新农科建设需求下农业气象学信息化多元教学方法改革与探索

邹晓霞，崔日鲜，孙筱璐，张玉梅

（青岛农业大学 农学院，山东 青岛 266109）

党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央始终坚持把“三农”问题作为全党工作的重中之重，而涉农高校则是强农兴农的“国之重器”。高等农业教育领域为发挥教育在乡村振兴中的支撑作用，逐步形成了新农科教育图景[1]。新农科建设的举措是将现代科学技术融入现有的涉农专业中，并且要布局适应新产业、新业态发展需要的新型涉农专业，为乡村振兴发展提供更强有力的人才支撑[2]。当前，新农科建设已经成为新时期涉农高校教育教学改革的重要方向[3]。

在新农科背景下，涉农类专业课程的教学目标必须走向多元化，才能满足人才培育的需要[4]。“农业气象学”是涉农类专业的必修课程和基础课程，主要讲授气象条件与农业生产的相互关系，具有理论基础坚实、实践性强、与农业生产的关系密切、应用广泛的特点[5，6]。但当前“农业气象学”教学过程普遍存在知识本位的教学思想，缺乏有效培养学生问题解决能力和发展综合素质的教学设计[7]，过多关注教师的“教”，而忽视学习者的“学”，学习者难以将所学知识向真实情境有效迁移，导致学生掌握了知识，但难以应用到生产实践，难以有效服务农业生产[8]。

信息化教育，是运用现代信息技术，开发教育资源，优化教育过程，以培养和提高学生信息素养为目标的一种教育方式[9]。信息化教学模式明确以学生为中心，在教学过程中，教师由知识的传授者、“灌输”者转变为学生主动获取信息的帮助者、促进者，学生由外部刺激的被动接受者和知识的“灌输”对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者；教学过程由讲解说明的进程转变为通过情境创设、问题探究、协商学习、意义建构等以学生为主体的过程[10]。教育信息化已经成为国家信息化建设的战略重点[11]，在信息化环境的支撑下，教师可以提升课堂魅力，增加课堂实效[12]。信息化教学可为抽象的“农业气象学”理论课教学注入强大的活力，运用信息化教学能改变传统的农业气象学教学模式，充分发挥学生在学习过程中的主动性、积极性和创造性，激发学习兴趣[13]。

本文总结了笔者在新农科建设需求下农业气象学信息化多元教学方法改革的经验和做法，旨在抛砖引玉。课程改革主要从转变教学理念、重组教学内容、创新教学方法、建立多元考核和挖掘思政元素等五方面入手（图1）。

图1 新农科建设需求下农业气象学信息化多元教学方法

一、转变教学理念

树立以“应用为目标、实践为主线、能力为中心”的教学理念，指导教学改革的探索与实践。

（一）以应用为目标

新农科建设需要为乡村振兴发展提供更强有力的人才支撑，需要更多掌握真才实学的应用型人才。在课程改革中，基于农业生产需求进行课程设计，即采用倒推法，从农业生产实际问题出发，构建课程模块，设计教学活动。

（二）以实践为主线

简化不必要的理论，坚持实践为重、理论够用的原则进行课程建设。在课程教学中，遵循理论来自实践的原则，结合信息技术制作高水平教学课件，插入大量教学案例，融入最新研究进展，将抽象的理论直观化，把真实的情境搬进课堂，以激发学生的学习兴趣。

（三）以能力为中心

坚持“以能力为中心、以学生为主体”的原则设计课堂教学，将能力培养贯穿课程教学，实现由传统的以教师为主体的知识传授型教学模式向以学生为主体的能力培养型教学模式的转变。融教、学、实践于一体，边实践边学，实践学习交替，引导学生进行全方位学习。

二、重组教学内容

在新农科建设需求下，重组教学内容，使课程更具时代特征，满足时代需求，有效提高教学的宽度，主要改革内容如下。

（一）增加大气污染及气候变化内容

近年来，随着空气质量的恶化，雾霾频发，危害加重；另外，由于全球气候变化导致的冰川融化、海平面上升、极端天气气候事件多发、粮食减产等严重威胁了人类的生存和发展，是人类面临的全球性问题。世界各国以全球协约方式减排温室气体，我国也提出碳中和、碳达峰目标，并被写入政府工作报告。在教学内容调整中，增加大气污染及气候变化相关内容，明确大气污染及气候变化的成因、影响及应对措施，以满足新时期国家战略和社会发展需求。

