農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程線上線下教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)踐

摘 "要：在新農(nóng)科、農(nóng)林教育新格局和教學(xué)改革背景下，傳統(tǒng)農(nóng)學(xué)類課程建設(shè)迎來新挑戰(zhàn)和機(jī)遇。該文以江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程為例，分析當(dāng)前該課程教學(xué)體系現(xiàn)狀與不足。在此基礎(chǔ)上，完善教學(xué)目標(biāo)、革新教學(xué)模式、合理考核方式，構(gòu)建農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的線上線下混合教學(xué)體系。并探討該教學(xué)體系在課程教學(xué)改革中的實(shí)踐，結(jié)果表明該教學(xué)體系對提高課程教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對其他專業(yè)的教學(xué)改革具有積極的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)氣象學(xué)；課程改革；線上線下；創(chuàng)新；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號：G642 " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A " " " " "文章編號：2096-000X（2025）S2-0037-04

Abstract： Agricultural Meteorology is a basic course in forestry and agricultural education. Under the background of new agricultural science， with the advancement of educational informatization， the teaching of this course faces new challenges. This paper analyzes the situation and shortcomings of the current teaching system of this course. On this basis， we have perfected the teaching objectives， reformed the teaching mode， and rationalized the assessment method. Thus， the online and offline mixed teaching system of Agricultural Meteorology is constructed. The practice of this teaching system in the course teaching reform is also discussed. The results show that this teaching system has important practical significance for improving the teaching quality and cultivating students' innovation and entrepreneurship ability and has positive reference value for the teaching reform of other majors， but it still needs to be furtherimproved.

Keywords： Agricultural Meteorology; course reform; online and offline mixed teaching system; innovation; practice teaching

農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程是林學(xué)、園藝、農(nóng)學(xué)、環(huán)境設(shè)計(jì)、植物檢疫和植物保護(hù)等農(nóng)林專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程。存在學(xué)生積極性不高、課堂課時(shí)有限、考核方法單一等問題[1-2]。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，計(jì)算機(jī)、多媒體、大數(shù)據(jù)、人工智能和網(wǎng)絡(luò)通信等現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)全面運(yùn)用于教育教學(xué)過程。教育信息化推動了全球范圍內(nèi)教育理念和教育方法、學(xué)習(xí)環(huán)境和學(xué)習(xí)模式的深刻變革。與此同時(shí)涌現(xiàn)了很多與“互聯(lián)網(wǎng)+教育”有關(guān)的智慧教學(xué)工具，如雨課堂、微課、慕課等。在傳統(tǒng)的林學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)過程中，教育模式主要為“灌輸”式教學(xué)，在這種環(huán)境下，學(xué)生缺乏應(yīng)用、批判和創(chuàng)新能力[3]。我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展需要的是創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型等新型農(nóng)林科學(xué)人才。培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高級專門人才是高等教育的任務(wù)之一，也是新農(nóng)科建設(shè)的重要內(nèi)容[4]。如何改革課程建設(shè)，培養(yǎng)高素質(zhì)“雙創(chuàng)”人才，仍然是當(dāng)下我國高等院校必須面對的重要問題。為適應(yīng)新農(nóng)科人才培養(yǎng)的需要及新時(shí)代教學(xué)目標(biāo)的要求，本課題采用線上線下混合教學(xué)模式，以農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程為例，進(jìn)行創(chuàng)新型教學(xué)改革的嘗試。

