科普互动式发展大学教育论文

2022-04-27

摘要:“环境生物学”是环境科学本科专业的基础课程,是生命科学与环境科学的新兴交叉学科,主要面向大学二年级学生。基于其实验性强以及学科交叉的特点,很适合使用研究性教学的方法。下面小编整理了一些《科普互动式发展大学教育论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

科普互动式发展大学教育论文 篇1:

双主体互动式教学模式在网络与通信技术课程中的应用

摘 要 网络与通信是电气工程的专业基础课,教学过程中存在课时有限,教学内容多,学生理解困难,课堂参与度低,注意力集中困难的问题。针对上述问题,课程组研究了双主体互动式教学模式,教师和学生均作为教学的主体,充分调动学生自主学习的积极性,以补充课内内容宽泛学生理解不了的难题。并依据双主体互动式教学模式对教学内容和教学形式进行了改进,提高了教学效果。

关键词 网络与通信教学 双主体互动 教学模式应用

The Application of Double Subjects Interactive Teaching Method

in the Course of Network and Communication Technology

SHI Yong, TAO Weiqing, LIU Ning

(School of Electrical and Automation Engineering, Hefei University of Technology, Hefei, Anhui 230009)

0 引言

通信技術是实现智能电网的基础,因此我校电气工程专业一直将网络与通信课程作为专业必修课。[1,2]但是在电气工程专业所有的必修课中,网络与通信技术是一个独立性很强的课程,没有其他相关课程作为基础,学习以后也没有其他专业课能及时用到通信知识,所以在课程内容的设置方面,要兼顾到通信原理的教学和通信应用的教学。通信本身就是一个涉及多种技术的交叉学科,利用电磁波、声波、光波等不同的形式,形成了很多不同的通信技术。而通信技术在电气工程中的应用也非常广泛,在电气工程领域,各种通信方式均有应用,所以在课程教学内容设置的时候,就存在学时少,教学内容多的问题,造成很多内容只能浅尝辄止,无法深入讲解,学生学习后对很多通信原理只是知其然不知其所以然。所以,课程组为解决这一问题,采用了双主体互动式教学模式,教师和学生均作为教学的主体,[3,4]充分调动学生自主学习的积极性,以补充课内内容宽泛学生理解不了的难题。

1 双主体互动式教学的内涵及优势

双主体互动式教学指的是教学过程中,教师和学生均为教学的主体。教师结合教学内容和教学目标,设计有效的教学形式,让教学过程变成教师和学生的平等交流和互动,让学生在教学中感受到自身的主体地位,提升学生学习的主动性,改变以往灌输式的教学方法。通过教学内容和教学形式的引导,带领学生主动去探求知识,结合应用场景去利用所学知识寻求解决问题的办法,带着问题再回到课程内容去学习知识。

相比于传统的教学方式,双主体互动式教学模式在大学教学中应用具有如下几点优势:

1.1结合应用前沿改善教学内容,提高学生的理解程度

传统的教学方式中,授课内容主要是讲授教材中的教学内容。传统方法的优点是教师备课容易,经典教材一般是经过多版修订,内容一般能做到由浅入深,并囊括本方向大部分基础知识,讲授内容的逻辑性较好,一次备好课,很多年不改内容。缺点是讲课方式单一,讲授过程照本宣科,认真学习的学生努力笔记,不认真的学生容易走神。其次是教学内容与工程应用脱离,教师没有将课程内容在当前的工程应用情况结合,学生不知道所学知识有何用处,很多理论完全处于架空状态。双主体互动式教学方法要求教师在备课的时候就从学生是学习主体的角度考虑,充分了解所授课程的工程应用情况,设计课程内容,从解决问题的角度引导学生认识所学知识的价值。通过合理的课程设计,引导学生带着目的学习,去思考和探究解决问题的方法,加深学生对所学知识的理解深度,做到学以致用,而不是单纯的考试拿学分。

