慕課在“土壤學與農作學”教學中的建設與思考

段曼莉 王全九 周蓓蓓 曲 植 單魚洋 孫 燕

西安理工大學 陜西西安 710048

慕課是指授課者通過網上在線講課的形式，讓學習者通過網絡進行無障礙的學習和深造，具有開放性的特征。慕課在為學習者帶來全新的學習體驗的同時，也為現行傳統的教育模式提出了新的挑戰，是面對面授課以來最大的改進。慕課利用錄制視頻的形式呈現，促使教學老師更加注重教學知識的重構、教學手段的創新和教學效果評價的多樣化，在一定程度上可以培養學生自主學習能力和創新思維能力，樹立教學過程“以教為重心，轉變以學為重心”的理念。慕課背景下，“土壤學與農作學”將傳統的課程教學模式與網絡在線的慕課教學相融合，實現優勢互補，提高教學質量，為學生營造方便共享的教學環境，使學生的學習途徑更多元化，促進老師和學生深層次的交流，使此課程的教學效果更上一個新的臺階。

一、建設“土壤學與農作學”慕課的必要性

“土壤學與農作學”是工科院校農業水利工程專業的一門必修基礎課，它的理論性和實踐性較強。但是，現階段，此課程的傳統教學存在一些問題。一是概念知識較多，很難全部用板書和PPT文字呈現。教師主動的傳輸和學生被動的接受不能使學生真正理解，并且不能調動學生的積極性。二是此課程的也涉及較多實踐問題，例如治理水土流失、改良鹽堿地、農田灌溉設計，都需要結合圖像、聲音和動畫講授具體案例。三是本課程的理論計算部分較抽象，課堂教學難以讓學生掌握和理解，需要學生課下復習和練習。針對這些問題，以慕課為背景下“土壤學與農作學”課程混合教學模式值得探索。

目前建成的農業水利工程專業相關的“土壤學與農作學”慕課中，本校僅有一門。開設相近課程“土壤學”慕課的有西北農林科技大學、四川農業大學、華中農業大學、浙江大學、南京農業大學、浙江農業大學等農業院校。它主要面向農學、林學類專業，系統講述土壤的重要性與土壤學的發展歷程、土壤的形成和演變、土壤的物質組成、土壤的形成發育過程、土壤的分類，以及土壤資源利用的開發等內容。另一相近課程“農作學”僅有西北農林科技大學開設線上課程，它是農學專業的一門專業課，系統介紹了農田種植制度、農田養地制度、農田防護制度、農作經營制度和區域農作制度等農作制度的基本理論和生產技術體系等方面的內容，但是對農業水利工程的學生來說，缺乏對農業灌溉和低產田改良的理論分析和工程實踐介紹，作物與水分的關系敘述相對較淺。因此，本校農業水土工程教學團隊針對農業水利工程專業，彌補傳統教學和現有相關慕課教學內容的不足，建成了綜合性較強的“土壤學與農作學”慕課，上線平臺為“智慧樹”和“雨課堂”，此課程于2019年開課，上課人數超500人。課程主要目標是使學習者理解土壤和作物水分生理等基礎理論；了解農業合理用水的知識和模型；掌握水與土壤肥力和作物生長的關系；能夠熟練運用專業知識開展農業生產中的灌溉節水工作；能夠運用現代技術辨析、分析和解決復雜農業生態問題；具備能夠實際解決土地整治問題的能力。加強學生運用科技進行綜合思考和深入分析生產問題的科學素養，“心系天下溫飽，筑夢糧食安全”的精神，愿為我國農業發展做出貢獻。

二、慕課背景下“土壤學與農作學”課程建設策略

(一)建設過程

(1)前端分析：首先，對農業水利工程學生的“土壤學與農作學”課程的學習目標、前期課程基礎、課程的重難點內容進行分析，將課程九章節的重要知識點進行梳理和拆分，共設定了22個核心內容，滿足慕課教學“小而精”的教學特點。其次，任課團隊認真研究這22個慕課內容，完善各內容的教學目標、教學設計和教學資料，將本課程的新理論、新方法、新技術融入慕課建設過程，深化了學生對基礎理論的理解，強化了定量分析和實踐能力的培養，提升學生應用現代技術解決實際問題的能力。例如在講授土壤含水量時，可結合現代先進的TDR技術和CT掃描技術來分析土壤原土中水分的含量和運動過程，使學生更形象地了解土壤性質和組成。最終要保證課程內容體系完整，能夠與時俱進，提升學生多學科、跨學科思維能力。在課程建設中加強課程思政建設，強化專業課程的育人功能。重視課程“理論—實踐”融合，強化學生實踐能力培養。

(2)慕課在線視頻制作：在錄制教學視頻前，準備好與課程相關的各種教學資料，尤其是核心內容的PPT和講稿，接著進行教學內容的腳本設計、課程素材和出境方式準備，然后根據教學團隊的要求確定拍攝人員和場地，溝通好視頻的時長和規格等具體工作。本課程的慕課是在西安理工大學虛擬演播室拍攝需要出境的內容。在制作視頻過程中，需要將出境人物進行摳圖，并與PPT視頻進行合成，最后配上語音和字幕，完成慕課視頻的制作。該拍攝方式很好地體現線上學習的可觀性，又能使重點理論知識生動呈現，達到教學手段豐富化和有趣化的目的。

