基于线上线下混合式教学的农业植物病理学课程教学改革
2022-06-30魏松红吴元华朱晓峰薛春生
魏松红 吴元华 朱晓峰 薛春生
摘 要:农业植物病理学是植物保护专业的核心主干课程,为适应新农科建设对农科人才培养质量的要求,需要对课程进行教学改革。该文阐述了基于线上线下混合式教学模式的农业植物病理学课程教学中存在的问题以及在教学内容、教学手段、教学方法、考核方式和内容等方面的改革措施。通过改革,增加了学生学习的自主性,培养了学生解决生产实践中复杂问题的综合能力,提高了教学效果。
关键词:线上线下;混合式教学;农业植物病理学;教学改革
中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2022)10-0155-04
Teaching Reform on of Agricultural Plant Pathology Course Based on Online and Offline Hybrid Teaching Mode
WEI Songhong WU Yuanhua ZHU Xiaofeng XUE Chunsheng
(Plant Protection College, Shenyang Agricultural University, Shenyang 110866, China)
Abstract: Agricultural plant pathology is the core course of plant protection major, in order to meet the needs of neo-agriculture education for the cultivation of agricultural talents, it is urgent to carry out reform of related courses. This paper expounds the problems existing in the agricultural plant pathology course based on the online and offline mixed teaching mode and the reform measures in terms of teaching content, teaching methods, teaching methods, assessment methods and content. Through the teaching reform, students′ learning autonomy was increased and comprehensive ability to solve complex problems in production practice was cultivated, the good teaching effect has been obtained.
Key words: Online and offline; Hybrid teaching mode; Agricultural plant pathology; Teaching reform
农业植物病理学是高等农业院校植物保护专业的核心主干课程,是为农业生产服务、实践性极强的应用科学。根据农作物病害的发生、发展规律,密切结合生产实际,制定科学合理的病害防治策略,以期达到指导生产实践,确保农作物安全生产的目的。在全球倡导农业可持续发展的大趋势下,农业植物病理学在现代农业中发挥着重要作用,对于保障粮食生产安全和生态环境安全具有重要意义。随着信息技术的不断发展,教育面临着前所未有的挑战和发展机遇,以信息化带动教育现代化,实现教育的跨越式发展。按照教育部一流本科课程评价量规(V2.0版),包括教学团队状态良好、教学理念先进、课程目标有效支撑培养目标达成、课程内容与时俱进、课程教学设计科学合理、教学组织与实施突出学生中心地位以及课程管理与评价科学且可测量等方面的要求,农业植物病理学课程亟须进行教学改革以适应现代社会的发展。
1 课程教学中存在的主要问题
农业植物病理学课程是沈阳农业大学国家级一流本科专业建设点和省级一流本科专业建设点植物保护专业的专业必修课,也是核心主干课。理论教学64学时,分2个学期开设,教学内容包括水稻病害、麦类病害、杂粮作物病害、蔬菜病害、薯类病害、油料作物病害、经济作物病害和果树病害,主要讲授病害症状特点、病原特性、病害循环、发病条件以及防治措施。与课程相关的实验课为农业植物病理学实验,专业必修课,共40学时;与课程相关的实践教学必修课为植物保护生产实习,其中有1周为农业植物病理学课程的实习。
1.1 教学内容更新滞后 随着东北地区小麦、棉花、大豆等栽培面积的减少,以玉米、水稻、油料作物中的花生和油菜,以及蔬菜和果树中的设施蔬菜和果树生产比例逐年加重,一些病害特别是保护地蔬菜和果树的病害问题越来越突出。另外,随着栽培方式(如双垄栽培、免耕、有机农业等)的改变及气候条件的变化,许多作物的病害种类和发生规律也随之发生变化,农业植物病理学课程如何与农业产业结构的调整、栽培模式的变化等相适应,充分体现理论教学与生产实践的相结合,以适应生产实践的发展需求。按照金课“两性一度”的要求,课程在高阶性、创新性、挑战度等方面还需要加强,培养学生解决复杂问题的综合能力。课程内容要反映前沿性,教学呈现互动性,学习具有探究性和个性化。
