基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革

薛曉輝 胡付平 李仰征

[摘 要] 針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的內(nèi)容與實(shí)際聯(lián)系弱、學(xué)生自主探究不夠、缺乏定量化考核等問(wèn)題，以土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程為例，引入項(xiàng)目化教學(xué)、模塊化教學(xué)、成果導(dǎo)向教育等理念，對(duì)土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方式進(jìn)行綜合改革，以期提高課程的教學(xué)效果，加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。結(jié)果表明：90%以上的學(xué)生滿意課程的教學(xué)模式、考核方式、教師的責(zé)任心、學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng);項(xiàng)目式的教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的科研興趣和申報(bào)項(xiàng)目的積極性。

[關(guān)鍵詞] 項(xiàng)目化教學(xué);創(chuàng)新能力;實(shí)驗(yàn)教學(xué);土壤地理學(xué)

[基金項(xiàng)目] 2018年度貴州省教育廳本科教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項(xiàng)目“基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革”（2018520125）

[作者簡(jiǎn)介] 薛曉輝（1980—），男，陜西蒲城人，博士，貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院生態(tài)工程學(xué)院教授，主要從事土壤地理研究;胡付平（1987—），女，貴州金沙人，學(xué)士，畢節(jié)三中，中小學(xué)一級(jí)教師，主要從事生物科學(xué)研究;李仰征（1979—），男，河南漯河人，碩士，貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院生態(tài)工程學(xué)院副教授，主要從事自然地理研究。

[中圖分類(lèi)號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-9324（2022）20-0073-04 [收稿日期] 2021-07-20

引言

黨的十八大對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)作出重要部署，國(guó)務(wù)院對(duì)加強(qiáng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育提出明確要求，并出臺(tái)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實(shí)施意見(jiàn)》。文件指出學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識(shí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力是評(píng)價(jià)人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要指標(biāo)。創(chuàng)新能力主要由創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新實(shí)踐能力兩個(gè)層面構(gòu)成，其中創(chuàng)新思維由發(fā)散思維、形象思維、邏輯思維、辯證思維、橫向思維和縱向思維六個(gè)要素組成，創(chuàng)新實(shí)踐能力包括實(shí)踐技能、組織管理能力和團(tuán)隊(duì)合作能力[1]。隨著創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理念在高校深入與傳播，越來(lái)越多的課程教學(xué)改革正在不斷涌現(xiàn)[2-5]。

教學(xué)模式是在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來(lái)的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序?；陧?xiàng)目的團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)（PBGS）、模塊化教學(xué)、成果導(dǎo)向教育（OBE）等教學(xué)模式均有助于教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。土壤地理學(xué)是自然地理學(xué)與土壤科學(xué)之間的交叉學(xué)科，也是一門(mén)綜合性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科[6]。傳統(tǒng)土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)大多屬于驗(yàn)證性試驗(yàn)，通常按照規(guī)定的實(shí)驗(yàn)步驟和固定的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行，能夠使學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)他們觀察、動(dòng)手能力和嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度[7]。但是傳統(tǒng)的教學(xué)模式不能完全調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主探究積極性，其課程內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)結(jié)合不密切，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目孤立少聯(lián)系，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溝通與協(xié)作不夠，且實(shí)驗(yàn)課程考核主要由教師主觀打分，缺乏定量化標(biāo)準(zhǔn)。本研究以某地方高校地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程為例，引入模塊化、項(xiàng)目式教學(xué)理念，通過(guò)明確和優(yōu)化課程教學(xué)的內(nèi)容、改善教學(xué)模式、改革課程考核等方式，達(dá)到激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的，以期對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革提供參考。

一、土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程介紹與學(xué)生學(xué)情分析

土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程為地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)必修課，單獨(dú)開(kāi)設(shè)，1學(xué)分，共16學(xué)時(shí)，考查科目。

地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)招生不僅有文科生還有理科生，且地方高校學(xué)生的高考錄取線低，生源的質(zhì)量相對(duì)不高;作為地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)是培養(yǎng)中學(xué)地理教師的，實(shí)驗(yàn)課主要是促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論課知識(shí)的認(rèn)知與實(shí)踐;學(xué)生缺乏科研項(xiàng)目的系統(tǒng)訓(xùn)練但在老師的引導(dǎo)下可以進(jìn)行文獻(xiàn)檢索和簡(jiǎn)單的研究設(shè)計(jì);作為地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)生，人才培養(yǎng)方案中是沒(méi)有學(xué)習(xí)大學(xué)基礎(chǔ)化學(xué)課程作為前置課程鋪墊的，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)識(shí)與基礎(chǔ)處于中學(xué)階段。

