微课在植物病理学实验教学中的应用及效果评价

杨广玲 孔令广 张卫光 董 会 刘灵芝

山东农业大学植物保护学院 山东泰安 271018

植物病理学实验是植物保护和植物检疫专业的基础实验课程，在整个专业课教学中具有举足轻重的地位。该课程是理论学习和实践教学的中间环节，是检验理论知识、培养学生动手能力及创新实践能力的重要的环节。随着新上专业及开设课程的增多，对实验课程学时进行了必要的压缩，为了实验教学取得良好的效果，传统的教学模式已无法满足现在实验教学的需要，亟须辅以新型教学工具才能使实验教学顺利进行。微课的出现改变了传统的教学模式，有助于学生的自主学习和教师的教学实践，能够大大提高学生的学习兴趣和实验的教学质量。随着两届全国高校微课教学比赛的顺利进行，微课走进高校，逐渐引起各院校教育工作者的重视，目前已有教师将微课应用于计算机基础实验教学[1]和物理探究性实验教学[2]中，本文就微课资源的建立及在植物病理学实验教学中的应用谈谈笔者的看法。

1 微课的发展及特点

“微课”的发展经历一系列的过程，雏形源于美国。从1993年美国的McGrew教授提出“60 second course”到1995年英国纳皮尔大学T. P. Kee提出的一分钟演讲即“The One Minute Lecture”[3]，再到2004年启动的15分钟的教师电视频道的微课视频节目等，微课是一系列针对某个学科知识点(如重点、难点、疑点、考点等)或教学环节(如学习活动、主题、实验、任务等)而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程。2008年，美国新墨西哥州圣胡安学院的戴维·潘罗斯教授提出了“微课程”的概念，简称微课。2011年，微课作为一种新的教学形式概念首次在国内被提出，并以各种灵活多变的形式在中小学各学科的教学中得以广泛的应用和发展，并由中小学向高等院校发展。随着2012年12月～2013年8月全国首届高校微课教学比赛的举办，微课在教育界勃然兴起。微课的应用也涉及了各类学科各个领域，如“凤凰微课”的应用发展将微课内容从学校扩展到社会，从课堂扩展到工作、生活，微课应用领域从教育扩展到各行各业，并被逐渐被推广到全国，为培养高素质人才提供了良好的教学平台，为教学能力的提高提供了一种有效的创新方法[4]。微课的含义主要在于“微”，特点在于短小精炼。那么什么是微课呢？微课是在传统的教学方式上发展而来，为集中说明一个问题或阐述一个观点或介绍一种实验方法等而制作的课堂教学视频，其时长短则1～2分钟，长则不超过15分钟，一般5～10分钟为宜。这种较短的教学时长较为符合学生的自主学习规律和认知特点，有利于学生集中精力更快、更好地吸收与掌握知识，从而提高学习效率。它的表现形式多种多样，如PPT式微课、讲解式微课和情景剧式微课，无论哪种表现形式的应用都能为现代教育提供新型的教学方式。如“在中小学课程教学中主要为学生答疑解惑、帮助学生回想知识、巩固知识；而在高等院校教学中引入微课，则为广大师生提供了良好的教育平台，学生可以通过网络登录实验中心网站，查看自己尚未掌握的知识点，也可以查阅相关的文章和研究报道”，实现“处处能学，时时可学”的效果。

2 微课在植物病理实验教学中应用的优势

随着信息与通讯技术的快速发展，顺应现代网络时代的要求，以短小精炼作为文化传播特征的微课与当前的博客、微博等一样，融信息资源形态的开放化、主体化、碎片化等发展趋势在高等教学领域不断推进，以教育资源移动化、教学设计微型化、教学手段多样化等特点在高等院校实验教学过程中加以应用，将成为教育教学领域新的发展方向，具有广阔的应用前景，比之传统的教学模式，有其一定的优势。

