課程思政背景下《農(nóng)機試驗設(shè)計》教學(xué)改革研究

李 輝，張 華，劉小龍，李紅嶺，孫 偉

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 機電工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730070)

中華人民共和國教育部于2020年5月28日頒布了《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》(教高〔2020〕3 號)[1]，綱要要求高校要有針對性地修訂人才培養(yǎng)方案，落實本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標準，構(gòu)建科學(xué)合理的課程思政教學(xué)體系，堅持學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進，不斷提升學(xué)生的課程學(xué)習(xí)效果，堅決防止“貼標簽”“兩張皮”.黨的十八大以來，習(xí)近平總書記高度重視高等教育事業(yè)發(fā)展，多次強調(diào)立德樹人這個根本任務(wù)[2].如何充分發(fā)揮高校教師隊伍“主力軍”、課程建設(shè)“主戰(zhàn)場”、課堂教學(xué)“主渠道”作用，寓價值觀引導(dǎo)于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，使各類課程與思政課程同向同行，形成協(xié)同效應(yīng)，構(gòu)建全員全程全方位育人大格局[3]，是現(xiàn)代高等教育亟需解決的一項重大課題.

《農(nóng)機試驗設(shè)計》內(nèi)容涉及抽象的統(tǒng)計原理和具體的統(tǒng)計分析方法，在教學(xué)過程中以知識講授為主，缺乏思政元素的融入，致使學(xué)生掌握充足的專業(yè)理論知識，而缺少社會理論知識和人文情懷.目前關(guān)于該課程教學(xué)改革的研究主要集中在教學(xué)方式[4-5]、在線平臺[6-7]等方面，缺乏該課程思政改革的教學(xué)研究.在中國特色社會主義新時代及課程思政背景下，如何在授課中挖掘課程內(nèi)容蘊含的思政元素，將專業(yè)理論知識、學(xué)生統(tǒng)計分析能力、社會主義核心價值觀培養(yǎng)有機結(jié)合，對培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人具有重要意義.

為全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人的根本任務(wù)，切實提高農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)《農(nóng)機試驗設(shè)計》課程教學(xué)效果，培養(yǎng)優(yōu)秀的社會主義建設(shè)者和接班人.本文以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)為例，針對該課程特點及目前教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)評價四個方面進行課程思政改革研究，以期提高該課程教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果，發(fā)揮專業(yè)課的思政育人功能.

1 教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 課程簡介

《農(nóng)機試驗設(shè)計》是農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它是數(shù)理統(tǒng)計原理和方法在農(nóng)業(yè)機械化工程研究中的應(yīng)用，它不僅提供如何正確設(shè)計科學(xué)試驗和收集試驗數(shù)據(jù)的方法，而且也提供如何正確整理、分析數(shù)據(jù)及得出客觀、科學(xué)結(jié)論的方法.

目前，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)開設(shè)的《農(nóng)機試驗設(shè)計》課程共32學(xué)時，均為理論學(xué)時，選用教材為韓長杰主編的《農(nóng)機試驗設(shè)計》及陳魁主編的《試驗設(shè)計與分析》，講授的主要內(nèi)容有正交試驗設(shè)計、試驗數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、農(nóng)機試驗區(qū)組設(shè)計、方差分析、回歸設(shè)計和均勻設(shè)計等.通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握如何科學(xué)地、合理地編制農(nóng)機試驗計劃，如何用統(tǒng)計分析方法分析試驗結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)試驗設(shè)計與分析知識解決試驗及科研問題的能力.

1.2 存在的問題

《農(nóng)機試驗設(shè)計》課程內(nèi)容主要涉及大量的試驗方案設(shè)計、數(shù)理統(tǒng)計分析等理論內(nèi)容[8]，通過調(diào)查及實踐發(fā)現(xiàn)，該課程教學(xué)過程總體表現(xiàn)為教師難“教”、學(xué)生難“學(xué)”，尤其在課程思政背景下，該課程的教學(xué)問題更加凸顯.

1.2.1 課程目標缺乏思政元素

課程目標根據(jù)培養(yǎng)方案及選用教材展開，要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)掌握基本的試驗設(shè)計和統(tǒng)計分析方法，為學(xué)生從事科研工作奠定基礎(chǔ)，其重點在知識和技能方面，缺乏人文情懷、社會理論知識等思政元素的考量.

