摘" 要:網絡教學是伴隨著互聯網技術發展而來的一種新型教學模式,新型冠狀病毒感染疫情的發生使得網絡教學及其相關資源得到了充分的發展與利用。土壤肥料學課程網絡教學及其相關資源在近些年有了充分發展和積累。但土壤肥料學課程與其他理論課程不同,更加注重培養學生的實踐能力,因此,目前土壤肥料學課程的網絡教學正由單一的網絡教學模式向多模式復合型教學模式發展。該文以土壤肥料學課程混合教學模式為例,探討土壤肥料學課程網絡教學及其資源在課前、課中和課后的應用,以激發學生的學習興趣,培養學生自主學習、動手和實踐的能力。
關鍵詞:網絡教學;網絡資源;農學;教學改革;教學實踐
中圖分類號:G642" " " " 文獻標志碼:A" " " " " 文章編號:2096-9902(2023)08-0121-04
Abstract: Online teaching is a new teaching model that has emerged with the development of Internet technology. The outbreak of the COVID-19 pandemic has led to the full development and utilization of online teaching and related resources. In recent years, online teaching and related resources of Soil and Fertilizer Science have been fully developed and accumulated. Different from other theoretical courses, however, Soil and Fertilizer Science focus on cultivating students' practical abilities. Therefore, the online teaching of Soil and Fertilizer Science is currently developing from a single online teaching model to a multi-mode compound teaching model. Taking the mixed teaching mode of soil fertilizer course as an example, this paper discusses the online teaching of soil fertilizer course and the application of its resources before, during and after class, in order to stimulate students' interest in learning and cultivate students' autonomous, hands-on and practical abilities.
Keywords: online teaching; network resources; agronomy; teaching reform; teaching practice
土壤肥料學課程是農學專業的學科基礎課程之一,是面向植物生產類專業開設基礎課程之一,是提高學生對土壤肥料科學領域關鍵問題與知識點的理解與認識的重要基礎課程。根據專業培養目標和畢業要求,通過本課程使學生掌握土壤肥料學課程的新理論和新技術的研究方法與研究進展,培養學生具備跟蹤土壤肥料科學領域的研究動向及最新的資料、理解和綜合分析問題的能力。以提高土壤肥力為中心,研究土壤肥力發生發展的規律,了解各種養分對植物的作用和植物對各種養分的需求,明確土壤、植株和肥料的關系。掌握主要化肥和有機肥的性質、作用及其在土壤中的轉化關系和施用原則。結合我國農業發展實際,學會經濟用肥和科學施肥的原理和方法,突出應用理論、應用技術的傳授。充分理解國家在農業土壤保護及化肥減量增效方面的方針、政策和法規,能夠理解和評價針對土壤肥料科學相關問題對環境、社會可持續發展的影響。綜上,土壤肥料學課程既是一門重要的農業知識專業課程,同時也要求學生具有很強的實踐能力。然而隨著新型冠狀病毒感染疫情(以下簡稱新冠疫情)的爆發,線下教學受到諸多因素的限制,加之教學理論課時減少,實驗實踐教學內容增多情況下,教師如何完成教學任務、提高教學質量是目前迫切需要解決的問題。
