http://hljnykx.haasep.cnDOI:10.11942/j.issn1002-2767.2024.05.0094
王智慧,靳亞忠,吳瑕,等.“新農(nóng)科”背景下土壤肥料學線上線下混合式教學的應用
[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學,2024(5):94-98.
摘要:在當前信息化技術快速發(fā)展的背景下,基于互聯(lián)網(wǎng)的在線教育為教育教學改革和教學體系的構建帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)。融合線上線下的混合式教學模式是對網(wǎng)絡教學和傳統(tǒng)課堂教學兩種教學方式的優(yōu)勢互補與整合。本文以黑龍江八一農(nóng)墾大學專業(yè)基礎課土壤肥料學為例,依托超星學習通平臺,構建線上線下混合式教學模式,實現(xiàn)課前預習、課中互動、課后復習、實驗操作、全方位考核評價等多個教學環(huán)節(jié)有機結(jié)合,不僅有效提升學生學習主動性和積極性,而且強調(diào)過程性考核的重要性。新型教學模式有效促進網(wǎng)絡教育與傳統(tǒng)教育深度融合,進一步探索和強化課程內(nèi)容,強調(diào)學以致用,為新時期現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設培養(yǎng)具備堅實的理論基礎和富有創(chuàng)新能力的農(nóng)業(yè)應用型人才。
關鍵詞:新農(nóng)科;土壤肥料學;混合式教學;教學模式
收稿日期:2023-09-15
基金項目:黑龍江八一農(nóng)墾大學教育教學研究課題(NDJY2248)。
第一作者:王智慧(1984-),女,博士,副教授,從事土壤肥料學研究。E-mail:byndwzh@163.com。
通信作者:王洪義(1978-),男,博士,教授,從事環(huán)境生態(tài)學研究。E-mail:why021@163.com。
“新農(nóng)科”教育以農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展為核心任務,以科技創(chuàng)新為基礎,以服務產(chǎn)業(yè)需求為導向,以培養(yǎng)新時代卓越農(nóng)林新人才為目標。其中,“課程改革創(chuàng)新行動”提到讓課程理念新起來、教材精起來、課堂活起來、學生忙起來、管理嚴起來、效果實起來等要求,對傳統(tǒng)課程模式提出了新的要求。隨著信息化技術的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)教育模式不斷涌現(xiàn),如中國大學慕課、超星學習通、智慧樹、雨課堂等眾多線上平臺[1-2]。這推動了我國線上線下混合式教學進入蓬勃發(fā)展階段。
當前順應高等教育改革,傳統(tǒng)的“教師主體式”教育方式已顯然不能滿足新時代新農(nóng)科建設的需求[3]。當前互聯(lián)網(wǎng)的在線教育已趨于“常態(tài)化”,線上線下混合式教學的結(jié)合也促進了教學方式的多樣化[4-5]。土壤肥料學是基于土壤-肥料-植物-環(huán)境系統(tǒng)為核心的一門理論性和實踐性均極強的課程,該門課程采用線上線下混合式教學是十分必要的。根據(jù)“新農(nóng)科”背景下對農(nóng)林教育綜合改革要求和行業(yè)發(fā)展需求,緊密結(jié)合黑龍江八一農(nóng)墾大學(以下簡稱本校)園藝園林學院農(nóng)學類人才培養(yǎng)目標,有針對性地選擇教學內(nèi)容和方法,建立合適的土壤肥料學線上線下混合式教學模式,培養(yǎng)新時期應用型人才,是當前面臨的重要問題。土壤肥料學是各大農(nóng)業(yè)院校農(nóng)學類、生態(tài)類專業(yè)必修的基礎課,該課程讓學生掌握土壤肥料學基礎知識和實驗技術,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和科學素養(yǎng),為將來從事相關科學研究打下堅實的基礎。因此,本研究以學生為主體、教師為主導,將傳統(tǒng)的課堂教學和線上(超星學習通)教學資源相結(jié)合,構建了線上線下混合式教學新模式,探究其對學生自主學習能力、學習效果、創(chuàng)新能力的影響,為新農(nóng)科背景下土壤肥料學教學模式的完整構建提供參考。
1" 土壤肥料學課程教學現(xiàn)狀分析
