李 朗，房少梅，張 昕

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)數(shù)學(xué)與信息學(xué)院 廣東 廣州 510642）

在新一輪全球科技革命的引領(lǐng)下，中共中央、國(guó)務(wù)院在《鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略規(guī)劃（2018―2022 年）》中明確指出：大力發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)，實(shí)施智慧農(nóng)業(yè)工程和“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)行動(dòng)，鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化改造，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)遙感、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，提高農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化水平。為確保國(guó)家戰(zhàn)略的順利推進(jìn)，眾多高校積極響應(yīng)，在農(nóng)情信息、農(nóng)產(chǎn)品溯源、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、智能感知等智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域匯聚力量，形成特色和優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)優(yōu)質(zhì)農(nóng)科人才培養(yǎng)與鄉(xiāng)村人才振興的聯(lián)動(dòng)發(fā)展。

農(nóng)業(yè)快速發(fā)展，鄉(xiāng)村快速振興，高等農(nóng)業(yè)教育的人才支撐必不可少[1]。數(shù)學(xué)作為農(nóng)業(yè)科學(xué)和農(nóng)業(yè)工程技術(shù)的基礎(chǔ)，其相關(guān)的改革和創(chuàng)新影響著農(nóng)科教育變革和鄉(xiāng)村人才振興戰(zhàn)略的實(shí)施。當(dāng)前，農(nóng)業(yè)高校的大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)與實(shí)踐主要存在以下問題：理論教學(xué)與實(shí)際專業(yè)相脫節(jié)，教學(xué)內(nèi)容缺乏針對(duì)性；學(xué)生實(shí)踐能力不強(qiáng)，創(chuàng)新能力比較薄弱；理論學(xué)時(shí)不斷縮減，教學(xué)內(nèi)容不斷縮水；過于關(guān)注對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)計(jì)算能力的培養(yǎng)，缺少數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)的培養(yǎng)等。面對(duì)這些問題，對(duì)于特色鮮明的農(nóng)業(yè)高校來(lái)說，如何讓教師在有限的課時(shí)內(nèi)提高教學(xué)質(zhì)量，保證教學(xué)效果，是一個(gè)值得關(guān)注的問題。

1 新農(nóng)科背景下大學(xué)數(shù)學(xué)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐

加強(qiáng)新農(nóng)科建設(shè)，大學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程建設(shè)也必須加強(qiáng)，課程建設(shè)水平將會(huì)直接影響到創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。下面將具體介紹華南農(nóng)業(yè)大學(xué)在大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“我校”）數(shù)學(xué)課程建設(shè)方面所做的工作。

1.1 將數(shù)學(xué)建模、統(tǒng)計(jì)建模融入大學(xué)數(shù)學(xué)類基礎(chǔ)課程

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽以及最近幾年時(shí)興的統(tǒng)計(jì)建模競(jìng)賽對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)產(chǎn)生了巨大的沖擊，不僅拓展了數(shù)學(xué)教學(xué)的思路，促進(jìn)了數(shù)學(xué)教學(xué)的發(fā)展，同時(shí)也更好地回答了學(xué)生的疑惑：“為什么要學(xué)數(shù)學(xué)，數(shù)學(xué)有什么用？”增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于數(shù)學(xué)的認(rèn)識(shí)和理解。

我校意識(shí)到數(shù)學(xué)建模對(duì)于數(shù)學(xué)教學(xué)以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力等方面的益處，通過積極編寫數(shù)學(xué)建模教材，組織學(xué)生參加數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)，并參加各類數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，努力擴(kuò)大學(xué)生的受益面。例如：出版關(guān)于數(shù)學(xué)建模的教材兩本，一本是《數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽優(yōu)秀案例評(píng)析》，另一本是《數(shù)學(xué)建?！碚?、方法及應(yīng)用》。除此之外，間接在大學(xué)數(shù)學(xué)教材中每一章的后面編寫一節(jié)《數(shù)學(xué)建模實(shí)例》，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)建模能力。在數(shù)學(xué)建模培訓(xùn)方面，學(xué)校為全校本科生開設(shè)了“數(shù)學(xué)建?！边x修課，集中了數(shù)學(xué)系的骨干教師，從數(shù)學(xué)知識(shí)的講解，到如何分析問題、解決問題的思路講解，再到如何撰寫一篇像模像樣的數(shù)學(xué)建模論文等，都進(jìn)行了深入細(xì)致的講解。通過實(shí)踐反饋可知，參加數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽的學(xué)生視野更加開闊，思維更加活躍，綜合素質(zhì)更高，更加受到社會(huì)歡迎。