網絡信息技術的不斷革新,催生了網絡教學的發生和發展,相關的網絡教學資源大量積累,如慕課、各大平臺開發的視頻公開課和微課等。這些網絡教學及其資源的發展使得傳統課堂不再受時間、地點的限制,這些網絡教學方式使得廣大學生未因外界因素的影響而停止學習,但人們也逐漸發現了網絡教學及其資源相比于傳統課堂也存在一定的缺陷,如師生缺少互動、師生無法及時溝通和學生容易受到干擾等,如何在線下教學恢復為主流趨勢的大環境下充分利用網絡教學及其資源的優勢避免其缺點需要教師的思考。特別是針對一些實驗實踐較多的課程,任課教師更應該思考這一問題,如涉農的很多專業,因為很多學生以后要走入農業生產一線,要求學生必須具備一定的解決生產實際問題的能力而非僅僅具有純粹的理論知識。本文以土壤肥料學課程教學為例,探討土壤肥料學課程網絡教學及其資源在課前、課中和課后的應用,以激發學生的學習興趣,培養學生自主學習、動手和實踐的能力。
1" 網絡教學及其資源發展概況
新冠疫情的爆發不僅影響了人們的身體健康,還對全球各行各業產生了前所未有的沖擊。其中,教育是受到影響最為嚴重的行業之一。隨著疫情的不斷蔓延,傳統的線下教學不得不暫時停止,這也為在線教育的發展提供了一個絕佳的機會。尤其是對于高校教育而言,網絡教學在這場疫情中起到了舉足輕重的作用。隨著各大高校紛紛轉向線上教學,學生們得以在家中獲得教育資源,繼續其學業,從而不至于因疫情耽誤學業。同時,網絡教學也為高校提供了一個更加靈活多樣的教學模式,學生可以根據自身的情況自由選擇課程和學習時間,提高了學習的效率。網絡教學資源也為高校教育的順利進行做出了巨大的貢獻。各大高校通過建設線上教學平臺,積極開發各種教學資源,如在線課程、教學視頻、學術講座等,讓學生可以隨時隨地獲取教育資源,滿足學生的學習需求。這也為高校教育提供了一個更加便捷、快速的信息傳遞方式,為學生們打開了更廣闊的學習空間。網絡教學在新冠疫情中起到了不可替代的作用,不僅幫助高校順利開展教育教學活動,也為學生們提供了更加便捷、多樣的學習方式,讓教育資源得以更好地服務于人們的學習需求[1]。
網絡教學的發展可以追溯到網絡興起的初期,教育工作者在教學過程中使用到了網絡技術如郵件、論壇和WEB教材等,這些工具目前在教學中仍然在應用,但這些工具是知識的簡單傳遞,無法實現即時的師生互動。隨著網絡技術飛速的發展,近些年網絡出現了開放課程這種網絡學習模式,網絡課程可以分為狹義網絡服務平臺和廣義網絡服務平臺,如世界大學稱網絡服務平臺為狹義網絡平臺。近幾年應用較多的如慕課平臺、微信公眾號等。斯坦福大學在2011年開創了在線課程是網絡在線課程的里程碑。2013年網絡在線課程在中國得到了廣泛的推廣。新冠疫情爆發后,網絡教學得到了充分的發展,目前網絡教學按照開課方式可以分為2類:一種是限定時間的直播教學;另一種是提前制作好課程,學生按任務點來完成學習過程[2]。2種網絡教學方式各有優缺點,如網絡直播教學師生互動更加方便,但需要強大的網絡環境和后臺直播及互動的軟件;錄播課程則具有時間靈活性,對網絡和軟件要求不高。不可否認網絡教學及其相關資源在疫情期間起到了不可替代的作用,但相對于傳統教學而言,也具有一定不足,如一些對教學設備要求較高或實踐要求較高如土壤肥料學課程的實驗課,網絡教學很難達到線下教學的質量[3]。
2" 網絡教學及其資源在土壤肥料學課程理論課教學中的應用
為了解決網絡教學及其資源在土壤肥料學課程教學過程中的不足,筆者在疫情期間通過不同模式的網絡教學及網絡資源對土壤肥料學課程教學效果和學生反饋進行了實踐。筆者及所在教學團隊開設了多門網絡課程,通過在線視頻授課、線上互動、在線作業等多種方式,為學生提供了更加靈活和多樣化的學習體驗。此外,筆者及所在教學團隊還建設了多種網絡資源,如教學網站、在線圖書館、科研數據庫等,為學生提供了更加豐富的學習資源和學術信息。其中,筆者于2020年在慕課平臺建立了揚州大學土壤肥料學SPOC課程,該課程成為農學、農區、園藝等專業開設的專業基礎課程,先后被評為國家精品課程、國家精品資源共享課,課程內容積聚了團隊教師的智慧與精力,課程的內容科學先進,實踐性較強,既重視基本理論知識,又注重吸收近年來土壤肥料學研究的新成果和新方法。該課程目前已經連續3年實施了春、秋2個學期,選課人數已達到近400人次。