2.1 发挥学生主观能动性 引导自主学习

植物病理学实验是理论学习和田间实践的中间环节，是锻炼学生动手能力和创新能力的重要一环。传统的实验课堂模式因受课时的限制，主要是以实验教师为主体，进行填鸭式教育，学生只是验证教师所讲的实验内容，机械地进行实验操作，再对照挂图、腊叶标本、浸渍标本、玻片标本及实物标本写出实验报告，缺乏主动的思考过程。教育应以学生为学习主体，微课是基于学科知识点、操作步骤、注意事项等构建的微型课程资源，通过图表、影像、PPT等进行讲解，能立体、动态、形象地将知识点、难点及学习技巧等传授给学生，加强他们对理论课程的理解，提高了学生学习的积极性，逐渐引导学生自主学习，使学生从“要我学”向“我要学”的模式转变。任课教师不再是讲台上的圣人，而是身边的导师，能够对学生遇到困难提出的问题进行答疑解惑，提高了学生学习的主观能动性。将微课引入到实验课的课堂中，给学生提供自主学习的环境，学生可以根据自己的兴趣及对实验内容的理解主动以网络在线的形式积极地学习、思考、探究、验证，充分调动了学生的主观能动性，发挥学生的主体性。目前，开放实验室(如大学生的SRT项目、创业创新项目等)、翻转课堂、移动学习等新的教学方式正在微课的模式下逐步被推广并被学生所接受。

2.2 创建开放课堂 改变传统教学模式

素质教育主张将课堂交给学生，以学生为主体，教师为主导，在教师的引导下充分发挥学生的主体能动性，让学生主动参与课堂，积极思考，亲自实践。借助各种形式的微信平台，创建开放式微课开放课堂，学生可以通过网络，不受时间和空间的限制，随时随地学习，使传统课堂得到延伸和扩展，教学过程也由“先教后学”转变为“先学后教”[5]，学生在上实验课之前，可以提前预习，明确实验目的和内容，进而对实验方法进行摸索，遇到问题可以利用微课学习平台的各种学习资料，如精品课程、虚拟切片在线系统等进行学习，自己解决不了的可以反馈给教师，得到教师的指点，也可以带着问题走进课堂，通过自己动手和教师的指点得以解决。“先学后教”的学习模式让学生可以根据自己的个性学习自己想探究的问题，教师也可以有的放矢，对学生不理解、难懂的知识点进行重点解析，从而达到“预习探究、反馈信息、解决问题、提升巩固”4个阶段的学习目的，大大提高了课堂教学效果。

2.3 促进教师专业发展 体现教学智慧

微课作为新教育模式下的产物，对于学生和教师而言，都是一次思想改革，它实现了打破时间、地点限制的跨区域互助式的教研、远程互动交流等[6]，在促成一种自主学习模式的同时，还提供教师自我提升的机会，最终达到高效课堂和教学相长的目标。对于传统站在讲台进行授课的教学模式而言，微课的出现丰富了教师的文化知识，结合数码互动教室的使用，使教学手段更加多样化，提高了教师的实践能力，但微课更多的只是辅助教学和答疑解惑，并不能替代传统的课堂教学。优秀的微课资源的建立需要教师有过硬的综合素质，从选取课题、设计内容、总结讲解、微课录制各个方面，整个过程运用了各种软件硬件的结合，使用了多种如PPT、录屏、截屏等手段，组成融教学设计、多媒体素材、课件为一体的主题资源包，不仅要对实验的知识点讲得精彩，而且要对实验内容的动手要领、实验步骤、注意事项等有良好的把握，融声、像、图等为一体，在简单、有趣、好玩中学习知识，这样才是一节精彩绝伦的实验课。随着微课的日趋成熟，在更好地融合多种教育理念后，相信微课在教师专业发展中将会有更大的发展潜力[7]。做微课教师必须转换自己的思想，从习惯的追问细节中解脱出来，从学习者变为了开发者和创造者。在此过程中，搜集素材，总结归纳，开阔了教师的视野，实现教学观念、技能的迁移和提升，提高了教师的专业水平和实现了专业成长。通过集中展播、专家点评和共享交流等方式，向广大师生推荐、展示优秀获奖微课作品；定期组织微课的观摩、学习、评课、反思、研讨等活动，推进基于微课的校本研修和区域网上教研新模式形成，达到资源共享。

