面向新农科的研究生专业课程思政建设

作者: 王金亮 赵小敏 郭熙

[摘 要] 面向新农科开展农业高等院校研究生专业课程思政建设,是培养新时代中国特色社会主义农业人才的重要举措。以江西农业大学农业资源与环境专业的“土壤遥感技术”研究生课程为对象,首先明确了在新农科建设背景下,“土壤遥感技术”课程思政的教育目的;然后从课程思政建设目标、思政元素挖掘与融入两个方面阐述了这门课的课程思政建设过程;最后分别从学情认识、教法设置、教学过程和思政体现四个方面详细阐述了研究生课程思政教育的教学过程,以期为农业高等院校研究生专业课程思政建设提供参考模式和探讨依据。

[关键词] 新农科;土壤遥感;课程思政;教学过程;研究生

[基金项目] 2021年度江西省教育厅江西高校首批研究生课程思政示范课程“土壤遥感技术”(0632300113);2022年度江西农业大学课程思政教研专项课题“土地资源管理专业遥感课‘课程思政’的ADDIE模型教学设计与实践”(2021B2SZ11)

[作者简介] 王金亮(1988—),男,江西婺源人,博士,江西农业大学国土资源与环境学院讲师,主要从事遥感技术与应用研究;赵小敏(1962—),男,江西上高人,博士,江西农业大学国土资源与环境学院教授(通信作者),主要从事土壤遥感信息、土地资源利用研究;郭 熙(1974—),男,江西永丰人,博士,江西农业大学国土资源与环境学院教授,主要从事土地资源管理与3S技术研究。

[中图分类号] G643.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2024)13-0157-04 [收稿日期] 2022-11-24

引言

涉农高校是强农兴农的“国之重器”,建设新农科是振兴高等农林教育的重大战略[1-2]。随着空间技术发展,遥感技术在国民经济、国防等建设领域日益显示出其独特的战略地位和意义[3]。因此,遥感课程的建设与实践有助于高等农业院校的新农科建设与发展。

习近平总书记在全国研究生教育会议上对研究生教育工作作出重要指示,党和国家事业发展迫切需要培养造就大批德才兼备的高层次人才[4]。因此,不仅是本科教学,研究生教学也需要进行课程思政建设,需要通过挖掘研究生课程和教学方式中蕴含的思想政治教育资源,实现全员全程全方位育人[5]。江西农业大学农业资源与环境专业的“土壤遥感技术”研究生课程,依托农业资源与环境学科平台的优势,培养研究生利用遥感手段解决农业资源与环境中存在的问题的能力。因此,在新农科建设背景下,高等农业院校需贯彻落实立德树人根本任务,利用好课程教学这一主渠道,建设好课程思政,共同培养更多知农爱农的新型农业遥感人才。

一、“土壤遥感技术”开展课程思政的目的

“土壤遥感技术”课程是江西农业大学农业资源与环境专业的硕士研究生核心专业课程,该课程主要围绕农业资源高效利用和生态环境保护的国家重大需求,立足于地处典型红壤地区、建设国家生态文明试验区及鄱阳湖生态经济区等的资源与环境特点。因此,“土壤遥感技术”课程除了要教会研究生掌握遥感基本理论规律和主流软件技术之外,还要引导学生充分理解新粮食安全观、“山水林田湖草”生命共同体、“两山”理论等习近平生态文明思想,提升学生的爱国主义情操、专业素养和道路自信。

二、“土壤遥感技术”课程思政建设

(一)课程思政建设目标

“土壤遥感技术”课程是一门理论与实践结合紧密的专业必修课,具体课程思政建设目标如下:(1)课程依托教材和网络资源,通过建立思政元素案例库和线上思政元素资源库,在理论学习和软件操作中进行课程思政教学,在有限课时内让硕士研究生体会到运用遥感技术研究农业资源与环境问题,可以助力建设美丽中国,以及深入理解习近平生态文明思想。(2)充分考虑研究生在遥感学科方面的基础水平,采用由易到难的渐进方式让学生快速理解遥感基础理论和技术。为体现科研素质的要求,设置多个可行性专题,通过专业分组讨论交流,学生自主选题解决遥感在自身专业应用的小问题,培养学生的动手能力、求真务实、团队精神和创新精神。