1.2解决问题式互动课堂,提高学生参与的积极性

传统的授课方法,采用的多是灌输式教学方法,学生在课堂里是教学双方中被动的接受知识的一方,根据文献[5]的研究,大学中87%的学生课程中注意力集中时间低于80%,超过90%的学生认为原因是内容枯燥或者太难理解。此外有研究表明,人类注意力集中时间在30分钟以内最优,[6]时间长了就容易疲惫,我们的专业课往往是一次两节或者三节课,而且学生上完一门课紧接着又有下一门课,很难长时间保持注意力集中。双主体互动式教学通过课程的设计,将每节课设计为2到3个知识点,并以解决问题的形式来学习,在课堂上针对问题与老师展开讨论,一方面解决了满堂灌式教学造成注意力难以集中的问题,另外一方面也可以提高学生的参与教学的积极性,提高教学的效率。

1.3通过工程应用加强理论理解水平,提升学生的创造力

传统的被动式学习过程中,学生对所学知识往往处于知其然不知其所以然的程度,一门课上完,通常考完试学生就不再看这门课,很快会把被动式学习过程中所学习的知识忘记。双主体教学方式强调的是学生的主动学习,强调学生带着问题去寻求解决方法,通过主动的探究和解决问题,加深对所学知识的原理和应用方法的理解,有助于提高学生对理论知识的认知水平,并且有助于学生把知识应用到新的问题中,提高学生的创造力。

2 双主体互动式教学在网络与通信技术课程中的实践

2.1 改善教学内容,紧跟应用前沿

网络与通信技术是一门应用型的课程,双向高速通信是电网智能化的基础,随着智能电网的发展,对通信性能不断提出新的要求,因此新型的通信技术会不断被应用到电力系统通信中,例如新出现的5G通信技术,其在电力系统中的应用是目前的科研热点,并已经在部分电力系统监控和保护中得到应用,在不久的将来就会得到大规模的应用。[7]因此在教学中需要及时更新目前的教学内容,添加对新技术的介绍,让学生能够尽快接触和了解新技术,调动学生学习探知的欲望,将逐渐被淘汰的技术作为课程发展历史或者背景去介绍。

2.2 变革教学方式,利用网络资源

现在的大学生是和互联网一同成长起来的,天然地对互联网有很强的接受能力,他们习惯利用网络资源学习各种知识,在我们授课的时候,我们也可以改变传统的教学方式,利用网络课程和教学视频来作为课程的补充,例如现在的中国大学慕课有很多学校的优秀课程,哔哩哔哩视频网站也有很多专业课的教学视频及科普视频,在我们教学过程中,有些章节可以利用网络上的视频资源进行讲解,一方面提高教学的趣味性和可理解性,另外一方面也帮助学生收集学习资源,让他们在课外可以利用网络资源自主学习。

2.3 团队合作调研,自主解决问题

电气工程是一个工科专业,以培养电气领域复合型高级工程技术人才和管理人才为目标。在今后的学习深造和工作过程中,团队合作和自主解决问题的能力很重要。网络与通信技术包含的内容很多,在有限的教学时间内,无法将所有的技术和应用方法讲解清楚,特别是很多新技术的应用现状和应用方式,需要去大量查阅新的文献或者相关资料学习,为提高学生的解决问题能力,教学过程中设置了调研报告环节,针对教学内容,给学生提供十多个相关的通信技术在电力系统中应用的课题,让学生做课后调研,并按照规范撰写调研规范,记作平时成绩。调研团队限制在每组6人以下,分工合作,完成调研报告,既可以让学生通过广泛阅读调研深入了解通信新技术在电力系统中的应用情况,也可以通过团队协作锻炼学生的沟通和报告撰写能力。

2.4 多种沟通渠道,课内课外互动

传统的教学方式,除了在课堂上的沟通互动以外,课下很少有互动。此外,我们的学生从小学到高中都是应试教育过来的,很多同学不习惯主动在课堂上提问题。利用现在的各种社交软件,建立QQ群、钉钉群等多种群,给学生与教师更多沟通管道,让学生遇到问题可以随时和老师交流。由于疫情影响,2020年上半年,我们采用了网络授课,采用钉钉和雨课堂同步直播,QQ群辅助交流的形式,取得很好的教学效果,上课时,学生可以通过钉钉群直接提问,教师也可以通过钉钉群提问学生,做在线互动,课前通过QQ群和雨课堂提前发送课件供学生预习;课中通过雨课堂发布课堂测验同时起到点名功能,及时考查学生对课堂知识点掌握情况,也促使同學需要认真听课,雨课堂的选择题自动批改等功能减少了教师作业批改工作量;课后通过雨课堂布置作业,通过QQ群在线答疑。实践发现通过QQ向老师提问的学生比例明显提高,多数情况是学生通过QQ单独联系老师提问,如果学生所提问题比较具有代表性,教师把该问题整理出来发在QQ群中供其他同学参考,这种多渠道沟通方式取得了很好的效果。

