易層 林麗蓉 丁樹文 王昭

摘要 “新農(nóng)科”建設(shè)、“雙萬計劃”“互聯(lián)網(wǎng)+教育”為高校實踐教學改革帶來了挑戰(zhàn)和機遇。從華中農(nóng)業(yè)大學地學類實踐課程教學模式的改革策略入手，探討如何在實踐課程教學中貫穿“四個融入”的理念，即在內(nèi)容上融入科研進展，在方法上融入信息技術(shù)，在目標上融入課程思政，在載體上融入美育工作。探索改革地學類實踐教學的著力點，實現(xiàn)“以教為主”向“以學為主”轉(zhuǎn)變，激發(fā)學生學習興趣，促進學生德智體美勞全面發(fā)展，提升教學效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 地學類實踐教學;融入;人才培養(yǎng)

中圖分類號 S-01? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2022）07-0280-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.07.070

開放科學（資源服務(wù)）標識碼（OSID）：

“Four Integration” of Geosciences Practical Course—A Case Study of Huazhong Agricultural University

YI Ceng，LIN Li-rong， DING Shu-wen et al

（Huazhong Agricultural University， Wuhan， Hubei? 430070）

Abstract The construction of “Neo-Agriculture Education” “ double million plan ” and “Internet + Education” have brought challenges and opportunities to the practical teaching reform in universities. Starting from the reform strategy of the teaching mode of practical course of geology in Huazhong Agricultural University， this paper discussed how to integrate the “four integration” in the teaching of practical course， that is， to integrate scientific research progress in content， information technology in method， curriculum thought and politics in goal， and aesthetic education in carrier. To explore the focus of reforming practical teaching of geology， to realize the transformation from “teaching-centered” to “l(fā)earning-centered”， to stimulate students’ interest in learning， to promote the all-round development of students’ morality， intelligence， physique， aesthetics and labor， and to improve the teaching effect and the quality of personnel training.

Key words Practical teaching of geosciences;Integration;Talent cultivation

2018年，教育部提出“新農(nóng)科”建設(shè)，要運用現(xiàn)代科學技術(shù)改革現(xiàn)有的涉農(nóng)專業(yè)，且圍繞鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和生態(tài)文明建設(shè)，推進課程體系、實踐教學、協(xié)同育人等方面的改革，為鄉(xiāng)村振興發(fā)展提供更強有力的人才支撐[1]。2019年，教育部印發(fā)《關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》提出，實施一流本科課程“雙萬計劃”，經(jīng)過3年左右時間，建成萬門左右國家級和萬門左右省級一流本科課程。2019年政府工作報告明確提出要發(fā)展“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，促進優(yōu)質(zhì)資源共享。

“新農(nóng)科”建設(shè)、“雙萬計劃”“互聯(lián)網(wǎng)+教育”為高校實踐教學改革帶來了挑戰(zhàn)和機遇。高等教育進入新時代，教學目標由能力、素養(yǎng)提升取代傳統(tǒng)知識傳授，教學理念上更加注重培養(yǎng)學生的科學精神、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。高等教育創(chuàng)新迫在眉睫，實踐教學作為本科教學的重要組成部分，其改革成效是本科教育教學改革的重要體現(xiàn)。華中農(nóng)業(yè)大學資源與環(huán)境學院面向全校的農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、地理信息科學、環(huán)境科學、生態(tài)學及環(huán)境生態(tài)工程5個專業(yè)開設(shè)了地質(zhì)與地貌學實驗、自然地理學實驗、土壤與地質(zhì)實習及自然地理學綜合實習4門地學類實踐課程。教學團隊立足經(jīng)濟社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的需求和學校的專業(yè)人才培養(yǎng)目標，積極改革實踐教學模式，在實踐課程教學中貫穿“四個融入”的理念，即在內(nèi)容上融入科研成果，在方法上融入信息技術(shù)，在目標上融入課程思政，在載體上融入美育工作，努力打造特色地學“金課”。

1 內(nèi)容上融入科研進展

2019年印發(fā)的《教育部關(guān)于深化本科教育教學改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》提出“推動科研反哺教學”。著名科學家錢偉長曾說：“教學沒有科研做底蘊，就是一種沒有觀點的教育”。西交利物浦大學在研究導向型教學上給其他高校很多啟示[2]。 教學對科研具有促進作用，同時科研對教學具有引領(lǐng)作用。教師及時將最前沿的學術(shù)成果滲透到課堂中，促進系統(tǒng)知識與前沿進展有機融合，可以豐富課堂內(nèi)容、提高學生的興趣、提升教學質(zhì)量。