一 "農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程教學(xué)體系現(xiàn)狀與不足

農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程是研究農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與氣象條件相互關(guān)系及作用規(guī)律，服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一門應(yīng)用型課程，也是農(nóng)林類相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，綜合性和實(shí)踐性都比較強(qiáng)。農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程主要包括：緒論、輻射、溫度、水分、氣壓和風(fēng)、天氣與災(zāi)害性天氣、氣候與中國氣候等專題。以江西農(nóng)業(yè)大學(xué)為例，該課程學(xué)時(shí)安排為理論教學(xué)24課時(shí)，實(shí)驗(yàn)和實(shí)習(xí)教學(xué)16課時(shí)。由于課程教學(xué)課時(shí)短，學(xué)生對于一些抽象概念難以理解，例如等高面上的等壓線、水平地轉(zhuǎn)偏向力、三圈環(huán)流等，需要學(xué)生具有一定的空間思維和地理知識，由于每個(gè)學(xué)生的想象力不同，部分學(xué)生難以理解[5]。隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，中國進(jìn)入了建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國的新階段，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)呈現(xiàn)智慧化、綠色可持續(xù)發(fā)展等新形勢。在此背景下，農(nóng)業(yè)氣象學(xué)的課程內(nèi)容得到了極大地豐富和發(fā)展，同時(shí)也帶來了更多的問題和挑戰(zhàn)。目前，該課程存在教學(xué)目標(biāo)不能滿足科研需求和社會要求，教學(xué)模式比較單一，教學(xué)體系不健全的問題[6]。具體而言，教學(xué)目標(biāo)偏重于理論知識和方法的掌握，學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力得不到很好的鍛煉。因此導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高，參與度也比較低。部分高校雖然采取了線上教學(xué)模式或者線上線下混合教學(xué)模式，部分院校采用MOOC在線開放課程平臺，例如北京林業(yè)大學(xué)。但線上教學(xué)資源還不足，且對學(xué)生自覺性要求很高，對于專業(yè)素養(yǎng)差和自控能力弱的學(xué)生，學(xué)習(xí)環(huán)境難以保障。

二 "農(nóng)業(yè)氣象學(xué)線上線下混合教學(xué)模式的構(gòu)建

（一） "教學(xué)目標(biāo)

結(jié)合對江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)、林學(xué)專業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查包括：本科專業(yè)人才培養(yǎng)方案、本科生導(dǎo)師制度、本科專業(yè)校內(nèi)外實(shí)踐實(shí)習(xí)基地建設(shè)現(xiàn)狀、本科生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的現(xiàn)狀、本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）現(xiàn)狀、本科生就業(yè)狀況。確定完善教學(xué)目標(biāo)：通過課程教學(xué)，要求學(xué)生掌握農(nóng)業(yè)氣象要素的變化規(guī)律和天氣學(xué)、氣候?qū)W等方面的基礎(chǔ)理論知識，掌握氣象要素及小氣候觀測的基本方法，以及觀測資料的整理統(tǒng)計(jì)方法。改革與創(chuàng)新課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和教學(xué)模式，更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)的一致性，完善林學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，不斷適應(yīng)高等教育改革和發(fā)展的形勢[7-8]。始終堅(jiān)持為林學(xué)、生態(tài)學(xué)等行業(yè)現(xiàn)實(shí)需求和進(jìn)一步深造需求，培養(yǎng)創(chuàng)新型和應(yīng)用型的人才；提高就業(yè)率和專業(yè)素養(yǎng)。引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生樹立學(xué)農(nóng)、愛農(nóng)并服務(wù)于農(nóng)的人生觀、價(jià)值觀和世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神和責(zé)任意識，激發(fā)學(xué)生的人文情懷，關(guān)注生命健康。

（二） "教學(xué)模式

改變傳統(tǒng)以講授為主的教學(xué)模式，采取線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式。線上老師作為教學(xué)過程的參與者、引導(dǎo)者，學(xué)生作為主動學(xué)習(xí)者、積極發(fā)現(xiàn)者，教師的“教”要圍繞學(xué)生的“學(xué)”展開，從而激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動力，促使學(xué)生高效參與教學(xué)活動。線下教學(xué)在明確角色定位的基礎(chǔ)上，采用案例教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂、線上線下混合等教學(xué)方法，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，提高教學(xué)質(zhì)量。根據(jù)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容，總結(jié)典型和前沿的案例，建立案例素材庫，拓展合適的路徑，開展案例教學(xué)。選擇典型性的項(xiàng)目作為教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)而完成教學(xué)任務(wù)[9-10]（表1）。

（三） "考核方式

建立一套完整、合理的教學(xué)效果考核體系。實(shí)現(xiàn)由主觀評價(jià)轉(zhuǎn)向數(shù)字化評價(jià)模式的轉(zhuǎn)變。包括平時(shí)成績和考試成績兩部分，平時(shí)成績通過線上平臺（超星平臺）進(jìn)行記錄包括：簽到、觀看教學(xué)任務(wù)點(diǎn)、參與考論、測試、按時(shí)完成作業(yè)、作業(yè)互評、小組任務(wù)、教師評分等?？荚噧?nèi)容應(yīng)盡量減少記憶類題目的考核，增加應(yīng)用性和創(chuàng)新性的內(nèi)容的考核，從而實(shí)現(xiàn)對學(xué)生理論知識、應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的考核。實(shí)踐部分通過撰寫創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)報(bào)告和綜合實(shí)習(xí)報(bào)告的方式，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。