1.2.2 教學(xué)方式單一，缺乏實例

目前，在有限的學(xué)時內(nèi)，大多數(shù)教師只能按照填鴨式教學(xué)方式完成課程設(shè)定的教學(xué)任務(wù)，沒有涉及Design expert和 SPSS 等軟件的實例互動演示，學(xué)生往往是被動接受者[9]，缺乏互動參與[10].這種單一的教學(xué)方式加上該課程理論計算多、公式推導(dǎo)多，嚴重影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時由于多媒體教學(xué)減少了板書，加速了教學(xué)進程，學(xué)生在短時間內(nèi)不能接受教學(xué)知識，導(dǎo)致教與學(xué)脫節(jié)，嚴重影響教學(xué)效果及培養(yǎng)質(zhì)量.

1.2.3 課程內(nèi)容理論多，抽象難理解

目前農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)《農(nóng)機試驗設(shè)計》課程內(nèi)容主要涉及大量的試驗方案設(shè)計、數(shù)理統(tǒng)計分析等理論知識(如概率論、微積分和數(shù)理統(tǒng)計等)[8]，尤其在正交試驗設(shè)計、回歸設(shè)計章節(jié)，對學(xué)生的邏輯推理能力和理解能力要求非常高.然而，農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)的學(xué)生在概率論、線性代數(shù)和數(shù)值分析等課程的基礎(chǔ)知識薄弱.因此，大多數(shù)學(xué)生在學(xué)習(xí)《農(nóng)機試驗設(shè)計》這門課程時感覺枯燥、很難理解，逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣，致使教學(xué)質(zhì)量達不到課程設(shè)定的要求.

1.2.4 教學(xué)評價缺乏思政考量

教學(xué)評價是反映教學(xué)質(zhì)量及教學(xué)效果的關(guān)鍵途徑.目前本課程根據(jù)選定的教材及專業(yè)培養(yǎng)方案，在教學(xué)評價上重點關(guān)注學(xué)生對現(xiàn)有試驗設(shè)計原理、設(shè)計方法、統(tǒng)計分析方法等課本內(nèi)容的理解與掌握，在具體評價過程中以理論成績?yōu)橹?，缺乏對學(xué)生人文情懷、職業(yè)能力和價值素養(yǎng)等方面的考量.

2 教學(xué)改革措施

2.1 教學(xué)目標優(yōu)化

農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)《農(nóng)機試驗設(shè)計》教學(xué)目標設(shè)定應(yīng)該緊跟新工科、新農(nóng)科及課程思政建設(shè)等方面的需求，在課堂教學(xué)目標設(shè)計過程中要突出知識目標、能力目標及價值目標[11]，具體教學(xué)目標設(shè)計框架如圖1所示.

圖1 教學(xué)目標設(shè)計框架

2.1.1 知識目標

通過課程學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握正交試驗設(shè)計、試驗數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、農(nóng)機試驗區(qū)組設(shè)計、方差分析、回歸設(shè)計、均勻設(shè)計等設(shè)計與分析方法的基本概念、理論及設(shè)計計算，了解各種方法的發(fā)展歷程和在工程上的應(yīng)用案例.

2.1.2 能力目標

通過《農(nóng)機試驗設(shè)計》課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握各種試驗設(shè)計方法的理論內(nèi)涵、了解試驗設(shè)計方法的前沿應(yīng)用領(lǐng)域，同時能用試驗設(shè)計方法去設(shè)計農(nóng)機具試驗方案、收集數(shù)據(jù)、對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，以此優(yōu)化改進農(nóng)機設(shè)備，開拓學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識；通過專業(yè)知識與實踐的結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣和探索欲望，增強科研探索能力.

2.1.3 價值目標

結(jié)合課程內(nèi)容，詳細挖掘課程思政元素，如通過講解農(nóng)機試驗設(shè)計方法的發(fā)展歷程，結(jié)合我國王元教授、方開泰教授等數(shù)學(xué)家及數(shù)理統(tǒng)計學(xué)家提出的試驗設(shè)計方法及應(yīng)用領(lǐng)域，使學(xué)生了解該課程在社會發(fā)展中的作用；通過講解科學(xué)家的理論探索及科研精神，激發(fā)學(xué)生的愛國情懷，增強社會責任感和歷史使命感，培養(yǎng)符合習(xí)近平新時代中國特色社會主義發(fā)展需求的社會主義建設(shè)者和接班人.

2.2 教學(xué)方法優(yōu)化

2.2.1 提高教師課程思政意識

文獻[1]中明確指出全面推進課程思政建設(shè)是落實立德樹人根本任務(wù)的戰(zhàn)略舉措，課程思政建設(shè)是全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要任務(wù).為此，高校教師尤其是專業(yè)理論課教師要時時關(guān)注習(xí)近平總書記關(guān)于新時代教育的論述，積極參加高校課程思政相關(guān)專題教學(xué)研討會，定期與思政課教師交流溝通課程思政融合方式及切入點，教研組也可以定期召開專業(yè)課程思政建設(shè)的教學(xué)研討會，以此提升教師自身政治素質(zhì)，使教師明確自身“為黨育人、為國育才”的職責.在課程講授過程中，始終做先進思想文化的傳播者、黨執(zhí)政的堅定支持者、民族精神的傳承者.通過課程講授使學(xué)生在學(xué)到知識、掌握技能、提高能力的同時，幫助學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀.

