对于农业气象学你认识多少呢?有关农业气象学的管理及应用对农业种植管理又有什么好的发展管理呢?应该怎样去加强对气象科技的应用措施呢?本文主要从混合式教学的基本原理和农业气象学课程开展混合式教学的实践以及开展混合式教学的效果评估等方面做了相应的介绍。本文选自：《气象与环境学报》,《气象与环境学报》Journal of Meteorology and Environment(双月刊)曾用刊名：辽宁气象，创刊于1984年，主要报道气象、大气环境与生态环境基础研究和应用研究方面的创新性研究成果以及有新观点的综述性文章等，以促进国内外学术交流，繁荣我国气象与环境科学事业。坚持为社会主义服务的方向，坚持以马克思列宁主义、毛泽东思想和邓小平理论为指导，贯彻“百花齐放、百家争鸣”和“古为今用、洋为中用”的方针，坚持实事求是、理论与实际相结合的严谨学风，传播先进的科学文化知识，弘扬民族优秀科学文化，促进国际科学文化交流，探索防灾科技教育、教学及管理诸方面的规律，活跃教学与科研的学术风气，为教学与科研服务。
摘要：农业气象学是研究农业生产与气象条件之间相互关系及其规律的科学。农业科学的基础学科之一，气象学科中应用气象学的重要分支。农业气象学研究的目的在于围绕农业的发展与现代化，不断认识和解决生产中的气象问题，提出促进农业生产的最优气象条件和措施。
关键词：农业气象学,气象学,科技论文
农业气象学是研究农业生产对象和过程与气象条件之间的相互关系，以利用、创造有利并抗避不利气象条件为目的，为农业的高产、优质、低消耗而服务的一门边缘学科。农业生产对象包括农作物、深林植物、园艺植物(果树、蔬菜、花卉)、食用菌、牧草、牲畜、家禽、鱼类等大农业的各个方面;农业生产过程是系指各农业生产对象的生长与发育、产量与品质、农业技术实施、产后流程、农业气象灾害与病虫害的发生、发展变化以及防治等。气象条件指直接影响农业生产的光、温、水、气等基本要素的时空分布。农业生产对象和过程与气象条件之间的相互关系包括两个方面：一方面是与农业生产有关的气象条件的发生、变化和分布规律;另一方面是受气象条件影响和制约的有关农业问题及其解决途径。
1 混合式教学的基本原理
一般认为, 混合学习要将网络教学的优势和传统教学优势相互融合, 它不仅是一种学习方式的混合,更是教育理论、教育理念的混合, 包括教学方法、教学模式、教学资源、教学环境、教学媒介、教学目标等教学各要素的混合, 其目标是整个教学系统以最小的投入获得最大的回报[1][2]。我们认为, 混合式学习 ( 在本研究中 “混合式学习”等同于 “混合式教学”) 就是把传统学习方式的优势和 E- learning ( 即数字化或网络化学习) 的优势结合起来的教学方法。
2 农业气象学课程开展混合式教学的实践
2.1 开展混合式教学的试验研究设计
(1) 试验研究的目标。本研究旨在探索如何构建适用于混合学习的农业气象学课程资源, 如何应用课程资源开展混合式学习, 如何对混合式课程资源以及所进行的教学进行评价。
(2) 试验内容与教学对象。试验内容包括农业气象学整门课程的教学内容。在对课程所有章节进行知识目标划分后, 我们确定了课堂讲授、网络教学、实践操作三种不同教学方式的分布和时间 ( 见表 1) , 该表列出了课程哪些可以通过网上学习、哪些是课堂讲授、哪些是实践课程, 分别占多少课时以及划分的依据。教学对象为仲恺农业技术学院农业与园林学院园艺专业 2006 级本科生, 共 30 人, 试验环境包括多媒体教室、网络教室、实验室。
农业气象学是高等农业院校植物生产类专业基础课, 目的是介绍对农作物生长发育和农业生产活动有影响的大气科学知识。其学习内容具有较强的拓展性和实践性, 单凭传统的课堂讲授进行教学存在一定的困难。在高等学校实施质量工程的背景下, 我们希望通过借助网络教学来提高该课程的教学质量。在应用网络改进教学方面, 应用混合式教学已是大势所趋,因而我们采取混合式教学的方式实施农业气象学课程教学改革。