3 总结

本文通过对双主体互动式教学的研究和实践,结合互联网和通信软件的教学,提高了学生在教学过程中的参与度,让学生在沟通和探索中深入理解所学课程的原理和应用场合,做到团队合作去调研探索解决问题的方法,带着问题主动学习,达到了很好的教学效果。今后将会进一步完善教学内容和教学方法,充分发挥双主体教学的优势。

参考文献

[1] 任雁铭,操丰梅,唐喜,等.智能电网的通信技术标准化建议[J].电力系统自动化,2011.35(3).

[2] 梁芝贤,邱小耕,安然.智能电网对通信的影响与需求[J].电力系统通信,2010,31(09):1-4.

[3] 唐汉庆,曹军,王强,等.师生双主体互动式教学法在研究生创新思维和能力培养中的应用[J].大学教育,2020(04):164-166.

[4] 牛汉钟.关于“双主体、互动式”教学模式的探讨[J].吉林省教育学院学报旬刊,2014(02):46-47.

[5] 杨伟文,蒋月婷,肖洪广,等.影响大学生上课注意力集中原因的调查和对策[J].中国高等医学教育,2012(12):44-45.

[6] 王涤非.大学生课堂注意力集中的管理策略分析[J].黑龙江史志,2013(09):230.

[7] 周雨宸.智能电网的关键技术及发展综述[J].通讯世界,2019,026(001):161-162.

作者:施永 陶维青 刘宁

科普互动式发展大学教育论文 篇2:

科研为导向的“环境生物学”研究性教学实践与思考

摘要:“环境生物学”是环境科学本科专业的基础课程,是生命科学与环境科学的新兴交叉学科,主要面向大学二年级学生。基于其实验性强以及学科交叉的特点,很适合使用研究性教学的方法。本文从当代“环境生物学”教学研究出发,结合“环境生物学”课程主讲教师的教学实践,提出新颖的教学思路:构建以科学素养为导向的“环境生物学”教学内容;以科研创新为导向的研究性教学方法;开展多种形式的科学研究活动。以此提高“环境生物学”的教学质量,培养具有科研能力和创新意识的高素质环境人才。

关键词:研究性教学;“环境生物学”;科研创新;科学素养

“环境生物学”是环境科学的重要分支学科,是环境科学专业的基础课程。“环境生物学”主要研究生物与人为受损环境之间的相互关系,学生通过对“环境生物学”课程的学习,可以掌握生物与受损环境之间相互作用的规律及其机理,以及利用生物进行环境监测和治理的相关理论和技术。该课程的基本原理和研究方法对其他专业课程的学习有着直接的影响,特别对学生的继续深造以及学术成长有重要的作用。基于学科交叉的特点,“环境生物学”也有助于拓宽学生的学术视野和知识结构,提高学生的综合素质。所以,“环境生物学”在环境类本科教学中受到普遍的重視。

一、“环境生物学”教学研究概况

“环境生物学”教学有一定的研究基础。研究人员从不同角度论述了“环境生物学”教学改革的目标以及重要性,并且以自身的教学实践为基础得出行之有效的教学规律。如程树培等从“环境生物学”的学科定位、教改原则、课程设置以及发展前景等方面论述了以激发学科兴趣和培养创新意识为目标的教学原则[1];董丽丽从精选教学内容,改进教学方法,注重实验教学等方面,结合自身的教学实践对“环境生物学”教学改革进行了有益的探讨,获得了一些有效的教学经验[2];肖鹏飞等结合东北林业大学环境科学专业的实际情况,从教学内容的调整,教学方法的改革,注重实践教学以及改革考核方式方法等方面提出了“环境生物学”课程改革的具体做法,并取得了良好的教学效果[3];魏素珍则专门探讨了如何在“环境生物学”教学过程中运用启发式教学、互动式教学,以及怎样促使科研和教学的有机结合[4];戴灵鹏从实验内容、实验教学方法和考核方式方面对“环境生物学”实验进行探索,提出了设计性实验、探究性实验的重要性[5];叶文玲等结合安徽农业大学《环境生物学》主讲教师的课程教学经历,从教学内容、授课方式、课程实验设置等方面对该课程的研究性教学进行了总结[6]。综合来看,目前很多“环境生物学”的教学研究主要集中于对教学内容、教学方法、实验教学以及考核方式进行探讨,其途径是通过更新教学内容,采取启发式教学、交互式教学、问题式教学,提高探究性实验比例等方式进行教学改革。这种教学方式的转变具有重要的意义,其实质是向研究性教学的方向迈进。

