项目驱动式教学法在高校“水土保持学”课程中的应用策略

作者: 邓羽松 杨钙仁

[摘 要] 水土保持学作为保障水土资源可持续利用和生态环境建设的关键学科,课程教学质量的提高对培养国家高质量人才具有关键性作用。项目驱动式教学是一种以项目为主体、以培养学生实践能力和创新能力为主线的教学模式。以《土壤侵蚀类型及作用机制》章节内容为例,探索项目驱动式教学在“水土保持学”教学中的应用。学生根据主题设计相应的试验方案并付诸实践,不仅锻炼了学生的自主学习能力、团队协作能力,还能激发学生的创新性。相比于传统教学,项目式驱动教学更能促进学生对知识的深入理解,可为“水土保持学”的教学提供新思路。

[关键词] 项目式教学;水土保持学;土壤侵蚀

[基金项目] 2023年度广西高等教育本科教学改革工程项目“五育并举背景下生态类‘导师制课程’教学模式创新与实践”(2023JGA113);2024年度广西学位与研究生教育改革课题“基于OBE教育理念的生态学研究生创新能力提升方案与实践”(JGY2024018)

[作者简介] 邓羽松(1988—),男(瑶族),广西桂林人,理学博士,广西大学林学院副教授,主要从事生态学专业方面研究;杨钙仁(1976—),男,广西桂平人,工学博士,广西大学林学院生态系主任,教授,博士生导师,主要从事修复生态方面研究。

[中图分类号] G641 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2025)06-0149-04 [收稿日期] 2023-11-08

水土保持学是一门实践性和地域性较强的综合性学科,它涉及工程学、水文学、土壤学、植物科学、环境科学、生态学等多学科交叉,需要学生理论与实践相结合。项目式教学是一套以学生为主体,以问题为导向的系统的教学方法,具有教—学—评一体化的特点和优势,被巴克教育研究所认为是非常科学有效的整套教学方法[1]。在实施过程中,教师应根据课程的实际标准来确定教学的最终目标,然后结合课程目标选定科学合理的项目主题,并组织学生有序开展相应的科研任务,加深学生对课程的理解。任务结束后,根据学生的表现和项目成果展示进行综合评价。具有理论与实践相结合、打破学科的界限、自发地学习、学会运用协作工具和提升信息素养五大优点。项目驱动式教学法自20世纪90年代引入我国,近十年来越来越多的学者对该教育方法进行了研究与探索。自“双一流”建设实施以来,创新创业教育与专业教育相结合的重要性愈来愈突出。党的十九届五中全会提出,到2035年我国要建设成社会主义现代化教育强国。

当前的高校授课依旧存在授课方式单一、内容陈旧、重教缺学、照本宣科等问题。随着高度信息化时代的到来,社会对人才的要求在不断变化,如何实现人才的创新化、个性化、适用化培养,占领未来高等教育领域的制高点是当下需要思考的重要难题。“水土保持学”作为农林学科中的重要课程,属于专业基础课程。在现有的课程教学中,多以传统的授课方式为主,教师满堂灌、学生低头听的教学模式仍然存在,课后实践活动也极其有限。导致学生思维僵化,仅通过死记硬背获取知识,实践动手能力较弱,专业知识的熟练运用程度较低,致使教育质量低下的现象突出[2]。因而,我们围绕立德树人根本任务,采用项目式教学方法,将科学素养塑造和创新能力培养相融合,探究该教育模式下的教育成效。本文主要以《土壤侵蚀类型及作用机制》章节为例,以项目驱动式教学方法进行学习,为促进教育体系的改进和水土保持学相关专业课程的教学提供依据。

一、基于项目驱动式教学路径

(一)教学内容

本文以《土壤侵蚀类型及作用机制》章节为例,将该章节设置为项目实践能力培养课程,项目选题设置分为三部分,分别是土壤侵蚀类型及划分依据、土壤侵蚀程度及划分依据、土壤侵蚀影响因素和防治措施。其目的是使教学内容详细具体化、实验操作具有可实施性,给学生提供切实的学习平台。学生自主选题进行项目构思、设计、实施以及汇报,并最终由教师根据实际完成情况进行评价。