1.1 科學前沿

認識礦物是地質(zhì)與地貌學實驗、自然地理學實驗的重要內(nèi)容之一，實驗課上講到碳酸鹽礦物白云石的成因時，通常是介紹幾種假說。2020年6月，中國地質(zhì)大學（武漢）李超教授團隊解開了困擾地學界百年的“白云石之謎”[3]。教學團隊及時將這一重要進展融入到課堂教學中，引起了學生熱烈討論。在介紹金屬礦物赤鐵礦的應(yīng)用時，介紹東北大學韓躍新教授團隊開發(fā)的先進選礦技術(shù)，該技術(shù)使含碳酸鹽鐵礦石以及鐵品位為15%～20%的排棄廢石成為可利用鐵礦資源，我國可利用鐵礦資源儲量增加數(shù)十億噸[4]，由此引發(fā)學生關(guān)注國家需求。教學內(nèi)容中及時引用同領(lǐng)域最新的、重大的科研成果，為課程內(nèi)容注入“新鮮血液”，同時也引導學生積極探索科學前沿，設(shè)計創(chuàng)新性實驗項目，促進課堂“以教為主”向“以學為主”轉(zhuǎn)變。

1.2 環(huán)境治理

習近平總書記在2020年9月科學家座談會上指出一些地區(qū)農(nóng)業(yè)面源污染、耕地重金屬污染嚴重是當前我國面臨的許多要解決的現(xiàn)實問題之一。國家頒發(fā)實施的《“健康中國2030”規(guī)劃綱要》，提出加強影響健康的環(huán)境問題治理，深入開展大氣、水、土壤等污染防治。國家生態(tài)文明建設(shè)、鄉(xiāng)村振興、美麗中國、健康中國等重大戰(zhàn)略的實施急需培養(yǎng)大批知農(nóng)愛農(nóng)優(yōu)秀人才。自然地理學綜合實習、地質(zhì)與地貌學實習面向?qū)W校環(huán)境類專業(yè)學生開課，環(huán)境保護等教學內(nèi)容占據(jù)較高比重，教學過程中加入環(huán)境治理方面的科研進展具有重要意義。湖北省大冶市是學校地學類課程的重要實習點，礦山開采帶來的土壤污染問題異常突出。師生親臨大冶尾礦庫的修復現(xiàn)場，教師在教學過程中介紹環(huán)境修復領(lǐng)域的系列研究成果，與學生共同探討如何利用生物炭、鈍化劑、植物等技術(shù)修復礦山污染土壤。實踐教學中融入身邊科學問題，幫助學生更深刻認識國家需求、“卡脖子”問題及專業(yè)地位，并因此建立專業(yè)自信。

2 方法上融入信息技術(shù)

隨著大數(shù)據(jù)、人工智能和云計算的快速發(fā)展，人類進入了“互聯(lián)網(wǎng)+”時代。近年來，MOOC、智慧教室、虛擬仿真、人工智能等信息技術(shù)被逐漸應(yīng)用于課堂教學，這些技術(shù)的引用可以讓課堂“活”起來，利用現(xiàn)代信息技術(shù)對專業(yè)教學內(nèi)容和知識圖譜進行重構(gòu)，通過技術(shù)改變教育，是深化本科教育教學改革的重要舉措。

新冠肺炎疫情是百年一遇的健康危機，給全國乃至世界造成了巨大的危害和損失。它催生了在線教學的“井噴式”發(fā)展，其規(guī)模之大、范圍之廣、程度之深，都是前所未有的。這無疑是世界高等教育史上的壯舉和全球范圍內(nèi)的首次試驗，意義非常深遠[5]。2020年春季，華中農(nóng)業(yè)大學共面向2019級環(huán)境科學與工程類專業(yè)開設(shè)地質(zhì)與地貌學實驗5個班次、自然地理學實驗5個班次。2020年暑期，土壤與地質(zhì)實習、自然地理學綜合實習也面臨無法現(xiàn)場開展的難題。教學團隊積極謀劃、分工協(xié)作、集體備課，改進教學模式，利用無人機等現(xiàn)場采集素材，錄制微課，種種舉措為云端地學教學實習做足準備。實踐課程能夠首次在網(wǎng)絡(luò)上全程順利進行，并取得良好的教學效果，得益于華中農(nóng)業(yè)大學地學類課程教學團隊近年來持續(xù)探索和實踐“互聯(lián)網(wǎng)+課堂教學、+實驗教學、+野外實習、+課外拓展”的“四位一體”教學模式[6]。團隊結(jié)合信息技術(shù)，開發(fā)了地學CAI、地學自習室、地質(zhì)漫游（包括校園巖石地圖、隨手拍及寶“識”闖關(guān)）等教學輔助平臺，建立了地學類系列精品課程。此外，借助北京大學、同濟大學等高校共享的地學虛擬仿真平臺，實現(xiàn)了實踐課程在特殊時期的全網(wǎng)絡(luò)化。

