新農(nóng)科建設需求下農(nóng)業(yè)氣象學信息化多元教學方法改革與探索

鄒曉霞，崔日鮮，孫筱璐，張玉梅

（青島農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學院，山東 青島 266109）

黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央始終堅持把“三農(nóng)”問題作為全黨工作的重中之重，而涉農(nóng)高校則是強農(nóng)興農(nóng)的“國之重器”。高等農(nóng)業(yè)教育領域為發(fā)揮教育在鄉(xiāng)村振興中的支撐作用，逐步形成了新農(nóng)科教育圖景[1]。新農(nóng)科建設的舉措是將現(xiàn)代科學技術融入現(xiàn)有的涉農(nóng)專業(yè)中，并且要布局適應新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)發(fā)展需要的新型涉農(nóng)專業(yè)，為鄉(xiāng)村振興發(fā)展提供更強有力的人才支撐[2]。當前，新農(nóng)科建設已經(jīng)成為新時期涉農(nóng)高校教育教學改革的重要方向[3]。

在新農(nóng)科背景下，涉農(nóng)類專業(yè)課程的教學目標必須走向多元化，才能滿足人才培育的需要[4]。“農(nóng)業(yè)氣象學”是涉農(nóng)類專業(yè)的必修課程和基礎課程，主要講授氣象條件與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的相互關系，具有理論基礎堅實、實踐性強、與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關系密切、應用廣泛的特點[5，6]。但當前“農(nóng)業(yè)氣象學”教學過程普遍存在知識本位的教學思想，缺乏有效培養(yǎng)學生問題解決能力和發(fā)展綜合素質(zhì)的教學設計[7]，過多關注教師的“教”，而忽視學習者的“學”，學習者難以將所學知識向真實情境有效遷移，導致學生掌握了知識，但難以應用到生產(chǎn)實踐，難以有效服務農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[8]。

信息化教育，是運用現(xiàn)代信息技術，開發(fā)教育資源，優(yōu)化教育過程，以培養(yǎng)和提高學生信息素養(yǎng)為目標的一種教育方式[9]。信息化教學模式明確以學生為中心，在教學過程中，教師由知識的傳授者、“灌輸”者轉變?yōu)閷W生主動獲取信息的幫助者、促進者，學生由外部刺激的被動接受者和知識的“灌輸”對象轉變?yōu)樾畔⒓庸さ闹黧w、知識意義的主動建構者；教學過程由講解說明的進程轉變?yōu)橥ㄟ^情境創(chuàng)設、問題探究、協(xié)商學習、意義建構等以學生為主體的過程[10]。教育信息化已經(jīng)成為國家信息化建設的戰(zhàn)略重點[11]，在信息化環(huán)境的支撐下，教師可以提升課堂魅力，增加課堂實效[12]。信息化教學可為抽象的“農(nóng)業(yè)氣象學”理論課教學注入強大的活力，運用信息化教學能改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)氣象學教學模式，充分發(fā)揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創(chuàng)造性，激發(fā)學習興趣[13]。

本文總結了筆者在新農(nóng)科建設需求下農(nóng)業(yè)氣象學信息化多元教學方法改革的經(jīng)驗和做法，旨在拋磚引玉。課程改革主要從轉變教學理念、重組教學內(nèi)容、創(chuàng)新教學方法、建立多元考核和挖掘思政元素等五方面入手（圖1）。

圖1 新農(nóng)科建設需求下農(nóng)業(yè)氣象學信息化多元教學方法

一、轉變教學理念

樹立以“應用為目標、實踐為主線、能力為中心”的教學理念，指導教學改革的探索與實踐。

（一）以應用為目標

新農(nóng)科建設需要為鄉(xiāng)村振興發(fā)展提供更強有力的人才支撐，需要更多掌握真才實學的應用型人才。在課程改革中，基于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求進行課程設計，即采用倒推法，從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際問題出發(fā)，構建課程模塊，設計教學活動。

（二）以實踐為主線

簡化不必要的理論，堅持實踐為重、理論夠用的原則進行課程建設。在課程教學中，遵循理論來自實踐的原則，結合信息技術制作高水平教學課件，插入大量教學案例，融入最新研究進展，將抽象的理論直觀化，把真實的情境搬進課堂，以激發(fā)學生的學習興趣。

（三）以能力為中心

堅持“以能力為中心、以學生為主體”的原則設計課堂教學，將能力培養(yǎng)貫穿課程教學，實現(xiàn)由傳統(tǒng)的以教師為主體的知識傳授型教學模式向以學生為主體的能力培養(yǎng)型教學模式的轉變。融教、學、實踐于一體，邊實踐邊學，實踐學習交替，引導學生進行全方位學習。

二、重組教學內(nèi)容

在新農(nóng)科建設需求下，重組教學內(nèi)容，使課程更具時代特征，滿足時代需求，有效提高教學的寬度，主要改革內(nèi)容如下。

（一）增加大氣污染及氣候變化內(nèi)容

近年來，隨著空氣質(zhì)量的惡化，霧霾頻發(fā)，危害加重；另外，由于全球氣候變化導致的冰川融化、海平面上升、極端天氣氣候事件多發(fā)、糧食減產(chǎn)等嚴重威脅了人類的生存和發(fā)展，是人類面臨的全球性問題。世界各國以全球協(xié)約方式減排溫室氣體，我國也提出碳中和、碳達峰目標，并被寫入政府工作報告。在教學內(nèi)容調(diào)整中，增加大氣污染及氣候變化相關內(nèi)容，明確大氣污染及氣候變化的成因、影響及應對措施，以滿足新時期國家戰(zhàn)略和社會發(fā)展需求。