(二)思政元素的挖掘与融入

1.思政元素挖掘方法。依据“土壤遥感技术”课程思政建设目标,考虑授课对象的专业背景和学术水平,为更好地提升授课对象的思政素养,利用如下三个方法挖掘课程所蕴含的思政元素:(1)梳理“土壤遥感技术”课程知识体系,从中挖掘思政元素。课程教材的知识点是教学的根本和依据[6],根据课程的整体规划和教学目标,梳理课程的知识体系,找准思政与专业知识点的切入点。(2)通过国内外遥感领域专家学者的名人轶事挖掘思政元素。例如讲到中国遥感发展历程时,可以列举中国遥感应用和地理信息系统科学的创建者和奠基人陈述彭院士对我国遥感事业发展所做的贡献;在讲遥感数字图像处理时,可融入“布鞋院士”李小文的遥感人生等事迹,以进行社会主义核心价值观的教育与提升。(3)以问题专题研讨的方式挖掘思政元素。以分组专题研讨的方式鼓励学生独立找出解决问题的方法,例如授课教师可以让学生分组,现场动手实验,然后针对每组结果,同学生一起进行充分讨论,在讨论过程中提炼出习近平生态文明思想的思政元素。

2.思政元素融入路径。挖掘课程内容中的思政元素并融入教学活动中,是课程思政建设的重要举措[7]。思政元素融入课程内容的路径包括如下三个方面:(1)将爱国主义情操和专业自信等思政元素融入遥感概念及其发展历程的课程内容中。具体路径是:通过结合知名人物和事件讲授相关知识点,以及通过专题嵌入式教学,让学生了解遥感技术的发展历程及其在农业资源与环境领域发挥的重要作用,以此增强学生的爱国主义情操和专业自信。(2)将求真务实和创新精神等思政元素融入土壤高光谱分析的课程内容。具体路径是,通过现场教学、实验、练习和案例分析,带动学生寻找客观事实依据,引导学生多角度思考问题,以此培养学生的求真务实和创新精神。(3)将习近平生态文明思想的思政元素融入土壤遥感专题讨论的课程内容中。具体路径是,通过依据专业和研究方向,学生分组自主设计土壤生态环境领域的小问题,包括土壤类型遥感制图、土壤侵蚀遥感监测、大气污染物遥感监测、水污染遥感识别等方面,激发学生的积极性和创新性,从而引导学生更加深入地理解习近平生态文明思想的精髓。

三、课程思政教学过程

为了展现“土壤遥感技术”课程思政教学全过程,以该门课的第八章(《土壤高光谱遥感分析》)为例,分别从学情认识、教法设置、教学过程和思政体现等方面进行阐述。

(一)学情认识

在学习基础方面,一方面,授课对象的专业为农业资源与环境专业,但研究方向不一,涉及土壤、农业水利工程、环境科学等专业背景,且学生在本科阶段没有或很少接触遥感知识;另一方面,在前期课程中已经讲解了遥感的基本原理和软件操作,学生有了一定的理论和实践基础。在认知能力方面,大多数研究生的理论学习主动性不够,但偏好实践性较强的课程。在信息素养方面,大部分研究生还需要依赖教师的指导,自主探索创新能力较弱。

(二)教法设置

依据学情认识,教学方法在设置上需要适合不同专业背景的研究生,使得通过合理合适的教学方法实现知识技能传授与思政元素的有机融合,使学生在潜移默化中树立正确的政治方向和价值观念,形成健康的专业伦理及科学信仰[8]。具体包括课前学案导学、自主学习引导、小组讨论教学和案例探究教学等教学方法。

1.课前学案导学。任课教师在授课前准备好所学章节的学案,然后将所有研究生分组,采用“队友互助”的方式预习知识点;然后通过阅读相关论文文献资料,查找土壤有机质高光谱建模的方法有哪些,以及如何实现这些方法;最后利用学案中提供的素材,由小组合作完成课堂展示的准备。

2.自主学习引导。自主学习引导的目的在于:一是突出前后知识关联,引导学生自主学习。主要是通过设置疑问,引导学生回顾前一章学习内容。二是通过任务驱动法设疑,引出本堂课的教学难点。首先讲解土壤高光谱的重要意义,然后通过设置疑问,让学生明确学习目标和需要突破的疑惑点。