(二)教学目标

教学目标可以从三个方面来确定,拟达到以下目标:(1)知识方面。要求学生掌握土壤侵蚀的相关理论知识;熟练应用土壤侵蚀理论知识。(2)能力方面。要求学生能够自主完成相关资料的收集、方案的制订;熟练掌握遥感、GIS等各种仪器的使用,并具有良好的沟通能力以及团队协作的能力。(3)素质方面。要求学生养成工作作风严谨和学习过程主动认真的态度,适应不断提高的生产技术,具备开拓创新的能力。

(三)教学方法

教学方法主要采取的是项目驱动式教学,按照整个项目的研发进程,包括项目的构思、设计原理、方案试验、试验结果展示等环节。在整个项目实施过程中,遵循立德树人理念,强调学生的实践能力、创新能力以及各方面的协调能力。在项目实施过程中,教师需跟进其项目实施的进度,制定更为完善的公正考核评价体系。在项目完成后,教师及时给予学生反馈和评价。

(四)教学过程

教师提前设定项目主题,收集相关的学习资料,课堂上展示选题,并根据实际情况合理分组,考虑学生3~5人为一组,项目选定后组内成员自行商讨进行试验,以土壤侵蚀类型及划分依据为例,说明具体的实施过程。

1.准备阶段。向学生介绍项目驱动式教学,给定课程要求。提出项目实施需要注意的问题,包括项目的方向如何确定、如何撰写项目内容、项目的实地调查等内容,以明确教学目标。课前分享土壤侵蚀相关学习资料,展示因土壤侵蚀导致自然资源毁坏的情况。

2.确定主题。提出问题,以问题为导向,基于学生对于水土流失、土壤侵蚀的了解,让其分析土壤侵蚀如何分类以及分类的依据是什么。播放《黄土高原水土流失治理情况调查》,以黄土高原的水土流失为项目主题,激励学生展开讨论,自主探究理解问题,通过交流讨论的信息迭代循环加深理解。

3.撰写方案。学生以小组为单位,根据已收集到的资料和相关信息,学生自行制订实践与研究方案,确定黄土高原土壤侵蚀类型及成因、侵蚀形式等信息,并给出建议采用的防治措施等。各组之间进行方案论证会,相互评估实施方案的可行性、人员分配合理度、项目成效等方面。教师可对方案原理设计、试验可行性、人员分配合理度等进行适当的引导,确保设计合理。

4.实施阶段。准备试验材料、试验器材等以保障试验的顺利进行。学生分工合作,收集资料,掌握土壤侵蚀相关理论知识,判定土壤侵蚀类型与形式、土壤侵蚀程度、土壤侵蚀范围及面积等。在运用遥感、GIS等仪器时,教师可适当给予指导,以确保项目的顺利进行。项目开展不仅锻炼了学生的团队协作能力,能够培养学生的动手能力,并可将理论知识和实践相结合。

5.项目汇报。在完成项目实施后,小组内就所掌握的信息展开讨论,各小组就自己的讨论结果进行归纳和总结,形成汇报材料,包括:人员分工、实施过程中的问题以及解决方法等。在完成项目后,小组依次上台进行汇报。

6.教师和学生评价。学生对自己设计的评价,既有利于自我总结和反思,也有利于巩固学习中的知识点;教师根据各组的汇报情况公开评价,有利于发现其中的优点和缺点;学生通过对比分析,筛选出最佳方案。

在整个项目实践过程中,以学生为主体,完成一系列的教学目标,由团队完成项目处理的全过程。包括:知识点的收集和整合、项目的分工协作、项目方案的设计与实施以及项目汇报等。项目驱动式教学的课程新颖、有趣,完美地将理论与实践相结合。学生还能在此过程中提出建议,教师及时调整和补充,最终达到教学相长。

(五)考核标准

项目驱动式教学以学生为中心,可以很好地锻炼学生各方面的能力,但主要是重在强调学生自主学习、团队协作和创新精神,因此应采用多元化的评价标准。传统的考核一般由课程出勤(30%)+课程作业(20%)+期末考试(50%)组成。而项目驱动式教学则多是将考核成绩组成进行量化与细化,本案例中考核成绩大致由课程出勤(5%)+项目制定(20%)+项目完成度(30%)+团队合作表现(20%)+项目总结(20%)+学生互评(5%)组成。