“环境生物学”涉及的知识面较广,需要有广泛的自然科学根基。同时,随着生命科学的飞速发展,“环境生物学”的理论知识、研究方法、技术手段不断推陈出新,日益呈现出高度综合化的发展趋势。所以,“环境生物学”也要不断与时俱进,完善和创新研究性教学的新内容。并结合自身的教学实践,推动其作为环境科学核心课程的快速发展。未来,针对“环境生物学”的研究性教学也将十分注重研究性教学方法的挖掘。教学方法是教学过程的核心环节,可以毫不夸张地说,有什么样的教学方法,就会产生什么样的教学效果。古今中外人才培养是灌输式的,还是启发式的;是以老师为主体的讲解,还是以学生为主体的提问,是关系到未来创新型人才的关键所在。在本论文中,作者提出了以科学素养为导向的“环境生物学”教学内容和以科学创新为导向的“环境生物学”教学方法,并开展多种形式的研究活动,以达到培养具有科研能力和创新意识的高素质环境人才的目的。

二、科学素养为导向的“环境生物学”教学内容

科学素养通常表现为科学的知识、科学的方法以及科学对社会的影响等方面。学生通过大学一年级普通生物学和环境科学概论等前置课程的学习,已经具备了基本的理论基础。“环境生物学”在此基础上,扩展到生物和环境的相互关系,通过生物学的理论和方法研究环境问题。这种相互关系理论并没有传统的生物科学或者环境科学那样成熟,有些知识处于探索阶段,有些知识没有经过充分的论证,甚至还存在较大的争议。这就要求我们在教学中注重从科学探索的角度去引导学生学习。

首先,教学内容应当注重学科前沿。以教材辅助教学,但要超越教材的知识架构。“环境生物学”教材多种多样,侧重点都有所不同,但往往知识体系比较陈旧。特别是随着生物技术的飞速发展,环境生物技术也日新月异。所以,教学内容中应体现学科发展前沿,将科研成果融入本科教学中。“环境生物学”的重点内容是受损环境对生物的影响、生物对受损环境的响应、生物监测及生物修复技术。在讲述受损环境对生物的影响时,应在介绍污染物对细胞膜、光合作用、呼吸作用、水分代谢和营养吸收,以及神经系统的损伤基础上,增加适度的当代科研问题。如“亲脂性有机污染物三氯苯酚诱导磷脂和膜蛋白组成导致猴肾体细胞的形态变化”、“重金属镉胁迫对植物抗氧化性水平和DNA损伤的影响”和“持久性有机污染物多氯联苯(PCBs)的神经毒性”等;在讲述生物对受损环境的响应时,可介绍“西葫芦对持久性有机污染物DDE吸收和解毒的生理和分子机制”、“在枣中1型金属硫蛋白响应重金属耐受性”和“乳酸菌降解微囊藻毒素及分子机理”等。在讲授生物监测和生物修复技术时,可附带介绍“附生地衣监测水泥厂附近的汞污染”、“观赏灌木监测城市环境中的化学元素”和“稻田紫色非硫细菌的鉴定和在重金属生物修复中的应用潜力”等。这些前沿性的内容以更加具体的形式增强学生对学科的理解,对当代科学问题的把握,以及对科学研究的兴趣。现在的科技进步速度超乎人类的想象,知识更新换代越来越快,这就需要教师在课堂上能更加灵活地更新授课内容。

