实验室野外站企业三级体系育人才 兰大教学成果全国推介

实验室野外站企业三级体系育人才 兰大教学成果全国推介

“我们交给草原的,

不仅是毕业生,更是一代守护者。”

三校联合

他们在草地培育类课程协同教学体系

深耕十余年

给出草学教育的方案

用科研成果反哺课堂

用数字技术穿越时空

在“教”与“需”之间架起一座桥

这套教学体系创新与实践成果

被教育部草学类教指委

作为典型向全国推介

草原滋养着无数牛羊、涵养着万千清流,是“山水林田湖草沙生命共同体”的关键一环。守护草原生态安全、服务草牧业高质量发展,离不开草业科学创新人才培养。

草地培育类课程是草业科学专业的主干课之一。然而长期以来,传统的草地类培训课程知识框架不能满足新农科人才培养目标。最新科研成果向教学转化的机制不健全、传统实践教学实习方法难以覆盖不同类型的多样性草地生态系统、基层教学组织弱化导致跨区域资源获取困难……草业人才培养的道路上,横亘着“教”与“需”的鸿沟

2013年,兰州大学联合甘肃农业大学和宁夏大学,以教育部、农业部、国家林草局卓越农林人才教育培养计划试点为契机,依托草学A+学科,秉持“专业建设在课程”,共同打造草地培育类课程协同教学体系。

如今,历时十余年深耕,一套贯通虚实场景、整合跨域资源的新型教学体系应运而生。

01

破除“两张皮”:让科研成果在课堂上扎根

“我在课堂上聆听草业科学家的奋斗故事,任继周院士发明第一代草原改良燕尾犁破解退化草地改良难题、南志标院士数十年如一日培育乡土草种实现草地改良进程的加速……从他们的故事中我看到了草业人奋斗的缩影,深切感受到草业科学家们的奋斗精神和报国热情,这更坚定了我在草业科研道路上走下去的决心。”草地农业科技学院学生郭静雨说。

曾经,草地培育类课程教学内容的滞后与科研成果的前沿形成了“两张皮”,以“学科本位”和“单一牧草生产”为导向的传统课程,难以企及“山水林田湖草沙”系统治理及草地“四库”功能等高度。

“破局”始于育人理念的重塑教学团队将生态文明的理念注入课程血脉,把家国情怀融入课堂教学,实现了专业教育与立德树人的统一。“国家重大战略需要什么,我们的教学就教什么。”课程负责人沈禹颖说。

为了对接“三北”防护林、“两屏三带”国家生态安全战略格局,在知识体系上,团队持续更新人才培养方案,围绕草地碳库、水库、粮库和钱库“四库”功能,将青藏高原、黄土高原草地功能提升的国家重大科技项目成果系统转化为教学案例,建立了科研教学双向转化的常态化机制。

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国际先进教材

此外,课堂形式也焕然一新:国际先进教材的引入、慕课+双语+翻转课堂的混合式教学模式,为不同基础的学生提供了个性化学习路径:基础薄弱的学生能稳步夯实功底,学有余力的学生可以深耕前沿方向,人人都能找到适配自己的学习节奏。

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双语教学

“草地培育与管理学慕课平台建设,实现了以教师主导向学生为中心的线上线下混合式教学的转变,为学生个性化学习和因材施教创造了条件。”团队教师曹文侠说。

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翻转课堂

02

打通“实践堵点”:虚拟仿真联合野外台站

“草地的演替需要漫长的周期,而本科生在校时间仅有四年,西部草地类型丰富,学生难以遍历,更等不到一场完整的生态演替观测。”团队教师杨倩说。

等不起周期、看不了全貌,书本知识与野外现实始终隔着一道“时空高墙”。为翻越这堵高墙,教学改革团队创建了虚拟仿真+野外站+龙头企业三链结合的实践教学路径,用数字技术打破地域与时间束缚。

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虚拟仿真实验

依托草业科学国家级实验教学示范中心,团队将GrazFeed牧场管理决策软件、“草伴侣”和草地放牧预警APP等数字化工具引入课堂,将抽象的草地培育理论转化为可操作、可量化的信息化实验内容。同步搭建的草畜平衡虚拟仿真实验平台,形成参数可设置、流程可模拟、效益可分析的人机交互系统,设立草地类型演替动态、生产力评价和放牧管理等实践项目,破解了草地演替、生产力评价等时间跨度长、地域覆盖广的难题,实现了多类型草地场景模拟的无缝衔接。