(3) 试验研究的方法。试验研究主要采用行动研究和评价研究。行动研究主要应用在开展自主学习的教学策略、操作流程等方面。评价研究主要应用在检验网站对学生自主学习的作用、教学效果方面。
2.2 开展混合式教学的网络资源和教学策略的设计
(1) 网络资源学习平台设计。混合学习是将传统教学与网络教学有机结合并有效实施, 那么, 有效开展网络教学首先要搭建网络学习平台, 网络学习平台构建的好与坏直接影响到网络教学效果。在本研究中, 我们制作了农业气象学网络课程并用于网络教学。根农业气象学网络课程的应用方式即混合学习中的网络学习, 它的设计与开发主要遵循了两条原则:
第一, 不同知识内容采用不同媒体表现。对不同类型的知识, 在网络教学资源中可以有不同类型的课件来表现, 我们设计的课件比较常见的有流媒体 ( 视频) 课件、操作练习课件、资料呈现课件、物理模拟课件。对于生产实践性比较强的课程网络教学资源的设计, 充分考虑到学生在生产实践方面的不足, 尽可能地设计一些教师课堂讲授或生产现场操作的录相资料, 并借助于一些物理模拟技术, 弥补学生在实践环节动手不足的缺陷, 从而缓解有限的教学资源与教学、生产实践、技能训练的矛盾。因此, 农业气象学网络课程中, 视频类的课件使用最为普遍。
第二, 支持自主学习。由于网络学习主要是自主学习, 因此, 在网络课程的设计过程中, 我们通过有效的设计策略来促进学生的自主学习, 提出了应用混合学习的网络课程需具备 5 个支持系统: 学习内容支持: 明确学习目标, 建立完善的知识结构, 提供丰富的多媒体资源; 学习活动支持: 设计专题探究活动;交互支持: 建立教师导学模块; 导航支持: 设计清晰的导航策略; 评价反馈支持: 设置多种评价手段。
(2) 混合学习教学策略的设计。常见的混合式教学策略有基于问题的混合式学习、基于专题的混合式学习、基于案例的混合式学习、基于研究性学习的混合式学习、基于任务的混合式学习五种。根据教学的实际需求, 农业气象学主要采用了基于案例的混合式学习, 基于研究性学习的的混合式学习、基于任务的的混合式学习三种教学策略。教学策略、混合方式、混合学习活动成分三者的对应关系如表 2 所示。
课堂教学主要在多媒体教室进行, 目的是解决一些难点问题, 主要采用基于案例的混合式学习、讲授法,约占总课时的 39%。网络学习主要是学生在课后在宿舍自主学习 ( 由于部分学生因缺少计算机等原因不能在宿舍内访问网络课程, 我们采取了折衷的办法, 为这些学生申请免费的计算机机房使用, 从而保证每一位学生都可以参与到网络学习中) , 也组织了 3 个课时的集中学习。网络学习约占总课时的 27%, 主要采用基于问题的混合学习、自主学习和教师的在线指导三种策略。实践操作主要是课程的实验课部分, 学习场所主要是包括实验室、校园、农场, 旨在培养学生的动手能力, 学习时间约占总课时的 34%。实践操作部分首先要求学生通过网络学习掌握实验的基本步骤, 观看实验视频, 认真填写实验计划后才进行实地实验, 主要采取了基于任务的混合学习策略。
2.3 开展混合式教学的实施过程
农业气象学课程从 2007 年 9 月底开始到 12 月底结束, 利用主要的学习方式: 面对面的多媒体教学、网络学习、实践教学环节。学生必须按照规定的参与课堂讲授学习, 其中包括教师知识讲解、疑难问题解决、学习讨论等。其基本的教学流程包括对学生的各种问题答疑, 以问题为导向与案例分析结合起来突破教学的难点。除了面对面课堂教学以外, 约有 1/3 的课时是网络学习, 网络学习活动包括:
(1) 学生按教师的要求, 浏览网络课程, 在规定时间内完成某部分内容的自主学习。