土壤肥料學是高等院校農(nóng)林類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎課程,是專業(yè)課學習前必修的專業(yè)基礎課。該門課程是研究土壤和肥料的基本理論知識和基礎技術,系統(tǒng)地介紹了土壤物質(zhì)組成與結(jié)構、土壤理化性質(zhì)、土壤有機質(zhì)與土壤肥力、植物大中微量營養(yǎng)元素、植物營養(yǎng)吸收利用原理、主要肥料種類、性質(zhì)以及施肥方法等內(nèi)容。其教學任務和教學目標主要是培養(yǎng)學生運用土壤學的基本理論知識,結(jié)合地區(qū)實際情況,學會認土、評土、用土、改土的方法和措施;同時了解植物需肥特點、主要化肥和有機肥料的性質(zhì)作用,并結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際,掌握經(jīng)濟用肥和科學用肥的原理和方法,以指導具體的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。因此,具有很強的理論性和實踐性。
1.1" 理論課程教學情況
本校園藝園林學院的土壤肥料學課程開設于園藝、園林、設施農(nóng)業(yè)科學與工程等專業(yè)的大二第一學期,理論課程32學時。涉及土壤組成、土壤孔性和耕性、土壤有機質(zhì)、土壤膠體、土壤酸堿性、土壤養(yǎng)分特征,以及植物對大量元素氮、磷、鉀和微量元素的利用及其肥料的施用原理、復混肥料的種類及配制施用方法。教材共十三章內(nèi)容,既相互獨立又緊密聯(lián)系,大部分知識點理論性較強,抽象難理解。傳統(tǒng)的授課方式是PPT課件呈現(xiàn)主要內(nèi)容結(jié)合教師板書的形式講解。由于課程理論內(nèi)容過多,僅靠課堂有限的時間講授龐雜的知識點,學生很容易出現(xiàn)倦怠,并不能完全理解掌握全部內(nèi)容,同時限制了學生的課堂參與度和課本相關知識的拓展,導致部分學生對專業(yè)課程學習產(chǎn)生畏難情緒,內(nèi)驅(qū)力不足,學習積極性不高。從而極大地限制了學生獨立思考、理論聯(lián)系實際的應用能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。從教師角度講,單純的照本宣科使理論沒有著落點,以教為中心的填鴨式滿堂灌導致學生主觀能動性不強,缺少主動參與課堂教學的機會,教學效果大打折扣,同時教師也很難掌握學生學習的真實狀況,影響教學反饋及反思。
1.2" 實驗課程教學情況
土壤肥料學實驗是本專業(yè)學生接觸的第一門專業(yè)基礎課程實驗,實驗室的安全是實驗工作正常進行的基本保證。傳統(tǒng)教學方式只要求學生通讀實驗室安全法則,教師強調(diào)安全隱患后,學生便可進入實驗室操作。由于學生不了解實驗室常見安全事故的表現(xiàn)、成因及事故預防和處理措施,很難形成安全防范意識。土壤肥料學實驗課程僅8學時,結(jié)合理論課程內(nèi)容設置4個實驗。為了在有限時間內(nèi)保證實驗的順利進行,實驗教師已將前期試劑的配制、儀器的調(diào)試準備完成,教師只在課堂上講解實驗原理、操作步驟和結(jié)果計算等,而學生也只是按部就班進行模仿實驗操作。這種教學模式忽略了學生思維能力、動手能力、分析解決問題能力和團隊協(xié)作能力,弱化了科研實驗的全過程和科學素養(yǎng)的培養(yǎng)。此外,由于各種因素限制實驗內(nèi)容大多是驗證性實驗,缺少綜合性實驗。學生缺乏自主設計實驗和探索科學問題的平臺,限制了學生的創(chuàng)新能力和探索精神。
1.3" 課程考核評價方式
目前土壤肥料學課程考核方式相對單一,包括期末考試成績占總成績60%、實驗成績占總成績的10%、平時成績占總成績的30%(含課堂出勤、課堂表現(xiàn)和課后作業(yè))。這種方法偏重結(jié)果性考核,缺乏過程性考核,課堂內(nèi)外教師與學生之間的互動和交流較少,無法全面評價學生對課程內(nèi)容的掌握及運用情況。難以滿足將學生培養(yǎng)為應用復合型人才的目標需求。
2" 土壤肥料學課程線上線下混合式教學體系構建