2.4 实现教育信息化 丰富网络教学资源

教师的专业发展是一个经年累月的过程，教育信息化在促进教师专业发展上有着得天独厚的优势。传统的班级课堂授课模式，历经百年仍是中小学及高等教育的主流。但在通讯发达、网络普及的今天，需要教学方法的与时俱进，简单多样化、可视趣味化、学生主体化等教学方式越来越被教师和学生广泛接受，作为课堂教学的有效补充形式，微课值得大力提倡。为了实现实验教学资源的丰富化，学校、学院为实验教学中心提供了足够的经费支持，建成了包括植物病理学和昆虫学实验6个多媒体互动教室，为教师和学生提供选择开发的“一站式”服务环境能够满足微课资源建设、共享和应用需要的平台基础设施。植物保护实验教学中心建立了数字化玻片系统，只要进入网址为http://210.44.39.163/DSE的网站，键入用户名和登录密码，教师和学生就能进入虚拟玻片系统，进行学习和应用。作为植物病理学实验的教学资源结合理论精品课程，可以通过网络为学生和教师提供丰富的教学材料，实现教育的信息化。随着信息技术的发展，教学方法和手段也逐渐更新换代，逐渐将过去的课堂实录式视频教学资源进行浓缩，就一个知识点或教学方法总结归纳成微小的视频，集图像、声音、文字、动画等于一体，逐渐积累成“微课库”，传到网上，以便学生可以随时随地观看，也利于任课教师将微视频穿插到自己的课件中，给学生耳目一新的教学体验，更利于学生的记忆。

3 植物病理实验教学中微课体系的建立

植物病理学实验针对不同的专业其实验项目各有不同，涉及不同学院的课程设置也有差异，各种科目的实验较多，植物病理学实验的开展依托田间作物病害的发生，有足够的典型的病害标本→通过一系列的方法对病害做出快速有效的鉴定→制定有效的防治措施→达到能够将病害的损失降到最低的效果。植物病理学实验的主要教学内容是在实验室中观察植物病害的典型症状及使用显微镜对病原物进行鉴定。为了在实验教学讲解的过程中使学生能够生动形象地掌握操作要领，实现实验教学手段更加多样化，必须逐渐形成一整套系统、完善的植物病理学实验教学的微课体系[8]。以便在讲授实验课时将微课视频穿插运用，进而达到提高教学效果的目的。在此过程中，主要围绕实验室安全、实验项目的实验步骤及一些仪器设备操作规程、注意事项等[9]展开，具体包括以下几方面。

3.1 实验室安全微课

实验室安全是实验教学能够顺利进行的重要保证，学生能有足够的安全意识实现自我保护是实验室安全的必要前提。由于实验室中涉及化学试剂以及各种高压灭菌仪器的使用，要求学生在进入实验室开展实验之前必须接受安全知识教育培训。从2016年起，植物保护实验中心要求每位任课教师在第一节实验上课之前，对学生进行安全教育并在实验室日志安全状况一栏中填写这项内容。为了达到良好的安全培训效果，将实验室安全知识制作成微课视频，其内容包括一般的实验室安全常识(如水电、门窗的及时关闭、防火、防爆及用电安全等)和专项安全常识(如化学试剂存储及使用安全、实验废弃物的处置、剧毒试剂的使用、高压设备的安全使用等)，学生可以通过视频直观形象地学习在整个实验中用到的试剂及设备等的安全知识，只有完全掌握实验室安全知识，才能进入实验室进行实验。

3.2 制作大型仪器及特殊设备使用培训微课

随着学校“双一流”学科的建设，学校及学院对实验教学中心加大了资金投入，每年投入400多万用于本科教学仪器设备的更新和大型仪器设备的补充，并将一系列大型、精密的仪器用于实验教学，如在永久玻片过程中冷冻切片机、数字玻片的扫描系统、倒置显微镜、荧光定量PCR仪等。这些设备有严格的操作规程和注意事项，在使用之前，必须对学生进行系统培训，否则就可能在使用过程中由于操作错误导致仪器设备的损坏，不仅增加了维修的费用，还耽误学生的使用。若将每个大型仪器设备的操作步骤和在使用中的注意事项制作成简单的微课视频，并在教师上课讲解过程中穿插播放，学生也可以在上课之前通过手机、计算机等电子产品进行反复观看微课视频学习这些仪器设备的操作方法，再在上课过程中进行操作，这样既加深了学生的印象，也避免了由于操作不当造成仪器设备的损坏，充分发挥仪器设备的使用效率。对于植物病理实验需要的特殊设备，如使用显微镜进行观察病原菌的形态特征、显微互动系统学生端的使用、普通植物病理学实验中使用的高压蒸汽灭菌锅等的使用及注意事项等，都需要进行实验之前的培训工作，让学生掌握其操作步骤及在使用中注意的问题，若能将此制作成微课视频进行课前培训，在使用过程中就能避免出现一些不必要的操作失误，达到事半功倍的效果，使实验课较师也能一劳永逸。

