新農科建設需求下農業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

（青島農業大學 農學院，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”問題作為全黨工作的重中之重，而涉農高校則是強農興農的“國之重器”。高等農業教育領域為發揮教育在鄉村振興中的支撐作用，逐步形成了新農科教育圖景[1]。新農科建設的舉措是將現代科學技術融入現有的涉農專業中，并且要布局適應新產業、新業態發展需要的新型涉農專業，為鄉村振興發展提供更強有力的人才支撐[2]。當前，新農科建設已經成為新時期涉農高校教育教學改革的重要方向[3]。

在新農科背景下，涉農類專業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]。“農業氣象學”是涉農類專業的必修課程和基礎課程，主要講授氣象條件與農業生產的相互關系，具有理論基礎堅實、實踐性強、與農業生產的關系密切、應用廣泛的特點[5，6]。但當前“農業氣象學”教學過程普遍存在知識本位的教學思想，缺乏有效培養學生問題解決能力和發展綜合素質的教學設計[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，但難以應用到生產實踐，難以有效服務農業生產[8]。

信息化教育，是運用現代信息技術，開發教育資源，優化教育過程，以培養和提高學生信息素養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”者轉變為學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”對象轉變為信息加工的主體、知識意義的主動建構者；教學過程由講解說明的進程轉變為通過情境創設、問題探究、協商學習、意義建構等以學生為主體的過程[10]。教育信息化已經成為國家信息化建設的戰略重點[11]，在信息化環境的支撐下，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“農業氣象學”理論課教學注入強大的活力，運用信息化教學能改變傳統的農業氣象學教學模式，充分發揮學生在學習過程中的主動性、積極性和創造性，激發學習興趣[13]。

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

圖1 新農科建設需求下農業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

新農科建設需要為鄉村振興發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，基于農業生產需求進行課程設計，即采用倒推法，從農業生產實際問題出發，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，將能力培養貫穿課程教學，實現由傳統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、重組教學內容

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

（一）增加大氣污染及氣候變化內容

近年來，隨著空氣質量的惡化，霧霾頻發，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、糧食減產等嚴重威脅了人類的生存和發展，是人類面臨的全球性問題。世界各國以全球協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。在教學內容調整中，增加大氣污染及氣候變化相關內容，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略和社會發展需求。

（二）增加農業氣象災害與防災減災技術內容

氣象是影響農業生產的最大因素，而不適宜的氣象條件會對農業生產造成嚴重影響。在新時期，氣候變化導致的極端天氣事件頻發，農業氣象災害加劇。明確主要農業氣象災害致災機理和發生規律，掌握農業氣象災害監測預警基本理論和方法，對防御、抵抗、規避、減輕氣象災害對農業的影響及轉移農業災害風險有重要意義。因此，在新課程內容體系下，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，增強農業生產系統的防災減災能力。

（三）增加農業氣象與農業綠色發展內容

圍繞農業綠色發展和循環發展需求，重點引入農業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、小氣候與環境基準、農業溫室氣體減排等內容，讓學生了解基于生產功能、氣候資源承載力和生態系統環境容量的紅綠燈制度，樹立循環農業模式和綠色技術體系意識。

三、創新教學方法

以現代教學理念為指導，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等現代教學方法，對授課內容進行加工和設計，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，實現核心教學內容的信息化

利用多媒體技術，將靜態的、二維的知識點轉變為由聲音、文字、動畫、圖像構成的動態的、三維甚至四維的知識素材。如繪制三圈環流的動態演示圖、臺風構造圖像展示及臺風移動路徑的動態展示等。

（二）建立情景案例庫，培養學生自主學習能力

根據課程模塊及授課內容提出問題情境，通過學生的自主探究和協調合作解決問題，讓學生學習和掌握隱含在問題背后的科學知識，培養學生獨立解決問題的技能和團結協作的能力。如分析冬季霧霾多發現象背后的氣象因素、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，構建個性化學習環境

根據課程模塊和知識點錄制在線課程資源，課前發布教學資源，發起討論或設置探究活動，充分調動學生的自主學習能力，實現對知識傳授和知識內化的顛倒安排，改變傳統教學中的師生角色，重新規劃課堂時間，構建出個性化協作式的學習環境，為學生提供更高質、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，以充分調動學生學習的主動性和積極性，全面激發學生的學習興趣，提高學生的綜合素質。

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，將農業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、追求卓越”的理想信念，有效提升教學的溫度。

新農科建設對農科人才培養提出了挑戰，同時帶來了機遇。在“農業氣象學”教學改革與實際過程中，我們發現借助現代信息技術，充分開發教育資源、有效優化教育過程、系統重塑教學內容，可實現教師教學差異化、學生學習個性化，實現以學生為中心的教學，提高知識學習與生產實踐的關聯度，有效助力新農科人才培養，為鄉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）