1.2 教学方法和手段传统 传统的教学方法和手段已无法满足新农科人才培养的需求。以往的课堂教学方法和手段比较单一,以传统的“满堂灌”“填鸭式”的教学方法为主,与现代信息技术的融合不够,仅仅是将课程视频、教学课件等内容上传到网络平台,尚不能充分利用课程平台鼓励学生自主学习,实现师生线上线下的交流、讨论和互动,学生参与度不高,学生学习的积极性和主动性未得到充分调动。如何改进教学方法和手段,充分利用现代信息技术、多媒体课件、网络资源、数据库激发学生的学习兴趣,更生动、直觀和形象地将教学中的重点和难点内容表达出来,以提高教学质量与效果。
1.3 考核方式单一,考虑内容不合理 考核方式较单一,课程考核以期末考试为主,平时成绩构成较简单,由上课出勤和课堂提问组成,占期末总成绩的比例20%~30%。存在部分学生忽视平时的课堂学习,期末考试前突击复习,不利于学生对课堂讲授知识的掌握,考试成绩也不能反映出学生的真实水平。课程考试分析结果的反馈不能及时有效应用于教学,未能有实现对教学的改进与提高。
2 教学改革具体措施
2.1 调整教学内容
2.1.1 调整授课内容以适应农业产业结构 根据东北地区以及辽宁省农业产业结构调整的格局,将授课的作物及其病害种类进行适当调整,具体如下:(1)作物相方面,在不改变八大传统作物相病害如水稻病害、麦类病害、杂粮作物病害、蔬菜病害、薯类病害、油料作物病害、经济作物病害和果树病害等作物相的情况下,适当减少麦类病害、经济作物中棉麻病害的讲授,增加油料作物中花生病害、经济作物中药用植物人参病害、果树病害中小浆果蓝莓病害的讲授。(2)根据生产实践中相应作物面积和重要程度调整重点讲授内容,如蔬菜病害重点讲授葫芦科、茄科和十字花科蔬菜病害,杂粮作物病害重点讲授玉米和高粱病害,麦类病害重点讲授小麦病害,薯类病害重点讲授甘薯和马铃薯病害,油料作物病害重点讲授大豆和花生病害,经济作物病害重点讲授棉花、烟草和中药材病害,果树病害重点讲授苹果、梨树和葡萄病害。(3)由于近年来品种、栽培耕作制度与气候发生变化,病害发生情况以及病害种类也随之发生变化,根据上述变化调整重点讲述内容,如改变传统水稻三大病害稻瘟病、水稻纹枯病和水稻白叶枯病为北方三大病害稻瘟病、水稻纹枯病和稻曲病以及水稻条纹叶枯病为重点,同时根据病害发生的情况,增加或减少教学内容,如玉米大斑病过去讲授时描述为成株期病害,但近年来由于感病品种先玉335品种的大面积种植,玉米大斑病已提前至拔节中期发生。④根据农作物病害发生时期,调整授课时间,如将保护地蔬菜病害调整至春季学期,与生产实践中病害发生情况相一致。
2.1.2 推进科研反哺教学 MOOC平台的教学视频是由教学和生产实践丰富的课程组老师录制,授课教师将最新科研成果、前沿动态引入课程教学过程,可以不断地完善教材,充实教学内容,注重理论与生产实际相结合,讲授的内容会更加生动,开拓了学生的思维和视野,激发学生对专业学习的兴趣,提高学生的创新和实践能力。
2.1.3 将课程思政融入专业课教学 教育应当坚持立德树人,增强受教育者的社会责任感、创新精神和实践能力。突出思想政治教育,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。将课程思政与专业课程结合起来,在课程每个作物相病害中引入至少一个课程思政案例,将农业植物病理学历史重要事件、著名科学家故事、学科重要进展等作为课程思政元素的来源,使学生学农爱农,具备职业素养和人文情怀。设计的思政案例应于教学内容密切契合,明确思政的目的。例如,针对稻瘟病方面的教学内容,以南京农业大学万建民院士团队在克隆调控水稻先天免疫的新基因方面研究作为案例,不断钻研,坚持创新,揭开了水稻大战稻瘟的神秘面纱,为水稻抗稻瘟病育种提供了重要的材料和理论基础,学生从这个案例中得到的启示是在课程学习和专业探索的时一定要细致入微,作为农业大国的学生,在粮食生产中遇到的问题,应用心学习,让国徽上的谷穗永远饱满。
2.2 完善教学手段 农业植物病理学课程的教学手段经历了板书画图、纸质挂图、胶卷图片、幻灯放映、多媒体放映和网络教学等阶段。现代信息技术的出现和应用,提高了课程的教学质量和授课水平。农业植物病理学课程2018年随堂录制整门课程的教学视频在学校易尔思MOOC平台上线使用,2019年以每一个病害为知识点录制了50个教学视频,2020年在中国大学MOOC(Massive Open Online Course)平臺独立SPOC(Small Private Online Course)形式上线开课,并被评为辽宁省线上线下混合式一流课程,2021年在中国大学MOOC平台在线开课。
