新農(nóng)科背景下植物營養(yǎng)學(xué)智慧課堂教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新

劉春梅 孫海燕 何淑平 蔣雨州 劉金彪 王孟雪

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)，黑龍江大慶 163319）

教學(xué)模式是包含了一定的教育理論、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境、教學(xué)策略等多種要素在內(nèi)的教學(xué)活動的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形式[1]。教學(xué)模式作為將教學(xué)理論付諸實(shí)踐教學(xué)的重要媒介，能在實(shí)踐中反映出優(yōu)秀的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)[2-3]。高校課堂教學(xué)模式日漸成為研究熱點(diǎn)，隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，尤其近3年的疫情時期，在“停課不停學(xué)”的理念下，形成了“慕課堂”“雨課堂”“騰訊直播”“QQ直播”等新的教學(xué)情境，“慕課學(xué)習(xí)+翻轉(zhuǎn)課堂”“在線學(xué)習(xí)+教師指導(dǎo)”等多種教學(xué)模式的出現(xiàn)，在高校的教學(xué)過程中發(fā)揮了重要作用。

新農(nóng)科建設(shè)是面對新農(nóng)業(yè)、新鄉(xiāng)村、新農(nóng)民、新生態(tài)“四新建設(shè)”的核心，也是我國發(fā)展新高等農(nóng)業(yè)教育的重大戰(zhàn)略[4]。植物營養(yǎng)學(xué)是黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)涉農(nóng)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，結(jié)合新農(nóng)科建設(shè)，在教學(xué)過程中融入思政元素，構(gòu)建以學(xué)生為中心的“一制、三環(huán)、四進(jìn)”智慧課堂教學(xué)模式，并將其應(yīng)用在課堂教學(xué)過程中。

1 植物營養(yǎng)學(xué)課程簡介

植物營養(yǎng)學(xué)是黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)涉農(nóng)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門應(yīng)用性較強(qiáng)的課程。教學(xué)內(nèi)容分為植物營養(yǎng)原理和肥料兩大部分，第一部分為植物營養(yǎng)原理，主要闡明營養(yǎng)元素在植物體內(nèi)如何被吸收、運(yùn)輸和分配的規(guī)律，并講述了氮、磷、鉀大量元素和中微量元素及有益元素在植物體內(nèi)的含量、分布和營養(yǎng)功能；第二部分為肥料，主要講解氮肥、磷肥、鉀肥、中微量肥料的種類、特點(diǎn)以及最優(yōu)的施肥措施等。學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)，明確植物健康生長過程中需要哪些養(yǎng)分，這些養(yǎng)分又如何被植物吸收、利用。學(xué)生能根據(jù)植物生長狀態(tài)，選擇適宜的肥料品種，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，提高肥料利用效率，減少生態(tài)污染等。學(xué)生選課時間一般為大學(xué)二年級第二學(xué)期，農(nóng)學(xué)、植物保護(hù)、種子工程和農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境等涉農(nóng)專業(yè)都需學(xué)習(xí)此課程，因此選課班級多，學(xué)生面廣，如2021—2022 年2 個學(xué)年，共24個班級選課，學(xué)生總?cè)藬?shù)為758人，基本涵蓋了黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)的涉農(nóng)專業(yè)。

2 植物營養(yǎng)學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)模式中存在的問題

2.1 忽視了學(xué)生的主觀能動性

目前，在校的大學(xué)生以00 后為主，互聯(lián)網(wǎng)因其高速、便捷的特點(diǎn)，為大學(xué)生提供了更多嶄新的、廣闊的學(xué)習(xí)空間，使處于信息時代的大學(xué)生們學(xué)習(xí)方式發(fā)生了巨大的變化，因此他們接觸的新生事物越多，思考的問題更多，不愿意被動接受一些觀點(diǎn)，更愿意提出自己的見解，追求個性。而植物營養(yǎng)學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容多，學(xué)時數(shù)少，教師授課過程中更多的傾向于課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題，會導(dǎo)致部分學(xué)生不能將知識真正吃透，處于一知半解的狀態(tài)。教師忽視了學(xué)生自身的能動性和自主學(xué)習(xí)能力，缺少有引導(dǎo)性的預(yù)習(xí)指導(dǎo)、重點(diǎn)難點(diǎn)問題的剖析資料和展示性預(yù)習(xí)作業(yè)，學(xué)生缺乏主動性，以“無需思考”“無問題”的狀態(tài)進(jìn)入課堂，導(dǎo)致課堂教學(xué)效果不理想。