2.2.2 基于信息技術(shù)的思政案例教學(xué)模式

針對《農(nóng)機試驗設(shè)計》課程理論多、內(nèi)容抽象，傳統(tǒng)課堂教學(xué)比較枯燥、難于理解、教學(xué)效果不佳的問題，對照課程標準優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，加入SPSS等統(tǒng)計軟件.在教學(xué)過程中，提前搜集課程內(nèi)容相關(guān)的先進事跡、時事新聞等典型案例視頻資料，將課程內(nèi)容融入到案例中，使學(xué)生在上課時有身臨其境的感知和體驗，并引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識和理論去分析解決問題，比如構(gòu)建“神舟五號載人飛船”成功發(fā)射的教學(xué)案例，融入習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合正交試驗的極差與方差分析，研究相關(guān)因素對飛船成功發(fā)射的影響，豐富課堂教學(xué)、創(chuàng)新教學(xué)模式、增強互動，從而提高教育教學(xué)質(zhì)量.

2.2.3 線上線下混合式教學(xué)

針對《農(nóng)機試驗設(shè)計》課程學(xué)時少，線下教學(xué)不能充分完成教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)效果不佳的現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)，建立關(guān)于課程內(nèi)容與思政元素融合案例的微課，按照教學(xué)進度上傳到在線平臺，同時結(jié)合中國大學(xué)MOOC等引入在線資源，要求學(xué)生課前在線學(xué)習(xí)，掌握課程基本知識點，了解課程內(nèi)容的重點及難點；課中(線下)教師用課時一半的時間講授知識概況、重點和難點，另一半的時間針對學(xué)生反饋的問題進行互動討論，加深對課程內(nèi)容的理解；課后(線上)學(xué)生通過討論區(qū)、重點和難點檢測試題鞏固所學(xué)課程知識，完成課前預(yù)習(xí).通過線上線下混合教學(xué)模式提高教學(xué)效率及教學(xué)質(zhì)量.

2.3 教學(xué)內(nèi)容融入思政元素加強實踐環(huán)節(jié)

2.3.1 融入思政元素

深入挖掘課程各章節(jié)思政元素，將社會主義核心價值觀、科研精神、邏輯判斷等思政之“鹽”融入課程之“湯”，達到潛移默化的育人效果，是該課程教學(xué)改革及優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的關(guān)鍵所在.為此，教師在上課前需結(jié)合課程及專業(yè)特點，深挖各章節(jié)中的思政元素，詳細設(shè)計教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)環(huán)節(jié)，增強互動，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.教研組針對該課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題，對授課要點及思政元素挖掘及融入方式進行了詳細設(shè)計，具體內(nèi)容如表1所列.

表1 教學(xué)要點與思政融入方式

2.3.2 加入實踐環(huán)節(jié)

農(nóng)機試驗設(shè)計是一門應(yīng)用性與實踐性較強的課程，由于受傳統(tǒng)教學(xué)方式及課時的限制，教師在教學(xué)過程中重點完成了課程涵蓋的理論知識，缺少實踐應(yīng)用.目前關(guān)于農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)的教材僅有新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)韓長杰教授主編《農(nóng)機試驗設(shè)計》，該教材內(nèi)容以試驗設(shè)計方法、理論、公式推導(dǎo)為主，涉及的實踐案例相對較少.為此，教研組應(yīng)結(jié)合農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)特點、學(xué)院農(nóng)業(yè)機械化工程實驗實訓(xùn)基地及農(nóng)業(yè)機械化工程領(lǐng)域最新的試驗研究成果，編寫《農(nóng)機試驗設(shè)計》校內(nèi)教材或者農(nóng)機試驗設(shè)計實踐指導(dǎo)書等內(nèi)容，讓學(xué)生了解各種試驗設(shè)計方法成功的應(yīng)用案例，以此培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和工程實踐能力.

3 教學(xué)改革效果分析

為了進一步分析《農(nóng)機試驗設(shè)計》教學(xué)改革效果，優(yōu)化基于課程思政背景的教學(xué)改革方式，構(gòu)建基于學(xué)生學(xué)習(xí)效果及教師教學(xué)方式的教學(xué)效果評價方法，獲取教學(xué)改革中存在的不足，進一步修正和完善基于課程思政背景的《農(nóng)機試驗設(shè)計》教學(xué)改革措施，促進課程教學(xué)改革，提高教育教學(xué)質(zhì)量，并提出詳細的教學(xué)改革效果評價方式.

