基于混合式教学的农业气象学课程思维导图设计

包格根，陈青春，蒋 锋，周 琪

（仲恺农业工程学院 农业与生物学院，广东 广州 510220）

混合式教学不仅仅是对于线上、线下的学习环境进行了简单综合和叠加，而更强调了学习理论、学习资源、教育模式以及各种教学要素的有机整合。大数据时代，现代信息技术承担着越来越重要的“教育责任”，信息技术与教育教学的融合，正在改变传统的教育格局，影响世界的教育进程，现代教育逐步走向信息教育新样态[1]。互联网+的新型教育形式会是现代教育发展的必然趋势，也会是推进我国基础教育全面提质的内生力[2]。2020年自新冠肺炎疫情爆发以来，混合式教学在这段特殊时期内发挥了巨大的作用，后疫情时代更有超过半数的高校教师愿意采用这种“线上线下”混合式的教学模式[3]。思维导图自20世纪90年代由孙易新博士引入我国来，逐渐成为提高教学效率的一大助力，其最新成果也不断应用在教学上。

农业气象学课程属于农业学专业的基础课程，是研究农业生产与气象条件相互关系及其变化规律的一门综合科学，是农业发展进程中，人们认知自然，借助自然规律，将其定格到耕种和收割循环体系中的智慧结晶。其主要研究与农业有关的气象要素变化，揭示气象要素对作物生长发育过程的影响规律。目前国内已有多个高校，如鲁东大学[4]、山东农业大学[5]和青岛农业大学[6]等均开设了在线开放精品课程资源供本科生学习。

1 基于混合式教学的理论课思维导图设计

1.1 课程总体结构

本课程前期已建立了电子学习资源（微课、课件、练习题、参考资料等），但有待于进一步完善和规范。后疫情时代回归面对面教学的同时也加入线上教学元素，目的是引导学生采用多种学习方法和学习资源自行构建知识脉络。根据前期线下和线上教学经验，并结合课程选用的由中国农业大学段若溪、姜会飞等[7]编著的《农业气象学》（修订版）教材，将课程分为七章节（不包含绪论）。32个课程学时是由24个理论课学时和8个实验课学时组成，其中理论课线上学时和线下学时分别占12学时和12学时，占比分别为50%和50%（图1），这种线上线下教学的学时分配是根据实际教学经验并结合教学大纲和人才培养方案确定。

图1 课程总体结构思维导图（二级标题括号内代表线下教学＋线上教学学时，浮动标题括号内代表线下学时）

除了教学模式的混合，也有教学内容的混合。一个教学周期内，以课前预习、课后复习等任务的形式引导学生对在线开放精品课程资源进行学习，以巩固知识点。由于绪论课程的重要性和特殊性[8]，因此采用面对面现场教学，建立起学生和教师之间良好的信任感，以及学生对课程充分的自信心。绪论涉及课程内容介绍部分，任课教师需介绍课程总体结构，线上线下教学如何开展，尤其是让学生明确在线电子学习资源有哪些，如何获取，线下学习如何开展学生自行选择。

除第一章大气、第五章气压和风外，其余章节的理论课教学均安排2个学时的线上教学。这是由于每个章节都会涉及一些复杂、但又很重要的方程，在有限的课堂时间内，采用板书或多媒体等教学手段对此类问题的讲解效果不是很理想，因此采用现代教育信息技术对知识点进行线上讲解，学生可通过线下自学的方式对知识点作进一步的巩固。本文下一节将对线上讲解作详细阐述。目前由于技术原因，实验8学时完全采用线下进行。2次实验是针对几个章节理论教学内容的实践，并且与理论授课时间同步。关于实验思维导图设计详见本文第2节。

1.2 章节内知识结构

各个章节思维导图二级标题、三级标题与选用教材基本一致，适当在教材基础上作了修改和补充。下面主要以第二章和第三章为例阐述基于混合式教学思维导图的设计。第二章和第三章作为本课程的核心内容，需要掌握和理解的知识点众多，涉及的公式也较多。通过章节思维导图可以快速理清知识脉络，学生根据三级标题，并结合课程讲授、超星学习通已建电子学习资源和中国大学MOOC在线开放精品课程资源自己建构知识脉络。第二章采用线上线下教学相结合的模式，2.1、2.4节采用线下教学模式，2.2-2.3小节采用线上授课的方式（图2）。对于现场教学效果较差，宜采用线上授课。线上教学采用“录播＋直播”的方式同时进行，录播内容是学生课前需要完成的超星学习通预习任务，直播过程采用超星学习通或腾讯课堂平台。第三章混合学习时2个在线学时是对重要内容的讲解，其中线上讲解过程采用与第二章同样的方法。学生学习第二章和第三章时可结合福建农林大学农业气象学[9]中国大学MOOC公开课相应章节进行知识的整理和归纳。

图2 第二章课程思维导图（一级标题括号内代表线下教学＋线上教学学时）

2 基于混合式教学的实验课思维导图设计

根据人才培养方案和教学大纲的要求，农业气象学要求学生掌握农业气象学的基本理论知识及其所在专业中的应用要领，并灵活地应用所学课程理论知识解决相关专业实践中的问题。目前由于技术原因，实验8学时只安排在线下进行，但必须体现混合教学元素，引导学生混合式学习和实践。实验时间虽然只有2次，但是由于实验是穿插在理论教学过程中进行，并且要求学生在其他的时间自行练习并完成实验报告撰写，这就大大延长了学生线下思考的时间，达到实践的目的。

通过对农业气象学课程教学内容和教学模式的研究，采用理论与实践相结合、线上与线下相结合，将课程内容融入大学生素质教育的教学思路，以及充分利用新技术、新平台、新方法的教学模式来不断尝试和改进适合农业气象学的教学方法，完善课程建设，相信在不断提高教学质量和教学效果的同时，定能培养更多更好的创新型人才，进而更好地为农业生产与科研服务。

3 结束语

本文基于混合式教学对农业气象学课程思维导图进行了设计，重点阐述课程总体结构，第二章、第三章和实验课思维导图的设计。思维导图的设计参考本课程选用的教材[7，10]，并且尽可能融入线上教学及电子资源，从而引导学生混合式学习，最终完成人才培养目标。目前学生的混合式学习效果有待统计分析，并加以完善和改进。实验室以外的练习很大程度依赖于学生的主动性，并且教师和学生的沟通并不都是同步的，因此混合学习和实践结果大打折扣。如果能将线下实验借助现代教育信息技术，移植到线上教学，这不仅节省相应资源，并且学生课后可随时进行练习，对练习结果进行及时地检验和分析，极大提高了学生的实践兴趣和能力。