二、土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)與內(nèi)容優(yōu)化

（一）土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo)

課程目標(biāo)1：測(cè)試土壤水分、容重、機(jī)械組成指標(biāo)，初步了解土壤物理性狀，分析環(huán)境因素對(duì)其的影響。

課程目標(biāo)2：認(rèn)識(shí)和運(yùn)用5種以上實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器，能夠?qū)ν寥纏H和有機(jī)質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)，分析影響土壤化學(xué)性質(zhì)的自然環(huán)境因素。

課程目標(biāo)3：實(shí)踐土壤剖面土層的劃分，說(shuō)出當(dāng)?shù)赝寥赖闹饕赏吝^(guò)程，能夠制作土壤標(biāo)本。

課程目標(biāo)4：學(xué)會(huì)與他人溝通、交流，統(tǒng)整基本的數(shù)據(jù)，撰寫(xiě)研究報(bào)告，并嘗試分析問(wèn)題和解釋問(wèn)題，體驗(yàn)與分享科研的樂(lè)趣，培養(yǎng)熱愛(ài)土壤的情感。

（二）土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容優(yōu)化

根據(jù)學(xué)情、人才培養(yǎng)方案要求將土壤地理學(xué)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化（見(jiàn)表1）。

三、課程教學(xué)模式與評(píng)價(jià)方式的改革

（一）課程教學(xué)模式改革

圍繞地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)中存在的問(wèn)題，課程組堅(jiān)持“學(xué)生中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的OBE理念，將模塊化教學(xué)、項(xiàng)目化教學(xué)、問(wèn)題導(dǎo)向等教學(xué)思想糅合，關(guān)注學(xué)生課上課下自主學(xué)習(xí)，鼓勵(lì)深入探究，形成自己風(fēng)格的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)模式（見(jiàn)圖1）。

（二）考核與評(píng)價(jià)方式改革

土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程總評(píng)成績(jī)?yōu)?0%的平時(shí)成績(jī)和30%的期末成績(jī)之和，課程目標(biāo)1、課程目標(biāo)2、課程目標(biāo)3的成績(jī)?yōu)槠綍r(shí)成績(jī)，課程目標(biāo)4的成績(jī)?yōu)槠谀┏煽?jī)。間接性評(píng)價(jià)為課程學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查，其與直接性評(píng)價(jià)一起作為課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)的依據(jù)（見(jiàn)表2）。

四、土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)成效分析

（一）學(xué)生對(duì)課程教學(xué)的滿意度情況

對(duì)2016級(jí)和2017級(jí)地理科學(xué)學(xué)生進(jìn)行了滿意度調(diào)查，參與調(diào)查人數(shù)52人，滿意程度分為：非常滿意、比較滿意、一般滿意、不滿意四級(jí)。98.08%的學(xué)生比較滿意實(shí)驗(yàn)課的考試方式并在課前按教師要求開(kāi)展了相關(guān)教學(xué)準(zhǔn)備，96.15%的同學(xué)對(duì)以科研項(xiàng)目模式開(kāi)展教學(xué)比較滿意，并認(rèn)為土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課能夠培養(yǎng)和鍛煉自己的實(shí)踐能力和科學(xué)思維能力，94.23%的學(xué)生比較滿意教師的責(zé)任心和課堂輔導(dǎo)情況。92.31%的學(xué)生上課前是清楚課程目的、內(nèi)容和考核方式的，90.38%的同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課的動(dòng)手機(jī)會(huì)是比較多的，86.54%的同學(xué)對(duì)用“雨課堂”來(lái)檢查預(yù)習(xí)情況比較滿意。

（二）學(xué)生評(píng)教情況

土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式雖然在多年前就已經(jīng)嘗試，但是在2018年才全面成型，因疫情影響，全面實(shí)施的僅有2016級(jí)和2017級(jí)。實(shí)施期間，任課教師的學(xué)生評(píng)教成績(jī)分別是96.40和96.32，教師的教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)成績(jī)?yōu)楸緦?zhuān)業(yè)的第二名和第五名。