其次,教学内容应当注重研究方法。在科学素养的要素中,科学的方法最为关键。美国著名的科普作家卡尔·萨根说过:“科学方法似乎毫无趣味、很难理解,但是它比科学上的发现要重要得多。”科学方法是科学素养中最重要的内容,公众理解科学,最重要的就是要理解科学方法并应用这些科学方法解决实际的问题。在讲述“环境生物学”时,要能通过内容为载体,适当地讲授科学的方法和技术。如现代科学的方法需要查阅文献资料,可教授学生通过有效的文献检索了解某个领域的研究成果,也可介绍数据库、软件和仪器设备等相关工具的使用方法,还可以让学生了解特定研究目标的实验方法。特别是科学的实验习惯,如对照实验的设计、实验的可重复性、实验结果的统计学分析等,这对于培养学生的科学素养具有重要的意义。

再次,教学内容应以科学问题为切入点。科学问题是在一定的背景知识中产生的,具有明确的指向性和解答域。科学问题是科学研究的前提,科学问题的提出是科学进展最重要的环节。在教学中可适当通过背景知识的介绍引入某些科学问题,既可以让学生了解科学问题的产生过程,又可以引起好奇心和求知欲,引领学生解决问题。如在讲授生物对污染物的抗性时,经过适当的背景介绍后,可以引入问题:为什么过度使用抗生素会导致致病菌的耐药性?以启发学生对问题的思考。进而引导学生对生物是如何调整自身以适应环境变化的深刻理解;在讲述生物修复技术时,通过一定的背景介绍后,可引入问题:为什么某些植物能够大量地吸收有毒重金属?这种对科学问题的思考事实上强化了学生解决实际问题的能力,比灌输式的传授知识要好得多。学生在这个思考和领会的过程中就会培养出良好的科学素养。

三、科研创新为导向的“环境生物学”教学方法

以科学素养为培养目标的研究性教学内容必然要求在教学方法上突破传统的以教师讲授为主的授课模式。大学和中小学的最大区别就是学生学习的自主性加强。不管是在课堂内还是课堂外,教学方法都要能够充分激发学生的主观能动性,通过教学要能引领学生主动地发现问题和寻找答案,这是科研创新的原动力。教师要引领学生,学生要自主学习,教师是学生的辅助者,而不要做学生的主导者。在实际的教学实践中,要想培养学生的自主性学习,实现科研创新的目标,就要采用互动式的教学方法。互动式教学就是要求学生在老师的适当指导下,完成学习任务。适当非常重要,它是基于学生本身的学习基础和学习意愿,而不是教师的知识基础和教学意愿。所以,互动式的教学应以学生体验为主,教师既不是演员,也不是导演,而是顾问。在教学的过程中,教师和学生可以平等地交流和探讨科学问题,教师以辅导者的角色协助学生发现和解决科学问题。当学生和教师对某些问题有不同的观点时,双方可以争论。不同观点的碰撞才能有创造性的火花,以激发创新思维,开发学生的创新能力。互动式的教学情景下,教师不仅要引领知识,还要引领自信,这样才能激发学生的问题意识和创新动力。更好的方式是教师在课堂上提出具有选择性的系列问题,要求学生在课后寻找问题的原由和答案,并在下一堂课上阐述对问题的解答。教师再以自己的专业知识做出更为完整的讲授,并且以互动的形式和学生探讨,从而使学生的科研创新意识得到有效的引导。

四、多种形式开展大学生研究活动

创新的科研能力不仅要求创新意识,还要有具体的研究实践,这样学生才具有真正的研究体验。特别是像“环境生物学”这种实验科学,怎样通过实验的手段验证对问题的猜想或者判断,又怎样在实验的过程中发掘新的研究问题,是真正培养学生科学素养和科研创新能力的强有力手段。教师可以通过适当安排为学生的研究活动提供便利。如在学生中组建3—5个人的“环境生物学”兴趣小组,引导他们从事某个具体的研究工作。如“湖泊沉积物反硝化细菌的分离和鉴定”、“金属硫蛋白基因的克隆和表达”和“蚕豆根尖微核试验评价水体的遗传毒性”等,这些研究实践对学生能力的提高有很大的帮助作用。高校大学生科技创新项目为学生研究能力的培养提供了很好的平台。引导学有余力、有兴趣的学生申请相关的研究课题,对其以后的学术成长有很大的帮助。这种课题既可以是学生自己的某种想法,也可以是教师研究项目的一部分。学生融入教师的科研项目为學生的研究体验提供了便利,但过度参与也会导致心有余而力不足。所以,教师重在引导学习方法和技术,培养思路,能否做出成果并非他们的主要目标。江苏省每年提供可观的经费支持高校大学生科技创新活动,重点项目支持上万元,这为一些小项目的开展创造了较好的条件。大学生毕业论文是大学教育的重要环节,也是研究实践的重要机会。学生在教师的指导下,完成研究任务,撰写毕业论文,使他们得到了初步完整的学术锻炼。不过,经验表明,学生在临近毕业时有就业或考研压力,常常难以很好地完成研究任务。所以,教师可在大二或大三就提供给学生研究平台,使他们能够在比较长的时间里开展研究活动。