通過對2020年春季學期開設土壤肥料學錄播SPOC課程的農學、區域、種子、園藝和草業專業學生進行訪談發現,土壤肥料學課程是針對涉農學院低年級學生開設的一門專業課程,課時在38~64學時之間,主要包括理論教學課時和實驗實踐教學課時(實驗教學在0~16課時之間),授課班級規模較小,教學內容以圍繞指定教材為主,考核方式以考試為主。通過總結發現,不足之處主要是教師以錄播方式授課,學生課堂參與度低,課程內容較為枯燥,學習效果不佳。針對以上問題,筆者綜合其他優秀教學方法,2020年秋季學期對課堂教學方式進行了改革,以錄播教學方式在土壤肥料學課程理論課教學過程中融入在線直播教學方式,提升了學生課堂參與度,促使學生主動學習課程中的重點知識,提高了學生的學習效率。具體方式是錄播的SPOC課程與在線直播課程有機融合,互相補充。在線直播課程之前,讓學生自學錄播課程教學視頻,對直播課程主題內容有大體了解,相當于課前預習,平臺可以看到學生學習情況。教師還可以針對不同章節的側重點開闊學生的視野,利用豐富的網絡教學資源去查詢相關知識點不僅僅限于自己開創的錄播SPOC課程,也不限于慕課平臺。在線直播課程時針對不同專業學生,講解的側重點不同,此外更注重實踐與時事政治,讓同學們更關注國家農業方面的方針政策。直播課程中更關注學生互動環節,使學生緩解大量網絡課程帶來的疲倦,更注重學生的感受,不讓學生對理論知識感到枯燥,更有欲望去吸取新知識。通過這些網絡教學和網絡資源的應用,筆者取得了良好的教學效果和學生反饋。許多學生反映,通過在線視頻授課和線上互動,更容易理解和掌握土壤肥料學的知識點,而且也能夠更好地參與課堂互動和討論。此外,筆者還通過網絡作業、考試和測驗等方式對學生的學習成果進行了評估,獲得了較為準確和客觀的學習成果和教學反饋。為活躍課堂氛圍提高學生參與度,教師要開發網絡教學平臺的互動工具,比如回答問題可以通過彈幕、手機搶答或者翻轉課堂等方式[4]。
通過分析2020年秋季學生的成績及相關調查反饋,加之疫情管控政策的調整,2022年筆者對土壤肥料學課程教學模式又進行了改進。土壤肥料學課程作為一門綜合性較強的學科,其知識點非常繁多,且知識點之間具有很強的連貫性。因此,學生需要花費大量的時間和精力來學習這門課程,并進行有效的復習和掌握。除此之外,國內疫情形勢不穩定時,一些同學可能因為地區防疫政策的不同而無法到達學校,這也給課程的學習和教學帶來了一定的困難。如何有效地進行遠程教學,保證教學的質量和效果,是當前亟待解決的問題。在2022年,筆者為了應對疫情以及學生對于教學模式的多樣化需求,采用了線上線下混合教學模式,來開展土壤肥料學課程的教學。這種混合教學模式結合了傳統的課堂教學和現代的在線教學手段,具有很多優點。首先,這一模式可以滿足學生課前自主選擇學習的方式,課程中間線下教學教師講解側重點不同可以開闊學生的眼界與思路,課后學生可以通過線上或線下方式與老師交流,更能拓展學生的知識面。其次,線上課程可以有效地補充線下教學中的一些不足,例如課堂時間的限制、教學設備的限制等。最后,混合教學模式可以促進學生之間的交流和互動,從而增強了學生之間的合作精神和團隊意識。在這種混合教學模式下,采用了多種教學手段,例如在線視頻授課、線上討論、課堂互動和實驗操作等,以使課程更加生動有趣,并提高學生的參與度和學習效果。這一教學模式更符合學生的需求。
3" 網絡教學在土壤肥料學課程實驗實踐教學中的應用
土壤肥料學課程的教學目標之一是培養學生的實踐操作和實驗動手能力。通過這一過程,學生可以形成良好的科研習慣和作風,為將來走向農業生產一線做好準備。這個目標的重要性在于,農業生產需要嚴格的實踐操作和實驗技能,只有經過實踐的訓練才能真正掌握這些技能。因此,課程的設計不僅要強調理論知識的傳授,更要注重實踐操作和實驗動手能力的訓練。只有這樣,學生才能夠在將來的工作中表現出色,為農業事業做出貢獻[5]。當前,傳統的土壤肥料學課程的實驗教學存在一些不足之處。例如,課程的教學內容相對傳統,實驗大多以驗證性的實驗為主,缺乏探索性和綜合性的實驗。這種實驗課程的設計不能滿足現代農業科技發展的需求,因為現代農業需要有更多探索性的實驗,以促進科技創新和推動農業的可持續發展[6]。目前教師大多采用傳統實驗課教學方法,教師講解、實驗員準備,學生只是按要求機械操作,教學方法相對落后;實驗儀器設備相對較為陳舊落后[7]。因此,筆者對土壤肥料學課程教學實驗和實踐進行了一定的改革,使網絡教學和網絡資料在土壤肥料學課程的實驗實踐過程中起到了一定的作用。