(3)課程資源建設與應用：“土壤學與農作學”慕課在線課程的教學資料主要包括錄制的教學視頻，還有PPT文檔、配套的章節習題、課后思考和討論問題、測試答題等。此線上課程習題均以選擇題、填空題、陳述題的形式呈現在每個知識單元后，教學團隊的老師們可以隨時檢查學生們的答題情況，針對錯誤較多的習題，線下教學老師會在課堂上對相應的知識點進行講解，使學生真正清楚地掌握此知識點。考試環節有相應的試卷，學生在兩小時內完成，此測試也作為這門課的最終評價成績的一部分。慕課對于學生學習的時間要求比較自由，相應地，慕課學習也需要學生有一定的自主性，因此，調動學生的積極性，讓學生產生學習的興趣是至關重要的。

(二)教學過程

(1)構建互補的線上線下混合式課程教學模式：為實現課程的高階性、創新性和挑戰度，“土壤學與農作學”課程使用線上線下結合的方式授課。線下28課時課堂教學以基礎知識點為主線，講授與農業水利密切相關的土壤學和作物學關鍵概念和基礎理論，教師引導學生完成知識的梳理和完善。講授過程補充大量實踐案例，結合翻轉課堂，培養學生自主學習能力。線上12課時是將學生不易掌握的課程難點和國內外前沿知識理論作為擴展學習內容，結合線上主題討論，提高學生的綜合分析能力。通過線上練習和測驗對課程主要知識點進行強化鞏固和有效評測，追蹤學生的學習進度。線上線下結合的教學模式推進以教師為中心、知識灌輸為重點的傳統教學，充分增加學生的學習興趣，全面掌握課程的知識要點。

(2)構建多元化的實驗教學模式：本課程線下實驗教學采取多人同時授課、分組平行進行、實驗交叉互換等教學方法，訓練學生作物生理與土壤理化性質測定基本實驗技能。同時結合線上虛擬仿真實驗系統，通過線上操作模擬可變環境的農業生產水肥管理過程，利用線上線下混合式實驗教學模式加強學生的實踐動手能力和對實際問題的綜合理解能力。

“土壤學與農作學”線上線下混合教學模式圖

(三)評價過程

本課程采用Sneddon教授的多元評價方式對課程學習效果情況進行定性分析和定量考核。為了體現評價的公平性和提高學生的自律性，此課程的教學效果評價方式主要是以形成性評價為主、終結性評價為輔的評價機制。學生的課程最終成績可分為五個部分：自我學習及討論情況(10%)：根據學生線上觀看視頻和論壇發帖情況評定；課后作業完成情況(15%)：根據課堂教學和線上每章節學習后，學生完成老師布置的課后作業完成情況評定；基礎知識及理論(40%)：根據線下學生閉卷考試情況評定學生對課程基礎知識及理論的掌握效果；實踐能力測試(20%)：根據學生完成實驗課測試和線上虛擬仿真平臺測驗情況評定；創新能力提升(15%)：根據學生線上線下知識搶答、辯論和師生互動情況進行評定。

三、基于慕課的“土壤學與農作學”課程建設的思考

“土壤學與農作學”線上線下混合教學模式，取得了可喜成效。但是對混合式教學模式的探索永遠在路上，要建成完整高效的“土壤學與農作學”慕課，還需要做幾點思考和探索。

(1)由于“慕課”課程學習是學生個體行為，如果學生缺乏自主性，就會使慕課形同虛設，因此，開展線上的互動和交流對于學習者調動學生的學習熱情尤為重要。線上教師要進一步加強討論區的建設和及時互動反饋，線上測試的難易程度和趣味性也推動著學生學習的自主能動性。

(2)“土壤學與農作學”課程要求教學和實踐緊密聯系，要想真正使此課程的知識學有所用，需要有學生的反饋。未來可采取對已就業的學生問卷調查等方法，了解此教學模式的實踐效果，以及教學中存在的不足，最終要以學生能力和綜合素養培養為核心，進一步凝練提升學生創新實踐能力的教學模式。

(3)另外，隨著國家“鄉村振興”“黃河流域生態保護和高質量發展”等重大戰略的實施，“土壤學與農作學”慕課的線上內容也應緊跟時代，這就要求教師結合科學前沿，搜集相關素材不斷更新授課內容，并結合思政元素提升課程的素質目標，使學生能夠學有所用。

結語

結合慕課的教學方式打造“土壤學與農作學”線上線下融合教學體系，從教學手段、教學設計和教學效果評價上彌補了線下教學的不足。變學生的被動學習為主動學習，變教師為主體的教學方式為學生為主體的新型教學模式，充分地調動學生的學習興趣。注重“理論、方法、實踐”融為一體的教學方式，將新理論、新方法、新技術融入課程教學過程，提升了學生探索創新能力，也滿足了社會對應用型和創新型人才的迫切需求，為學生的未來職業發展奠定基礎。