1.2 編寫農(nóng)業(yè)版大學(xué)數(shù)學(xué)教材

對(duì)于農(nóng)業(yè)高校，一本合適的教材不僅要體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的高質(zhì)量和高水平，還要適合農(nóng)業(yè)高校本科生的實(shí)際情況。教學(xué)內(nèi)容要具有前瞻性，反映社會(huì)和科技發(fā)展的最新成果，除了注重概念、性質(zhì)、方法的來(lái)源和發(fā)展變化的介紹，還要注重與生命科學(xué)、農(nóng)學(xué)、農(nóng)業(yè)工程以及計(jì)算機(jī)等的結(jié)合。

以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，任課教師對(duì)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程教材進(jìn)行了深入的探索和改革實(shí)踐。從教材案例出發(fā)，為了凸顯農(nóng)業(yè)特色，任課教師選取了多年積累的生物數(shù)學(xué)案例，以實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn)，讓學(xué)生感受到原來(lái)“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”課程離我們?nèi)绱酥?，解釋了“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”將向哪里去的問題，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新潛力。另外，為了讓學(xué)生更好地解決實(shí)際問題，任課教師在教材后面編寫了“統(tǒng)計(jì)軟件的使用”一章，統(tǒng)計(jì)軟件從EXCEL、SPSS 到R 語(yǔ)言，任課教師進(jìn)行了不斷的嘗試和修改，努力讓學(xué)生獲得最新和最方便的體驗(yàn)?！稇?yīng)用概率統(tǒng)計(jì)》教材在2018 年被評(píng)為全國(guó)高等農(nóng)業(yè)院校優(yōu)秀教材獎(jiǎng)，這標(biāo)志著農(nóng)業(yè)高校大學(xué)數(shù)學(xué)課程教材的理念、做法及效果得到了眾多專家的認(rèn)可，為培養(yǎng)新一代農(nóng)業(yè)人才，提高學(xué)農(nóng)人才的數(shù)學(xué)素養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。

1.3 加強(qiáng)數(shù)學(xué)文化的熏陶，培養(yǎng)人文素養(yǎng)

數(shù)學(xué)文化的傳播，不僅可以讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)的概貌，還可以感受其魅力。數(shù)學(xué)文化不僅推動(dòng)著學(xué)生的人文訴求，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。數(shù)學(xué)文化類課程深刻影響著學(xué)生的數(shù)學(xué)觀，發(fā)揮著其他數(shù)學(xué)課程所不能替代的育人作用[2]。

隨著大學(xué)數(shù)學(xué)課時(shí)的減少，任課教師需要以更為高效的課堂教學(xué)完成教學(xué)內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)教學(xué)方法，傳授數(shù)學(xué)文化，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生人文素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)的目標(biāo)。以我校為例，除開設(shè)“數(shù)學(xué)史”等數(shù)學(xué)文化類選修課之外，任課教師對(duì)部分教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了一定的拓展，從阿基米德到劉徽，從勾股定理到費(fèi)馬大定理，從有限到無(wú)限，從確定到隨機(jī)等等，師生從數(shù)學(xué)人物、數(shù)學(xué)典故、數(shù)學(xué)思想中尋求智慧點(diǎn)，通過智慧點(diǎn)代替知識(shí)點(diǎn)，將數(shù)學(xué)課程知識(shí)與其他學(xué)科理論融會(huì)貫通，使學(xué)生主動(dòng)適應(yīng)新農(nóng)科的新變化、新要求，不斷培養(yǎng)其創(chuàng)新思維，以適應(yīng)新農(nóng)科教育對(duì)人才培養(yǎng)的要求。

1.4 以在線課程平臺(tái)為基礎(chǔ)推動(dòng)混合式教學(xué)

目前，我國(guó)有關(guān)高校和自主機(jī)構(gòu)已經(jīng)建成10 余個(gè)慕課平臺(tái)，上線慕課數(shù)量達(dá)到1 萬(wàn)余門[3]，這些課程對(duì)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)起到了重要作用，同時(shí)為教師改善教學(xué)方法、提高教學(xué)質(zhì)量提供了有益的參考。

