现如今,农业的竞争不再是简单的农作物的产量与销量,而是逐渐改变成为农业科技的竞争。然而,与发达国家相比,我国农业科技无论在广度还是深度方面都存在着不小的差距,原始创新和关键技术成果明显不足。究其原因,核心问题还是缺乏能够推广、普及、转化农业科技成果的人才。因此,提升农业整体的竞争力,加快农业科技创新步伐,培养科技技术型农业人才势在必行。
国以才立,政以才治,业以才兴。农业人才是我国人才队伍的重要组成部分,也是我们强农的根本。高等农业教育作为我国高等教育的重要组成部分,是农业发展中的重要一环,在服务农业经济、人才培养、科学研究等方面都作出了较大贡献。伴随着现代农业的发展与乡村振兴战略的实施,高等农业教育也将在促进农业发展和解决“三农”问题中发挥更大作用。
农业工程专业的发展
早在清末时期高就开始了农业教育与农科类人才培养。我国专门的农业教育始于1898年,在这一年湖北农务学堂(今华中农业大学)在湖北武汉正式成立,这是国内最早的中等农科类学校;1905年,在北京成立的京师大学堂农科大学,则是我国农科类大学的开端。
时间来到上个世纪八十年代,我国40多个院校设有农业工程类专业,一般都将《农业工程概论》作为必选课程,各学校一般结合各大学的办学特色设置教学内容,仍没有正式的专业教材。直到1994年,张伟编写的《农业工程概论》首套教材,以及2003年高连兴、郑德聪、刘俊峰等编写的《农业机械概论》这两本教材的出现,此专业的教材才得以确认。
吉林大学生物与农业工程学院为我国的农工科技型人才培养做出了不小的贡献。以吴文福为代表的生物与农业工程学院的老师们以《农业工程导论》为基本教材,并通过不断摸索实现科技成果进课堂,推进了《农业工程导论》课程教学改革。
《农业工程导论》是农业工程类专业本科生教学体系的先导性课程,最早起源于美国,我国涉农和农业工程类专业普遍开设。该课程教学改革的方向主要根据时代发展、科技进步、办学特色等进行课程内容的优化更新和教学方法的优选。
自2014年以来,吴文福等教师承担吉林大学农业机械化专业以及农业经济管理专业的新生课程,目前已讲授8届,共29班879名本科生。吴文福等教师针对课程内容更新快、学生尚没有接受完备基础和专业基础教育、教学内容设置机械呆板、学生对涉农专业学习兴趣不浓、未来从事涉农工作意愿弱而转专业人数多、学时有限且不断被压缩等6个难题,围绕为国家教育和培养更多更好农业工程师目标,探索和实践了以“科技成果进课堂”和“有趣的农业机械”为核心的6项内容进课堂教学改革策略,显著提升课程教学效果。
农业工程的课程改革
政策时事进课堂。吴文福等教师针对学生对我国农业发展现状和未来认知可能片面的问题,选择在每年的教学中,在课堂上向学生们介绍中央1号文件关于“三农”和“乡村振兴”的政策精神的延续和变化,以及对农业工程发展的影响,以此提高学生们的感悟与理解。同时,老师们会把国内有关农业和农业工程的时事新闻引入课堂,试图取得强化对学生的专业教育效果。
文化思想进课堂。吴文福等教师结合我国传统文化《论语》中的教育思想,针对大一新生对大学专业学习兴趣不浓、学习态度不端正、学习方法不当等可能出现的问题,通过在教学中发现与了解学生的学习情况,对这些问题进行了回答。
第一,针对学生学习兴趣培养的问题,吴文福等教师借鉴“学而时习之,不亦悦乎?”等思想,向学生们提供了三个基本方法,一是要书本理论知识和生产实践结合起来学习;二是要是学习心得要与海内外的朋友和同行深度“学术交流”;三是遇到自己的见解不为认可时保持平常心对待,不骄不躁不生气。第二,针对如何端正学习态度的问题,教师们启示学生要知道学习的过程崎岖漫长的,但要以“实事求是”的态度认知自己,会的就是会的,不会就是不会。第三,针对如何改进学习方法的问题,教师们遵循“兴于诗、立于礼、成于乐”,即要从理想出发,则不低俗;要遵从自然之理和社会之礼,则不胡来;学习要努力做到享受过程和成果,则不迷失。第四,针对如何保持好的学习状态,吴文福等老师鼓励学生要有自觉工程意识,凡事都能切磋和琢磨。最后,针对如何取得好的学习成果,老师们认为就像“《诗》三百,一言敝之,曰:‘思无邪’“,即学习要保持本真淳朴之心,容不得耍小聪明。
