以学生为中心的花卉学实验课程教学体系构建与实施
2024-01-08郝瑞杰李森王军娥王银柱
郝瑞杰 李森 王军娥 王银柱
基金项目:山西省高等学校教学改革创新项目(J2020091);山西农业大学教学改革研究项目(ZD-202008)
第一作者简介:郝瑞杰(1978-),男,博士,副教授。研究方向为园艺植物芳香机理。
摘 要:以学生为中心是发展素质教育的核心出发点,是指导课程体系改革的重要思想理念。花卉学实验是在整合专业教学资源、增强课程联系思想指导下设计的实验实践课程,具有知识体系复杂、实践性强、扩展面宽的特点。花卉学实验课程以知识结构分层、科学认知规律等理论为指导,在教学内容、教学方法等方面进行系统构建,形成符合认知规律的实验内容体系,促进学生学习热情的教学方法体系,提高实践能力的技能培养体系及客观实用的课程考核体系。通过教学体系的实施,提高学生创新实践的能力,为农科教育教学的改革提供有价值的参考。
关键词:花卉学;实验;教学体系;教学内容;教学方法
中图分类号:S688.9 文献标志码:A 文章编号:2096-9902(2024)01-0163-05
Abstract: Student-centered learning, as the core for the development of quality education, is an important ideology that guides the reform of the teaching system. Floriculture experiment is an experimental practice course with complex knowledge system, strong practicality and wide extension, which is designed under the guidance of the idea about integrating professional teaching resources and improving curriculum connection. Guided by the theory of stratified knowledge and scientific cognitive rules, the Floriculture experiment course has been systematically constructed in terms of teaching content and teaching methods, creating an experimental content system consistent with cognitive rule, a system of teaching methods to promote enthusiasm for learning, a skills training system for the improvement of practical ability and an objective and practical course evaluation system. Through the implementation of the teaching system, it improves the students' ability of innovation and practice, and provides a valuable reference for the reform of agricultural education and teaching.
Keywords: Floriculture; experiment; teaching system; teaching content; teaching method
党的二十大报告指出,“坚持以人民为中心发展教育,加快建设高质量教育体系,发展素质教育……”新时代党育人的目标更加明确,强调德智体美劳全面发展,突出了以人为中心的高质量教育体系建设。以人为中心是以受教育者的素质提高为中心,这需要课程教学在充分掌握教学规律的基础上,不断完善知识结构和传授方法,以受教育者的素质提升为核心目标[1-2]。实验课是教学体系的重要组成部分[3],是理论应用于实践的有效渠道,是全面提高学生综合素质的有效抓手[4],在新农科背景下深入研究实验课教学体系改革非常必要。
花卉产业是国民经济的重要组成部分,是我国乡村振兴、生态文明建设的重要着力点[5],花卉产品的生产、销售、应用等都关系到大量就业人口[6]。花卉产业的健康发展关系到人民富裕、国土绿化、精神文明等多个方面。随着市场经济的发展和生活水平的提高,花卉在人民生活中的地位将不断提升,花卉产业已经成长为农业生产领域的一支新生力量。花卉产业投入大、见效快、利润高,但是对专业技术水平有一定要求[7],花卉生产需要大量具有花卉专业背景的人才,其不仅能够推动花卉产业的创新和技术进步,还能够满足社会对花卉的不断增长的需求,并为花卉相关行业带来更多的发展机会。因此,产业需要加强对花卉专业教育的投入,培养更多優秀的花卉专业人才,推动花卉产业的可持续发展。
花卉学实验是山西农业大学园艺专业花卉方向设置的一门主干课程,是在加强实验教学建设、整合专业教学资源、增强课程联系思想指导下,本着拓展学生专业视野、增强学生实践能力为目标,根据园艺植物生产季节性规律设计的实验实践课程。该课程整合了花卉学、园林树木学、观赏植物育种学和草坪学等多门课程的实验教学部分,将各门课程独立的实验教学内容、方法和资源进行有序组织,形成一个系统化、一体化的实验教学体系,以更好地支持学生的专业学习和综合素质的培养。同时,通过整合各课程实验教学部分,可以构建一个扩展性强的实验教学体系,以便更好地适应学科发展、技术进步和学生需求的变化。