在“新農(nóng)科”背景下,農(nóng)林院校培養(yǎng)人才目標是適應現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的有創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力、實踐技能等綜合型應用技術人才[6-8]。隨著現(xiàn)代信息化的飛速發(fā)展及其與教育教學領域的融合,助推了線上線下混合式教學的快速發(fā)展。通過對本校的專業(yè)基礎課土壤肥料學課程現(xiàn)狀的分析,以及對學生學習情況的調(diào)研,緊密圍繞以學生為主體,以教師為主導的教學理念,將傳統(tǒng)的課堂教學與網(wǎng)絡教學資源(如超星學習通等網(wǎng)絡平臺)相結(jié)合,構建了“新農(nóng)科”背景下科學高效的土壤肥料學課程的線上線下混合式教學模式。具體從教學形式、教學內(nèi)容、教學設計及考核方式等方面開展教學改革,綜合授課全過程(課前預習、課上講授、課后鞏固),考核全方位(在線測驗、課后討論、作業(yè)互評),互動全天候(師生互動、生生互動)等形式,調(diào)動學生自主學習的積極性、激發(fā)學生學習興趣、增加師生之間的交流,為將學生培養(yǎng)成為理論扎實、實踐精通的專業(yè)型人才提供支持,為“新農(nóng)科”建設的“五改變一重塑”提供助力[9-10]。本課程教材選擇為普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材,中國農(nóng)業(yè)大學出版社的《土壤肥料學》[11]。
2.1" 課前階段
“新農(nóng)科”建設對教學方法提出了更高要求,教師授課前可利用網(wǎng)絡平臺(如超星學習通、智慧樹等),布置課前線上預習。教師具體操作包括(1)上傳學習資料、教材、PPT課件、文獻以及具有生活性、趣味性、熱點的新聞、政策法規(guī)、最近前沿動態(tài)、優(yōu)秀人物事跡等與課程聯(lián)系密切的教學資源,形成課程專有的教學資源庫。上傳視頻如:植物營養(yǎng)學家張福鎖院士參加央視“開講啦”節(jié)目的公開課——植物營養(yǎng)甲天下;以及扎根墾區(qū)、奉獻墾區(qū)、一生致力于黑龍江省土壤保護事業(yè)的張之一教授事跡,將這些身邊優(yōu)秀科學家的故事分享給學生,厚植學生“愛農(nóng)”情懷。(2)設計線上學習活動,如話題討論、實踐打卡、預習測試等,檢驗學生的參與度和預習效果。(3)開展網(wǎng)絡互動,針對學生的疑問,及時進行解答和指導。(4)制定線上學習考核方案,如學習時間和時長、完成度情況等,掌握學生課前的自主學習狀態(tài),對沒完成課前預習的學生進行督促與提醒。學生通過課前的在線預習,觀看課程相關資料,交流討論,答疑測試等由被動式學習,轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃邮綄W習,既滿足不同學生個體的差異需求,又提高了學生的學習興趣,同時學生通過預習明確了課堂教學內(nèi)容的重難點,使課堂學習更具有目標性。
2.2" 課中階段
課堂考勤由線上簽到完成,教師設置簽到口令,學生按照相應要求完成,這種方式方便省時,也督促學生按時到課。授課開始可針對網(wǎng)絡平臺反饋的學生預習情況,有針對性地進行導入教學,結(jié)合問題和疑問講授,可以改善課堂教學效果,提升教學效率,緩解課程內(nèi)容多與課時少的矛盾,激發(fā)學生內(nèi)驅(qū)性學習動力。授課過程中為了充分了解學生對這部分內(nèi)容的掌握程度,可設置提問、搶答、投票、討論、測驗等環(huán)節(jié),提高學生的主動參與性,使學生注意力始終集中在課堂上。此外,應緊跟現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設步伐,注重農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際,將與課程相關的“綠水青山就是金山銀山”“三次全國土壤普查”“黑土地是耕地中的大熊貓”“碳達峰碳中和的中國承諾”等熱點引入課堂,拓寬課程內(nèi)容的深度和廣度,提升課程高階性以滿足不同層次學生學習需求。同時在教學中引入思政元素,加強專業(yè)知識和課程思政深度融合,培養(yǎng)學生懂農(nóng)業(yè)、愛農(nóng)村、愛農(nóng)民的“三農(nóng)”情懷,增強服務農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、服務鄉(xiāng)村全面振興的責任感和使命感,提升學生“學農(nóng)、愛農(nóng)、強農(nóng)、興農(nóng)”的服務能力,實現(xiàn)高?!傲⒌聵淙恕钡母救蝿眨?2-13]。
2.3" 課后階段
課程結(jié)束后,教師通過網(wǎng)絡平臺發(fā)布作業(yè),如上傳課堂筆記、重要知識點回顧、測試、討論(如為什么鋤頭底下有火有水?為什么莊稼一枝花,全靠肥當家?萬物土中生,有土斯有糧的科學原理等),通過這種方式了解學生課堂內(nèi)容的掌握情況。課后評閱的方式不僅限于教師批改,也可以是學生互評,提高學生的參與度,使學生認識到自己的不足,相互間取長補短[14-15]。課后延伸教學讓學生和教師的所有活動都有跡可循,學生可依此進行系統(tǒng)的總結(jié)和復習所學知識,教師也可依此進行教學反思,調(diào)整后續(xù)授課內(nèi)容和方式,不斷進行教學設計改進。