(2) 学生以小组为单位, 围绕 4 个专题完成课程作业。课程作业要求学生多途径搜集资料, 包括网络搜集、图书馆报刊、实地考察测量数据等途径, 最后形成电子作品发布在网络课程的作品展示模块中。
(3) 学生利用网络学习平台提出问题, 教师可以通过同步或异步的方式进行问题解答, 从而使得学生获得问题解决的方法。
(4) 完成自测题目以及学习量表, 对自己的学习效果、学习方法、学习体验进行检验。课程考核包括课堂考试、平时表现、期末考试、网络学习经历等, 成绩评分的比例分配见表 3。
3 开展混合式教学的效果评估
在混合式教学试验研究结束之后, 为了了解学生对开展混合式教学的态度, 我们采取随机抽样的原则, 抽取了 40 位学生作为调查对象, 以问卷调查的形式对这些学生进行了调查。从教学实施、教学效果、教学资源三方面展开调查, 调查以研究者直接到所在班级发放问卷, 当场收集问卷的方式进行。问卷调查共发放问卷 40 份, 回收问卷 40 份, 有收率为100%, 数据统计使用了 SPSS V11.0。通过数据处理、分析, 我们发现了以下问题。
(1) 教学资源的评价。对混合学习使用的网络课程的评价,我们设计了 7 个问题对资源库、课堂教学PPT 讲义、教师授课录像、课程学习内容、在线测试、作品展示、在线交流进行了调查, 结果表明: 该班同学对农业气象学网络课程对学习的支持作用是肯定的, 几乎所有观测点的好评率到都在 80%以上, 说明了我们的设计策略是比较有效的。
(2) 教学效果的评估。对混合学习教学效果的评价,我们设计了 4 个问题对混合式学习对课程内容、信息技术应用能力、学业成绩、学习效率的作用进行了调查, 分析结果如下表 4 所示。从上表可知, 该班同学对采用混合式学习所取得的教学效果是肯定的, 说明了此次混合式学习的教学效果比较好。
(3) 教学实施的评估。学生对混合式学习的反应普遍比较好, 97.5%被调查者表示喜欢这种学习方式,并且 65%的同学认为本次混合式教学开展的很好 ( 或较好)。当问及 “混合式学习的优点”时, 40 名被调查同学一共选择了 129 个关于该种授课方式的优点, 其中“师生及同学之间的互动较好、讨论压力较小” “增加网络及信息技术工具的使用技能” “增强对课程内容的兴趣” “参考资料可立即分享”是感受比较强的优点。
尽管同学们对混合式学习的授课方式比较认同,但在实施的过程中, 也暴露出一些问题。首先是学生网络学习的时间比较少, 在 1 小时以下的占到 40%,这种情况可能与较多同学缺乏个人计算机, 需要到网络教室上机不够方便所致。对于此次混合学习的缺点, 同学们反应最多的是 “网络速度不快”, “互动情况不佳”和 “教师指导不够”也是较大的缺点。并且, 他们认为网络学习中的主要困难包括: 网上学习时间不够, 网络资源不足、网络学习工具不好用。这些反馈意见对我们以后改进组织方式、教学策略明确了方向。
4 结论和讨论
本研究根据媒体适用性原则和自主学习原则构建了课程资源, 采用课堂教学结合网络学习、实践操作开展混合式学习的教学策略, 通过调查问卷的方式对课程资源、教学效果和实施过程进行了评价。课程试验结果表明, 面向混合学习的教学设计模式是可行的, 得到了教师和学生的认同, 充分发挥了学生学习的主动性和教师教学的主导性作用, 课程的教学效果是良好的。根据实践的经验我们认为, 尽管混合学习的内涵比较广泛, 而适合当前高校实际情况的混合学习包括以下三种:
(1) 学习资源的混合: 不同类型课件的混合;
(2) 学习方法的混合: 教师主导与自主学习的混合;
(3) 学习环境的混合: 常规课堂讲授、实践操作环节与在线学习的混合。
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