3.1 改革教學(xué)評價方式

教學(xué)質(zhì)量的好壞及“課程思政”育人目標是否實現(xiàn)是衡量教學(xué)質(zhì)量的標準，為了評價《農(nóng)機試驗設(shè)計》教學(xué)情況，構(gòu)建了基于課程思政目標的學(xué)生學(xué)習(xí)效果及教師教學(xué)評價方法.

3.1.1 學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價

《農(nóng)機試驗設(shè)計》課程考核由過程性考核(課后作業(yè)、課堂表現(xiàn)、期中考試)與期末考試兩部分組成，每部分成績均需達到60分，綜合成績按照各占50%計算.為考核課程思政融入效果，在過程性考核及期末考試環(huán)節(jié)結(jié)合課程內(nèi)容融入思政試題，思政試題成績占總成績的 20%左右，使課程思政元素在綜合成績中得到體現(xiàn).

3.1.2 教師教學(xué)評價

針對目前專業(yè)課程評價體系在課程思政方面的不足，結(jié)合現(xiàn)行的教學(xué)評價體系管理辦法，探索構(gòu)建以“立德樹人”為核心的《農(nóng)機試驗設(shè)計》教師教學(xué)評價制度，通過學(xué)生問卷、教學(xué)督導(dǎo)、同行專家三個維度評價教學(xué)設(shè)計、組織及實施等內(nèi)容，驗證課程效果及思政效果.在學(xué)生問卷評價方式上，提前制作好關(guān)于該課程的教學(xué)評價調(diào)查表，從學(xué)生的視角評價該課程的教學(xué)情況，并讓學(xué)生給定相應(yīng)分值，占教師教學(xué)評價的30%.在教學(xué)督導(dǎo)評價上，可以邀請相關(guān)督導(dǎo)及領(lǐng)導(dǎo)對課堂教學(xué)情況(教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、時間安排、教學(xué)技術(shù)手段、對學(xué)科前沿知識的補充、思政元素融入方式及切入點)進行評價，并給定相應(yīng)分值，占教師教學(xué)評價的40%.在同行評價上，邀請有相同教學(xué)對象與教學(xué)環(huán)境的老師，通過集體討論的形式，交流彼此的教學(xué)見解，教師之間互相進行聽課學(xué)習(xí)，請同行教師對自己教學(xué)過程給出看法與建議，并給定相應(yīng)評價分值，占教師教學(xué)評價的30%.通過以評促建的良性教學(xué)循環(huán)，幫助教師發(fā)展，同時提高教育教學(xué)質(zhì)量.

3.2 評價效果分析

為了評價該課程思政育人目標的實現(xiàn)程度，基于教學(xué)目標的設(shè)計，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)效果及教師教學(xué)評價制定了《農(nóng)機試驗設(shè)計》課程目標實現(xiàn)程度評價依據(jù)及相應(yīng)的權(quán)重分配，詳見表2所列.

表2 課程目標實現(xiàn)程度評價依據(jù)及權(quán)重分配

為了評價該課程教學(xué)改革的效果及課程目標實現(xiàn)情況，以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)2018級、2019級農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)為例，參照表2課程目標實現(xiàn)程度評價依據(jù)及權(quán)重分配計算教學(xué)目標實現(xiàn)程度，對兩個年級的教學(xué)情況進行分析，得到教學(xué)目標實現(xiàn)程度對比結(jié)果，如圖2所示.

圖2 教學(xué)目標實現(xiàn)程度

由圖2可知，通過改革后的教學(xué)方式，顯著提高了班級整體教學(xué)目標實現(xiàn)程度，尤其是提高了60～90分之間的人數(shù)，該方式有利于幫助大多數(shù)同學(xué)掌握知識、提高能力和實現(xiàn)價值目標.同時由圖2可知，改革后教學(xué)目標實現(xiàn)程度符合正態(tài)分布，表明該教學(xué)方式是可行的.

4 結(jié)語

本文基于課程思政背景，立足構(gòu)建專業(yè)課與思政課同向同行的思政育人格局，對農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)的《農(nóng)機試驗設(shè)計》教學(xué)目標、教學(xué)方法、課程內(nèi)容及教學(xué)評價四個方面進行了詳細的研究與探索，提出了相應(yīng)的改革措施，結(jié)果證明課程改革有利于提高農(nóng)業(yè)機械化工程專業(yè)《農(nóng)機試驗設(shè)計》課程教學(xué)效果及質(zhì)量，也有助于培養(yǎng)青年大學(xué)生正確的人生觀、價值觀和世界觀，激發(fā)學(xué)生科技報國的家國情懷和使命擔當.