2.4" 實驗課程
實驗課程與理論課程有著同等的重要性,實驗課程的教學模式、內(nèi)容、設計、方法直接影響著學生動手能力和理論聯(lián)系實際的能力[16-17]。教研組經(jīng)過多年的摸索和總結(jié),根據(jù)課程特點和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要,對實驗內(nèi)容進行了整合、優(yōu)化,并采用線上線下相結(jié)合的方式開展實驗課程,制定符合課程培養(yǎng)目標、與實際應用相結(jié)合的實驗教學大綱。線上資源包括兩部分:一是,實驗課程的實驗指導、實驗報告、實驗操作視頻等,這部分便于學生課前預習,明確實驗原理、目的及直觀地了解實驗操作流程。二是,引入一些前沿的實驗,借助視頻授課、演示實驗等形式讓學生對先進的儀器設備有一個初步的認識,這不僅可以提高學生學習興趣,還為以后有科研意向繼續(xù)深造的學生打下基礎。如土壤全氮含量的測定,目前教學采用全自動凱氏定氮儀測定,但現(xiàn)在最先進的方法是采用連續(xù)流動分析儀測定,通過學習不同測定方法,可擴寬學生視野,激發(fā)求知探索欲望。實驗過程中,教師應規(guī)范實驗操作,與學生隨時交流討論,點評答疑解惑,指導學生完成實驗內(nèi)容,這樣可以保證在實驗操作、實驗過程、數(shù)據(jù)分析等方面有問題的學生及時修正。實驗結(jié)束后,學生及時整理實驗數(shù)據(jù),分析實驗結(jié)果,提交實驗報告,教師也能及時收取、批改實驗報告并反饋給學生,通過系統(tǒng)嚴格的要求,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的能力。
2.5" 考核方式
課程考核是檢驗學生學習產(chǎn)出的有效方式,評估學習產(chǎn)出是新農(nóng)科理念的重要環(huán)節(jié),可以有效地檢驗學生的學習成果。對學習過程和結(jié)果的全面評估一方面要考核基礎知識和專業(yè)技能,另一方面還要對學生的課前、課中、課后等環(huán)節(jié)進行全方位的評價,使考核結(jié)果更科學合理。土壤肥料學課程的考核包括平時成績、實驗成績、考試成績?nèi)糠?,占比?∶1∶6,平時成績主要反映學生平時學習狀況,如線上資料學習時長、參與問題討論數(shù)量、線上線下作業(yè)、課堂出勤、課堂筆記、測試練習等針對學生學習過程的考核。全過程多元化的考核方式,可以改變單一化的評價方式,發(fā)揮評價的激勵和改進功能,不僅激發(fā)學生學習積極性,還有助于教師不斷調(diào)整教學方式,優(yōu)化教學方案,實現(xiàn)“以學生為中心、以教師為主導”的教學理
念[18-20]。此外,還應該重視過程性考核內(nèi)容和成果性考核內(nèi)容的緊密聯(lián)系,培養(yǎng)學生成為理論扎實、富有探索創(chuàng)新能力的綜合性人才。
3" 土壤肥料學線上線下混合式教學案例
如表1所示,以土壤肥料學課程中“土壤有機質(zhì)”為例,詳細介紹其實施方案。
4" 教學效果
為了掌握學生對線上線下混合式教學模式的滿意度,對園藝園林學院設施農(nóng)業(yè)科學與工程專業(yè)2021級和2022級學生展開了調(diào)查問卷。統(tǒng)計問卷結(jié)果,顯示線上線下混合式教學效果顯著,學生對任課教師的滿意度較高,95%的學生認為線上線下混合式教學模式優(yōu)于傳統(tǒng)教學模式,不僅夯實了課程基礎知識,完善了知識體系,還提高了學習效率、激發(fā)了自主學習能力、分析問題和解決問題的能力。實驗方面,規(guī)范了實驗操作,提升了實驗動手操作能力,培養(yǎng)了專研探索精神?;旌鲜浇虒W還能使學生更多地了解土壤肥料學相關的國家方針政策、名人名家、學科前沿、發(fā)展動態(tài),擴展了專業(yè)知識面,堅定了對農(nóng)學類專業(yè)發(fā)展前景的信心[21-22]。同時學生上課狀態(tài)、學習風氣、精神面貌均煥然一新,考試及格率也明顯提高。
5" 結(jié)語