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GrazFeed教学软件

虚拟仿真不是终点,而是通往真实草地的“预演”。学生先在虚拟平台上反复推演,再奔赴三个历史悠久且覆盖典型草原、草田轮作、荒漠草原三类代表性生态系统的野外站进行实地验证。这条“草地退化诊断-培育方案制定-效果监测”全链条实践项目,实现了“虚拟预演-实地验证”的有效衔接。

“经过这样的系统训练,学生们实践能力大大提升,此后再进入蒙草集团、田园牧歌等龙头草企进行工作,形成‘实验室-野外站-龙头企业’三级递进,企业反馈对毕业生实践能力满意度达95%。”课程负责人沈禹颖说。

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庆阳野外站

03

凝聚“协同之力”:十校共建虚拟教研室

课程体系重塑与实践教学升级逐一突破之后,提升基层教学组织力成为攻坚目标。因此,兰州大学联合全国10所涉草高校,组建全国草学类首个课程类虚拟教研室,制定《虚拟教研室运行管理办法》,建立每学期线上线下观摩研讨、每年联合教改的常态化机制,让分散在各地的教学力量拧成一股绳

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虚拟教研室

“以前,各个学校‘单打独斗’,资源流通受限;现在,多校走向虚拟协同,优质资源跨校流动,教师联动共上一门课,跨校听课、互评互鉴成为常态,形成了线上共研、线下互鉴的基层教学组织新业态。”团队教师马红彬说。依托学银在线、爱学习等平台,分散的课程资源得到整合,构建起了互联互通的课程资源集群。团队还邀请美、加、澳、新等国师资参与课堂教学,为学生铺就了海外深造通道。

“虚拟教研室的互动不仅促进了课程体系的优化和建设,也促进了学生间的互相学习。”团队教师王先之说。

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“草业杯”系列活动

除了线上联合,线下协同同样有声有色。兰州大学与甘肃农业大学联合轮流举办“草业杯”系列活动,连续举办九届草业科学大学生实践技能大赛,优秀选手能够获得保研推免资格。

团队通过构建“虚拟教研室+野外试验站和草企”的协同模式,实现了课程资源、师资队伍、实践平台的跨区域跨校共享为新农科跨校协同育人提供了可复制的制度样板

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草业科学大学生实践技能大赛

04

实现“教学相长”:多项成果全面开花

经过十余年的教学改革,团队在人才培养、课程建设、师资队伍等方面实现“全面开花”。

人才培养方面,三校草业科学专业升学率大幅提高,学生获中国国际大学生创新大赛、挑战杯等各类奖项47项。运用空天地一体化技术锁定民勤环绿洲380公里林草带的事迹,登上央视《焦点访谈》、《新闻直播间》。团队成员指导的毕业生涌现出全国科技助力精准扶贫先进个人,立足西部高寒草原环境的科研成果在PNAS等权威期刊发表。

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人才培养方面成果

课程建设方面,团队获批国家级一流课程、国家精品资源共享课3门,慕课学习超167万人次,覆盖43所高校。“云上教学、多校共建”入选全国虚拟教研室典型教学方法。教学团队主持教育部质量工程、新农科项目等教研项目20余项,发表教学研究论文20余篇

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课程建设方面成果

师资队伍方面,团队负责人沈禹颖教授担任国家重点研发计划项目首席,胡小文教授担任科技部基础性专项项目首席,沈禹颖、乐祥鹏入选国家高层次人才特殊支持计划教学名师,曹文侠教授是国家牧草产业技术岗位科学家、马红彬教授入选全国宝钢优秀教师,郝媛媛荣获高校教师教学创新大赛全国赛奖、邱开阳、胡小文荣获创新创业优秀指导教师等荣誉。

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师资队伍方面成果

这套教学体系创新与实践成果被教育部草学类教指委作为典型向全国推介,团队打造的科普数字课程在“学习强国”播放超20万人次,让更多人读懂草原、爱护草原。

“我们交给草原的,不仅是掌握现代技术的毕业生,更是一代懂草原、爱草原、愿意守护草原的青春力量。”沈禹颖说。

从科教融汇重塑课程体系,到技术赋能打通实践堵点,从虚拟教研室打破校际壁垒,到全国大赛提供范式引领,这套新型教学体系正在为建设人与自然和谐共生的美丽中国持续输送有情怀、有本领、有担当的绿色人才

文字丨沈禹颖 杨倩 陈鸿宇

(兰州大学官方公众号)