
1.考试功能单一化。受传统考试观念影响,目前多数高校对考试功能的认识还存在一定的局限性。首先,过去的应试教育主要强调考试的选拔功能,其他功能没有得到体现,考试更多地披上了功利的外衣,形成了教与学、学与用脱钩的现象。其次,过分强调考试分数,考分只是学生成绩的一项评价标准,不能作为评价学生的唯一标准。
2.考试命题不合理。高校考试试题往往由任课教师命题,而任课教师对考试内容没有进行深入研究,缺乏对教学大纲的深入理解以及对知识体系的全面考虑,所考题目范围仅仅局限于所讲授的内容,课堂笔记、考试内容不能实时更新,教材化现象严重,重复率高,试题质量逐年下降。并且受学生要求,大部分教师在考前还要给学生划定复习范围,更加重了学生的懒散习惯,这样的考试养成了学生考前“临时抱佛脚”的学习态度。这种考试无法真正反映出学生努力程度与掌握知识的情况,也无法对教学的薄弱环节进行反馈,助长了不良学风。
3.考试形式单一,考试时间安排不合理。大多数高等农业院校考试形式比较单一,闭卷考试多,开卷考试少;笔试考试多,非笔试考试少;理论知识考试多,操作性考试少;记忆性知识考试多,能力考试少;总结性考试多,过程性考试少。考试形式的单一使得学生的实践能力和创造性思维能力在课程考试中不能完全体现出来,很容易造成学生重理论、轻实践的现象发生,无法根据学科特点进行科学地、合理地考试,学生的学习积极性不能被充分调动。
4.考试成绩评定不合理。目前大部分高等农业院校对平时成绩的评定缺少科学合理的依据,平时成绩和期末成绩的比例设置和做法值得商榷。当前对学生平时成绩的评定和考核指标尚缺少统一的标准和依据。
5.考试难度设定不科学。考试题目或者试卷不能简单地设置,要结合课程所学和实践需要确定,脱离了实际的考试,不仅起不到巩固学习效果的作用,反而使考试变得可有可无。考试难度系数设置,要兼顾相关学科,紧密结合实际需要,同时,要注意多层次的设计,深浅结合,简繁有度,既要有侧重,但又要突出重点,不能一味简单或者一味地难。
二、考试模式的调查与分析
天津农学院作为我市唯一一所高等农业院校,肩负着建设现代化都市型高技术农业的重任,需要培养大量的农业科技和管理人才,在人才培养、硬件设施、运行机制等方面都具有独特性,本研究以天津农学院作为调查地点,根据开课情况,从不同专业大学生对不同课程考试形式的表态进行了问卷调查。分别针对农科类、理工科类、文经管类等不同学科的学生发放问卷调查1000份,共收回986份,有效问卷980份,其中农学类学生占40%,理工类学生占35%,文经管类学生占25%,问卷样本符合天津农学院学生的分布结构。
1.农学类学生对不同课程考试形式的表态。农学类学生中,对于政史类、计算机类等课程,80%~90%的人赞成非闭卷考试;其中,课程设计这种考试模式在计算机类课程里很受欢迎,对于数学、物理、化学类等课程,有52%的人赞成闭卷考试;相比较而言,对于农学类专业课或专业选修课的考试模式就比较多元化,各种考试模式都有不少人支持。
2.理工类学生对不同课程考试形式的表态。对于理工类学生,他们对政史类、计算机类等课程,80%~90%的人赞成非闭卷考试;对于数学、物理、化学类等课程,赞成闭卷考试的比例为64%;对于专业课或专业选修课,大部分人赞成开卷考试或写论文这两种考试模式。
3.文经管类学生对不同课程考试形式的表态。对于文经管类学生,他们对政史类、计算机类等课程,98%以上的人赞成非闭卷考试;对于数学、物理、化学类等课程,赞成闭卷考试的比例为72%;对于专业课或专业选修课的考试模式比较多元化,各种考试模式都有不少人支持,其中写论文这种考试模式在文经管类学生的专业课或专业选修课程考试中很受欢迎。