在2021—2022年第一學期實驗課前,采用網絡教學平臺(慕課)與傳統實驗教學相結合的模式進行實驗課程。具體操作為將學生進行分組,確定每個小組的任務,同時要求學生在網絡學習平臺自學,同時給出實驗目的、意義、操作步驟和需要用到的儀器設備等。實驗課程中以小組進行匯報討論,老師進行點評,然后操作展示講解,數據分析等。網絡教學平臺與傳統線下實驗教學相結合的教學模式有諸多的優勢,比如網絡教學平臺實驗教學資源豐富且均為農學領域較為先進的學校開發與發布;學生課前預習的時間靈活、自由;學生還可以通過各種通訊手段與老師及同學進行溝通。學生在網絡平臺學習后,以小組匯報形式進行匯報,更方便老師及時了解大家課前預習的情況,這樣再組織大家進入實驗室實地操作教學大綱要求的實驗,老師與學生都能做到心中有數,實驗操作過程中老師及時答疑解惑。
針對土壤肥料學課程的實驗設置較為陳舊,學生通過實驗課程學習無法達到解決農業生產實際問題這一缺陷,需要教師更新課程的教學內容和教學方法。例如,可以將更多的探索性和綜合性實驗引入課程,以鼓勵學生進行自主探究和實踐操作,培養其科研能力和創新精神。同時,教學內容也需要與現代農業科技的發展相結合,加強對農業生產中新興技術和理論的講解及實踐操作。筆者結合教學改革課題對土壤肥料學課程的實驗課程進行改革,加入了江蘇省設施土壤次生鹽漬化問題較為嚴重這一實驗,讓學生進入田間地頭解決生產實際問題。該試驗目的是讓學生對障礙土壤進行調查,了解土壤利用歷史過程與現狀,土壤水分管理條件、作物生長情況等,可以較快地查明土壤障礙產生的可能原因,提高診治效率。土壤調查內容涉及土壤、環境、作物等因素,盡可能詳盡,調查表格需要實驗小組自己制定,教師給予一定指導。表格和前期工作完成后,在揚州大學附近農田大棚內進行土壤樣品采集工作,過程中教師給學生講解土壤樣品采集的重要性,即采好土壤樣品是進行土壤障礙科學診斷的必要前提。土壤樣品一定要能客觀地反映被診斷土壤的實際情況,也就是具有很好的代表性。然后講解土壤樣品采集方法,重點區分設施土壤與大田土壤樣品采集不同之處,即設施土壤樣品的采集可以參照一般大田土壤的采樣方法,分為土壤農化樣品和土壤剖面樣品的采集。一般情況下,以采集土壤農化樣品為主。需要詳盡了解土壤的生產性能、制訂全面而精準土壤改良方案時,可能需要加采土壤剖面樣品。設施土壤農化樣品的采集深度可以根據土壤實際耕作深度確定,一般采用“S”形多點(10~15點)采集0~20 cm或0~15 cm深度的土壤混合樣品,再進行土壤樣品登記。將土壤樣品帶回實驗室進行分析測定,測定指標主要包括土壤養分。對測得的數據進行統計分析,尤其是對土壤硝酸鹽含量及其與總鹽量、酸堿度之間的關系,初步診斷出土壤次生鹽漬化類型、程度。向指導教師(或指導小組教師、研究生)匯報調查、分析結果,對土壤健康狀況及主要存在(障礙)問題進行會診,明確土壤修復的目標和路徑。在深刻領會會診結論的基礎上,討論制訂“土壤健康修復方案”,包括修復技術選擇、修復處理方法及過程觀察、記載要求。在典型設施保護地實施土壤修復試驗,展示土壤修復技術及應用效果和觀察記載修復過程出現的各種現象,收集整理數據,撰寫工作總結。內容主要包括在實踐課程學習工作過程中完成的調查研究、試驗設計、方案實施、試驗結果、結論與體會等。通過實踐環節的訓練,學生動手能力得到了提升,最主要是解決生產實際問題的能力與信心得到了滿足。
4" 結束語
網絡教學平臺及其資源在土壤肥料學課程的理論和實踐教學中的應用,為教學方法和教學手段的創新和豐富提供了有力支持。通過網絡教學與線下傳統教學的有機結合,不僅可以拓寬學生的知識面,提升學生的自主學習興趣,同時還能兼顧傳統教學模式的優點。在土壤肥料學課程中,網絡教學及其資源的融合可以提高學生的實驗動手能力和科研水平。通過在線視頻、模擬實驗等方式,學生能夠更深入地理解課程知識,而通過實際的實驗操作和探究性實驗的實踐,學生能夠更好地掌握和運用所學的知識,培養自己的實驗動手能力和科研能力。網絡教學平臺及其資源的應用還能夠幫助學生培養分析問題、解決問題的能力。通過在線互動、討論、作業等方式,學生能夠更好地運用所學知識解決實際問題,提升自己的實際應用能力和解決問題的能力。在此過程中,學生也能夠形成良好的科研習慣和作風,為未來走向農業生產一線做好準備。綜上所述,網絡教學平臺及其資源在土壤肥料學課程中的應用,不僅可以創新和豐富教學方法和手段,還能夠提高學生的實驗動手能力和科研水平,培養學生分析問題解決問題的能力,為未來的農業事業培養更多的優秀人才。
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