慕課在“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”教學(xué)中的建設(shè)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(xué) 陜西西安 710048

慕課是指授課者通過網(wǎng)上在線講課的形式，讓學(xué)習(xí)者通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無障礙的學(xué)習(xí)和深造，具有開放性的特征。慕課在為學(xué)習(xí)者帶來全新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)的同時(shí)，也為現(xiàn)行傳統(tǒng)的教育模式提出了新的挑戰(zhàn)，是面對(duì)面授課以來最大的改進(jìn)。慕課利用錄制視頻的形式呈現(xiàn)，促使教學(xué)老師更加注重教學(xué)知識(shí)的重構(gòu)、教學(xué)手段的創(chuàng)新和教學(xué)效果評(píng)價(jià)的多樣化，在一定程度上可以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力，樹立教學(xué)過程“以教為重心，轉(zhuǎn)變以學(xué)為重心”的理念。慕課背景下，“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”將傳統(tǒng)的課程教學(xué)模式與網(wǎng)絡(luò)在線的慕課教學(xué)相融合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，提高教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生營造方便共享的教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生的學(xué)習(xí)途徑更多元化，促進(jìn)老師和學(xué)生深層次的交流，使此課程的教學(xué)效果更上一個(gè)新的臺(tái)階。

一、建設(shè)“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”慕課的必要性

“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”是工科院校農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)的一門必修基礎(chǔ)課，它的理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)。但是，現(xiàn)階段，此課程的傳統(tǒng)教學(xué)存在一些問題。一是概念知識(shí)較多，很難全部用板書和PPT文字呈現(xiàn)。教師主動(dòng)的傳輸和學(xué)生被動(dòng)的接受不能使學(xué)生真正理解，并且不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。二是此課程的也涉及較多實(shí)踐問題，例如治理水土流失、改良鹽堿地、農(nóng)田灌溉設(shè)計(jì)，都需要結(jié)合圖像、聲音和動(dòng)畫講授具體案例。三是本課程的理論計(jì)算部分較抽象，課堂教學(xué)難以讓學(xué)生掌握和理解，需要學(xué)生課下復(fù)習(xí)和練習(xí)。針對(duì)這些問題，以慕課為背景下“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”課程混合教學(xué)模式值得探索。

目前建成的農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)相關(guān)的“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”慕課中，本校僅有一門。開設(shè)相近課程“土壤學(xué)”慕課的有西北農(nóng)林科技大學(xué)、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)等農(nóng)業(yè)院校。它主要面向農(nóng)學(xué)、林學(xué)類專業(yè)，系統(tǒng)講述土壤的重要性與土壤學(xué)的發(fā)展歷程、土壤的形成和演變、土壤的物質(zhì)組成、土壤的形成發(fā)育過程、土壤的分類，以及土壤資源利用的開發(fā)等內(nèi)容。另一相近課程“農(nóng)作學(xué)”僅有西北農(nóng)林科技大學(xué)開設(shè)線上課程，它是農(nóng)學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)課，系統(tǒng)介紹了農(nóng)田種植制度、農(nóng)田養(yǎng)地制度、農(nóng)田防護(hù)制度、農(nóng)作經(jīng)營制度和區(qū)域農(nóng)作制度等農(nóng)作制度的基本理論和生產(chǎn)技術(shù)體系等方面的內(nèi)容，但是對(duì)農(nóng)業(yè)水利工程的學(xué)生來說，缺乏對(duì)農(nóng)業(yè)灌溉和低產(chǎn)田改良的理論分析和工程實(shí)踐介紹，作物與水分的關(guān)系敘述相對(duì)較淺。因此，本校農(nóng)業(yè)水土工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)農(nóng)業(yè)水利工程專業(yè)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)和現(xiàn)有相關(guān)慕課教學(xué)內(nèi)容的不足，建成了綜合性較強(qiáng)的“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”慕課，上線平臺(tái)為“智慧樹”和“雨課堂”，此課程于2019年開課，上課人數(shù)超500人。課程主要目標(biāo)是使學(xué)習(xí)者理解土壤和作物水分生理等基礎(chǔ)理論；了解農(nóng)業(yè)合理用水的知識(shí)和模型；掌握水與土壤肥力和作物生長的關(guān)系；能夠熟練運(yùn)用專業(yè)知識(shí)開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的灌溉節(jié)水工作；能夠運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)辨析、分析和解決復(fù)雜農(nóng)業(yè)生態(tài)問題；具備能夠?qū)嶋H解決土地整治問題的能力。加強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用科技進(jìn)行綜合思考和深入分析生產(chǎn)問題的科學(xué)素養(yǎng)，“心系天下溫飽，筑夢(mèng)糧食安全”的精神，愿為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