線上線下混合式教學模式是當下高校教育改革形成的一種“以學生為主體,以激發(fā)學生創(chuàng)新探索能力為最終目標”的新型教學模式。基于超星學習通的土壤肥料學混合式教學體系,將網(wǎng)絡教學與線下傳統(tǒng)教學完整結(jié)合,打破了時間與空間的局限性,充分發(fā)揮學生自主性學習,引導學生在信息時代運用大數(shù)據(jù)搜索學習資源,拓寬視野,將課程學習延伸到課堂以外,在探索過程中強化課程內(nèi)容,學以致用,培養(yǎng)學生思辨能力和探究精神,助力培養(yǎng)農(nóng)業(yè)應用型人才。通過線上線下混合式教學模式,大部分學生不僅學習了土壤肥料學專業(yè)知識,還掌握了一些相關科學素養(yǎng)及現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新技術、新方法,提高了專業(yè)能力和素質(zhì)。但線上線下混合式教學在具體實施過程中也存在一些問題,如自控力較差的學生對線上作業(yè)應付了事,缺少主動思考等。因此,在今后的教學中要不斷探索和改進,使土壤肥料學線上線下混合式教學模式不斷完善。
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Application of Online and Offline Mixed Teaching of Soil and Fertilizer Science Under the Background of New Agricultural Science
WANG Zhihui, JIN Yazhong, WU Xia, YAO Xuan, WANG Hongyi
(College of Horticulture and Landscape Architecture, Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319, China)
Abstract:Under the background of the rapid development of information technology, online education based on the Internet has brought new opportunities and challenges to the reform of education and the construction of teaching systems. The combination of online and offline teaching mode is the complementary and integration of network teaching and traditional classroom teaching. This article takes Soil Fertilizer Science, a professional basic course at Heilongjiang Bayi Agricultural University, as an example. Relying on the Chaoxing Learning Platform, an online and offline mixed teaching model is constructed to achieve pre-class preview, in-class interaction, post-class review, experimental operation, and all-round assessment and evaluation. The organic combination of multiple teaching links not only effectively improves students’ learning initiative and enthusiasm, but also emphasizes the importance of process assessment. The new teaching model effectively promotes the deep integration of online education and traditional education, further explores and strengthens course content, emphasizes the application of knowledge, and cultivates agricultural applied talents with a solid theoretical foundation and innovative ability for the construction of modern agriculture in the new era.
Keywords:New Agricultural Science;soil and fertilizer science;hybrid teaching;teaching model