3.3 实验课程项目微课

实验课程微课资源的形成过程比较复杂，在制作微课之前要对实验的教学内容进行梳理，既不是传统课堂教学内容的压缩或切片，也不是对现有实验内容知识点简单的制作，而是在确定教学主体之后对所有需要讲解的内容进行整合、归纳，结合学生的需要，选择相对独立且完整的知识点设计并制作成微课[10]。如孔令广老师制作的《植物病原真菌的组织分离法》及《植物病原菌的接种技术》的微课视频就是普通植物病理学实验课程中围绕不同的知识点制作的微课资源。其中，前者主要围绕“柯赫氏法则”将病原真菌的分离与培养的基本原理、实验内容、实验步骤、注意事项及记忆的小技巧都涵盖其中。简短的视频中包括分离前准备工作(10分钟)、培养皿制备(6分钟)、剪切组织材料(6分钟)、表面消毒(15分钟)以及培养(6分钟)等步骤。每步中的具体细节，如培养皿中加乳酸、取材需选病健交界处、培养时培养皿需倒置的原因以及在表面消毒中酒精的作用，要求学生记住先酒精后升汞最后无菌水的顺序，可以通过“救(酒精)生(升汞)水(无菌水)”谐音加强记忆的注意事项小细节，学生操作过程中出现问题等各个方面都通过多媒体讲解和视频演示形象逼真地呈现在学生的面前，提高了学生的学习兴趣，更便于学生的理解和掌握。该微课获得了2016年“第一届全国高校植物生产类实验微课比赛”二等奖。而后者主要以植物病原真菌、细菌、病毒的接种技术的实验步骤和注意事项制作，为学生在接种实验中的操作规范提供了必要的参考。因此，将每门实验课程的各个实验项目制作成系列的微课资源，并将其融合到植物保护实验中心的网络平台中并不是件容易的事，但微课视频资源的建立能够推进信息技术与实验教学的深度融合，全面提高植物病理学实验课程的教学质量。

3.4 特殊实验内容演示的微课建立

除了传统的植物病理学实验外，还有一些实验课由于标本稀少或试剂存在危险性，不能在本科教学中对每个学生全面实施，如植物检疫实验的一些实验项目，由于各种病害都为检疫对象，如果保存不当，容易引发病害的大发生，如松材线虫，很难获得活的实验材料，造成有的实验无法开展。这类实验可以由教师操作，制作成微课视频，学生可以通过对微课视频的学习，将书本上的理论与实验相关内容、相关知识进行动态了解，教师再进行必要的讲解，就能使学生更好地掌握所学知识点，从而知识面得到扩展，达到学习的效果。

4 微课的应用及效果评价

目前，微课在理论课上的应用比较广泛，在实验教学中的应用不是很多，结合孔令广老师所做微课的内容，主要是普通植物病理学实验课程中的知识点，微课的应用也主要在这门实验教学中得以实践。根据学校的规定，对于植物保护专业的主干课程和专业课程，每年学校的督导小组和学院学生工作领导小组会组织学生对本课程的教学效果进行评估，微课在本门实验课讲授过程中的穿插应用得到了山东农业大学植物保护学院植物病理系教学委员会对教学效果的肯定，总体评价为优秀。统计显示，学生对微课在实验教学中的应用也有极大的兴趣，学习了本课程后，对课程的教学效果非常满意，总体评价也为优秀。

5 结语

随着信息化时代的发展，多媒体互动系统的应用在实验教学过程中必须不断寻找新方法、新手段，提高教学质量，激发学生学习兴趣。微课作为传统教学的补充，在植物病理学实验中的应用是一种新的尝试，也是势在必行的一种新的教学方法。利用视频的动态优点使植物病理学实验的课堂讲授与学生的动手操作有机结合，使实验课堂更加生动有趣，提高了实验的教学效果。但某一个实验课程的微课资源库的系列建设、应用和不断完善是一项复杂的系统工程，需要科学的规划有力的措施才能保障其成功建成并投入使用。