（三）課程教學(xué)支撐專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目也能從側(cè)面反映出該實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的部分教學(xué)效果，2018—2020年僅成果完成人就指導(dǎo)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目27項(xiàng)（其中省級(jí)以上19項(xiàng)），整個(gè)地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生主持項(xiàng)目數(shù)是其2.5倍，近三年學(xué)生主持項(xiàng)目數(shù)是2013—2017五年的5倍，課程對(duì)地理科學(xué)專(zhuān)業(yè)人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應(yīng)該是有重要貢獻(xiàn)的。

五、土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的特點(diǎn)

（一）以實(shí)際問(wèn)題串聯(lián)課程內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)結(jié)果回答實(shí)際問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

以實(shí)際問(wèn)題將基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性、孤立的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目整合在一起，學(xué)生通過(guò)在教師的指導(dǎo)下實(shí)踐各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并用結(jié)果闡釋實(shí)際問(wèn)題。使得實(shí)驗(yàn)檢測(cè)有目的，各個(gè)項(xiàng)目有聯(lián)系，實(shí)驗(yàn)結(jié)果多樣化，學(xué)生非常有興趣。

（二）科研理念融入教學(xué)模式，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課程考核方式，深入培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力

土壤地理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式也是PBGS教學(xué)模式的實(shí)踐、延伸和擴(kuò)展?？蒲欣砟钊谌虢虒W(xué)模式后，形成“課前預(yù)習(xí)與準(zhǔn)備（項(xiàng)目申請(qǐng)與審批）—課堂教學(xué)（研究方案執(zhí)行）—課程考核（項(xiàng)目結(jié)題匯報(bào)）”的模式，這樣的模式增加了室外環(huán)節(jié)，加強(qiáng)了學(xué)生野外實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)大自然的情感和科研意識(shí);增加了課外的學(xué)習(xí)任務(wù)，要求自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)化了學(xué)習(xí)效果。

創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)課程的考核方式。利用“雨課堂”軟件對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)情況采取無(wú)死角的全覆蓋檢查，解決了以往僅靠檢查預(yù)習(xí)報(bào)告的檢查深度不夠教師提問(wèn)檢查的覆蓋度不夠的問(wèn)題，而且“雨課堂”可以輸出電子成績(jī)，降低了教師的工作量;對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)課考核提出了一套標(biāo)準(zhǔn)，抓住關(guān)鍵問(wèn)題，就主要方面給予加減分，簡(jiǎn)潔且有效，不會(huì)給教師增加額外的工作負(fù)擔(dān)，利于其他課程借鑒和推廣。

（三）堅(jiān)持學(xué)生為中心，強(qiáng)化小組探究，要求深入溝通與協(xié)作

實(shí)驗(yàn)課程實(shí)踐特性強(qiáng)，往往采用小組教學(xué)，但是學(xué)生小組的合作通常僅在實(shí)驗(yàn)操作配合層面，層次低。主要是由于驗(yàn)證性項(xiàng)目多，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目獨(dú)立，實(shí)驗(yàn)結(jié)果單一且可預(yù)測(cè)造成。當(dāng)科研理念融入、問(wèn)題產(chǎn)生、考核方式轉(zhuǎn)變后，學(xué)生必須分工協(xié)作、思想交流、問(wèn)題探討、共同努力才能完成課程任務(wù)，利于人才綜合培育。

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Reform of Soil Geography Experiment Course Based on Innovative Ability Training

XUE Xiao-hui1， HU Fu-ping2， LI Yang-zheng1

（1.College of Ecological Engineering， Guizhou University of Engineering Science， Bijie， Guizhou 551700， China; 2. Comprehensive teaching and Research Group， Bijie No. 3 Middle School， Bijie， Guizhou 551700， China）

Abstract： In view of the problems existing in the experimental teaching， such as weak connection between the content and practice， insufficient independent exploration of students and lack of quantitative assessment， we take the soil geography experimental course as an example， introduce the concepts of project-based teaching， modular teaching and achievement-oriented education， and comprehensively reform the teaching objectives， contents， teaching modes and assessment methods of the soil geography experimental course， in order to improve the teaching effect of the course， and strengthen the cultivation of students’ innovative ability. The results show that more than 90% of students are satisfied with the teaching mode， assessment methods， teachers’ sense of responsibility and the cultivation of students’ practical ability. Project-based teaching can stimulate students’ interest in scientific research and enthusiasm to apply for projects.

Key words： project-based teaching; innovative ability; experimental teaching; soil geography