金课解密（V） | 智慧设施农业“艺”起来

设施农业工程工艺

编者按

       本科生院将以“金课解密”为主题，陆续推出我校金课的系列报道，解密金课建设的道与技。本期带来水利与土木工程学院李保明教授团队的《设施农业工程工艺》。

课程简介

      《设施农业工程工艺》是农业建筑环境与能源工程专业主要核心课程之一。主要研究动植物生长发育全程表型与生产设备和设施之间的相互作用规律，利用工业化手段为动植物生产创建标准化生产工艺和可控环境，并组装成套以形成先进设施农业生产模式。

       本课程的显著特点是充分利用动植物的生物学特性，通过系统解析并深入融合工厂化育苗与设施栽培生产工艺、环境调控、温室设施、设备选型等技术及要求，规模化猪、鸡、牛、羊工厂化养殖生产流程与工艺参数、环境调控、畜禽舍建筑设施与设备选型等技术及要求，粪污收集处理工艺技术与设备选型等，创新现代设施农业绿色安全、立体高效生产的先进工程工艺模式，从而为现代农业工程设计、研究、开发、管理等提供依据。

Course Introduction

相关荣誉

● 国家级一流本科课程（2020）

● 北京高校本科生课程思政示范课程、教学名师和团队（2021）

课程改革

主要举措

       根据农业建筑环境与能源工程等专业农工交融的显著特征，以“精品金课-教学方法-课程资源”为主链，推进“设施农业工程工艺”国家一流课程改革创新，培养具有“强农爱农为己任”精神、掌握现代设施农业工程所必需的“农业生物学-工程学-管理学”知识体系、具有良好的工程实践和工程创新能力、富有远见视野和担当精神的设施农业复合型创新人才。

01

       课程体系创新

       以OBE理念为导向进行课程内容设计，建立与“线上线下混合”教学相配套的课程资源，着力打造《设施农业工程工艺》国家一流课程。以教学产出和学生收获为驱动，围绕“工艺与工程”融合、反向设计课程内容，不断植入国内外设施农业健康高效生产工程工艺的最新进展，深入耦合农业生物、设施环境、工程装备和信息技术等知识内容；系统融合“课堂教学+网络资源学习+实操锻炼”教学方法，提升课程的高阶性、创新性、挑战度，强化创新意识。

02

       教学方法创新

    （1）线下教学与线上辅导相结合，调动主动学习积极性：利用设施农业工程MOOC和国家精品资源共享课程网上资源，鼓励学生线上自主学习和提问，教师辅导，提升学习效率、掌握知识要点；对重点和难点内容，建设虚拟仿真教学资源，使抽象的概念可视化，帮助理解与消化。

    （2）创新思维与工程设计训练相结合，改善教学效果：采用工程设计思维和专业技能训练有机结合、教学重点/难点讲解与讨论有机结合、课程教学与课程设计有机结合的教学方法，融入理论教学、虚拟仿真与创新创业竞赛等多种方式，充分调动学生的主观能动性和学习主动性，改善教学效果。

     （3）专业知识与国家需求相结合，培养“知农爱农”情怀：积极将本团队及国内外其他最新进展深度融入课堂，深度解读发展趋势、国家科技需求，以及如何结合实际服务国家发展战略，培养学生学科自信与“学农爱农”情怀。

03

       课程资源建设

       构建了在线开放MOOC和国家精品资源共享课程网络教学资源，包含课程简介、教学单元（课件及教学视频）、课程知识点、课程技能点、课堂互动等内容，以及“线上答疑”版块。目前，两个网络教学资源学习人数达到21000余人次，评论近2000条。课程资源被浙江大学、西北农林科技大学、海南大学、吉林农业大学等全国20余所高校的相关专业广泛使用。

04

       课程成绩评定方式

      以育人为根本进行教学方法创新，推行“混合式教学、拓展性学习、全过程考核”、提升学生主动学习能力，增强课程达成效果。综合平时成绩、课程作业、考试成绩进行成绩综合评定。

    （1）平时成绩，20分：含课堂问卷、随机测验、平时作业、课程参与度评价等方面，由授课老师评分。

    （2）课程作业，50分：分小组完成设施园艺工程工艺、设施畜禽养殖工程工艺的设计作业各1项，每项25分；每项作业汇报1-2次（由各小组长和教师打分，加权评分占该作业的60%），提交设计说明书（含图纸）1份（授课教师评分，占该作业的40%）。

