宋 潔,劉學錄

(甘肅農業(yè)大學 資源與環(huán)境學院,甘肅 蘭州 730000)

陸地生態(tài)系統(tǒng)是占地球表面總面積三分之一的復雜巨系統(tǒng)[1]。人類通過對與土地有關的自然資源的利用活動,改變地球陸地表面的覆被狀況。而土地覆被變化對區(qū)域水循環(huán)、環(huán)境質量、生物多樣性及陸地生態(tài)系統(tǒng)的生產力和適應能力的影響則更為深刻[2]。因此,土地資源的可持續(xù)利用對區(qū)域經濟發(fā)展的可持續(xù)性具有重要的保障作用,及時提出國土開發(fā)和氣候變化適應性的宏觀策略對于國家資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義[3]。

土地利用類課程[4]主要介紹為提高土地質量、提升土地效能、優(yōu)化土地利用格局、改善土地生態(tài)環(huán)境所需的一系列技術措施,是人文地理與城鄉(xiāng)規(guī)劃、農業(yè)資源與環(huán)境、土地資源管理、土地整治工程等專業(yè)培養(yǎng)計劃的必修核心課程。隨著近年來土地利用實踐工作的逐步深化,國家對土地利用領域專業(yè)人才的需求不斷加大,對從業(yè)人員所具備的知識體系、結構及能力提出了新要求。2018年10月,教育部、工業(yè)和信息化部、中國工程院聯(lián)合發(fā)布了《關于加快建設發(fā)展新工科實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0的意見》。《意見》指出,為適應新一輪科技革命和產業(yè)變革的新趨勢,緊緊圍繞國家戰(zhàn)略和區(qū)域發(fā)展需要,各高等學校要以加入國際工程教育《華盛頓協(xié)議》組織為契機,以新工科建設為重要抓手,持續(xù)深化工程教育改革,加快培養(yǎng)適應和引領新一輪科技革命和產業(yè)變革的卓越工程科技人才[5]。新工科建設[6]背景下,為培養(yǎng)能在自然資源和城鄉(xiāng)規(guī)劃、國土整治、農業(yè)農村、生態(tài)環(huán)境、鄉(xiāng)村振興以及相關領域從事工程勘測、規(guī)劃、設計、管理、生態(tài)修復與質量提升和信息技術應用等工作的高級農業(yè)工程技術人才,土地利用類課程需從知識、能力、思維、素養(yǎng)全方位育人目標出發(fā),密切跟蹤當前自然資源、城鄉(xiāng)建設、環(huán)境保護、測繪、農業(yè)和水利等領域發(fā)展的趨勢動態(tài),不斷適應地方經濟社會和產業(yè)發(fā)展對人才的需求。

本文以“土地利用工程”課程為例,在列舉目前土地利用類課程教學存在問題的基礎上,聚焦于對學生知識基礎、能力構架以及職業(yè)認知三個方面的培養(yǎng),進一步分析課程創(chuàng)新思路與實踐,并對改革前后教學成效進行對比,旨在為國土領域培養(yǎng)又紅又專、德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的中國特色社會主義合格建設者和可靠接班人提供思路。

一、目前課程存在的問題

(一)學生理論聯(lián)系實際少,實踐及創(chuàng)新能力弱

土地相關問題的思考與解決需要建立完善的系統(tǒng)性思維[7]。因此,土地利用類課程的先驅課程往往由地學、資源學、土壤學、生態(tài)學、工程學、經濟學及管理學等一系列課程組成,課程體系龐雜。系統(tǒng)化的課程一方面為學生打下了牢固的知識基礎,但同時由于傳統(tǒng)課程體系間交叉融合度低,各學科之間橫向聯(lián)系少,因此往往因各自為政而無法與學生職業(yè)發(fā)展建立緊密的聯(lián)系。

相較于其他基礎學科專業(yè)而言,國土領域專業(yè)發(fā)展時間較短,相應教材編寫仍處于整理和發(fā)展階段,教材選用具有一定的難度。例如“土地工程設計”課程所選教材,其中理論內容較多而實際案例較少,加大了學生通過了解產業(yè)發(fā)展實況理解職業(yè)需求,以及提升實踐及創(chuàng)新能力的難度。