綜上所述，本次研究采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，以江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程作為的實(shí)踐案例。引進(jìn)了中國大學(xué)MOOC精品在線開放課程的優(yōu)質(zhì)資源，結(jié)合江西農(nóng)業(yè)大學(xué)課程目標(biāo)，創(chuàng)建了江西農(nóng)業(yè)大學(xué)的SPOC課程作為線上學(xué)習(xí)資源。線下理論教學(xué)采用案例教學(xué)的方式，以討論、匯報(bào)的形式，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。線下實(shí)踐教學(xué)主要分成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目。農(nóng)業(yè)氣象學(xué)線上線下混合教學(xué)模式如圖1所示。

三 "農(nóng)業(yè)氣象學(xué)線上線下混合教學(xué)模式的實(shí)踐

（一） "課前準(zhǔn)備

基于中國大學(xué)MOOC精品在線開放課程北京林業(yè)大學(xué)的氣象學(xué)創(chuàng)建了江西農(nóng)業(yè)大學(xué)的SPOC課程?？筛鶕?jù)往年學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行總結(jié)、對于需要重點(diǎn)講解的內(nèi)容，錄制相關(guān)視頻，添加上傳到SPOC課程，完善章節(jié)內(nèi)容。根據(jù)上課情況，添加章節(jié)測驗(yàn)的題目、討論的話題，課后作業(yè)和隨堂練習(xí)；上傳拓展資源，例如近幾年中國氣候公報(bào)和IPCC評估報(bào)告等。

（二） "課程安排

課前發(fā)布學(xué)習(xí)內(nèi)容及學(xué)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生課前完成視頻學(xué)習(xí)及話題討論。根據(jù)慕課堂中的學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)，并以此為基礎(chǔ)，針對性的備課，精心安排好思考題，并推薦相關(guān)學(xué)習(xí)材料，鼓勵學(xué)生大膽摸索探究，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。課程教學(xué)中采用多媒體結(jié)合現(xiàn)代智慧的教學(xué)手段，并融入案例教學(xué)和思政元素。課后發(fā)布課后作業(yè)并要求學(xué)生按時(shí)完成，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行拓展閱讀。如文獻(xiàn)、視頻等公開資源。拓寬學(xué)生的知識面，了解林業(yè)氣象的最新研究前沿，引導(dǎo)學(xué)生樹立學(xué)林愛林并服務(wù)于林的人生觀、價(jià)值觀和世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神和責(zé)任意識，激發(fā)學(xué)生的人文情懷，關(guān)注生命健康。以農(nóng)業(yè)氣象學(xué)第五章第四節(jié)焚風(fēng)效應(yīng)為例，課前一周在慕課發(fā)布該小節(jié)視頻，并發(fā)布討論：焚風(fēng)效應(yīng)對中國氣候資源分布的影響。認(rèn)真總結(jié)學(xué)生的討論和回復(fù)，并制作PPT。在智慧教室開展線下教學(xué)，以“金沙江的干熱河谷現(xiàn)象”案例引出焚風(fēng)效應(yīng)的概念，學(xué)生先分成6組討論造成金沙江的干熱河谷現(xiàn)象的原因，指出焚風(fēng)效應(yīng)是造成該現(xiàn)象的重要原因之一。然后再分成3組計(jì)算不同山高（800、1 600、2 400 m）焚風(fēng)效應(yīng)對空氣濕度和溫度的影響。最后總結(jié)本小節(jié)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)。再通過慕課發(fā)布課后作業(yè)，發(fā)布相關(guān)前沿論文拓展資料。

此外該課程還開設(shè)了創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)習(xí)課程，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的動手、分析問題，創(chuàng)新能力及其綜合素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)課程主要是學(xué)習(xí)氣象要素的觀測：包括太陽總輻射、直接輻射、散射輻射、空氣溫度、土壤溫度（不同深度）、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨和蒸發(fā)等。實(shí)習(xí)主要是利用國家氣象站點(diǎn)數(shù)據(jù)分析氣候資源分布對植物分布的影響。

