尉 輝，徐金強(qiáng)，楊 竟，劉文寶，劉素慧

(山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院，山東 濟(jì)南 250100)

1 引言

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)要實(shí)現(xiàn)綠色高效發(fā)展，必須依靠現(xiàn)代生物技術(shù)、信息技術(shù)和工程技術(shù)等交叉知識作為支撐，在此背景下，新農(nóng)科的出現(xiàn)將適應(yīng)社會(huì)新需求，是歷史發(fā)展的必然[1]。設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境工程學(xué)是一門多學(xué)科交叉和綜合性很強(qiáng)的學(xué)科，涉及多個(gè)領(lǐng)域(生物、工程、信息和環(huán)境等)，應(yīng)用較廣[2]，既是設(shè)施農(nóng)業(yè)科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)核心課，也是園藝、機(jī)械電子、信息工程專業(yè)選修課。本課程的在教學(xué)過程中，始終以“學(xué)生發(fā)展為中心”，爭取在“新農(nóng)科”背景下使學(xué)生成長為心系社會(huì)并有時(shí)代擔(dān)當(dāng)?shù)摹靶罗r(nóng)人”。為實(shí)現(xiàn)“新農(nóng)科”建設(shè)所需的人才培養(yǎng)目標(biāo)，需要在實(shí)踐教學(xué)中設(shè)置設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，以培養(yǎng)現(xiàn)代“新農(nóng)人”。為此，設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境工程學(xué)這門課中的實(shí)驗(yàn)由驗(yàn)證性設(shè)置成了設(shè)計(jì)性，在教學(xué)中將實(shí)驗(yàn)原理、技能和科學(xué)研究等融合在一起，從而把實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)研究有機(jī)結(jié)合起來[3]。

現(xiàn)以課程中日光溫室內(nèi)的CO2變化規(guī)律及其施肥技術(shù)為例，在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)方案，然后實(shí)施科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)方案，從而確定CO2施肥最佳的時(shí)間點(diǎn)和施用量，考慮施肥后的其他環(huán)境因子改如何調(diào)控，并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。整個(gè)實(shí)驗(yàn)靈活運(yùn)用理論知識、拓展了知識面，培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新意識[4]。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 技能目標(biāo)

通過小組討論制定驗(yàn)證日光溫室內(nèi)二氧化碳的變化規(guī)律、植物光合作用強(qiáng)度隨之變化的可操作的實(shí)驗(yàn)方案；根據(jù)現(xiàn)有的或提供的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行制定簡易的二氧化碳發(fā)生器；根據(jù)測定結(jié)果確定日光溫室二氧化碳施肥的時(shí)間、施肥量計(jì)算及施肥后管理措施。

2.2 德育目標(biāo)

提高保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的意識；加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào)和團(tuán)隊(duì)合作；培養(yǎng)學(xué)生踏實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；吃苦耐勞的品質(zhì)、要有“三知三愛”的情懷[5],勇當(dāng)時(shí)代需要的技術(shù)性人才。

3 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：引導(dǎo)制定實(shí)驗(yàn)方案；培養(yǎng)踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào)和團(tuán)隊(duì)合作、提高保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源的意識；根據(jù)制定的實(shí)驗(yàn)方案實(shí)地再去驗(yàn)證；能吃苦耐勞、有“新農(nóng)人”情懷。

教學(xué)難點(diǎn)：引導(dǎo)制定實(shí)驗(yàn)方案；培養(yǎng)踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；根據(jù)制定的實(shí)驗(yàn)方案實(shí)地再去驗(yàn)證；有“新農(nóng)人”情懷。

4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)過程與驗(yàn)證

4.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)過程

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)過程見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)教學(xué)

4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程見表2。

表2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過程

5 教學(xué)效果反思

5.1 教學(xué)方法應(yīng)用特色

本實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)是基于“新農(nóng)科”背景下，線上線下混合式教學(xué)理念，采用啟發(fā)式、探究式和小組討論[6]等多種教學(xué)法。以啟發(fā)式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為主線，圍繞教學(xué)目標(biāo)和重難點(diǎn)，在教學(xué)過程中引入課程思政元素，進(jìn)行德育教學(xué)；小組討論以學(xué)生為主體，通過自主的探究活動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證，鞏固所學(xué)理論知識，完成理論知識與實(shí)踐一體化的教學(xué)。

(1)“新農(nóng)科”視角下的線上線下混合式學(xué)習(xí)模式，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合在一起，將課堂上學(xué)到的理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中去，更好地發(fā)揮“新農(nóng)人”的作用。

(2)通過翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式讓學(xué)生堅(jiān)持課前有目的的復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)，課上以學(xué)生發(fā)展為中心進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生的參與度得到提高，自主學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的能力得到鍛煉。

(3)打破原有實(shí)驗(yàn)課的上課模式，以問題驅(qū)動(dòng)的啟發(fā)式教學(xué)始終以學(xué)生發(fā)展為中心，小組討論學(xué)習(xí)是以學(xué)生為主體，可增強(qiáng)學(xué)生參與性，探究策略設(shè)計(jì)使學(xué)生處于主動(dòng)學(xué)習(xí)地位，能主動(dòng)思考問題，主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)、探索，并從中找出解決問題的方法。

通過知到APP統(tǒng)計(jì)觀看視頻、參與互動(dòng)情況以及小組成員內(nèi)互評等進(jìn)行過程性考核，絕大多數(shù)學(xué)生都能完成教學(xué)任務(wù)，在專業(yè)課課程中融入德育教育內(nèi)容符合教育教學(xué)全程育人、全方位育人的要求[7]。

5.2 教學(xué)效果預(yù)期達(dá)成

通過啟發(fā)式、探究式和小組討論等教學(xué)法應(yīng)用，學(xué)生可制定出驗(yàn)證日光溫室內(nèi)二氧化碳的變化規(guī)律、植物光合作用強(qiáng)度隨之變化的可操作的實(shí)驗(yàn)方案，并根據(jù)測定結(jié)果確定日光溫室二氧化碳施肥的時(shí)間、施肥量計(jì)算及施肥后管理措施。同時(shí)提高保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的意識；加強(qiáng)溝通協(xié)調(diào)和團(tuán)隊(duì)合作的精神；培養(yǎng)學(xué)生踏實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、吃苦耐勞的品質(zhì)以及“新農(nóng)人”的情懷。