研究生课程有效教学“2+3”模式分析与思考——以涉农工程类课程“农业系统工程”为例

郑志安， 吴 敏， 高 磊

（中国农业大学工学院，北京 100083）

培养具有创新能力的高层次人才是研究生教育区别于其他层次教育的显著特点。2020 年教育部、国家发改委和财政部联合发布的《关于加快新时代研究生教育改革发展的意见》里强调，要加强研究生课程教材建设，提升课程教学质量，创新教学方式，突出创新能力培养[1]。从一定意义上讲，研究生教育的主要目标是科研能力的培养。研究生课程教学是实现研究生教育目标的基本手段和途径，是把科学研究引入到教学过程中的高层次理性渗透意义上的研究活动。课程学习是保障研究生培养质量的必备环节，在研究生成长成才中具有全面、综合和基础性作用[2-3]。充分理解研究生课堂教学与课程学习的重要性、内涵及其表现形式，建立以学生发展为目标、与时代相适宜的教学模式，是当前深化研究生课程教学改革，提高研究生教学质量的重要任务。

加强研究生课程教学是提高研究生教育质量的关键环节。随着科技发展和改革的深入，服务国家乡村振兴战略的人才需求，涉农工程类研究生课程教学中存在一些较为突出的情况与问题。

（1）课堂教学内容很多情况下是本科课堂的延伸，教学方式与本科阶段基本相同，有些专业课甚至还是强调基础知识的大班授课，缺乏思考性和学术探究性，没有发挥出培养研究生创造力和激发科研潜能的作用[4]。在教学实践中，由于知识的连贯性和系统性，在教学内容上很难区分出本科阶段和研究生阶段的知识[5]。跨专业招收的研究生在专业知识结构、知识积累上与本专业研究生存在差异，授课教师往往顾此失彼，作为知识的补偿，教学中含有本科课程内容也是客观存在的。

（2）在研究生的科研工作中，不能充分体现课程教学的成果。2017 年，由中国农业大学主持、国内10所农林院校共同开展的一项基于农林高校研究生课程质量评价的学生问卷调查显示，被调研者对“注重启发学生思考和自主学习”和“课程与学生良好互动”评价相对较低，其中仅有53.2%的硕士研究生认为课程教学在提升自己的科研能力方面的作用效果满意，而在帮助学生掌握专业理论知识与技能，用以解决生产实践中的实际问题成为满意度最低的选项[6]。尽管近年来许多学校通过课程设置及课程教学管理方式的提升有所改善，但在实际教学工作中，这种情况并未实现根本性的好转。这与研究生成绩单的优异成绩形成鲜明的反差。一门课程的价值如果仅停留在通过考试和获得学分上，显然是对宝贵学习时间和教育资源的一种极大浪费。因此，在教学环节上培养研究生的活学活用及创造性思维能力任重而道远。

（3）研究生课堂学习动力不足。当今网上查阅资料和获取知识变得容易，教室已不再是研究生的主要学习场所，教材也不再是研究生学习的唯一资源途径。在这种情形下，基于教师单向传递知识的课堂讲授很难激发研究生的学习兴趣[7]。由于学科专业的限制，个性化需求和导师研究课题的引导，研究生的学习常被局限于某一个特定领域或研究方向，甚至很多研究生认为教师讲授的知识对他将来的科研课题帮助不大，学习动力自然也就不足，容易造成创造性的缺失。

建构主义学习理论强调学生的认知主体作用，但又不忽视教师的主导作用，提倡教师指导下的以学习者为中心的学习。研究生通过与外部信息的相互作用，基于经验背景主动建构自己的知识结构，教师通过各种方式创造情景学习环境，构建协作和沟通交流平台，以达到研究生自我实现知识建构的效果。因此，在研究生的课程教学过程中，将传统教学过程中教师的主导（主讲）作用改变为引导作用，将研究生的被动学习者身份转变为主动参与者，一同构成影响研究生教学质量的2 个行为主体，符合当今培养研究生创新型人才的教育发展趋势。实施有效性教学的3 个关键环节“教与学什么、怎样教与学、怎样考与答”在教学实践中完全取决于2 个主体的教学行为和学习行为，其间不可或缺，互为一体，相互支撑共同组成研究生课程教学的有机整体，如图1 所示。