（二）增加農(nóng)業(yè)氣象災害與防災減災技術內(nèi)容

氣象是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最大因素，而不適宜的氣象條件會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成嚴重影響。在新時期，氣候變化導致的極端天氣事件頻發(fā)，農(nóng)業(yè)氣象災害加劇。明確主要農(nóng)業(yè)氣象災害致災機理和發(fā)生規(guī)律，掌握農(nóng)業(yè)氣象災害監(jiān)測預警基本理論和方法，對防御、抵抗、規(guī)避、減輕氣象災害對農(nóng)業(yè)的影響及轉移農(nóng)業(yè)災害風險有重要意義。因此，在新課程內(nèi)容體系下，重點針對干旱、洪澇、低溫冷害、高溫熱害、大風冰雹等災害開展教學，增強農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的防災減災能力。

（三）增加農(nóng)業(yè)氣象與農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展內(nèi)容

圍繞農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展和循環(huán)發(fā)展需求，重點引入農(nóng)業(yè)氣候資源承載力與種植制度、氣象條件與投入品、病蟲害氣象、小氣候與環(huán)境基準、農(nóng)業(yè)溫室氣體減排等內(nèi)容，讓學生了解基于生產(chǎn)功能、氣候資源承載力和生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境容量的紅綠燈制度，樹立循環(huán)農(nóng)業(yè)模式和綠色技術體系意識。

三、創(chuàng)新教學方法

以現(xiàn)代教學理念為指導，堅持以能力為中心、以學生為主體、以信息技術為支持，融合PBL、翻轉課堂、SPOC等現(xiàn)代教學方法，對授課內(nèi)容進行加工和設計，改善師生間信息傳播與互動的形式，激發(fā)學生學習的主動性和積極性，有效提高教學的高度，主要方法如下。

（一）利用信息技術，實現(xiàn)核心教學內(nèi)容的信息化

利用多媒體技術，將靜態(tài)的、二維的知識點轉變?yōu)橛陕曇簟⑽淖帧赢嫛D像構成的動態(tài)的、三維甚至四維的知識素材。如繪制三圈環(huán)流的動態(tài)演示圖、臺風構造圖像展示及臺風移動路徑的動態(tài)展示等。

（二）建立情景案例庫，培養(yǎng)學生自主學習能力

根據(jù)課程模塊及授課內(nèi)容提出問題情境，通過學生的自主探究和協(xié)調(diào)合作解決問題，讓學生學習和掌握隱含在問題背后的科學知識，培養(yǎng)學生獨立解決問題的技能和團結協(xié)作的能力。如分析冬季霧霾多發(fā)現(xiàn)象背后的氣象因素、觀測并分析學校不同位置風速的變化、通過小組協(xié)作讓花卉提前或延遲開花等。

（三）錄制在線課程資源，構建個性化學習環(huán)境

根據(jù)課程模塊和知識點錄制在線課程資源，課前發(fā)布教學資源，發(fā)起討論或設置探究活動，充分調(diào)動學生的自主學習能力，實現(xiàn)對知識傳授和知識內(nèi)化的顛倒安排，改變傳統(tǒng)教學中的師生角色，重新規(guī)劃課堂時間，構建出個性化協(xié)作式的學習環(huán)境，為學生提供更高質(zhì)、高效、便利的教育資源和學習機會。

四、建立多元考核

實施以考評促學習的考核方案，建立與多元教學方式相配套的多元考核方式。將過程考核與結果考核并重、線上考核與線下考核相結合，使成績評定更真實、合理。如結合超星學習通、藍墨云班課、雨課堂等移動終端智慧教學工具，實時了解并檢測學生學習效果，并有效記錄和分析相關學習信息，實現(xiàn)即時互動與反饋、學習行為可跟蹤、過程的激勵與評價，著重從學生課前學習主動性、課堂學習活躍度、課后問題探究深度等方面對學生進行綜合評定，以充分調(diào)動學生學習的主動性和積極性，全面激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的綜合素質(zhì)。

五、挖掘思政元素

在授課的全過程（課前、課中、課后）充分挖掘思政元素，實施“三段浸潤式思政教育”。課前，設置課前寄語，分享名言警句，給學生傳授為人處世的道理；課中，將農(nóng)業(yè)和氣象科學家的個人奮斗史融入課堂教學，讓學生在學習知識的同時感受科學家嚴謹認真、攻堅克難、勇攀高峰的不懈奮斗精神；課后，設置拓展問題，引導學生在問題探究過程了解國際形勢、知曉國家需求，樹立“矢志三農(nóng)、追求卓越”的理想信念，有效提升教學的溫度。

新農(nóng)科建設對農(nóng)科人才培養(yǎng)提出了挑戰(zhàn)，同時帶來了機遇。在“農(nóng)業(yè)氣象學”教學改革與實際過程中，我們發(fā)現(xiàn)借助現(xiàn)代信息技術，充分開發(fā)教育資源、有效優(yōu)化教育過程、系統(tǒng)重塑教學內(nèi)容，可實現(xiàn)教師教學差異化、學生學習個性化，實現(xiàn)以學生為中心的教學，提高知識學習與生產(chǎn)實踐的關聯(lián)度，有效助力新農(nóng)科人才培養(yǎng)，為鄉(xiāng)村全面振興提供更強有力的人才支撐。

（課題組成員：孫雪芳、萬雪潔、王碧勝）