3.小组讨论教学。通过分组的形式,让学生在活跃的课堂气氛中学习知识、突破难点。观看高分五号卫星的新闻视频,设置问题要求学生回答,以此引出国产高分数据卫星,为我国科技创新能力点赞。最后,分组讨论问题。

4.案例探究教学。安排学生分组并分好角色,然后教师提供土壤退化和健康的高光谱原始数据案例,让学生体验探究建模过程,最后授课教师总结展示点评。通过案例探究教学,学生在实际案例操作中,相互探讨、合作探究,实现“做中学”;通过实践成果,教师也可以了解学生的掌握程度,从结果对比中引导学生加深对习近平生态文明思想的理解。

(三)教法过程推进步骤

具体的教学过程共分为三个阶段,第一阶段涉及课前学案导学和自主学习阶段,第二阶段包括小组讨论、案例探究和展示点评,第三阶段为知识总结,共2个课时(90分钟)。

1.课前学案导学阶段。首先,采用“队友互助”的方式预习知识点:土壤可见-近红外光谱特性是什么?不同波段的土壤光谱特性机制是什么?然后,通过阅读相关论文文献资料,查找土壤有机质高光谱建模的方法有哪些,以及如何实现。最后,利用学案中提供的素材,由小组合作完成课堂展示的准备。

2.自主学习阶段。首先,教师带领学生一起回顾课前预习的内容;然后,通过任务驱动法设疑,明确本课堂的学习目标——土壤高光谱特性和建模。

3.小组讨论阶段。首先,观看高分五号卫星的新闻视频,要求学生答出遥感手段与传统检测的区别、识别叶绿素仪原理和测量单位;然后,分组讨论土壤高光谱建模方法及其实现过程步骤。

4.案例探究阶段。主要是对比利用常规测得土壤有机质数据和利用光谱仪器测量的江西红壤地区土壤的光谱数据,以分组形式让学生体验建模并验证模型的可靠性。

5.展示点评阶段。首先是陈述展示,要求学生陈述展示每组的研究结果,体现各组的创意和特色;然后是师生点评,以学生互评形式,提出疑问,发现问题,同时教师进行提示和重点讲解。

6.知识总结阶段。在教学过程末尾,教师梳理本课堂知识点,强调重点和难点;最后布置作业,完成下一节的学案。

(四)思政体现

通过教学方法的实施,将思政元素融入课程内容,从而实现“土壤遥感技术”课程思政建设目标。由此,该课程的思政点主要体现在以下三个方面。

1.小组成员互助讨论、团结协作。通过课前学案导学、课堂小组讨论模式和体验式学习法,培养学生在学习过程中团结协作、认真细致的学习态度。

2.观看时事新闻视频,了解国家科技创新成就。采用视频情景学习与设疑提问回答模式,安排学生观看高分五号卫星的新闻视频,要求学生回答“遥感手段与传统检测的区别”,以此引出国产高分数据卫星的高光谱遥感技术,引发学生为我国科技创新能力点赞,培养学生的爱国主义情操。

3.土壤高光谱建模与分析的案例探究与过程体验。采用案例探究教学方法,以解决问题为落脚点,以小组形式进行土壤高光谱的建模与分析,培养学生勇于试错、勇于创新的精神。然后,选取土壤退化和土壤健康的高光谱采样数据,通过对比分析,让学生在探究过程中认识到生态环境安全对粮食生产的重要性,进而让学生更好地理解习近平生态文明思想。

结语

本文总结了在新农科建设背景下,农业高等院校农业资源与环境专业的“土壤遥感技术”研究生课程思政建设内容,提出了这门课的思政教育目的在于:立足国家重大需求和地方资源特色,引导学生充分理解习近平生态文明思想,提升学生的爱国主义情操、专业素养和道路自信,同时明确了课程思政建设目标、思政元素挖掘方法和融入路径。最后以《土壤高光谱遥感分析》章节内容为例,分别从学情认识、教法设置、教学过程和思政体现阐述了研究生课程思政教学过程,以此培养研究生利用遥感知识与技能在农业资源与环境科学方面的创新能力和主动解决问题的能力,更为重要的是深入理解习近平生态文明思想,从而实现面向新农科的专业人才培养与立德树人教育的双赢。

参考文献

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