历史功绩进课堂。吴文福等教师观察到由于近代我国在科技的全方位落后,容易导致学生的民族虚无主义可能的状况,选择在课程教学中一方面回顾 ﻪ40年代20名中国留学生赴欧美学习农业工程,回国后推动中国农业工程的起步,以数字图表展示,从无到壮大全过程,说明中国农业工程已经取得“以不足世界7%的耕地养活了超过世界22%的人口,总体上实现了小康社会”的伟大成就;另一方面,深度挖掘和剖析历史文献,从《易经·系辞》挖掘农业工程的历史源头,以耒耜、杵臼为代表的古代发明,奠定了中华文明的源远流长,堪称中华第一、第二大发明,远胜四大发明对农耕文明的贡献,使学生们中华民族对农业工程的巨大历史贡献和现代世界的影响有着重新认知,更加深刻地意识到中华民族对世界农业工程的贡献不可被忽略。我国古代农业工程实践的过程,也是农耕文明社会的建设过程,充分体现了中华民族的勤劳勇敢和卓越智慧。以此鼓励学生立志农业工程专业的学习。
先行者足迹进课堂。吴文福等老师通过增加“农业工程先行者风采”的教授内容,向学生介绍中国农业工程历史人物以及近代以来3代农业工程优秀科技人物的学术思想和杰出贡献,为学生们树立榜样意识,向榜样学习,在学业上尽力。
科技成果进课堂。吴文福等老师针对大一新生没有学习专业基础和专业课,对专业认知不深,课题简单讲授枯燥且难以理解等问题,选择将农业物料的工程性质、农业机械和农产品加工工程等章节讲授的内容融合起来,吸收吉林大学本科生、硕士生和博士生发表论文中的科研成果和理念,形成《有趣的农机》等有趣的讲授内容,激发学生的学习兴趣。例如将“玉米收割摘穗”比喻为“倒拔垂杨柳”,即以夹持链“抓住”以切断玉米秸秆的根部,“倒拽入”摘穗立辊间,在立辊和导禾板的共同作用下,秸秆根部率先被“倒拔”出2个立辊,期间玉米穗被摘离秸秆。这样生动描述了玉米收割机立辊摘穗的工作方式,也把学生难以理解立辊摘穗原理讲解清楚了,并且给学生的记忆十分深刻,使专业知识的讲授更加生动。
感性实验进课堂。吉林大学生物与农业工程学院正在构建以“科技成果进课堂”中有趣的农业机械为主,实物演示和虚拟样机感受同步的本科生科研兴趣和能力的规范实验系统,进一步提高学生们对于专业学习的热情。
以吴文福为代表的吉林大学生物与农业工程学院的老师们,以8年多课程教学实践为基础,提出和实践了以“科技成果进课堂”和“有趣的农业机械”为核心的6项内容进《农业工程导论》课堂的教学改革策略,打破了之前以知识传授为主教学方法,将精准教授与广泛课外阅读相结合,促使学生适应大学学习并端正自身专业态度,现已取得了不错的教学效果。同时,老师们还凝练出了适合农业工程类专业课程教学的3种方法,即适合基础课程和专业基础课程的“推土机”式全面清除教学法;适合专业类课程的“炸碉堡”式局部攻克教学法以及适合导论类课程的多知识点PIC增强教学方法,为其他专业的教学提供了新思路。2021年6月举行的“第七届国际大学生智能农业装备创新大赛”决赛中,共有来自全国59所高校的506件作品参赛,所教本科生组3支参赛队伍,全部进入决赛,分别获得一等奖1项、二等奖1项、优秀奖1项;以及2021年5月举行的第一届中国农业机器人创新大赛(CARIC ﻪ2021)中组1支参赛队伍,进入决赛,获得三等奖1项。
最后,吴文福等教师通过不断摸索初步形成了以科技成果进课堂为关键抓手的《农业工程导论》课程教学改革路径,在吉林大学农业工程本科人才培养中发挥了作用,并引发其他院校相近专业的以“科技成果进课堂”为理念的课程教学改革。