二、慕課背景下“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”課程建設(shè)策略

(一)建設(shè)過程

(1)前端分析：首先，對(duì)農(nóng)業(yè)水利工程學(xué)生的“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)、前期課程基礎(chǔ)、課程的重難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行分析，將課程九章節(jié)的重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理和拆分，共設(shè)定了22個(gè)核心內(nèi)容，滿足慕課教學(xué)“小而精”的教學(xué)特點(diǎn)。其次，任課團(tuán)隊(duì)認(rèn)真研究這22個(gè)慕課內(nèi)容，完善各內(nèi)容的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)資料，將本課程的新理論、新方法、新技術(shù)融入慕課建設(shè)過程，深化了學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論的理解，強(qiáng)化了定量分析和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，提升學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。例如在講授土壤含水量時(shí)，可結(jié)合現(xiàn)代先進(jìn)的TDR技術(shù)和CT掃描技術(shù)來分析土壤原土中水分的含量和運(yùn)動(dòng)過程，使學(xué)生更形象地了解土壤性質(zhì)和組成。最終要保證課程內(nèi)容體系完整，能夠與時(shí)俱進(jìn)，提升學(xué)生多學(xué)科、跨學(xué)科思維能力。在課程建設(shè)中加強(qiáng)課程思政建設(shè)，強(qiáng)化專業(yè)課程的育人功能。重視課程“理論—實(shí)踐”融合，強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)。

(2)慕課在線視頻制作：在錄制教學(xué)視頻前，準(zhǔn)備好與課程相關(guān)的各種教學(xué)資料，尤其是核心內(nèi)容的PPT和講稿，接著進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的腳本設(shè)計(jì)、課程素材和出境方式準(zhǔn)備，然后根據(jù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的要求確定拍攝人員和場地，溝通好視頻的時(shí)長和規(guī)格等具體工作。本課程的慕課是在西安理工大學(xué)虛擬演播室拍攝需要出境的內(nèi)容。在制作視頻過程中，需要將出境人物進(jìn)行摳圖，并與PPT視頻進(jìn)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(xiàn)線上學(xué)習(xí)的可觀性，又能使重點(diǎn)理論知識(shí)生動(dòng)呈現(xiàn)，達(dá)到教學(xué)手段豐富化和有趣化的目的。

(3)課程資源建設(shè)與應(yīng)用：“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”慕課在線課程的教學(xué)資料主要包括錄制的教學(xué)視頻，還有PPT文檔、配套的章節(jié)習(xí)題、課后思考和討論問題、測試答題等。此線上課程習(xí)題均以選擇題、填空題、陳述題的形式呈現(xiàn)在每個(gè)知識(shí)單元后，教學(xué)團(tuán)隊(duì)的老師們可以隨時(shí)檢查學(xué)生們的答題情況，針對(duì)錯(cuò)誤較多的習(xí)題，線下教學(xué)老師會(huì)在課堂上對(duì)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，使學(xué)生真正清楚地掌握此知識(shí)點(diǎn)?？荚嚟h(huán)節(jié)有相應(yīng)的試卷，學(xué)生在兩小時(shí)內(nèi)完成，此測試也作為這門課的最終評(píng)價(jià)成績的一部分。慕課對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)間要求比較自由，相應(yīng)地，慕課學(xué)習(xí)也需要學(xué)生有一定的自主性，因此，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣是至關(guān)重要的。

(二)教學(xué)過程

(1)構(gòu)建互補(bǔ)的線上線下混合式課程教學(xué)模式：為實(shí)現(xiàn)課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”課程使用線上線下結(jié)合的方式授課。線下28課時(shí)課堂教學(xué)以基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)為主線，講授與農(nóng)業(yè)水利密切相關(guān)的土壤學(xué)和作物學(xué)關(guān)鍵概念和基礎(chǔ)理論，教師引導(dǎo)學(xué)生完成知識(shí)的梳理和完善。講授過程補(bǔ)充大量實(shí)踐案例，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。線上12課時(shí)是將學(xué)生不易掌握的課程難點(diǎn)和國內(nèi)外前沿知識(shí)理論作為擴(kuò)展學(xué)習(xí)內(nèi)容，結(jié)合線上主題討論，提高學(xué)生的綜合分析能力。通過線上練習(xí)和測驗(yàn)對(duì)課程主要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化鞏固和有效評(píng)測，追蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。線上線下結(jié)合的教學(xué)模式推進(jìn)以教師為中心、知識(shí)灌輸為重點(diǎn)的傳統(tǒng)教學(xué)，充分增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，全面掌握課程的知識(shí)要點(diǎn)。

