创新的人才出自于创新的人才培养方法和模式^[2]。因此，以能力培养和专业意识培育为重点的课堂教学方案才能适应时代发展的需要，而案例融合教学则是实现此目标的有效途径之一^[3]。案例融合教学起源于哈佛大学的情景案例教学，在该教学法中，教师通过案例引导学生自主探究性学习，从而提高学生分析和解决实际问题的能力，学生则通过运用所学知识进行案例分析，与其他知识 (非本课程知识甚至非本专业知识) 的融合贯通达到对相关知识的深刻理解和掌握^[4-5]。因其在学生能力提升中具有显著的正向促进作用，该方法已被不同程度地引入各专业的本科、研究生教学中，同样在农学专业课授课过程中也有较多运用。

但是，随着我国经济的快速发展，农业生产正不断向机械化、规模化、标准化、智能化方向迈进^[6]。基于中国农村条件复杂、农业自然条件多变、农民文化素质差异巨大的现状，要求新时代的农林专业性人才能从中国具体国情出发，熟练运用新思路、新方法、新技术、新材料针对复杂的农村农业问题形成系统的解决方案^[7]，即教育部提出的拔尖创新型、复合应用型、实用技能型“卓越农林人才”。传统案例融合教学需进一步优化提高，才能满足时代发展所提出的要求，其主要原因有以下几点：

第一，从学生主体来看，农学专业学生的生源背景和学习偏好要求传统的“案例融合教学”模式发生变革。

通过近几年的新生学情调研发现：农学专业学生中来自非农家庭的比例越来越高，在专业课学习之前对农业生产过程一无所知，基本是五谷不分的状态。同时由于农村家庭生活水平的提高和普遍的“跳‘农’门”的思想观念，即使是来自于农村家庭的学生，也往往缺乏对农业的基本认识，更不要说农业实践了。这种现状直接导致学生所学专业理论无法在实习实践中与具体问题对接，对农学专业知识的理解都浮于概念，生硬记忆，不能融会贯通。多年的教学实践表明在短短两年左右的专业课学习中要使学生完成“学农、知农、爱农”的快速跳跃，传统的教学理念和教学模式已经很难达到预期的效果了。因此，新时代的农学专业教学中必须大幅增加真实案例教学内容以提高学生专业能力和专业意识。

另一方面，当今学生是伴随着现代信息技术的发展和移动互联技术的普及成长起来的“网络原居民”，其对“互联网+”的生活方式具有天然的偏好和依赖^[8]，这一趋势正导致传统的案例 (简单文字描述或照片展示) 教学方式在信息容量、知识呈递方式、吸引力上的不足逐步显现，现实中越来越多的学生已经渐渐不愿走进传统严肃的、以知识的逻辑推演为叙述脉络的老式课堂，转向亲近于新鲜活泼的，蕴含大量全景式案例的新型课堂。

我们必须顺应时代发展趋势，优化和提升“案例融合教学”，逐步建设以实景和虚拟仿真案例为主的情境课堂，以增强专业课对学生的吸引力、凝聚力，促进学生知识技能的提升和发展。

第二，从教师主体来看，农学专业老师需要借助现代互联技术构建更鲜活、更高质量的新型课堂。

如今，移动互联空间已可为教和学提供强大的知识检索和问题咨询功能。比如对于农学专业名词“间作套种”，学生可以非常便捷地通过“百度百科”“维基百科”等网上工具实时获取，且图文结合、清晰易懂。如果教师依然沿袭传统方式讲授该名词，必将难以吸引学生稳坐在课堂上专心听讲。在知识理论易于获取的时代背景下，教师唯有顺势而为，由教材的执行者向课程的设计者转变，在授课过程中引入大量鲜活的真实案例，将知识和理论融入具体案例中，实现由着重于理论知识传授向着重于专业能力培养和专业意识提升的转变才能适应时代需求，真正使学生从课堂中得到知识的领悟、能力的升华。

在计算机、机械、电子等很多专业中，知识的更新替代迅速，中青年教师往往掌握着最前沿、最丰富的专业知识，是最优秀的专业课任课老师。而由于农学独特的专业特征，农学专业的教学名师往往是那些肩负着繁重的科研、推广任务的资深老教授，年轻教师常常只能是按部就班地当知识的“搬运工”。在现代“卓越农林人才”培养目标下，迫切需要众多的老专家教授能活跃地参与课堂教学，然而造诣深厚的农学大师往往无法摆脱大量的科研、推广甚至管理任务，难以有时间和精力全程独立承担一门专业课的教学任务。因此，唯有借助现代互联技术，搭建网络互动平台，才能让其“间或性”地而又“经常性”地在“线上”依据课程需要参与内容讲授和讨论，从而提高课堂的品质，让学生有机会领略多位大家的深厚底蕴，并在其熏陶下得到快速成长。