(二)課堂教學互動中學生參與態(tài)度敷衍,教學設計少共鳴

作為國土領域專業(yè)的核心課程,課程一般在學生具備一定知識儲備后進行開設,也就是主要面向大三、大四學生。如“土地利用工程”課程開設在大三下學期,此時學生雖然在就業(yè)目的的驅使下表現(xiàn)出一定的課程興趣,但另一方面學生也認為自己已經具備了相關的基礎知識及軟件操作能力,對待課程有懈怠心理。加之此時學生行為的目的性和實用性顯著,唯分數(shù)、缺乏實踐創(chuàng)新的現(xiàn)象普遍存在。除此之外,00后學生有一定的信息化素養(yǎng),能較快適應“互聯(lián)網+”的學習環(huán)境,對新事物有很強的接受能力,但卻缺乏深入的分析和邏輯思考。

此時,交叉融合度較低的課程體系難免造成知識點的冗余重復。而學生在聽到知識點再次出現(xiàn)時,容易產生懈怠心理,按照原有固化思維粗枝大葉地解決互動問題,不愿深究自己的理解是否符合實際應用的需求,更不愿在理解的基礎上進一步創(chuàng)新。

當學生認識到原來的認知與實際的需求有所偏差,甚至導致其不能順利完成實踐設計類任務時,容易產生畏難心理及挫敗感。這時一方面擔心老師發(fā)現(xiàn)其存在問題會認為其學習不夠努力,另一方面也擔心老師指出問題后會讓別的同學對其產生輕視,從而會產生不小的心理負擔而選擇盡量不參加互動或被動地參加互動,最終導致整個課堂氣氛沉悶。

(三)課程思政浮于表面,無法將思政元素與培養(yǎng)學生職業(yè)認知相結合

土地工程類課程的內容具有工科特性強,強調嚴謹與細化的工程設計參數(shù),內容較為枯燥且抽象的特點。加之以土地作為工程設計對象,具有地域廣闊,時間和地理跨度較長的特點,較難具象化地展現(xiàn)在學生面前。因此,課程思政往往容易局限于干澀生硬的大篇幅獨立說教式講解,無法做到讓學生入腦入心,更難對其職業(yè)素養(yǎng)乃至人格的完善起到推動作用。

二、教學目標及定位

基于新工科建設背景,地方應用型本科高校應為地方培育應用型人才的辦學定位,圍繞“面向現(xiàn)代新一輪產業(yè)轉型和升級培養(yǎng)具有扎實專業(yè)基礎以及良好職業(yè)素養(yǎng)的高級創(chuàng)新性工程技術人才”總體要求,課程聚焦3個教學目標:

夯實知識基礎:系統(tǒng)介紹土地工程產生及演進的歷史進程,重樹專業(yè)所需理論及技術基礎,展示學科先進設計案例及地域特色案例,拓展前沿理論學習,拓寬學生視野,構建具有廣度和深度的學科基礎知識體系。

加強能力建設:采用強化案例設計,細化過程評價,增加師生溝通渠道等途徑,培養(yǎng)學生計劃決策、溝通協(xié)作、自主學習和實踐創(chuàng)新的能力。實踐創(chuàng)新能力的提升需要扎實的理論基礎作為支撐,而對知識點的接觸、篩選、吸收、消化應最大程度地來自于學生自主學習的過程,只有真正建立“學為中心”的教學過程,才能使學生的認知層級掌握從單純的記憶上升到理解、分析和創(chuàng)新階段,提升學生的學習效果。通過鼓勵及幫助學生參加并完成學科競賽,培養(yǎng)學生廣泛的適應能力,較強的科學素養(yǎng)以及創(chuàng)新性的實踐及成果轉化能力。