(2)構(gòu)建多元化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式：本課程線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)采取多人同時(shí)授課、分組平行進(jìn)行、實(shí)驗(yàn)交叉互換等教學(xué)方法，訓(xùn)練學(xué)生作物生理與土壤理化性質(zhì)測定基本實(shí)驗(yàn)技能。同時(shí)結(jié)合線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過線上操作模擬可變環(huán)境的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水肥管理過程，利用線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和對(duì)實(shí)際問題的綜合理解能力。

“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”線上線下混合教學(xué)模式圖

(三)評(píng)價(jià)過程

本課程采用Sneddon教授的多元評(píng)價(jià)方式對(duì)課程學(xué)習(xí)效果情況進(jìn)行定性分析和定量考核。為了體現(xiàn)評(píng)價(jià)的公平性和提高學(xué)生的自律性，此課程的教學(xué)效果評(píng)價(jià)方式主要是以形成性評(píng)價(jià)為主、終結(jié)性評(píng)價(jià)為輔的評(píng)價(jià)機(jī)制。學(xué)生的課程最終成績可分為五個(gè)部分：自我學(xué)習(xí)及討論情況(10%)：根據(jù)學(xué)生線上觀看視頻和論壇發(fā)帖情況評(píng)定；課后作業(yè)完成情況(15%)：根據(jù)課堂教學(xué)和線上每章節(jié)學(xué)習(xí)后，學(xué)生完成老師布置的課后作業(yè)完成情況評(píng)定；基礎(chǔ)知識(shí)及理論(40%)：根據(jù)線下學(xué)生閉卷考試情況評(píng)定學(xué)生對(duì)課程基礎(chǔ)知識(shí)及理論的掌握效果；實(shí)踐能力測試(20%)：根據(jù)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)課測試和線上虛擬仿真平臺(tái)測驗(yàn)情況評(píng)定；創(chuàng)新能力提升(15%)：根據(jù)學(xué)生線上線下知識(shí)搶答、辯論和師生互動(dòng)情況進(jìn)行評(píng)定。

三、基于慕課的“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”課程建設(shè)的思考

“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”線上線下混合教學(xué)模式，取得了可喜成效。但是對(duì)混合式教學(xué)模式的探索永遠(yuǎn)在路上，要建成完整高效的“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”慕課，還需要做幾點(diǎn)思考和探索。

(1)由于“慕課”課程學(xué)習(xí)是學(xué)生個(gè)體行為，如果學(xué)生缺乏自主性，就會(huì)使慕課形同虛設(shè)，因此，開展線上的互動(dòng)和交流對(duì)于學(xué)習(xí)者調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情尤為重要。線上教師要進(jìn)一步加強(qiáng)討論區(qū)的建設(shè)和及時(shí)互動(dòng)反饋，線上測試的難易程度和趣味性也推動(dòng)著學(xué)生學(xué)習(xí)的自主能動(dòng)性。

(2)“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”課程要求教學(xué)和實(shí)踐緊密聯(lián)系，要想真正使此課程的知識(shí)學(xué)有所用，需要有學(xué)生的反饋。未來可采取對(duì)已就業(yè)的學(xué)生問卷調(diào)查等方法，了解此教學(xué)模式的實(shí)踐效果，以及教學(xué)中存在的不足，最終要以學(xué)生能力和綜合素養(yǎng)培養(yǎng)為核心，進(jìn)一步凝練提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的教學(xué)模式。

(3)另外，隨著國家“鄉(xiāng)村振興”“黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展”等重大戰(zhàn)略的實(shí)施，“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”慕課的線上內(nèi)容也應(yīng)緊跟時(shí)代，這就要求教師結(jié)合科學(xué)前沿，搜集相關(guān)素材不斷更新授課內(nèi)容，并結(jié)合思政元素提升課程的素質(zhì)目標(biāo)，使學(xué)生能夠?qū)W有所用。

結(jié)語

結(jié)合慕課的教學(xué)方式打造“土壤學(xué)與農(nóng)作學(xué)”線上線下融合教學(xué)體系，從教學(xué)手段、教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)效果評(píng)價(jià)上彌補(bǔ)了線下教學(xué)的不足。變學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，變教師為主體的教學(xué)方式為學(xué)生為主體的新型教學(xué)模式，充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。注重“理論、方法、實(shí)踐”融為一體的教學(xué)方式，將新理論、新方法、新技術(shù)融入課程教學(xué)過程，提升了學(xué)生探索創(chuàng)新能力，也滿足了社會(huì)對(duì)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才的迫切需求，為學(xué)生的未來職業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。