此次疫情暴發(fā)使得線上教學“獨挑大梁”，讓廣大教師對線上教學有了更深刻的認識和大量經(jīng)驗積累[7]。地學類課程內(nèi)容具有時間尺度大、空間尺度廣、動態(tài)演化的特點，學生無法親自驗證地質(zhì)過程，教學內(nèi)容高危、不可及。教學方式上引入動圖、視頻、虛擬仿真等內(nèi)容意義重大。教學團隊在礦物、巖石、地質(zhì)構(gòu)造、地貌等方面收集了大量的電子素材，在教學過程中加入相關(guān)視頻等元素輔助教學，化抽象為具體，使繁雜的內(nèi)容簡單化，提升了教學效果。同時，教學團隊考慮到當代學生離不開手機的特點，積極引入專業(yè)微信公眾號輔助教學，激發(fā)了學生的學習興趣。如地質(zhì)與地貌學實驗這一課程在認識礦物及地質(zhì)構(gòu)造方面是重點和難點，教師及時推送《桔燈勘探》等微信公眾號推文，有助于學生理解;自然地理學實驗課程涉及地質(zhì)、圈層等內(nèi)容，在教學過程中列舉《星球研究所》的相關(guān)推文，學生興趣大大增加[8]?；ヂ?lián)網(wǎng)的快速發(fā)展給教學帶來了機遇，“后疫情”時代，教師更加重視在線教學，重視電子素材的積累。筆者所在教學團隊注重素材的積累和成果的凝煉，地學類實驗實習電子化建設(shè)也在不斷完善。

3 目標上融入課程思政

2020年5月教育部印發(fā)的《高等學校課程思政建設(shè)綱要》指出，高校要深化教育教學改革，充分挖掘各類課程思想政治資源，發(fā)揮好每門課程的育人作用，全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。全面推進課程思政建設(shè)，就是要寓價值觀引導于知識傳授和能力培養(yǎng)之中，幫助學生塑造正確的世界觀、人生觀、價值觀，這是人才培養(yǎng)的應(yīng)有之義，更是必備內(nèi)容。課程思政是全國高校思想政治工作質(zhì)量提升工程的重要組成部分，是我國高校人才培養(yǎng)理念的頂層設(shè)計，為構(gòu)建高校課程育人質(zhì)量提升體系提供新視角[9]。實踐課程作為高校本科教學的重要組成，對深入落實立德樹人根本任務(wù)有著獨特的優(yōu)勢和不可替代的作用。

3.1 家國情懷

2020年春季疫情期間，實驗課程的常規(guī)考核難以實現(xiàn)。教學團隊結(jié)合學生長期居家學習的現(xiàn)實，以學生為中心，鼓勵學生在遵守當?shù)匾咔榉揽匾?guī)定的同時，盡量走出家門，考察家鄉(xiāng)的地質(zhì)地貌、地理環(huán)境、土壤分布等情況，并制作家鄉(xiāng)風貌PPT開展線上匯報和交流。與時俱進的考核方式培養(yǎng)了學生熱愛家鄉(xiāng)、熱愛自然、保護自然的情感，極大提升了學生的專業(yè)學習興趣。2020年暑期全國洪澇災(zāi)害頻發(fā)，實踐課程在講到河流的地質(zhì)作用時，除了講授河流的侵蝕、搬運、沉積作用，還呼吁同學們關(guān)注我們的家園、關(guān)注母親河、關(guān)注河流的開發(fā)與治理。

3.2 人生價值

河流的地質(zhì)作用是地學類實踐課程的重要內(nèi)容。在講到磨圓度這個概念時，提示學生河流搬運過程中礫石相互摩擦、碰撞，一般搬運距離越遠的磨圓度越好。由此引發(fā)學生思考——“人生長河，好好打磨”，啟發(fā)學生要磨平自己的棱角，學會包容，才能在人生路上走得更遠。湖北咸寧九宮山是土壤與地質(zhì)實習、自然地理學綜合實習的重要場所，是認識土壤垂直地帶性分布的天然課堂，實習過程中學生往返爬行超過2 h山路，在銅鼓包巖壁處看到“登高必自卑”5個字，引導學生將“讀萬卷書”與“行萬里路”相結(jié)合，領(lǐng)悟做事要扎扎實實，循序漸進，在艱苦奮斗中錘煉意志品質(zhì)。