第三，从农学专业发展趋势来看，农学专业内涵和外延快速拓展，需要构建容量更大，更典型立体的案例课堂。

随着科技的快速进步与学科间交叉的不断深入，农学专业的内涵和外延也正快速拓展，现代农业正快速与遥感、大数据、人工智能、现代生物技术等新材料、新技术交叉融合^[9]，农学专业的相关知识、技术快速膨胀，大量增加的专业理论知识与有限的课堂授课时间之间的矛盾日益凸显，有限的教学时空下，用传统的讲授方式或老套的多媒体技术，任课教师已经无法兼顾经典的知识体系与急速增长的新技术领域。最终的结果必然导致众多的农学毕业生踏上工作岗位后发现时过境迁，所学非所用，不免生出对大学教育实用性的怀疑。

在此背景下，任课教师必须整合多学科、多维度知识，通过视频编辑、动画模拟、虚拟仿真等技术，进一步将生产实例提炼加工为可视化的具体典型案例。让新式课堂建立在这种高度凝炼、立体融合的课程资源基础上，结合任课教师的讲解动态地呈现给学生，才能保证在提高学科交叉度、增加课堂知识容量的同时，还能确保课堂的实施效果，从而有利于学生能力的提升和专业素养的培育。

基于前述背景，我们认为未来农学专业课教学改革应在下列三个方向发力：

作物生产过程具有生长周期长、环境条件复杂而不可控、生产方式多变等诸多特征，同时因田间实验地点远离校园，学生无法有效参与生产实践只能“纸上谈兵”，严重影响了学习效率和学习效果。

现代互联网技术、物联网技术的快速发展为解决上述难题提供了有效技术保障。一般农业高校均拥有大量实验基地、示范基地、温室、网室等，常年拥有大量的实物材料、场景、实际生产管理单元可作为实景教学材料，在专业课教学过程中通过现代互联网、物联网的技术，多视角、多尺度、多感官捕捉试验基地的典型实际案例，教师利用自身的专业素养将专业理论、研究方法、实验技巧的知识点融合到这种全新的“活”的、“复杂”的具体案例中，并将其远程投送到教学课堂上，教学的重心落实在快速、高效引导学生发现问题、分析问题，并通过讨论交流、点拨讲解提高学生解决问题的能力。

这种基于现代互联技术的“远程实景案例”课堂，立体融合了多种知识技能，使枯燥乏味的理论课堂转变为面向生产实际的案例分析型课堂，将专业理论活化在案例研讨交流中，学生的主体地位得到凸显，其兴趣的激发、思维的提升都是传统课堂无法企及的。

农作物物种丰富、品种多样、生长周期长，同时其生长发育还受到遗传、环境、栽培技术等多因素的影响，因此，即便是田间实境教学或远程实景教学，常常接触到的也只是全生育期、多生态区、可变栽培手段下的某一个“片面”或“片段”。如“小麦穗分化观察与田间管理实验”因学生实际观察时只能看到全生长时期的一个穗分化形态，很少有学生能通过一次课堂实验在头脑中建立起小麦全生育期穗分化的立体动态过程，并因此很少有学生能掌握小麦穗分化与小麦植株外部形态的关系及相应的田间管理措施需求，这就是农学专业课教师授课难，学生深入把握更难的深层原因。

虚拟仿真技术则可有效解决上述问题，通过虚拟仿真小麦各关键生育期和典型生态，有效“延伸学生的手和眼”，使学生可以观察到小麦生长锥的形态发育的连续变化，迅速掌握穗分化与其外部形态的对应关系和生产管理要求，极大地提高了学生学习的兴趣和效率。虚拟仿真技术不仅可将作物生长过程在时间尺度上进行大幅度浓缩，而且可进行多层次 (细胞、器官、组织、系统、个体、群体) 生长发育虚拟观察、多生态条件下的生长进程比较等，可将许多课堂语言难以描述、解释、解决的问题轻松化解，教学过程直观而高效^[10]。

尽管目前国内外已有许多作物生产相关的虚拟仿真成果，但在数量和内容上远不能覆盖本专业教学内容；另一方面绝大部分虚拟仿真资源均非针对农学专业课程而设计。未来需要针对各种环境、不同生产方式进行系统的加工提炼，将现有的虚拟仿真成果进行整合优化或直接原创性开发，以拓展学习内容，提炼教学案例实现教学效果的稳定提高。