图1 课程“2+3”教学模式Fig.1 Course "2+3" teaching mode

2.1 教学内容凝练

回答“教与学什么”需要对教学内容的高度凝练。一般来说，一门课程教学质量的评价高低，课程内容占有很高的指标权重。农业院校中开设系统工程类研究生课程，选课群体存在学科基础差异，课程内容设计的广度与深度均受到一定程度的限制，要兼顾共性与个性，适应和满足不同专业学生的情况与需求，就必须对教学内容进行精心设计、拓展重组。

第一，“农业系统工程”重点培养研究生从系统角度考察整个世界，研究和解决农业工程技术中存在问题的一种科学思维方式，具有理论知识和方法比较抽象，实践性较强的特点。针对涉农工程类研究生学科基础的差异性，以及对实践能力要求高的培养特点。“农业系统工程”重构课程教学大纲，凝练出“三注重”原则，即注重不同章节内容与实践方法的优化组合，注重系统思想的潜移默化，注重实践能力锻炼的循序渐进。新大纲合理分配系统工程理论、原理和方法的基础知识“面”上的讲授学时，并通过提供参考书目将部分容易掌握与理解的知识内容转为学生自学，课堂上侧重讲授难点和关键点，并结合当前网络学习的便利，增加线上答疑等辅助学习内容。新大纲将减少的学时增加到系统工程理论、原理和方法的实践应用学时上，增设3 个与实践结合紧密的案例教学模块：“宁夏拓明农业的中药材全程机械化生产模式”“百瑞源集团‘天价’锁鲜枸杞创新之路”和“基于农机农艺融合的新疆生产建设兵团棉花全程机械化发展模式”，进而激发研究生的研究兴趣和学习潜力，培养研究生系统思考问题的思维方式，增强研究生认识、分析、解释或解决相关问题的能力，实质性地提升了教学效果。

第二，“农业系统工程”课程在兼顾学科领域基础知识的基础上，注重涉农工程类研究生个体差异以满足不同“点”的教学内容需要，通过对选课学生基础学科差异及今后科研方向的调研，采用教学内容分组差异化的线上线下辅导与讨论，进行有侧重点的指导，以期达到3 个循序渐进的教学效果，即培养系统思考问题的意识、拓展系统思维的能力与思路和提升解决问题的能力，从而体现课程教学在提升研究生系统逻辑思维和科研工作中创新实践能力所发挥的作用。

第三，“农业系统工程”课程在兼顾本学科领域内基础知识“点和面”结合的基础上，同时体现“新和深”，将部分国内外前沿科研成果、知识动态和发展趋势，以及研究生科研所用的精华、经典部分内容融于教学过程中，在一定程度上弥补理论学习的抽象性、知识落后性等不足，以满足社会对涉农工程类复合型人才的需求。

2.2 教学方法改革

回答“怎样教与学”是教学方法改革的基本内容。根据建构主义学习理论，在以学习者为中心的主动学习中，学生不仅具备总结和归纳的能力，更能够针对自身情况，自主地提出个性化的问题，与教师进行积极互动，显著地提高学习效率。因此，研究生教学不再只是知识传授的单一教学手段，而是努力启迪研究生的思想、激发创造灵感，由教师传授、学生接受模式转变为教师引导下，以学生学习为中心、师生平等“对话”的交流模式。

根据涉农工程类研究生的学科特点，经过近年来的多轮教学，持续坚持以“实践-总结-提升”的方法进行教学规律的总结探索。“农业系统工程”课程除了注重教学内容精选，强调课程内容实践应用特征，还采用了研究生更具参与性的教学方式改革。