参考文献:

[1]程树培,孔志明,尹大强,等.环境生物学高等教育改革研究[J].高等理科教育,2004,(2):69-71.

[2]董丽丽.《环境生物学》课程教学改革探索[J].黄山学院学报,2012,40(3):134-136.

[3]肖鹏飞,李永峰,程国玲.环境科学专业《环境生物学》教学改革与实践[J].中国校外教育旬刊,2014,(27):123-124.

[4]魏素珍.环境生物学教学方法探讨[J].中国西部科技,2011,10(21):76-77.

[5]戴灵鹏,黄南平,陈华林.环境生物学实验教学的探索与实践[J].教育教学论坛,2012,(29):14-16.

[6]叶文玲,樊霆,陈海燕,等.《环境生物学》研究性教学模式探索[J].科技信息,2014,(7):12-12.

Key words:research teaching;environmental biology;research innovation;scientific literacy

作者:伍贤军 李萍萍 朱咏莉 张银龙

科普互动式发展大学教育论文 篇3:

“互联网+”背景下农业高校农业气象学课程教学改革与实践

摘 要:在“互联网+教育”深度融合的背景下,安徽科技学院农业气象学课程组将互联网思维有机融入到农业气象学课程的教学改革与实践中,打破了传统课堂以知识传授为中心的教学模式,转变为以学生学习为中心的线上+线下混合式教学模式,显著提升了农业气象学课程的教学效果。

关键词:农业气象学;教学改革;农业高校;互联网+

Key words: Agro-meterology; Teaching reform;Agricultural university; Internet +

农业气象学是安徽科技学院涉农类6个专业的专业基础课,具有应用性广、实践性强等特点[1-2]。农业气象学学科理论复杂深奥,并且内容繁多、概念抽象,尤其是相关理论和应用发展日新月异,最前沿的科学成果及最新的科学认识并没有在教材中体现,教学内容需要及时更新,采用传统以“教师为中心”的教学模式,很难让学生在有限的课堂教学学时内完全熟练掌握课程内容,不利于当代大学生知识的获取,更不利于学生自主学习能力的培养。传统的以知识记忆、闭卷考试为主的考核形式,考核方式非常单一,评价效果不佳,不利于学生综合素质的培养。因此,如何实施教学改革,激发学生的学习兴趣,改善教学效果,一直是农业气象人所探求的目标。因此,在“互联网+”教育时代背景下,笔者将互联网思维融入农业气象学教学中,并就本课程在教学模式、教学内容、教学方式、教学资源等方面进行了改革和实践。

1 教学改革的主要内容

1.1 转变教学模式,顺应时代发展 目前农业高校农业气象学课程的教学大多还是以PPT 辅助的传统课堂教学形式,课堂教学以教师为中心,采取灌输式的教学方式讲述课本内容,学生对课堂的专注力不高,对农业气象学知识的认知能力也比较肤浅。在当前“互联网+”时代,这种传统的以知识传授为中心的教育手段和方式必须得到根本性的改革[3-5]。为此,安徽科技学院农业气象学课题组将互联网思维有机融入农业气象学课程的教学改革与实践中,以教师为主导、学生为中心的教育思想,依据课程标准以及应用型人才培养目标,确定教学目标、教学方法和学生预期学习效果,建立案例、习题库等学习资源,应用多媒体技术和互联网资源,采用现代教育技术制作课件、视频、微课等,建设课内与课外、线上与线下相结合的混合教学模式。