目前，发达国家大学生尤其是研究生教育中常常以“头脑风暴”的形式讨论案例，此方法成效显著^[11]。但传统的课堂“头脑风暴”式案例讨论形式仍具较大的局限性，常常因为该课程的组织者、引导者和主要观点参与者均由任课教师一个人担任，不仅易使学生产生“视听疲劳”影响效果，还会因任课教师知识、思路和视角的局限性，导致学生产生思维定势，不利于引导学生客观、全面、多角度思考问题^[12]。在现代互联技术成熟并普及之前，大多教育理论研究者已认识到该问题，但基于当时的技术能力限制，根本无法在同一时段内将海内外的多位“学术大咖”“专业大牛”同时邀请到一个普通的课堂上来参与专题案例讨论。随着教育技术的进步，基于互联技术的网络协同平台建设的技术手段已经成熟，使我们完全有条件突破时空的限制让更多的资深教授学者实时地、活跃地参与到本科生、研究生教育中来。

此法不仅能充分打开学生的思路和眼界，还可让学生能有机会“直面”学术泰斗、专业“大咖”、领域“大牛”，深刻领略大家风范，有效引导学生明确奋斗目标、激发专业热情、提升学习兴趣，更多更好培养“卓越农林人才”。

利用互联技术优化和提升的农学专业课“案例融合教学”的课程模式，相较于传统的教学模式优势是不言而喻的，尤其在提高学生专业能力和科学素养方面具有得天独厚的作用。现用图示揭示其主要特点。(见图 1)

图 1

图 1 基于互联技术的农学专业课案例融合教学模式

随着国家对教育投入的大幅增加及对农业的重视，各大农业高校的教学设备、设施均得到大幅度改善，基本已建立起配套完备的网络教学系统，具备将校外科研实习基地情况实时远程传输到校内课堂的能力，因此“远程实景案例”融合课堂的建设目前不存在技术难度和设备短缺问题。例如南京农业大学共建基地--吴江国家现代农业示范区，就是结合物联网、大数据、云计算等，创制出的一种现代化作物管理新模式。该技术依托高空卫星遥感、低空无人机、地面农田传感网和便携式作物诊断仪等不同平台，实时获取作物生长信息 (叶层氮含量、叶层氮积累量、生物量、叶面积指数等) 和农田环境信息 (冠层温湿度、二氧化碳浓度、光辐射、土壤温湿度等)，借助于这一系列农田感知仪器和设备以及立体式搭建的多角度取景摄像探头，专家们只需利用手机或电脑终端登录智慧管理平台，即可实现田块、园区、区域等不同尺度下作物播前方案的精确设计、产中苗情的实时诊断、肥水方案的动态调控、产量品质的定量预测等科研项目。教学实践中任课教师要积极引导科研反哺教学，在现代互联网技术的支持下，将原来服务于科研的智慧管理平台投影到教学课堂上，辅之以贴合教学实际的取舍、改进，就不难构建基于远程实景教学的新型课堂。

对于虚拟仿真案例，目前在建的生物类国家级虚拟仿真实验中心就有13家，尽管可资教学实际运用的相关资源尚不太丰富，但如果全国各大农业高校依据“统一标准、协同分工、成果共享”的理念分工建设则可在较短时间内建立起系统性的虚拟仿真教学资源，不难实现各大高校横向联合共建共享，共同发展。科研上运用虚拟仿真技术辅助研究已经积累了相当的经验和实例，比如南京农业大学国家信息农业工程中心已开发出40多项作物生长虚拟系统，通过虚拟仿真系统，学生可非常直观地感受到诸如光、温、水、肥等因子对作物生长发育及产量的影响。如果再进一步跨单位将农业高校、科研院所已有作物生长、农业生产相关虚拟仿真成果引入课堂教学，并有针对性地围绕教学内容和教学目标系统性地设计构建虚拟仿真案例，将其无缝地融合进专业课教学，必能大幅度扩充课堂的知识容量和增强教学的直观性，有效地提高学生的学习效率。

对于“头脑风暴”案例讨论课堂的建设，全国有一大批资深农学教授正积极寻找机会将平生所学、所思、所得传授给科研后备军们。这一点也可从我们随机走访的多位资深专家教授们的言谈中得到佐证：专家们对倾囊相授的热心大大超出我们的预料，当问及是否愿意深入到课堂一线，他们又多少表现出些许担心，由于科研压力，他们对疏通、整理、凝练知识系统感觉缺乏时间和精力。但是当问及是否愿意参与远程实时课堂的互动，与师生共同面对情景案例进行讨论、表达观点、点拨思路，他们均表现出极大的热心。现代的网络互联技术为这种“头脑风暴式”新型课堂的实现搭建了良好的平台和便捷的路径，只需教学管理部门事前沟通协调好、课前将软硬件设备调试好，实施起来也无任何难度。

综上所述，本文中所提出的构建基于现代互联技术的“案例融合教学”的课程模式，是一种贴合学生特点，顺应时代要求，符合现代农业发展要求的新型课堂，其实现的条件已经渐趋成熟，实践中应聚合力量共同推进。本提议的实施可为落实教育部2014年启动的“卓越农林人才培养计划”精神、深化农林教育教学改革、提升高等农林教育输送人才的能力提供有力支撑。