慕课在“土壤学与农作学”教学中的建设与思考

段曼莉 王全九 周蓓蓓 曲 植 单鱼洋 孙 燕

西安理工大学 陕西西安 710048

慕课是指授课者通过网上在线讲课的形式，让学习者通过网络进行无障碍的学习和深造，具有开放性的特征。慕课在为学习者带来全新的学习体验的同时，也为现行传统的教育模式提出了新的挑战，是面对面授课以来最大的改进。慕课利用录制视频的形式呈现，促使教学老师更加注重教学知识的重构、教学手段的创新和教学效果评价的多样化，在一定程度上可以培养学生自主学习能力和创新思维能力，树立教学过程“以教为重心，转变以学为重心”的理念。慕课背景下，“土壤学与农作学”将传统的课程教学模式与网络在线的慕课教学相融合，实现优势互补，提高教学质量，为学生营造方便共享的教学环境，使学生的学习途径更多元化，促进老师和学生深层次的交流，使此课程的教学效果更上一个新的台阶。

一、建设“土壤学与农作学”慕课的必要性

“土壤学与农作学”是工科院校农业水利工程专业的一门必修基础课，它的理论性和实践性较强。但是，现阶段，此课程的传统教学存在一些问题。一是概念知识较多，很难全部用板书和PPT文字呈现。教师主动的传输和学生被动的接受不能使学生真正理解，并且不能调动学生的积极性。二是此课程的也涉及较多实践问题，例如治理水土流失、改良盐碱地、农田灌溉设计，都需要结合图像、声音和动画讲授具体案例。三是本课程的理论计算部分较抽象，课堂教学难以让学生掌握和理解，需要学生课下复习和练习。针对这些问题，以慕课为背景下“土壤学与农作学”课程混合教学模式值得探索。

目前建成的农业水利工程专业相关的“土壤学与农作学”慕课中，本校仅有一门。开设相近课程“土壤学”慕课的有西北农林科技大学、四川农业大学、华中农业大学、浙江大学、南京农业大学、浙江农业大学等农业院校。它主要面向农学、林学类专业，系统讲述土壤的重要性与土壤学的发展历程、土壤的形成和演变、土壤的物质组成、土壤的形成发育过程、土壤的分类，以及土壤资源利用的开发等内容。另一相近课程“农作学”仅有西北农林科技大学开设线上课程，它是农学专业的一门专业课，系统介绍了农田种植制度、农田养地制度、农田防护制度、农作经营制度和区域农作制度等农作制度的基本理论和生产技术体系等方面的内容，但是对农业水利工程的学生来说，缺乏对农业灌溉和低产田改良的理论分析和工程实践介绍，作物与水分的关系叙述相对较浅。因此，本校农业水土工程教学团队针对农业水利工程专业，弥补传统教学和现有相关慕课教学内容的不足，建成了综合性较强的“土壤学与农作学”慕课，上线平台为“智慧树”和“雨课堂”，此课程于2019年开课，上课人数超500人。课程主要目标是使学习者理解土壤和作物水分生理等基础理论；了解农业合理用水的知识和模型；掌握水与土壤肥力和作物生长的关系；能够熟练运用专业知识开展农业生产中的灌溉节水工作；能够运用现代技术辨析、分析和解决复杂农业生态问题；具备能够实际解决土地整治问题的能力。加强学生运用科技进行综合思考和深入分析生产问题的科学素养，“心系天下温饱，筑梦粮食安全”的精神，愿为我国农业发展做出贡献。

二、慕课背景下“土壤学与农作学”课程建设策略

(一)建设过程

(1)前端分析：首先，对农业水利工程学生的“土壤学与农作学”课程的学习目标、前期课程基础、课程的重难点内容进行分析，将课程九章节的重要知识点进行梳理和拆分，共设定了22个核心内容，满足慕课教学“小而精”的教学特点。其次，任课团队认真研究这22个慕课内容，完善各内容的教学目标、教学设计和教学资料，将本课程的新理论、新方法、新技术融入慕课建设过程，深化了学生对基础理论的理解，强化了定量分析和实践能力的培养，提升学生应用现代技术解决实际问题的能力。例如在讲授土壤含水量时，可结合现代先进的TDR技术和CT扫描技术来分析土壤原土中水分的含量和运动过程，使学生更形象地了解土壤性质和组成。最终要保证课程内容体系完整，能够与时俱进，提升学生多学科、跨学科思维能力。在课程建设中加强课程思政建设，强化专业课程的育人功能。重视课程“理论—实践”融合，强化学生实践能力培养。

(2)慕课在线视频制作：在录制教学视频前，准备好与课程相关的各种教学资料，尤其是核心内容的PPT和讲稿，接着进行教学内容的脚本设计、课程素材和出境方式准备，然后根据教学团队的要求确定拍摄人员和场地，沟通好视频的时长和规格等具体工作。本课程的慕课是在西安理工大学虚拟演播室拍摄需要出境的内容。在制作视频过程中，需要将出境人物进行抠图，并与PPT视频进行合成，最后配上语音和字幕，完成慕课视频的制作。该拍摄方式很好地体现线上学习的可观性，又能使重点理论知识生动呈现，达到教学手段丰富化和有趣化的目的。