本课程采用线上线下混合式教学模式,有机地将在线学习和课堂教学结合起来,有序地组织好线上线下的教学内容。(1)教学整体设计:在明确教学目标的基础上,通过互联网信息技术,将线上教学和线下课堂教学完整地呈现出来,其中线上28学时,占总学时的43.75%。(2)教学单元设计:以每个作物的病害作为一个教学单元进行设计,按照教学大纲每一章为一类作物相,每一个病害为一个知识点。每个教学单元线上平台包含病害的教学视频、单元测验、作业、讨论以及线下课堂对观看视频的答疑、重难点针对性讲解、随堂练以及分组讨论等。(3)教学运行设计:线上教学按照每个教学单元内容的时间先后顺序进行发布,观看完教学视频,有相应单元的线下课堂教学,之后完成单元测验和作业。每周有固定的时间进行学习,使学生的学习有计划性、连续性。
线上平台是应用中国大学MOOC平台开课。平台设置有团队成员,发布的课程介绍、公告、评分方式、教学单元内容、讨论区以及慕课堂备课等,其中教学单元内容包括教学视频、单元测验、单元作业、单元讨论等,教学视频中包含有病害田间症状图片、病害田间录像、侵染循环图以及重要病害病原侵染过程FLASH,已经制作完成了番茄灰霉病菌、稻瘟病菌、水稻纹枯病菌、稻曲病菌、大豆胞囊线虫等病原的侵染过程动画。平台记录了整个教学过程和学习活动,而且能够对学习结果的数据进行统计分析。
2.3 改进教学方法 改革教学方法,让课堂活起来,创新以教学效果为目的的教学方法。强化课堂设计,围绕课程目标设计教与学活动,解决好怎么讲好课的问题,杜绝单纯知识传递、忽视能力素质培养的现象。采用现代教育技术,实现信息技术和课程相融合,充分发挥优质课程资源的优势。课程围绕激发学生学习兴趣和潜能,采用问题导向式、研讨式、探究式等多种教学方法,使学生积极参与到课堂活动中,培养学生自己发现问题和解决问题的能力。要打破过去的课堂沉默状态,必须要注重对课堂的设计,才能使课堂焕发生机活力。具体采用以下教学方法:
(1)针对学生线上学习情况或者线下课堂知识点针对性的讲解,结合慕课堂随堂练的回答情况采用同伴教学法。同伴教学(Peer Instruction)法是美国哈佛大学物理系埃里克·马祖尔(Eric Mazur)教授在1991年提出的一种创新教学法。学生在课堂上用手机回答慕课堂小程序随堂练上的试题,由于学生对知识点掌握程度的不同,每道题均能显示出正确率以及每个答案学生选的次数。根据试题正确率的多少来决定接下来的教学活动,如果正确率>70%,教师对试题相关的知识点只讲解错误部分,然后进入下一个主题;正确率30%~70%,学生之间对试题进行讨论,然后再次发送答案;正确率<30%,教师对所有试题重新讲解,然后再进入下一个主题。教师能及时掌握学生学习的状态和程度,而且能鼓励学生相互学习。根据学生学习的反馈情况合理调整教学,缩短学生学习成绩之间的差距,增进学生合作学习。
(2)线下课堂讲授前学生通过MOOC平台学习指定的病害教学视频,在课堂上教师针对讲解的内容提供一些主题学生进行分组讨论。课堂讨论可以先随机分组,教师对不同组的学生进行提问,也可以由先发言的学生在发言后指定其他组的某一个学生回答。或者利用翻转课堂(Flipped Classroom)的教学模式,学生通过对线上教学视频的学习,制作PPT在课堂上进行讲解,在课堂教学中实现师生角色功能的双重转型,教师由主导变为引导,学生由被动转为主动,在课堂中充分挖掘和激发学生学习的主动性与思考的主动性,提高学生的课堂参与度,形成以学生为中心,以探索知识和解决实际问题为导向的课堂教学模式。采用的新的教学方法,加强了师生、生生之间的交流、讨论和互动,促进学生批判性思维和创新意识的培养。
2.4 加强过程考核 依据课程特点开展以能力为导向的多元化全程形成性考核,突出对学生学习能力、实践能力和创新能力的考核,加强过程性、形成性考核,健全考试反馈机制,使学生只有真想学、用心学,才能通过课程的考核。按照学校本科生课程考核形成性评价管理办法,采用了分阶段、多样化的考试方式,课程考核由平时成绩和期末考试组成,增加平时成绩考核类型以及所占的比例。农业植物病理学课程的平时成绩主要是线上平台完成的包括单元测验(20%)、单元作业及互评(10%)、单元讨论(10%),占期末总成绩的40%,每个作物相为一章,每章为一个单元,单元测验和作业有发布和完成截止的时间,一般在每章内容学习完之后发布,截止时间后不能再答题,单元讨论可以在整个学时过程中完成,线上平时成绩加强了对学生学习过程的考核。期末考试按照学校要求,在科大讯飞平台建成题库,考试前平台按每个章节知识点、试题难易度、不同题型占的分值抽取试卷试题,学生线下答题,教师在线上平台阅卷,阅卷后平台提供成绩分布、成绩分档统计、试卷难度和区分度、每题的难度和区分度、高频错误项等,根据学生答题情况撰写课程目标达成度分析报告,制定有针对性的持续改进方案,不断提高教学质量。
3 结语
农业植物病理学是植物保护专业的核心主干课程,在课程建设方面,笔者从教學内容、教学方法和手段、考核方式等方面进行了一些改革与探索,使教学资源更丰富,教学设计有序,以问题为导向改进教学方法,以学生为中心改进教学手段,增加了学习主动性,发挥学生的主体作用。今后要继续围绕课程内容与思政相融合,聚焦新农科建设,建立与农业植物病理学相关的课程思政案例库,为课程思政教育提供资源。围绕“高阶性、创新性、挑战度”,进一步加强基于慕课的线上线下混合式课程在教学内容、教学方法和教学手段方面的建设。坚持立德树人、全面发展的教学理念,改革举措有针对性,提高教学成效。
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(责编:张宏民)