基于混合式教學的農業氣象學課程思維導圖設計

包格根，陳青春，蔣 鋒，周 琪

（仲愷農業工程學院 農業與生物學院，廣東 廣州 510220）

混合式教學不僅僅是對于線上、線下的學習環境進行了簡單綜合和疊加，而更強調了學習理論、學習資源、教育模式以及各種教學要素的有機整合。大數據時代，現代信息技術承擔著越來越重要的“教育責任”，信息技術與教育教學的融合，正在改變傳統的教育格局，影響世界的教育進程，現代教育逐步走向信息教育新樣態[1]。互聯網+的新型教育形式會是現代教育發展的必然趨勢，也會是推進我國基礎教育全面提質的內生力[2]。2020年自新冠肺炎疫情爆發以來，混合式教學在這段特殊時期內發揮了巨大的作用，后疫情時代更有超過半數的高校教師愿意采用這種“線上線下”混合式的教學模式[3]。思維導圖自20世紀90年代由孫易新博士引入我國來，逐漸成為提高教學效率的一大助力，其最新成果也不斷應用在教學上。

農業氣象學課程屬于農業學專業的基礎課程，是研究農業生產與氣象條件相互關系及其變化規律的一門綜合科學，是農業發展進程中，人們認知自然，借助自然規律，將其定格到耕種和收割循環體系中的智慧結晶。其主要研究與農業有關的氣象要素變化，揭示氣象要素對作物生長發育過程的影響規律。目前國內已有多個高校，如魯東大學[4]、山東農業大學[5]和青島農業大學[6]等均開設了在線開放精品課程資源供本科生學習。

1 基于混合式教學的理論課思維導圖設計

1.1 課程總體結構

本課程前期已建立了電子學習資源（微課、課件、練習題、參考資料等），但有待于進一步完善和規范。后疫情時代回歸面對面教學的同時也加入線上教學元素，目的是引導學生采用多種學習方法和學習資源自行構建知識脈絡。根據前期線下和線上教學經驗，并結合課程選用的由中國農業大學段若溪、姜會飛等[7]編著的《農業氣象學》（修訂版）教材，將課程分為七章節（不包含緒論）。32個課程學時是由24個理論課學時和8個實驗課學時組成，其中理論課線上學時和線下學時分別占12學時和12學時，占比分別為50%和50%（圖1），這種線上線下教學的學時分配是根據實際教學經驗并結合教學大綱和人才培養方案確定。

圖1 課程總體結構思維導圖（二級標題括號內代表線下教學＋線上教學學時，浮動標題括號內代表線下學時）

除了教學模式的混合，也有教學內容的混合。一個教學周期內，以課前預習、課后復習等任務的形式引導學生對在線開放精品課程資源進行學習，以鞏固知識點。由于緒論課程的重要性和特殊性[8]，因此采用面對面現場教學，建立起學生和教師之間良好的信任感，以及學生對課程充分的自信心。緒論涉及課程內容介紹部分，任課教師需介紹課程總體結構，線上線下教學如何開展，尤其是讓學生明確在線電子學習資源有哪些，如何獲取，線下學習如何開展學生自行選擇。

除第一章大氣、第五章氣壓和風外，其余章節的理論課教學均安排2個學時的線上教學。這是由于每個章節都會涉及一些復雜、但又很重要的方程，在有限的課堂時間內，采用板書或多媒體等教學手段對此類問題的講解效果不是很理想，因此采用現代教育信息技術對知識點進行線上講解，學生可通過線下自學的方式對知識點作進一步的鞏固。本文下一節將對線上講解作詳細闡述。目前由于技術原因，實驗8學時完全采用線下進行。2次實驗是針對幾個章節理論教學內容的實踐，并且與理論授課時間同步。關于實驗思維導圖設計詳見本文第2節。

1.2 章節內知識結構

各個章節思維導圖二級標題、三級標題與選用教材基本一致，適當在教材基礎上作了修改和補充。下面主要以第二章和第三章為例闡述基于混合式教學思維導圖的設計。第二章和第三章作為本課程的核心內容，需要掌握和理解的知識點眾多，涉及的公式也較多。通過章節思維導圖可以快速理清知識脈絡，學生根據三級標題，并結合課程講授、超星學習通已建電子學習資源和中國大學MOOC在線開放精品課程資源自己建構知識脈絡。第二章采用線上線下教學相結合的模式，2.1、2.4節采用線下教學模式，2.2-2.3小節采用線上授課的方式（圖2）。對于現場教學效果較差，宜采用線上授課。線上教學采用“錄播＋直播”的方式同時進行，錄播內容是學生課前需要完成的超星學習通預習任務，直播過程采用超星學習通或騰訊課堂平臺。第三章混合學習時2個在線學時是對重要內容的講解，其中線上講解過程采用與第二章同樣的方法。學生學習第二章和第三章時可結合福建農林大學農業氣象學[9]中國大學MOOC公開課相應章節進行知識的整理和歸納。

圖2 第二章課程思維導圖（一級標題括號內代表線下教學＋線上教學學時）

2 基于混合式教學的實驗課思維導圖設計

根據人才培養方案和教學大綱的要求，農業氣象學要求學生掌握農業氣象學的基本理論知識及其所在專業中的應用要領，并靈活地應用所學課程理論知識解決相關專業實踐中的問題。目前由于技術原因，實驗8學時只安排在線下進行，但必須體現混合教學元素，引導學生混合式學習和實踐。實驗時間雖然只有2次，但是由于實驗是穿插在理論教學過程中進行，并且要求學生在其他的時間自行練習并完成實驗報告撰寫，這就大大延長了學生線下思考的時間，達到實踐的目的。

通過對農業氣象學課程教學內容和教學模式的研究，采用理論與實踐相結合、線上與線下相結合，將課程內容融入大學生素質教育的教學思路，以及充分利用新技術、新平臺、新方法的教學模式來不斷嘗試和改進適合農業氣象學的教學方法，完善課程建設，相信在不斷提高教學質量和教學效果的同時，定能培養更多更好的創新型人才，進而更好地為農業生產與科研服務。

3 結束語

本文基于混合式教學對農業氣象學課程思維導圖進行了設計，重點闡述課程總體結構，第二章、第三章和實驗課思維導圖的設計。思維導圖的設計參考本課程選用的教材[7，10]，并且盡可能融入線上教學及電子資源，從而引導學生混合式學習，最終完成人才培養目標。目前學生的混合式學習效果有待統計分析，并加以完善和改進。實驗室以外的練習很大程度依賴于學生的主動性，并且教師和學生的溝通并不都是同步的，因此混合學習和實踐結果大打折扣。如果能將線下實驗借助現代教育信息技術，移植到線上教學，這不僅節省相應資源，并且學生課后可隨時進行練習，對練習結果進行及時地檢驗和分析，極大提高了學生的實踐興趣和能力。