(3)课程资源建设与应用：“土壤学与农作学”慕课在线课程的教学资料主要包括录制的教学视频，还有PPT文档、配套的章节习题、课后思考和讨论问题、测试答题等。此线上课程习题均以选择题、填空题、陈述题的形式呈现在每个知识单元后，教学团队的老师们可以随时检查学生们的答题情况，针对错误较多的习题，线下教学老师会在课堂上对相应的知识点进行讲解，使学生真正清楚地掌握此知识点。考试环节有相应的试卷，学生在两小时内完成，此测试也作为这门课的最终评价成绩的一部分。慕课对于学生学习的时间要求比较自由，相应地，慕课学习也需要学生有一定的自主性，因此，调动学生的积极性，让学生产生学习的兴趣是至关重要的。

(二)教学过程

(1)构建互补的线上线下混合式课程教学模式：为实现课程的高阶性、创新性和挑战度，“土壤学与农作学”课程使用线上线下结合的方式授课。线下28课时课堂教学以基础知识点为主线，讲授与农业水利密切相关的土壤学和作物学关键概念和基础理论，教师引导学生完成知识的梳理和完善。讲授过程补充大量实践案例，结合翻转课堂，培养学生自主学习能力。线上12课时是将学生不易掌握的课程难点和国内外前沿知识理论作为扩展学习内容，结合线上主题讨论，提高学生的综合分析能力。通过线上练习和测验对课程主要知识点进行强化巩固和有效评测，追踪学生的学习进度。线上线下结合的教学模式推进以教师为中心、知识灌输为重点的传统教学，充分增加学生的学习兴趣，全面掌握课程的知识要点。

(2)构建多元化的实验教学模式：本课程线下实验教学采取多人同时授课、分组平行进行、实验交叉互换等教学方法，训练学生作物生理与土壤理化性质测定基本实验技能。同时结合线上虚拟仿真实验系统，通过线上操作模拟可变环境的农业生产水肥管理过程，利用线上线下混合式实验教学模式加强学生的实践动手能力和对实际问题的综合理解能力。

“土壤学与农作学”线上线下混合教学模式图

(三)评价过程

本课程采用Sneddon教授的多元评价方式对课程学习效果情况进行定性分析和定量考核。为了体现评价的公平性和提高学生的自律性，此课程的教学效果评价方式主要是以形成性评价为主、终结性评价为辅的评价机制。学生的课程最终成绩可分为五个部分：自我学习及讨论情况(10%)：根据学生线上观看视频和论坛发帖情况评定；课后作业完成情况(15%)：根据课堂教学和线上每章节学习后，学生完成老师布置的课后作业完成情况评定；基础知识及理论(40%)：根据线下学生闭卷考试情况评定学生对课程基础知识及理论的掌握效果；实践能力测试(20%)：根据学生完成实验课测试和线上虚拟仿真平台测验情况评定；创新能力提升(15%)：根据学生线上线下知识抢答、辩论和师生互动情况进行评定。

三、基于慕课的“土壤学与农作学”课程建设的思考

“土壤学与农作学”线上线下混合教学模式，取得了可喜成效。但是对混合式教学模式的探索永远在路上，要建成完整高效的“土壤学与农作学”慕课，还需要做几点思考和探索。

(1)由于“慕课”课程学习是学生个体行为，如果学生缺乏自主性，就会使慕课形同虚设，因此，开展线上的互动和交流对于学习者调动学生的学习热情尤为重要。线上教师要进一步加强讨论区的建设和及时互动反馈，线上测试的难易程度和趣味性也推动着学生学习的自主能动性。

(2)“土壤学与农作学”课程要求教学和实践紧密联系，要想真正使此课程的知识学有所用，需要有学生的反馈。未来可采取对已就业的学生问卷调查等方法，了解此教学模式的实践效果，以及教学中存在的不足，最终要以学生能力和综合素养培养为核心，进一步凝练提升学生创新实践能力的教学模式。

(3)另外，随着国家“乡村振兴”“黄河流域生态保护和高质量发展”等重大战略的实施，“土壤学与农作学”慕课的线上内容也应紧跟时代，这就要求教师结合科学前沿，搜集相关素材不断更新授课内容，并结合思政元素提升课程的素质目标，使学生能够学有所用。

结语

结合慕课的教学方式打造“土壤学与农作学”线上线下融合教学体系，从教学手段、教学设计和教学效果评价上弥补了线下教学的不足。变学生的被动学习为主动学习，变教师为主体的教学方式为学生为主体的新型教学模式，充分地调动学生的学习兴趣。注重“理论、方法、实践”融为一体的教学方式，将新理论、新方法、新技术融入课程教学过程，提升了学生探索创新能力，也满足了社会对应用型和创新型人才的迫切需求，为学生的未来职业发展奠定基础。