项目驱动式教学强调以学生为主体、以学生为中心,应充分考虑学生间的个体差异。不同的学生学习能力、表达能力等存在差异,可根据不同类型的学生进行个性化评价。项目驱动式教学的最终目的是提高学生的主动性和综合能力,使学生得到全面发展。所以,教师应注重多元化评价,根据不同的学生采取不同的评分标准,比如:关注学生知识水平是否得到提升、实践能力是否增强、科学素养是否提高等。

(六)教学效果

利用项目驱动式教学方法,参与其中的学生变被动为主动,可以从课堂氛围、学生对于知识的理解和掌握情况、学生成绩以及学生的综合能力等方面验证项目驱动式教学法的应用效果[3]。

1.课堂效果。课堂效果反映出学生对课程的兴趣。课堂氛围的活跃,不仅可以全面提升学生参与度,还能提高学生兴趣,从而使得教学质量大幅度提升。开展项目驱动式教学后,学生互相交流、共同合作完成相应任务,学生通过自主收集资料,在课堂上相互交流、学习,学生的积极性提高。采取项目驱动式教学法能够极大地鼓舞学生在课堂上勇敢表达自我,提高学生对书本知识的理解与掌握。

2.学生知识理解与记忆效果。项目驱动式教学中每个教学项目都包含一定的任务,项目开始前项目组成员需要对相关知识进行学习与理解。学生必须以自主学习的方式,了解所涵盖的概念知识。在项目开始后学生需要凭借课前对知识点的理解完成各自的任务。在进行项目任务的过程中,要求学生对自己的工作步骤以及所包含的知识点进行清晰的记录,并对遇到的难题及解决方法等进行总结梳理,加强理解和记忆。通过理解—实践—重记忆—理解的方式,完成对理论知识的认识由抽象到具体的转变过程,使学生对专业知识的理解更深刻。

3.学生考试成绩的成效。学生经过项目驱动式教学后,通过课程考核反映学生的知识掌握程度。该教学方法下的课程考核标准更加具体化,不以期末考试分数来体现学生的学习情况。教师通过对学生不同模块的表现进行评价,更能体现学生的综合能力。

4.学生综合能力。项目驱动式教学是高阶思维能力学习、培养的最佳教学模式,从项目的选择、资料的收集与筛选、项目规划、开展项目等都在锻炼学生的学习和实践能力,学生的各方面能力都能够得到锻炼与强化。学生可能在项目任务的具体实践过程中遇到困难,团队之间通过共同讨论研究,协商解决遇到的难题,能够激发学生的探索欲望,较全面地提高学生的综合能力,比如:交流沟通能力、合作能力、分析能力等。

二、学生能力提升的体现

(一)资料收集能力

通过采用项目驱动式教学的方式授课,有助于学生的资料收集能力的提高。相较于基础教育,高等教育具有很大的选择性,教学效果也在一定程度上依赖于学生的自学能力,在面对复杂难懂的理论知识时,单一的讲解难以理解和记忆,采用项目驱动式教学法需要学生通过大量收集信息,通过信息迭代循环加深对基础理论的理解。教师通过对学生方案制订时所展现的资料进行记录,来评估学生的资料收集能力。

(二)逻辑思维能力

项目驱动式教学需要学生积极收集资料,并将其进行分析总结,形成汇报材料。不仅激发学生自主学习的积极性,还能够锻炼其逻辑思维能力。从项目的确定到方案的构思,再到内容的完善,不仅需要严谨的逻辑思维能力,还需要良好的语言组织能力。

(三)沟通能力

项目驱动式教学不同于传统的教学,在项目驱动式教学过程中需要学生与学生、学生与教师、学生与项目合作者等进行大量的沟通,极大地锻炼了学生的沟通能力。良好的沟通是顺利完成项目的重要保障,在项目进行过程中,项目成员各抒己见。在项目汇报时,教师观察学生的参与情况,在此过程中引导学生表达,让不同想法相互碰撞,形成最优解。

(四)实践能力

项目的开展需亲身实践。实践能力的高低决定着项目实施的速度与成果质量。在完成项目过程中,资料的收集、实践工具的准备、项目开展过程中仪器的使用、实践中动手能力等都需要学生动手完成。项目驱动式教学给学生提供了动手平台,相比于传统教学方式,项目驱动式教学对学生的动手实践能力要求更高。

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