2.2 教師對各教學(xué)環(huán)節(jié)的重視程度不夠

部分教師備課時，沒有考慮不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)科背景和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的差異，備課只是為了完成相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)和教學(xué)工作，課前未能與學(xué)生交流溝通，不了解學(xué)生對植物營養(yǎng)學(xué)課程的困惑和期待，未能建立良好、高效的溝通機(jī)制。課堂教學(xué)方法上，更多的仍以教師講述為主，會出現(xiàn)“滿堂灌”“一言堂”的現(xiàn)象。教學(xué)手段仍以傳統(tǒng)的PPT 和板書教學(xué)為主，忽視了新媒體的運(yùn)用，不能迅速地與時代接軌，缺乏亮點(diǎn)和創(chuàng)新。授課結(jié)束后，未能與學(xué)生及時地交流溝通，未能快速掌握學(xué)生對課程內(nèi)容的掌握和理解程度，未能建立良好的反饋機(jī)制。

2.3 重視課本內(nèi)容，忽略知識的延伸和思政內(nèi)容的融合

教學(xué)過程中，教師只講解教材中的理論知識，內(nèi)容枯燥而不易理解，未能從當(dāng)代大學(xué)生學(xué)習(xí)需求和現(xiàn)實(shí)需求結(jié)合，理論知識和實(shí)踐聯(lián)系不緊密，使學(xué)生不能很好地應(yīng)用所學(xué)知識解決生產(chǎn)實(shí)際中的問題，從而使學(xué)生不能形成專業(yè)自信。教師的科研活動成果和學(xué)科熱點(diǎn)融入課堂程度不夠，對于學(xué)生今后就業(yè)規(guī)劃及考研專業(yè)的選擇指導(dǎo)性不強(qiáng)。目前，教材內(nèi)容中缺少與我國新時代的國情、國策和特色相適應(yīng)的典型思政元素，影響學(xué)科任課教師對思政元素、思政資源的挖掘[6]，使得課程內(nèi)容與思政內(nèi)容結(jié)合不緊密，思政元素挖掘不夠深入。

3 植物營養(yǎng)學(xué)課程構(gòu)建“以學(xué)生為中心”的智慧課堂教學(xué)新模式

3.1 “以學(xué)生為中心”教學(xué)模式中教師“身份”的構(gòu)建

新教學(xué)模式下，教師首先是作為“發(fā)起者和組織者”，在教學(xué)改革過程中，要仔細(xì)觀察、分析不同學(xué)生的性格、氣質(zhì)和表現(xiàn)等，從而形成有效的課程學(xué)習(xí)組，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)、取長補(bǔ)短。同時，教師還要不斷引導(dǎo)學(xué)生具有團(tuán)隊(duì)意識和協(xié)作精神、奉獻(xiàn)精神，增強(qiáng)小組的凝聚力和榮譽(yù)感，既保證小組活動的一致性，也促使學(xué)生個體的健康成長。其次，教師還作為規(guī)則的“制定者”，明確學(xué)生個體和小組參與活動的規(guī)則，只有在遵守規(guī)則的前提下，教學(xué)活動才不會出現(xiàn)混亂，才能增強(qiáng)學(xué)生的參與意識和效果。