第一，问题驱动教学法。教师在课堂上不仅要传授知识和讲授方法，更要引导研究生从简单的知识重复记忆中解放出来，建立以问题为导向的启发式授课方式，引导研究生自主学习，培养研究生系统思考问题的能力。以“百瑞源集团‘天价 ’锁鲜枸杞创新之路”为教学案例。首先，向学生提出问题：锁鲜枸杞为何可以卖出高价？企业是通过何种方式实现产品价格倍增？企业实现“天价”枸杞运用了哪些系统工程的理论与知识？让学生带着问题去独立思考与查阅资料。然后，特邀中国农业大学高振江教授结合自身多年与百瑞源集团的合作经历，向学生传授他是如何将真空脉动干燥技术与装备应用于枸杞干燥，成功实现枸杞干燥工艺的自适应调节和精准干燥，从而帮助企业实现枸杞“身价”的倍增。最后，让学生根据案例情况进行总结，同时教师对学生的总结进行评价反馈。通过采用“问题+实践”“问题+导读”和“问题+分析”等多种方式，围绕培养研究生解决农业大规模复杂系统能力的课程教学目标要求，将创新能力、创新思维的培养贯穿在课程教学活动中，取得了良好的效果。

第二，互动研讨教学法。将传统的课堂教学模式拓展为多渠道、多形式的研讨式、探究式的互动教学模式，贯通融合线上线下教学资源，营造开放的研讨交流氛围，加强学生参与课堂活动和知识建构的积极性，激发学生能力的自我培养和能力输出[8]。以“基于农机农艺融合的新疆生产建设兵团棉花全程机械化发展模式”为教学案例。根据新疆生产建设兵团棉花生产机械化的特点，将新疆棉花的机械化发展历程分为手采棉探索阶段、手采棉成长阶段、机采棉探索阶段和机采棉成熟阶段，同时将学生分为4 个小组，分别对应不同的发展阶段，教师根据每个阶段的特征与特点给出不同的任务目标，让学生以小组为单位进行资料的搜集、整理、分析、总结和汇报，最后教师对学生的汇报进行点评汇总。通过采用“分组讨论”“作业汇报点评”和 “团队学习”等多种方式，极大提高了学生语言表达、团队合作、总结归纳的能力。互动探讨式教学不仅提倡人与人之间的对话，更加提倡心与心之间的对话。

第三，混合式教学方法。采用混合式教学手段，利用网络教学资源，实现线上、线下教学互动，同时利用新媒体（如腾讯会议、QQ、微信讨论群）辅助手段，提供及时的在线答疑[8]。以“宁夏拓明农业的中药材全程机械化生产模式”为教学案例。首先，将宁夏拓明农业的中药材全程机械化生产模式以“视频+PPT”的形式向学生展示，让学生结合案例与所学知识提出问题，同时通过线上方式邀请宁夏拓明农业公司总经理在线为学生答疑解惑。采用混合式教学手段，利用网络教学资源，实现线上、线下教学互动，同时采用混合式的教学方法，不仅有助于个性化辅导，更适应研究生学科基础差异性和各自不同的学习进度，激发和保护学生自信心，以达到因材施教之目的[8]。

2.3 教学效果评价

回答“怎样考与答”是教学效果评价的基本内容。传统课程考核模式大多具有标准答案的作业和考试，而科研所面临的许多问题是没有标准答案的。作为评价和检验教学与学习效果的课程考核，价值不应仅体现在通过考试和获得学分、评优选拔和继续深造上，而应作为一种促进手段，发现和培养研究生多方面的潜能，帮助研究生拓展思路、激发创新潜能，帮助研究生知识结构形成、能力结构培养及素质结构提高。“农业系统工程”课程在考核上不再以过去单一的期末考试或期末论文成绩作为课程总成绩，而是将平时随堂测试、在线答疑、课堂提问与讨论表现、分组辩论表现、小组共同完成某一综合题目和口头报告等在课程学习过程中形成的评价性结果，甚至平时出勤的考察均纳入课程总成绩中，进一步突出教师、学生角色的交互，达到培养研究生创新意识、创新精神和创新能力之目的。