升華職業(yè)認知:對于當今應用型人才的培養(yǎng),應該首先讓其具備良好的職業(yè)認知及職業(yè)認同感,才能確保其從事本專業(yè)工作,并具備良好的職業(yè)道德及技術素養(yǎng)。在此背景下,培養(yǎng)學生對行業(yè)的認知度及職業(yè)榮譽感,就顯得尤為重要。課程基于“大思政”背景下守正創(chuàng)新、以德樹人的育人體系,將思政元素有機融入課程單元,讓學生在明晰職業(yè)目標及方向的基礎上,立足學科領域,崇尚工匠精神,養(yǎng)成學生追求卓越的精神和刻苦務實、積極進取的人格。

三、教學創(chuàng)新思路

教學創(chuàng)新必須堅持“以學生為中心”的理念。這種理念不但是要學生具備專業(yè)學習能力,還需完成自我認知并架構個人知識體系,這正是新工科對專業(yè)人才提出的新需求?！耙詫W生為中心”的教學理念是對傳統(tǒng)的以“教材、教師、教室”為中心的教學理念的變革,它包含“以學生發(fā)展、以學生學習、以學習效果”為中心的三個方面內容,是對師生在教學中地位的重新詮釋[8]。堅持這種理念最重要的是應該用全局化、系統(tǒng)化的思維來研究教學。

(一)以基于OBE為導向的教學目標為教學主線

在設計教學單元及任務時,必須首先考慮學生通過教育過程最后所能取得的學習成果。堅持以成果目標為導向[9],完善各教學環(huán)節(jié),創(chuàng)新教學設計,融入思政元素,真正達到新工科人才的培養(yǎng)要求。

(二)以基于BOPPPS的教學過程為教學手段

再好的課程目標,也需要循序漸進、步步為營的教學設計才能得以實現(xiàn)。通過課程引入(Bridge)、學習目標(Objective)、前測(Pre-assessment)、參與式學習(Participatory Learning)、后測(Post-assessment)、總結(Summary)6個環(huán)節(jié)[10],將教學單元目標做細做小做實,能夠在緊抓課堂節(jié)奏的前提下,及時掌握學生學習目標的實現(xiàn)程度。

(三)以基于TSCA的評價方式優(yōu)化評價過程,助力教學目標的制定和實現(xiàn)

“師生合作評價”(TSCA)是為產出導向法創(chuàng)設的新評價形式,旨在提高評價效率和效果[11-12]?！皫熒献鳌笔菐熒查L的最佳途徑。通過“師生合作評價”,教師指導的明確性增加了,指導過程也會不斷激勵我們設置更合理的教學目標與更科學的教學方式。

圖1 課程教學創(chuàng)新整體思路

四、教學創(chuàng)新實踐

(一)重構教學內容

為使課程更加符合培養(yǎng)應用型人才的要求,創(chuàng)新性的重構動態(tài)化課程內容體系,具體包括以下三個方面:

剔除重復贅余的內容,提升課程體系間的交叉融合性?；趯W科的交叉融合性刪除與前驅課程共性的、教條性的部分理論內容,聚焦于之前理解不夠透徹或需要細化的應用型知識進行詳細講解。

增加案例介紹及練習,理論聯(lián)系實際的同時加強前沿理論的學習。通過加入國內外較為先進的景觀設計、鄉(xiāng)村發(fā)展、土地整治、生態(tài)修復等案例,以及教師科研成果,增強課程的前沿性與趣味性,以科研反哺教學;通過加入地域性及日常性案例的練習,提升學生動手能力及理論聯(lián)系實際的能力。

廣泛全面地搜集思政元素材料,有機融入教學單元,潤物無聲。不再機械地將會議、報告內容、口號等生硬加入教學過程,而是從學生喜聞樂見的紀錄片、生活現(xiàn)狀、新聞報道等等渠道中廣泛搜集思政元素材料,與課程教學單元有機融合,在潛移默化中培養(yǎng)學生的職業(yè)認同感和使命感。將愛國情懷、創(chuàng)新精神、職業(yè)道德、社會責任感等思政元素有機嵌入,充分落實“大思政”[13]的育人體系。