1.2 更新教学内容,融入课程思政元素 进入21世纪以来,气象学与其他学科(如遗传学、作物栽培学、环境生态学等)不断交叉融合,发展非常迅速,涌现出一大批优秀的科研成果,提升了人们对气象学本质的认识,然而这些最前沿的科学成果及最新的科学认识并没有在教材中体现。基于农业高校涉农专业应用型人才培养方向和目标,需要对现有教材内容进行更新补充。我国农业正处于从传统农业向现代农业转型的关键时期。在智慧农业、信息农业迅速崛起的背景下,农业领域急需大量的优秀农科专业大学生。然而,当代大学生涉农就业呈现明显的动力不足,尤其是相当一部分农科专业大学生不愿意投身到农村一线参与农业生产实践,因而涉农就业的人数比例在逐年递减,农业人才流失严重[6]。我国是人口大国,农业是我国基础行业,是国之根本、民族之命脉,需要大批量的优秀农业人才。因此,在授课期间通过思想意识的引导和价值观的培育,让农科专业大学生真正爱上农业,喜欢自己的事业,培养农科大学生知之深、爱之切的“三农”情怀,是我国农科院校思政教育的重要目标。鉴于此,在教学过程中融入课程思政、国内外农业气象领域的最新进展以及学院在农业领域取得的最新科研成果,对农业气象学课程的教学内容进行更新,并适时融入思政元素,實现价值塑造、知识传授和能力培养的人才培养目标。

1.3 改进教学方法,提升教学效果 随着“互联网+”与教育领域的深度融合,学生对于课堂活动的参与度较低,学生对课堂的专注力不高,不利于学生主体性和自主学习能力的提升,不利于学生对于农业气象学知识的认知能力提升[7-8]。因此,农业气象学课题组基于“超星一平三端”教学平台,以教师为引导、学生为中心,采用启发式、互动式、探究式等教学方法,运用项目导向、任务驱动教学模式,以学生自主学习为主;完成每个模块学习和项目实践之后,利用翻转课堂总结教学成果,让课堂变得更加丰富多彩,增强学生主动获取知识的意愿,实现从知识传授向能力和素质培养的转变。

1.4 完善教学评价体系,提升学生综合素质 传统的课堂教育主要采取结业考试+平时成绩或实验成绩等方式对学生的学习效果进行评价考核。然而,随着互联网技术的运用,这种考核方式显得非常单一,评价效果不佳[9]。因此,该课程的考核应采用多样化、灵活的考核形式,将线上答题与线下考核相结合,在学习通平台上追踪学生学习轨迹和学生学习情况,及时评价与反馈不同环节的学习效果。课程成绩由在线学习30%+线下研讨10%+期末考核60% 3部分组成。线上主要考核学习资源学习率、扫码签到、论坛互动、作业、测试及考试考核等,线下主要考核学生课堂、课后学习任务完成情况。这种过程与期末相结合的课程考核方式能够考察学生综合运用所学知识技能分析解决实际问题的能力。

2 教学改革思路、举措与效果

2.1 思路 以培养创新型人才为该课程建设的重要使命,进行农业高校“教研一体化”的创新型人才培养模式探索,以“互联网+教育”为依托,构建“以学习者为中心”的教学模式。

2.2 举措 课程教学资源优化:制作微视频资源,每个课程视频约15min,打造短而精的微课;制作导读与拓展资源,导读资源主要以PDF文本和PPT课件的形式呈现,拓展资源主要通过提供相关科普视频、网络链接、科研文献等实现教学资源的扩充;构建练习讨论资源,主要包括试题和主题讨论。构建网络教学平台:将课题组成员录制的微课视频、重点、难点、试题、农业气象学相关电子教材、中国大学慕课、国家精品视频公开课、气象学科普知识视频、网站、网址等教学资源进行整合,构建农业气象学自主学习网络平台。变革教学的设计理念:基于优化、整合的线上教学资源,实现课堂线下教学与线上自主学习的有机融合。构建科学合理的考核体系:通过行为考核、综合考核和成果考核,多元评价学生的学习成果,将教师评价、团队互评和学生互评相结合贯穿整个课程教学过程,实现全过程、多主体、多元化,依据可回溯的考核结果实现课程教学的持续改进。

2.3 效果 “互联网+”背景下的混合式教学改革改变了传统的学生被动接受知识的学习模式;以学生为中心和采用现代信息技术的教学方法,可以让任何人在任何地点、任何时间以任何方式轻松地获得各种学习资源,开展网络讨论、考核等交互活动,明确学习目标及重要性,改变了学习观念和态度,提高了学习兴趣和积极性;培养学生自主学习习惯,形成良好的学习氛围,教学效果显著提升。