网络发展使研究生课堂传授知识的功能受到根本性的挑战。实现研究生课程教学理念与模式的转变，是适应新形势下研究生创新能力培养的切实要求。

3.1 向注重创新能力培养转变

目前研究生注重知识的积累和掌握，但在发现问题、提升转化方面的能力明显不足。创新教育的核心是实现由传统的知识传授转向注重创新精神和创新能力的培养[9]。创新活动是提出问题、解决问题、再提出问题的循环过程。发现问题是研究生在经过一定知识积累后，以独特的敏锐性提出对某一问题或领域的思考，本身就是一种创新过程。在激发研究生发现问题、勇于探究、分析解决问题和提升创新能力的前提下，教师不仅要更新和转变教学理念，在课程内容、学时安排、授课方式，以及课前预习知识点、课中讨论（实验）题目、课程考核方式等方面更要精心设计，积极采用基于问题的“做中教、探中教、研中教”等符合研究生学习要求的教学法，使应用创新能力的培养成为研究生教学的主旋律。

3.2 向以“学”为主的教学模式转变

教师在教学过程中从传统的主讲角色转变为主导角色，即在课程教学过程中，教师发挥的是引导作用。而研究生在课堂上依赖教师传递知识，容易造成创造性的缺失，应从一个单向被动学习者转变为主动参与者[10]。因此，根据课程特点，创建师生之间、学生之间交流互动平台，教师在教学中提出研究问题，引导研究生主动学习、质疑、探究，强调独立思考与团队合作，鼓励参与课堂讨论和动手实践活动，利用查阅资料、实验、调查，通过思辨的方法来验证和形成自己的观点。教师要做的是去枝蔓、留主干，提纲挈领，以科研作底蕴，以线带面，把研究生从简单的知识记忆和重复训练中解放出来，鼓励和引导研究生最终解决问题，使之站在一定高度和层次对所学知识的架构进行再认识，最终实现从已知世界到未知世界的跨越。

3.3 向注重过程考试转变

注重过程考试能够及时了解研究生课程知识的掌握及“学以致用”情况，有效促进研究生知识理论的内化，及发现问题、提出问题和解决问题的能力。注重过程考试主要包括以下3 个方面：一次性考试向多元化考试转变；
笔试为主向多种考试形式相结合方式转变；
考核知识的掌握情况向考核能力转变。加强“课前、课中、课后”研究生各种问题的提出与及时反馈，特别是对课程论文、课后报告等具有思辨思想的问题都要进行有针对性的答复，创造研究生“从反馈中学习，在互动中提高”的探究性学习氛围，启发学习兴趣与研究思想火花，以达到培养研究生创新能力目的要求。

以学生为教学视角，以提升研究生教学质量为目标，基于涉农工程类课程“农业系统工程”，总结了目前研究生课程存在教学内容缺乏思考性和学术探究性、教学效果不明显、研究生课堂学习动力不足3 方面的问题。针对上述问题提出了影响研究生教学质量的2 个行为主体，即将传统教学过程中教师的主导（主讲）作用改变为引导作用，将研究生的被动学习者身份转变为主动参与者，有效性教学3 个关键环节的构建，即“教与学什么、怎样教与学、怎样考与答”。基于涉农工程类研究生的学科特点，结合农业实际生产案例，重点总结了3 种研究生更具参与性的教学方式，即问题驱动教学法、互动研讨教学法、混合式教学方法。最后提出了课程教学理念与模式的3 个转变：由注重知识传授向注重创新能力培养转变，提升研究生发现问题、提升创新思维和转化能力；
由以“教”向以“学”为核心的教学模式转变，提升研究生独立思考、团队合作与动手实践的能力；
由注重课程结果考试向注重过程考试转变，促进研究生知识理论的内化吸收，提升研究生发现问题、提出问题和解决问题的能力。

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