3.2 構(gòu)建“以學(xué)生為中心”的智慧課堂教學(xué)新模式

2020 年，課程團(tuán)隊(duì)在智慧樹平臺上建立了植物營養(yǎng)學(xué)慕課，現(xiàn)已運(yùn)行了7 個學(xué)期，累計(jì)選課2 909 人，累計(jì)選課學(xué)校35 所，互動人數(shù)1.45 萬次。以此課程平臺為基礎(chǔ)，構(gòu)建以學(xué)生為中心的“一制、三環(huán)、四進(jìn)”智慧課堂教學(xué)模式。

3.3 “一制”——建立課外學(xué)習(xí)體制

教育理念在不斷被革新的同時，信息技術(shù)也已經(jīng)滲透到教學(xué)的各個環(huán)節(jié)。目前，在“互聯(lián)網(wǎng)+教師”模式下，學(xué)生獲取知識主要通過自身積極自主的思考和實(shí)踐來實(shí)現(xiàn)，因此，大學(xué)生是否具備良好的自主學(xué)習(xí)能力，是影響教學(xué)效果的重要因素。培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力是大學(xué)教育的重要目的，通過建立課外學(xué)習(xí)體制，即突出師生教與學(xué)的互動性，又側(cè)重于培養(yǎng)大學(xué)生自主學(xué)習(xí)、課外學(xué)習(xí)的意識與能力[6]。課外學(xué)習(xí)內(nèi)容以自建的植物營養(yǎng)學(xué)課程為平臺，在課程資源中除了課程視頻外，還劃分為學(xué)科新動態(tài)、科學(xué)家先進(jìn)事跡、教師科研成果、生活常識、思政內(nèi)容等5 個模塊，師生可在資源共享?xiàng)l件下實(shí)現(xiàn)互動學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)大學(xué)教育中的“自由與獨(dú)立”的學(xué)習(xí)本質(zhì)[7]。

3.4 “三環(huán)”——注重課前、課中和課后環(huán)節(jié)

根據(jù)班級人數(shù)、學(xué)生特點(diǎn)將班級分成若干個學(xué)習(xí)小組開展教學(xué)；采用“虛實(shí)結(jié)合”的課堂模式，在課程思政的引領(lǐng)下，按照教學(xué)內(nèi)容引入、確定學(xué)習(xí)目標(biāo)、參與式學(xué)習(xí)、效果檢測和總結(jié)5 個模塊，并采用線上及線下測試模式。具體教學(xué)模式見圖1。通過進(jìn)階式、多元化的教學(xué)活動，多維度激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、多層次提升教學(xué)效果；通過交互式學(xué)習(xí)，充分實(shí)現(xiàn)“知”“析”“啟”“行”，從知識內(nèi)化到能力提升，打破傳統(tǒng)課堂沉默，建成有內(nèi)容、有活力、有效率、有深度、有難度、有廣度的“六有”課堂。

圖1 教學(xué)模式

3.5 “四進(jìn)”——前沿文獻(xiàn)、社會熱點(diǎn)、教師科研、專家講壇進(jìn)課堂

課堂教學(xué)過程中，教師注意將前沿文獻(xiàn)、社會熱點(diǎn)和教師科研成果融入教學(xué)內(nèi)容中，專家講壇進(jìn)課堂，拓寬學(xué)生的知識面。比如，講到有益元素Se時，在講述硒對于緩解重金屬脅迫作用時，教師以自己開展的硒對水稻鎘吸收的影響科研課題為例，講述不同形態(tài)的硒，如何被水稻吸收、在植物體內(nèi)形成化合物種類的差異以及緩解鎘脅迫的原因，循序漸進(jìn)介紹硒的營養(yǎng)功能，將有關(guān)硒研究的相關(guān)前沿文獻(xiàn)及時上傳到課程資源中，并邀請學(xué)生參與相應(yīng)的試驗(yàn)活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生能夠直觀感受到課堂知識與實(shí)際應(yīng)用的緊密結(jié)合。在講到有機(jī)肥章節(jié)時，關(guān)于秸稈如何合理處理的問題，會結(jié)合當(dāng)前碳達(dá)峰和碳中和的相關(guān)內(nèi)容，建立相應(yīng)的討論題，在養(yǎng)分利用和環(huán)境保護(hù)層面上，提出秸稈處理的適宜辦法，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會熱點(diǎn)與學(xué)科知識間的關(guān)系，增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感。