（二）增加农业气象灾害与防灾减灾技术内容

气象是影响农业生产的最大因素，而不适宜的气象条件会对农业生产造成严重影响。在新时期，气候变化导致的极端天气事件频发，农业气象灾害加剧。明确主要农业气象灾害致灾机理和发生规律，掌握农业气象灾害监测预警基本理论和方法，对防御、抵抗、规避、减轻气象灾害对农业的影响及转移农业灾害风险有重要意义。因此，在新课程内容体系下，重点针对干旱、洪涝、低温冷害、高温热害、大风冰雹等灾害开展教学，增强农业生产系统的防灾减灾能力。

（三）增加农业气象与农业绿色发展内容

围绕农业绿色发展和循环发展需求，重点引入农业气候资源承载力与种植制度、气象条件与投入品、病虫害气象、小气候与环境基准、农业温室气体减排等内容，让学生了解基于生产功能、气候资源承载力和生态系统环境容量的红绿灯制度，树立循环农业模式和绿色技术体系意识。

三、创新教学方法

以现代教学理念为指导，坚持以能力为中心、以学生为主体、以信息技术为支持，融合PBL、翻转课堂、SPOC等现代教学方法，对授课内容进行加工和设计，改善师生间信息传播与互动的形式，激发学生学习的主动性和积极性，有效提高教学的高度，主要方法如下。

（一）利用信息技术，实现核心教学内容的信息化

利用多媒体技术，将静态的、二维的知识点转变为由声音、文字、动画、图像构成的动态的、三维甚至四维的知识素材。如绘制三圈环流的动态演示图、台风构造图像展示及台风移动路径的动态展示等。

（二）建立情景案例库，培养学生自主学习能力

根据课程模块及授课内容提出问题情境，通过学生的自主探究和协调合作解决问题，让学生学习和掌握隐含在问题背后的科学知识，培养学生独立解决问题的技能和团结协作的能力。如分析冬季雾霾多发现象背后的气象因素、观测并分析学校不同位置风速的变化、通过小组协作让花卉提前或延迟开花等。

（三）录制在线课程资源，构建个性化学习环境

根据课程模块和知识点录制在线课程资源，课前发布教学资源，发起讨论或设置探究活动，充分调动学生的自主学习能力，实现对知识传授和知识内化的颠倒安排，改变传统教学中的师生角色，重新规划课堂时间，构建出个性化协作式的学习环境，为学生提供更高质、高效、便利的教育资源和学习机会。

四、建立多元考核

实施以考评促学习的考核方案，建立与多元教学方式相配套的多元考核方式。将过程考核与结果考核并重、线上考核与线下考核相结合，使成绩评定更真实、合理。如结合超星学习通、蓝墨云班课、雨课堂等移动终端智慧教学工具，实时了解并检测学生学习效果，并有效记录和分析相关学习信息，实现即时互动与反馈、学习行为可跟踪、过程的激励与评价，着重从学生课前学习主动性、课堂学习活跃度、课后问题探究深度等方面对学生进行综合评定，以充分调动学生学习的主动性和积极性，全面激发学生的学习兴趣，提高学生的综合素质。

五、挖掘思政元素

在授课的全过程（课前、课中、课后）充分挖掘思政元素，实施“三段浸润式思政教育”。课前，设置课前寄语，分享名言警句，给学生传授为人处世的道理；课中，将农业和气象科学家的个人奋斗史融入课堂教学，让学生在学习知识的同时感受科学家严谨认真、攻坚克难、勇攀高峰的不懈奋斗精神；课后，设置拓展问题，引导学生在问题探究过程了解国际形势、知晓国家需求，树立“矢志三农、追求卓越”的理想信念，有效提升教学的温度。

新农科建设对农科人才培养提出了挑战，同时带来了机遇。在“农业气象学”教学改革与实际过程中，我们发现借助现代信息技术，充分开发教育资源、有效优化教育过程、系统重塑教学内容，可实现教师教学差异化、学生学习个性化，实现以学生为中心的教学，提高知识学习与生产实践的关联度，有效助力新农科人才培养，为乡村全面振兴提供更强有力的人才支撑。

（课题组成员：孙雪芳、万雪洁、王碧胜）