(二)整合教學資源

首先,采用線上線下混合教學模式。線上平臺一方面可以供學生在線學習及下載資源,包括課程內容預習、復習,測試題的完成,作業(yè)所需案例資源下載和前沿展示及實際操作拓展資源下載;另一方面,可將上屆學生在學習中遇到的問題、獲得的成果等痕跡對下一屆學弟學妹開放,既能提高學生的關注度,又通過注意到學長之前在學習中遇到的問題和獲得的成果,以此激發(fā)學生的自主學習意愿。

其次,基于智慧教室這一新型教學空間,提高教學活動中內容呈現(xiàn)、環(huán)境管理、資源獲取、及時互動和情境感知的質量[14]。借助學習通課程群、QQ群、釘釘課程群等社交平臺,建立師生課上課下隨時交流的動態(tài)立體交際環(huán)境。

最后,積極探索實習基地、項目實習、競賽參與聯(lián)動培養(yǎng)方式,進一步提升學生學習的主動性和興趣,培養(yǎng)學生的實踐能力與職業(yè)素養(yǎng)。新工科背景下的高等工程教育要求高校必須充分結合校內外實踐教學體系,提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。產教合作下的實習基地建立,一方面能夠將工程實踐教育中理論知識與生產實踐相結合,將科研成果進行轉化;一方面也能激勵企業(yè)主動、積極地參與到產教融合的過程中,真正基于產業(yè)發(fā)展的需求合作實現(xiàn)人才的培養(yǎng),滿足企業(yè)的用人需要。

圖2 整合教學資源

(三)改革教學模式

基于“課前—課中—課后”三個環(huán)節(jié)對教學模式進行改革。

課前導學重在督促學生自己學習,熟悉知識并進行動手練習:課前通過開放平臺要求學生對下一節(jié)課的相關內容進行學習,在提供課程資源的同時補充適當?shù)陌咐Y源、閱讀拓展資源及實踐練習材料,在要求學生預習的同時布置具有一定難度的實際操作任務,通過適當?shù)膶W習壓力督促學生對學習內容進行熟悉及練習,擴大學生的發(fā)展空間。

課堂教學重在以學生為中心的教學設計。以學生為中心的課堂教學應在充分分析學情及學習所需達成目標的基礎上,科學設置教學內容,既重講授,也重參與,既重演示,也重互動。以學生所需、所想為目標,解決課前導學中發(fā)現(xiàn)的問題,以學生學習所需為課程設計重點,靈活地設置課程單元環(huán)節(jié)。同時基于“大思政”育人體系,將“體、美、勞”融入實踐教育過程中,引領學生拓展視野、啟迪思維,強技健體,培養(yǎng)學生吃苦耐勞精神和社會責任感。教學過程中將緊密跟隨產業(yè)發(fā)展情況的實際案例與學科理論原理相結合,幫助學生了解產業(yè)發(fā)展,提升職業(yè)競爭能力,同時激發(fā)學生學習興趣和科研能力,提升學生的學習效果。

課后作業(yè)重在促進學生的拓展思考與反思。課后通過修改完善課前學習任務和閱讀拓展資料,在牢牢把握學生問題及其學習“饑餓感”的前提下,激發(fā)學生學習興趣和科研能力,力圖使學生的認知層級掌握從單純的記憶上升到理解、分析和創(chuàng)新階段,提升學生的學習效果。同時鼓勵并幫助學生參加相關的學科競賽,夯實知識基礎、激發(fā)創(chuàng)造能力。除此之外,通過構建“學?？煞判挠?、企業(yè)可放心用人”的實習基地及企業(yè)導師制度,將通才教育與專才教育相結合,增加綜合性實驗和探究性專題,提供多樣化、個性化的實踐育人方案,提升學生的實踐能力。

(四)優(yōu)化過程評價體系

成績在一定程度上能夠反映學生達成課業(yè)目標的程度,是教師考查學生學習效果的重要標準,同時也是學生追求的主要學習目標。而創(chuàng)新完善理論和實踐并重的多樣化過程評價體系,能夠在刺激學生加大對實踐能力建設的重視程度的同時,更加全面地為教師提供考查學生能力獲取的指標。