4 載體上融入美育工作

2019年4月，教育部發(fā)布《關(guān)于切實加強新時代高等學校美育工作的意見》，為高等學校開展美育工作提供了根本遵循。2020年9月，習近平總書記在教育文化衛(wèi)生體育領(lǐng)域?qū)＜掖碜剷险劦剑骸凹訌姾透倪M學校體育美育，促進學生德智體美勞全面發(fā)展?！泵烙亲罨A(chǔ)的人生觀教育，學校美育是培根鑄魂的重要工作，大力加強和改進美育教育教學，對于提高學生的審美能力和人文素養(yǎng)具有重要意義。美育通過培養(yǎng)人們認識美、體驗美、感受美、欣賞美和創(chuàng)造美的能力，從而使人具有美的理想、美的情操、美的品格和美的素養(yǎng)[10]。華中農(nóng)業(yè)大學一直重視美育工作，學校堅守育人品性、學術(shù)品貌、文化品位，力推校園文化活動由數(shù)量型向品質(zhì)型轉(zhuǎn)變，由展示型向參與型轉(zhuǎn)變，由娛樂型向涵育型轉(zhuǎn)變，由品牌型向常態(tài)型轉(zhuǎn)變，更加關(guān)注人的需求、重視人的參與、啟迪人的成長，注重學生審美情趣的培養(yǎng)，達到啟思、益智、怡情的效果。實踐教學是育人的重要環(huán)節(jié)之一，地學課程教學團隊在實驗室文化建設(shè)、課堂知識點美學挖掘等方面開展了較好的美育實踐。

4.1 實驗室地學文化建設(shè)

課程教學團隊充分利用實驗室空間結(jié)構(gòu)，合理分配空間權(quán)重，對地質(zhì)與地貌學實驗室進行了多層次立體化建設(shè)。從實驗載物臺、展示櫥窗、圖版墻、巖石文化墻以及多媒體教學系統(tǒng)5個方面對實驗教學場所進行了建設(shè)，形成了前端有多媒體教學系統(tǒng)，中間為實驗載物臺，左側(cè)圖板墻和標本展示櫥窗上下分割，后端有巖石文化墻襯托文化底蘊的環(huán)繞立體式實驗環(huán)境[11]，為學生學習地學知識、提高地學實驗技能提供了良好的平臺，同時傳播了地質(zhì)文化、提升了學生的審美情趣。

4.2 課堂知識點美學挖掘

土壤和巖石是農(nóng)業(yè)高校地學課程重要的知識點。若采用傳統(tǒng)教學方式，學生學習興趣不大，較少主動觀察、鑒別，原因是較多學生認為所學對象太“土”、太“臟”。對此，教學團隊更新思路，賦予土壤和巖石美的定義。如在介紹高嶺土時，強調(diào)它是制作瓷器的原料，著名的瓷器之都景德鎮(zhèn)是因為富含優(yōu)質(zhì)的高嶺土而名揚海內(nèi)外。又如介紹石英、石墨時，教師會展示水晶、鉆石等標本或珠寶圖片，在激發(fā)學生學習興趣的同時，強調(diào)它們之間的聯(lián)系。學生從排斥到欣賞再到享受，最后尋覓。在講授地貌形成與演化時，結(jié)合古詩詞以及視頻動畫等，與學生一起探索景觀形成的奧秘，討論景觀的自然審美特征，探討景觀的人文價值內(nèi)涵，共同開啟心境與文化之旅。如在講解斷裂構(gòu)造時，引用“峰頭天一線，名符一線天。不從此中出，焉知天地寬”這一詩詞，使學生了解一線天這種斷裂構(gòu)造的特征;又如在講解河流的地質(zhì)作用過程中，引用“嶺樹重遮千里目，江流曲似九回腸”這一詩句，形象生動地說明河流蛇曲的特點。借用詩詞，引導學生從全新的角度認知事物，給學生帶來美的感受。在教學中將課程內(nèi)容中蘊含的美學元素展示給學生，引導學生發(fā)現(xiàn)美、欣賞美、提升審美能力，可以極大地提升教學效果[12]。 地學課程+美育教學，讓學生掌握科學知識的同時具備一定的地學審美能力，從此地學審美的種子在心中生根發(fā)芽。

5 結(jié)語

地學類實踐課程教學通過融入科研進展、信息技術(shù)、課程思政和美育工作，實現(xiàn)了“以教為主”向“以學為主”轉(zhuǎn)變，激發(fā)學生學習興趣，促進學生德智體美勞全面發(fā)展，提升教學效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量。新時代本科教學呼喚教學革命，實踐教學理應(yīng)求新求變，以適應(yīng)新時代的人才培養(yǎng)需求。

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