（三） "成績評定

采用過程性評價(jià)與終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合成績評定方式，具體見表2。

表2 "課程成績評定規(guī)則表

四 "課程評價(jià)及改革成效

通過設(shè)計(jì)問卷調(diào)查、學(xué)生評價(jià)、課程考核、課程訪問數(shù)據(jù)等方式分析課程改革效果。最后根據(jù)過程考核評價(jià)課程目標(biāo)的達(dá)成度，用于指導(dǎo)教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)。為了評估農(nóng)業(yè)氣象學(xué)線上線下混合教學(xué)模式的教學(xué)效果，對于同專業(yè)同層次的水平班級，將采取傳統(tǒng)教學(xué)模式的班級作為對照班級，將采取線上線下混合教學(xué)模式的班級作為實(shí)驗(yàn)班級。以江西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程為例，2022學(xué)年共10個(gè)班級，313人，其中6個(gè)班為對比班，人數(shù)為162人。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)班和對比班的學(xué)生成績基本呈現(xiàn)正態(tài)分布的規(guī)律，符合教學(xué)目標(biāo)的要求。而采用該教學(xué)模式的實(shí)驗(yàn)班級期末考試成績高分（100～90區(qū)間）的比例增大，且實(shí)驗(yàn)班級課程平均分有一定的提高，但是不及格的人數(shù)也有增多。學(xué)生對課程的評價(jià)，總體滿意度良好，滿意度均超過80%，部分學(xué)生給出了自己的具體意見，對今后教學(xué)質(zhì)量的提高具有幫助。由于線上線下教學(xué)模式需要學(xué)生投入更多的時(shí)間，因此對于部分自制力不強(qiáng)的同學(xué)，學(xué)習(xí)效果一般（圖2、表3和表4）。通過問卷調(diào)查的方式跟進(jìn)對比班和實(shí)驗(yàn)班學(xué)生申請、參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的情況，篩選出與該課程內(nèi)容相關(guān)的項(xiàng)目。結(jié)果發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)班申請和參與相關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的人數(shù)要多于對比班的人數(shù)。表明該教學(xué)模式采用案例教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式，在一定程度上可以引導(dǎo)學(xué)生思考，提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

圖2 "不同教學(xué)模式滿意度比較

表3 "學(xué)生學(xué)習(xí)效果比較（成績）

注：實(shí)驗(yàn)班最高95分，最低56分，平均80.5分，及格率91.8%；對照班最高86分，最低45分，平均71.8分，及格率95.7%。

五 "結(jié)論

本文通過分析農(nóng)業(yè)氣象學(xué)課程教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法、教學(xué)體系和課程評價(jià)等存在的問題和不足，提出并構(gòu)建新的線上線下混合教學(xué)體系，并在課程教學(xué)中進(jìn)行實(shí)踐。教學(xué)體系的教學(xué)目標(biāo)定位為：培養(yǎng)理論知識強(qiáng)、操作技能精、創(chuàng)新能力強(qiáng)的新農(nóng)科人才。根據(jù)線上教學(xué)中學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)總結(jié)，并以此為基礎(chǔ)，針對性的備課，進(jìn)行案例教學(xué)。開展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)習(xí)，引導(dǎo)和指導(dǎo)學(xué)生申請創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，開展科學(xué)研究，從而培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)采用新教學(xué)模式實(shí)驗(yàn)班級期末成績高分同學(xué)的比例增大，但是不及格的人數(shù)也增多，且實(shí)驗(yàn)班級課程平均分有一定的提高。學(xué)生對課程的評價(jià)，總體滿意度良好，滿意度均超過80%，其中，部分學(xué)生給出了自己的具體意見，對教學(xué)質(zhì)量的提高具有幫助。結(jié)果表明，新教學(xué)模式能夠調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性。由于線上線下需要學(xué)生更多的時(shí)間投入，因此，對于部分自制力不強(qiáng)的同學(xué)，參與積極性不高，學(xué)習(xí)效果一般。因此，在往后的教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步完善教學(xué)方法，采用案例教學(xué)、討論的形式提高課程的吸引力，從而提高學(xué)習(xí)效果。本課程的教學(xué)改革與實(shí)踐，可以給高校其他課程教學(xué)改革提供重要的參考借鑒。

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