由于課時(shí)所限，我校以智慧樹為平臺(tái)，對(duì)“線性代數(shù)”課程進(jìn)行了混合式教學(xué)改革。任課教師在上課之前精心準(zhǔn)備材料錄制視頻，視頻內(nèi)容結(jié)合農(nóng)科特色，里面穿插講述了許多在農(nóng)業(yè)工程、經(jīng)濟(jì)方面的例子，極大地吸引了學(xué)生的觀看興趣。通過課下看視頻，線上做題目，結(jié)合課堂講解，保證了學(xué)習(xí)的有效性。除此平臺(tái)外，不少任課教師結(jié)合課程教學(xué)需求，自發(fā)建立了支持課堂教學(xué)互動(dòng)的QQ群、微信群、B 站視頻號(hào)等信息技術(shù)工具輔導(dǎo)教學(xué)。通過混合式教學(xué)的實(shí)踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性得到顯著加強(qiáng)，學(xué)生與教師的關(guān)系更為融洽和平等，教師在此過程中積累了更多的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提高了信息化教學(xué)水平，解決了大學(xué)數(shù)學(xué)課程學(xué)時(shí)偏少的難題。

2 針對(duì)大學(xué)數(shù)學(xué)課程教學(xué)改革的反思與建議

在立德樹人、交叉融合、創(chuàng)新發(fā)展的培養(yǎng)目標(biāo)下，許多農(nóng)業(yè)院校結(jié)合自身優(yōu)勢(shì)和專業(yè)背景，圍繞大學(xué)數(shù)學(xué)一流課程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行了一系列改革，然而在改革的過程中，出現(xiàn)了一些促使人們反思的新問題。下面針對(duì)教學(xué)改革過程中遇到的痛點(diǎn)問題，探究一流課程建設(shè)、一流農(nóng)科人才培養(yǎng)的必要路徑。

2.1 制訂科學(xué)的教師發(fā)展方案，點(diǎn)燃教師的教育教學(xué)熱情

一流課程的建設(shè)關(guān)鍵在教師。不少數(shù)學(xué)教師從剛?cè)肼殨r(shí)的激情四射，到若干年后的冷漠安靜，產(chǎn)生工作倦怠。具體表現(xiàn)為：越來(lái)越不愿與學(xué)生交流，上課匆匆而來(lái)，下課急急而去，PPT 數(shù)十年如一日。

為了保證正常教學(xué)效果，高校需要對(duì)部分教師進(jìn)行干預(yù)和幫助，制訂科學(xué)的發(fā)展方案，重燃教師教學(xué)熱情。針對(duì)部分教師教學(xué)態(tài)度不良的情況，一方面要探討其成因，努力解決其不當(dāng)?shù)慕虒W(xué)行為。另一方面高校也應(yīng)制訂相關(guān)的政策法規(guī)，加大對(duì)高校教師教學(xué)技能、情緒管理、課堂信息化能力的培訓(xùn)，強(qiáng)調(diào)教學(xué)和科研的平等地位，增強(qiáng)教師和學(xué)生之間情感的交流，提高人工智能的利用率，優(yōu)化作業(yè)布置、提交、批改等環(huán)節(jié)，提升教學(xué)效率，激發(fā)教師教學(xué)熱情。

2.2 注重課堂教學(xué)創(chuàng)新，開展以學(xué)生為中心的教學(xué)模式

一流課程的建設(shè)，要注重課堂教學(xué)創(chuàng)新。課堂教學(xué)創(chuàng)新包括教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新和教學(xué)形式的創(chuàng)新，一方面要求教學(xué)內(nèi)容有時(shí)代性、前沿性，教學(xué)結(jié)果具有探究性，另一方面要求教學(xué)形式有先進(jìn)性和互動(dòng)性[4]。

在教學(xué)內(nèi)容上，高校數(shù)學(xué)教師除了應(yīng)具有高水平的專業(yè)知識(shí)，對(duì)所講的內(nèi)容了然于胸，應(yīng)對(duì)自如外，還需要適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，積極探索大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域，并根據(jù)學(xué)生的專業(yè)需求，尋找可結(jié)合的切入點(diǎn)，從數(shù)學(xué)的角度分析處理具體問題，以此保證教學(xué)內(nèi)容的時(shí)代性、前沿性。但多數(shù)教師在結(jié)果的探究性、培養(yǎng)學(xué)生的高階性思維能力上做得還不夠。