    （3）期末考试，30分：闭卷，由授课老师评分。

05

       课程评价及改革成效

    （1）提高了学生课程学习的能动性与自主学习的能力：通过教学方式和考核方式的改革，较好的调动了各位同学课程学习的积极性与主动性以及课程参与度，较好的解决了过去“填鸭式”教学所存在的突出问题。

    （2）提高了学生分析与解决问题的能力及工程思维：以工程思维设计锻炼为导向，通过课程设计大作业以及课堂汇报等环节的锻炼，系统提升了学生分析问题与解决问题的能力，以及工程设计方案与工程表达能力，提高了学生以“工艺-环境-建筑-装备”为主链的知识体系的掌握和运用能力，锻炼了团队合作精神。

学生评价

 第一次上网课，感觉形势很新颖，与往日从网上看录播的网课相比，互动性更强，能够实时与老师、同学们互动，还可以通过发弹幕的方式发表自己的看法，增加了上课的趣味性。同时我也希望在今后的网课教学中，能够多一些与同学们互动的环节，如投票选择、发言等。腾讯视频这个平台比较流畅，但是也有无法保存回放等缺点，与雨课堂二者结合使用是非常好的教学方法。在目前疫情依然严峻的情况下，为了能保证同学们的正常开课，老师们提前学习了并不熟悉的各类网上教学平台，还要备课、准备资料，十分辛苦，非常感谢老师的付出！

我们这里（注：西藏那曲）早上和晚上信号弱，中午比较好，上了高地就比较稳定。刚刚参与上课，中间有点卡顿，上了屋顶，4G信号比较稳定，只是风有点大，卡顿的次数也不多。（授课老师提醒：一定注意安全，适当添加衣物，避免着凉。）

感谢王老师一学期的陪伴，王老师教学方式灵活多样、课堂教学生动活泼，让我学习到了专业方面很多知识，同时也开阔了我的视野，让我受益匪浅。谢谢王老师。

王老师的课太硬核了，2学分的课堪比4学分的课，但使得我们的专业能力大大提升！

很能结合工程实际，老师讲的很符合大学生学习的开放教学内容。

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     教师感想

李保明：该课程涉及动植物生长发育全过程的生物学特性、行为习性、表型特征，生物环境控制原理、农业建筑学、人机工程学、工业化生产工艺流程、智能装备等多学科内容，对教师本身的综合知识能力要求高；通过教与学的磨合，每一次课都是师生共享创新融合提升的快乐与收获。

王朝元：设施农业工程工艺课程侧重于多学科交叉知识的深入贯通，以及与产业科技的深度融合。因此，需要授课教师团队通过不断承担创新性科研课题，充分掌握“农业生物-设施环境-技术装备”互作规律以及产业发展脉络、发展现状与发展趋势，并且根据产业快速发展的科技需求持续更新课程知识，同时需要同学们将理论学习与实践训练进行有机融合，在学习中领会、在实训中创新，才能达成课程学习目标。

施正香：作为实践性很强的课程，如何帮助学生将学过的理论知识贯穿于设施农业工程项目的设计中，是非常具有挑战性的。案例教学、模块教学以及线上线下的互动交流与沟通是强化学生理论和方法掌握的重要教学手段。多年来，教学团队坚持产业需求导向，注重理论知识与工程思想的融合，让学生直接参与实际工程项目的规划设计，为学生积累实战经验、未来更好地适应社会和产业需求提供了机会，体现了课程全方位培养学生能力的宗旨。

陈刚：以设施农业工程课程设计为主线，贯穿课程讲授过程的始终。从课程开始，就布置课程设计任务，并从总体上讲述要结合的课程知识点以及详细要求，在随后的教学过程中，学生带着任务学习，可以提高学习兴趣、提升学习效果。授课教师在每次课堂上留出一定时间进行交流和点评；在课程结束时，学生单独或分组汇报设计成果。每个学生的课程设计都经历了由浅入深的多次迭代，可以显著提升学生对该课程知识的掌握程度。

图文丨《设施农业工程工艺》课程团队

排版丨冯心怡

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