4 智慧課堂教學(xué)新模式的教學(xué)成效

4.1 學(xué)生成績顯著提高

植物營養(yǎng)學(xué)智慧課堂教學(xué)模式應(yīng)用2 年來，學(xué)生成績有了較大幅度的提升。以筆者授課的農(nóng)學(xué)2019 級（3）+（4）班（59 人參加考試）和農(nóng)學(xué)2020 級 （1）+（2）班（60 人參加考試）學(xué)生考試成績?yōu)槔瑥膱D2 可以看出，2 學(xué)年學(xué)生總數(shù)接近，2019 級學(xué)生成績主要集中在60～70 分，人數(shù)為26 人，占總參加考試人數(shù)的44.00%；80～90 分8 名同學(xué)，僅占14.00%；優(yōu)秀的學(xué)生只有1名，有2名同學(xué)不及格。而2020級成績不及格人數(shù)為0，成績主要集中在70～80分，人數(shù)為30人，占總參加考試人數(shù)的50.00%；80～90分有20 名同學(xué)，占33.00%，比2019 級增加12 名學(xué)生，學(xué)生整體成績顯著提高。說明通過教學(xué)模式的創(chuàng)新和實(shí)踐，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，呈現(xiàn)出良好的課堂效果。

圖2 學(xué)生考試成績分布

4.2 課程育人的成效

根據(jù)黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)的辦學(xué)宗旨，主要培養(yǎng)具有應(yīng)用基礎(chǔ)研究與應(yīng)用技術(shù)研究能力，實(shí)踐動手能力強(qiáng)，富于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識和能力，以現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)為主要從業(yè)背景，能在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域和科研院所等領(lǐng)域從事推廣、科研、經(jīng)營和管理的復(fù)合應(yīng)用型農(nóng)業(yè)技術(shù)人才。因此，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)將“知農(nóng)愛農(nóng)，興農(nóng)強(qiáng)農(nóng)”作為植物營養(yǎng)學(xué)課程思政的主導(dǎo)思想，將“家國情懷”“使命感”和“責(zé)任感”思政元素作為課程思政的建設(shè)目標(biāo)，通過不同案例和相關(guān)資料強(qiáng)化思政元素與教學(xué)內(nèi)容相融合。

針對2019 級開設(shè)植物營養(yǎng)學(xué)課程的農(nóng)學(xué)、植保、種子工程和農(nóng)業(yè)資環(huán)與環(huán)境專業(yè)4個專業(yè)373名學(xué)生對課程思政開展情況及學(xué)生收獲進(jìn)行調(diào)查（見圖3），其中有效參與306 人，占學(xué)生總?cè)藬?shù)的82.04%。由圖3 可知，課程思政對學(xué)生影響面較大的是“三農(nóng)意識”“科學(xué)探索精神”“社會責(zé)任感”，與本門課程設(shè)定的思政模塊契合度較高。2022 年植物營養(yǎng)學(xué)課程被評選為黑龍江省第二批課程思政示范項(xiàng)目。

圖3 植物營養(yǎng)學(xué)課程思政調(diào)查

5 結(jié)語

本文提出以學(xué)生為中心的“一制、三環(huán)、四進(jìn)”智慧課堂教學(xué)模式，以“一制”為基石，強(qiáng)化學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，以“三環(huán)”為核心，延伸課堂教學(xué)過程，實(shí)現(xiàn)知識內(nèi)化和高階能力提升，以“四進(jìn)”為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注學(xué)科新動態(tài)，關(guān)心與學(xué)科相關(guān)的社會熱點(diǎn)問題，建立專業(yè)自信和增強(qiáng)社會責(zé)任感、使命感。此模式經(jīng)過2年的教學(xué)實(shí)踐，取得了良好的教學(xué)效果。