综上分析,农学类、理工类、文经管类的学生对于政史类、计算机类公共基础课,大部分人赞成非闭卷考试;对于数学、物理、化学类公共基础课,大部分人赞成闭卷考试;对于专业课或专业选修课的考试模式就比较多元化,各种考试模式都有不少人支持。因此,高等农业院校应根据各门课程的实际特点采取不同的考试方式,不能一概而论,应充分调动学生的学习积极性,把考试的重点放在提高学生的综合素质和实践能力上,引导学生在掌握课程基本原理和基本技能的基础上有所创新。
三、高等农业院校考试模式改革的建议
1.改革课程考试制度。高等农业院校的课程考试要充分体现教育思想的现代化和教育理念的现代化。要树立全面、科学的教育发展观,紧紧围绕全面提高教育教学质量,不断深化课程考试内容,改革课程考试制度及课程考试方法,充分发挥考试的作用,实现考试的反馈功能,全面推进创新教育和素质教育的有效实施,最终实现高等农业教育人才培养质量的可持续发展。
2.把好命题质量关,丰富考试内容。学校要成立专门的命题审核小组,成员由主管教学的领导、系主任和具备课程专业知识的专家组成。命题完成后,试题、参考答案、评分标准交给审核小组进行审核,推行考教分离。改革考试范围,由记忆性考试向综合运用性考试方面转变;改革考试题型,减少记忆性考题,增加思考题、分析题以及应用题,端正学生学习态度,培养学生的创新意识和实际解决问题的能力。
3.因材施教,建立多元化考试形式。教育教学不能搞“一窝蜂”、“一刀切”,要综合学科、课程特性,生源质量等方面因素,因地制宜,因材施教,应将传统、现代、平面、立体等各种手段有机整合,统筹实施。笔者认为,考试形式的确定应充分征求学生提出的建议,尊重大多数学生的意愿,在英语考试中适当增加听、说、写等能力的比例;对于数学、物理、化学等课程,应注重平时过程的考核,降低期末考试成绩在学期总评成绩中所占比例;对于政史类和计算机类等公共基础课,在考试中可采取非闭卷的考试形式;对于专业课或专业选修课,在考试中可采取多元化的考试模式,不能只拘泥于闭卷或者开卷这两种考试形式。
4.改革成绩评定方法,制订出科学合理的成绩评定方法。成绩的评定主要包括平时成绩、课程测验成绩以及期末考试成绩,平时成绩包含作业、课堂表现、出勤率等,应该占总评成绩的20%~30%,课程测验成绩包含小论文、单元测试及期中测验等,应该占总评成绩的30%~40%,期末考试成绩应该占总评成绩的40%~50%。另外,任课教师也可根据所授课程的性质、特点、授课班级大小以及授课对象等不同情况,选择适合该课程的成绩比例来给定学生成绩,还可以采取非闭卷考试形式,在非闭卷考试中,适当提高平时成绩在课程总成绩中所占比例,以便教师针对学生存在的共性问题,根据实际情况及时地调整教学方案,对学生在考试中存在的个性问题给予个别辅导,把学生的注意力引导到学习过程中来。
5.科学合理设定考试难度。笔者认为100分钟的考试多数学生应该在70~80分钟答完比较合适。对于高等农业院校课程考试,其试题难度系数的判定可以采取如下方法:①学生通过正常的学习时间来学习和准备该课程考试,考出来的难度系数是试题正常的难度系数。②学生通过稍多于或稍少于正常的学习时间来学习和准备该课程考试,考出来的难度系数会有些误差,但误差不大,可以接受。③学生用远远多于或远远少于正常的学习时间来学习和准备该课程考试,考出来的难度系数误差会很大,被称为试题的严重非正常难度系数。
四、结语
每个高校追求的发展目标是以质量提升谋求内涵发展,构建科学合理的人才培养模式,实现这一目标必须深化教育改革,创新教学方法。在人才培养过程中,高校课程考试应发挥“指挥棒”作用,从根本上影响教育改革、教学方法的选择。本文以人才培养质量为视角,探讨高等农业院校课程考试的改革思路,对促进人才培养质量提升具有重要意义,为实现以质量提升谋求内涵发展的战略目标奠定基础。
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