課程以兩個維度和兩個側重點為抓手,創(chuàng)新理論與實踐并重的多樣化過程評價體系。

兩個維度:教師和學生。對于教師點評而言,將課上點評與課下作業(yè)點評相結合。通過采用線上平臺智慧學習數(shù)據捕捉學生的動態(tài)學情,掌握學生課上互動及平臺作業(yè)的參與及完成情況,將日常表現(xiàn)與作業(yè)成果同時作為過程化考核的元素,激勵學生的參與熱情。對于學生互評而言,要在教師的引導下,創(chuàng)建課上課下“有情有義有溫度”的點評模式,讓學生既有被關注的價值感,也有能表達的話語權,讓學生在互相評價中互相幫助、互相激勵、共同進步。

兩個側重點:理論聯(lián)系實際和實踐能力。對于概念原理的理解不能僅僅局限于僵硬的記憶認知,而應通過舉例、討論、角色扮演等方式使理論最大限度地服務于實踐能力的提升。同時,無論是平時作業(yè)還是測試,要多加入實踐及創(chuàng)新作業(yè)分值,并盡可能細化評價指標,培育學生嚴謹求實的工匠精神,迎合新工科對專業(yè)人才提出的新需求。

五、改革創(chuàng)新成效

以“土地利用工程”課程為例,通過課程教學創(chuàng)新改革,學生課堂氛圍有明顯提升。分析智慧學情課堂參與度時發(fā)現(xiàn):就2023屆學生而言,課堂參與互動的人數(shù)從學期開始的5人(占全班人數(shù)的17%)上升到學期末的29人(占全班人數(shù)的100%);人均每堂課參與互動的次數(shù)由學期開始的0.2次(占課堂總互動次數(shù)的2%)到學期末的7次(占課堂總互動次數(shù)的70%);平均課堂互動問題用時由學期開始的5′10″到學期末的2′30″。尤其在學生發(fā)現(xiàn)自己的學習差距時,這種改變尤為明顯。

將2022屆學生課程期末綜合成績與2023屆學生進行比較后發(fā)現(xiàn),60分以下人數(shù)由2022屆的15.68%下降到2023屆的10.34%,70-80分人數(shù)由2022屆的37.25%上升到2023屆的44.83%,80分以上人數(shù)由2022屆的17.64%上升到2023屆的31.03%,成績變化總體體現(xiàn)在補齊短板,拔高高度兩個方面(圖3)。

圖3 課程創(chuàng)新改革過程學生成績提升分析

課程創(chuàng)新改革后,學生的學習意愿,求知態(tài)度、職業(yè)認知、使命感都有較為明顯的正向改觀。學生在“第二屆全國大學生土地整治與生態(tài)修復工程創(chuàng)新設計大賽”中獲得二等獎兩項。在企業(yè)實習實踐中,均獲得了用人單位良好的評價,也為學生就業(yè)打下了堅實的基礎。

六、討論與展望

新工科的建設,勢必要經歷長期的教學改革實踐探索,為地方高校帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)[15]。在資源約束日益趨緊的前提下,只有搭建完整的知識體系,準確把握行業(yè)發(fā)展動態(tài),擁有系統(tǒng)的視野和持續(xù)的知識更新能力的人才,才能具備解決復雜問題的能力。

本次教學改革基于新工科建設背景,從重構教學內容、整合教學資源、改革教學模式、優(yōu)化評價體系四個角度出發(fā),打破傳統(tǒng)授課模式,強化課程與專業(yè)之間的融合,對土地利用類課程改革進行了探索。在下一步的工作中,將持續(xù)以“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0”為目標,一方面推動機器深度學習、VR技術在土地工程實驗實踐中的應用,以技術賦能教學[16];另一方面以項目為依托,打造“行業(yè)主管+龍頭企業(yè)+學校課堂”的鏈條式育人模式,為學生的學習、發(fā)展乃至就業(yè)創(chuàng)造更多的條件。