3 教学改革的实践与应用

3.1 教学改革在课堂中的应用情况 本着“传授知识与价值引领”的核心思想,根据目前教材的内容,农业气象学课题组在教学过程中有机融入了农业领域、气象学领域及本学院的最新研究成果,开阔学生视野,增长学生知识。结合目前农业的发展状况、农业领域的发展前景以及国家对于农业政策倾斜及科研支撑,在教学中适时融入课程思政元素,培养学生热爱农业、热爱自己本专业的意识。在教学模式上,打破了传统的PPT课件+课堂讲授的单一模式,构建了以“互联网+”为依托的课内与课外、线上与线下相结合的混合教学模式。在教学过程中,注重教学方法和教学手段的灵活应用。不同模块采用不同的教学方法,理论知识部分采用基于超星学习通平台的课堂知识讲授+课堂习题/案例研讨,实践模块主要采用超星学习通平台的视频学习+课堂操作,进阶部分主要采用超星学习通平台+小组项目,开展自主式、探究式、研讨式的主动学习。在这种模式运行下,多种教学手段的灵活融入改变了学生学习的观念和态度,提高了学生学习的兴趣与积极性,培养了学生自主学习的习惯,形成了良好的学习氛围,教学效果显著提升。

在传统课堂授课情况下,课堂教育考核方式往往比较单一,主要采取平時成绩或实验成绩+期末考试等方式对学生的学习效果进行评价、考核。然而,在“互联网+教育”背景下,随着互联网技术在教学中的深度融入,这种考核方式就显得比较单一,评价不够全面,不能充分体现学生的综合素质。因此,该课程考核灵活运用多种考核形式,将线上学习与线下考核相结合,构建科学合理的考核体系。通过行为考核、综合考核和成果考核多元评价学生的学习成果,将教师评价、团队互评和学生互评相结合贯穿整个课程教学过程,实现全过程、多主体、多元化,依据可回溯的考核结果,实现课程教学的持续改进。

3.2 教学改革效果 在课程教学创新实施过程中,农业气象学课题组已在国内核心期刊发表相关教研论文多篇,在校级教学比赛中名列前茅,获批校级、省级教研项目、课程项目逐年增多。与此同时,因教学效果较好,在2020年疫情期间,气象课程组主讲老师应邀为全校师生做了一场有关“线上教学经验交流”的报告。在课堂教学中,注重采用翻转课堂、研讨式、访谈式、开放式教学方法和手段的灵活应用,提高了学生课堂参与度,转变了学生的学习方式,促进了学生的自主学习,激发了学生的创造性思维,扩大了学生获取知识的广度和深度。在教学考核中,采用多元化的考核,实现了从知识传授向能力和素质培养的转变,取得了良好的教学效果,在教学年度考核和教学考核中获优秀等次。

3.3 推广应用价值 经过课程创新教学改革后,农业气象学课程教学内容更加丰富,更加明确了以农业为主线的价值导向,真正实现了气象知识与农业生产、科研的深度融合;教学方法灵活多样,大大提升了教学效果;创建了一套完整的线上教学体系,提高了学生自主探索学习的能力,完全符合“厚基础、宽口径、个性化、研究型”高素质复合型人才的培养目标。同时,农业气象学教学团队充分利用学习通网络教学平台,充分利用网络资源及现有的教学资源,实现了教学内容的完整构建,形成了一套完整的线上教学体系,提高了学生自主探索学习的能力,形成了客观、公正的考核体系,具有很好的应用和推广价值。

4 结语

目前,该课程组在实施课程教学改革创新中已经形成了“互联网+”背景下的混合式教学模式,更新了教学内容,完善了教学方法和教学评价体系,教学效果显著提升。为了更好地利用“互联网+”在农业气象学中的应用,今后仍需进一步整合教学资源,充分发挥教学资源的优势;变革教学设计理念,线上线下交汇融合促进;进一步加强理论知识与生产实践的融合,以期农业气象学教学改革创新再上新台阶。

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作者:闫素辉 李树成 余利 邵庆勤 何克勤 胡能兵 张从宇

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