在教學(xué)形式上，相當(dāng)多的教師選擇PPT作為常規(guī)教學(xué)方式，但PPT教學(xué)無(wú)法確保每一個(gè)學(xué)生都能得到良好的教學(xué)體驗(yàn)，不利于學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展?，F(xiàn)在的大學(xué)生更習(xí)慣也更擅長(zhǎng)通過互聯(lián)網(wǎng)獲取信息、學(xué)習(xí)知識(shí)，傳統(tǒng)的課堂授課教學(xué)方式無(wú)法引領(lǐng)現(xiàn)在大學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。

針對(duì)這些問題，教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)信息化教學(xué)平臺(tái)和技術(shù)的使用，不僅可以從中學(xué)習(xí)先進(jìn)的教學(xué)理念、教學(xué)方法，反哺?jìng)鹘y(tǒng)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)創(chuàng)新，還可以促進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的發(fā)展，深入開展以學(xué)生為中心的新型教學(xué)形式。

2.3 增加應(yīng)用統(tǒng)計(jì)類課程的開設(shè)，推進(jìn)實(shí)踐創(chuàng)新人才的培養(yǎng)

統(tǒng)計(jì)學(xué)作為大數(shù)據(jù)、人工智能最重要的理論基礎(chǔ)之一，具有廣泛的應(yīng)用背景，例如，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)作業(yè)關(guān)鍵裝置研究、畜禽高效安全養(yǎng)殖信息化技術(shù)研發(fā)、基于深度學(xué)習(xí)的稻田雜草種類識(shí)別等，都需要統(tǒng)計(jì)學(xué)的支撐。雖然目前大部分農(nóng)業(yè)高校都開設(shè)了“概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)”作為公共數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課程，但隨著人工智能的崛起，需要更多的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)類課程進(jìn)入本科生的課堂，這些課程將對(duì)農(nóng)業(yè)工程、農(nóng)林經(jīng)濟(jì)管理等專業(yè)的改革創(chuàng)新產(chǎn)生積極的影響，也將促進(jìn)農(nóng)業(yè)高校的發(fā)展壯大。

增加應(yīng)用統(tǒng)計(jì)類課程的開設(shè)，積極推進(jìn)課程教學(xué)改革與實(shí)踐，一要加快教學(xué)資源的建設(shè)進(jìn)程，積極推進(jìn)教學(xué)內(nèi)容的重新整合和設(shè)計(jì)；二要在應(yīng)用統(tǒng)計(jì)類課程中增加統(tǒng)計(jì)機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容，增加農(nóng)業(yè)背景的實(shí)踐類課題；三要讓不同專業(yè)的學(xué)生坐在一起，共同選修應(yīng)用統(tǒng)計(jì)類課程，共同學(xué)習(xí)、共同探討、共同研究，碰撞思維，促進(jìn)學(xué)科的交叉融合，提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、合作意識(shí)以及應(yīng)用實(shí)踐能力，助力新農(nóng)科實(shí)踐創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

以大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等為代表的信息技術(shù)深刻影響著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)、政治、文化、生態(tài)文明建設(shè)，人們的需求已從基本的物質(zhì)文化需要轉(zhuǎn)化為對(duì)美好生活的向往，農(nóng)業(yè)高校傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式、課程建設(shè)等已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)新時(shí)代新農(nóng)科的發(fā)展要求[5]。本文以華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的教學(xué)研究和教學(xué)實(shí)踐為例，探討了新農(nóng)科建設(shè)背景下農(nóng)業(yè)高校的一些可為和應(yīng)為之處。教學(xué)改革的過程是漫長(zhǎng)而艱巨的，還有許多工作需要去做，比如，如何進(jìn)行科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)？如何收集更多更好的教學(xué)案例？如何更好地促進(jìn)多學(xué)科交叉融合發(fā)展？都是值得關(guān)注的問題，這需要我們堅(jiān)持不懈，不斷地實(shí)踐探索，努力為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略服務(wù)，為新農(nóng)科建設(shè)服務(wù)，為更多農(nóng)業(yè)高校進(jìn)入一流大學(xué)、一流學(xué)科、一流本科、一流專業(yè)服務(wù)。