1 花卉学实验的课程特点
1.1 教学内容需要系统整合
花卉学、园林树木学、草坪学等课程有着不同的知识结构体系,有着相对独立的研究对象,深入掌握这些知识体系都需要不同的实验基础来支撑。花卉学实验整合花卉方向多门课程的实验部分,实验对象扩展到了花卉、树木、草坪草等多种类型,由于涉及的观赏植物种类众多,同时各植物种类都积累有大量优异的品种,这些为实验材料选择、实验环节设定都提出了新的挑战。首先,在植物识别方面,花卉、树木等材料有着明显的形态差别,承载观赏性的植物部位也变化多样,各材料还有明显的季节差异,并不能在同一时段体现出植物各自最明显的识别特征,品种间差异也给学生鉴定植物种类增加了大量干扰[8-9]。在实际教学中也发现学生在运用植物学特征,将植物学概念与实际植物形态匹配存在理解上的巨大偏差,这些都为学生正确开展种类识别带来了巨大的困扰。其次,我国幅员辽阔,花卉植物在我国具有明显的地域分布,生产结构和消费结构都表现出很强的地域性,加之我国经济发展不均衡,花卉植物产品消费主要集中在大城市及经济相对发达的地区,花卉植物产业这种区域化特征也为实验内容的设计提出了要求[10]。再次,花卉植物追求新奇的特点,新的种类、品种、应用方式不断出现,花卉植物流行趋势要求教学内容必须灵活变化,顺应市场的需求,紧密结合市场变化,加速专业知识的更新。花卉学实验教学内容丰富,多学科交叉明显,既需要理论联系实际,也需要解决生产中存在的实际问题。因此,花卉学实验在教学内容上需要有机地整合各主干课程实验教学部分,形成相互联系、相互支撑的实验教学内容体系。在该过程中需要通过合理安排实验课程、实验项目和实验内容,将各个知识点和技能点有机地串联起来,形成系统化的知识体系。同时在保持现有实验教学内容的基础上,花卉学实验内容也需要能够根据学科发展、市场需求和技术进步,灵活地增加新的实验教学内容,以适应产业发展的变化。
1.2 教学方法需要转变更新
花卉学实验内容丰富、与生产结合紧密,但是在以往的实验实施过程中仍然发现学生掌握知识不牢固、主观能动性不强等诸多问题。由于实验设计过程根据不同的知识点和技能要求进行,各实验专注解决特定问题,实验之间相对独立性较强。针对单个实验学生能在教师指导下完成实验任务,但实验完成后学生印象不深刻,掌握知识不牢固,学生不能主动去重复实验以加深记忆,也不能持续性关注实验进展,有效参与到实验的准备和结果处理中。教学过程也发现,课程将实验设计为演示性、验证性、设计性和综合性等多种形式,但学生在完成综合性实验方面实验效果不明显,实验过程中发挥的创造性有限。另外,学生在实验过程中与教师互动不足,学生满足于完成操作过程,但不能思考选择操作的原因,无法深入地分析实验中出现的问题,并提出有效的解决方法。因此,花卉学实验改革除了应用传统的实验教学手段和方法外,应该积极探索和引入新的实验教学手段和方法提高学生自主学习能力,鼓励学生从问题提出到实验方案设计再到实验操作和结果分析,全程参与并负责实验的各个环节。在实验过程中应帮助学生培养批判性思维和解决问题的能力,同时不断增强学生的团队合作与沟通能力。
1.3 考核评价需要准确有效
花卉学实验提高学生自主学习能力与学习效果,需要有准确有效的考核评价体系作为保障。考核评价体系一方面需要准确反映学生在实验教学过程中对实验的理解和掌握能力,另一方面需要不断激发学生投入实验过程的积极性,能够在实验过程中找到操作技能和理论知识的不足,并在后续实验中有意识进行补充提高。花卉学实验评价体系可以涉及多个方面,识别环节需要考核学生掌握植物的种类数量;繁殖环节不仅需要考核学生操作的规范性,还需要考核通过该操作方法的成活率;花境设计需要考核学生对植物习性的把握,也需要考核学生的美学修养。结合考核过程中容易受到实验条件、植物材料、主观因素等多方面的影响,花卉学实验考核评价体系的准确性有效性一方面需要制定统一的量化标准,根据实验操作、实验步骤、实验报告和结果分析等环节体现全面、客观、科学的原则,另一方面也需要引入多元化的评价方式,以便更好地体现实验的过程评价和反映学生的综合素质。
2 花卉学实验教学体系构建的思路
2.1 教学内容构建思路
针对花卉学实验进行课程内容设计,优选实验项目,根据Bloom的知识结构分层[11],对涉及的实验项目进行再组织,注重知识构建过程[12],形成递进的知识体系,强调相关实验之间的联系,针对构建的知识体系设计不同认知水平的引导问题[13]。根据花卉等观赏植物生产时间比较长的特点,对花卉学实验教学进行设计,强调学生对观赏植物生产过程的动态把握,在教师指导下学生全面参与花卉植物生产的规划、准备、繁殖、栽培、管理以及应用的过程。优选合适的研究材料,设计整个实验过程中的控制点,结合国内外先进的生产经验,制订详细的实验指导方案。
2.2 教学方法构建思路
根据实验内容设计合适的教学方法,在教学过程中注重学生主动参与,设计学生互动方案,筛选合适的实验实施场所;结合课堂教学知识体系中的内容进行筛选,在实验中设置合适的合作环节,规划学生实验过程中需要的团队合作模式[14];设计提高学生了解实验背景内容的方案,根据阶段学习任务设计学生掌握的知识结构体系。设计科学的考核指标体系,对各项考核指标进行评估。构建基于学习过程的评价体系[15],重点考核学生个人及团队在各项实验活动中的参与度和实验任务的完成质量。具体考核内容包括课前准备工作、课内讨论表现、技能测验和实验报告总结等。
2.3 实验内容体系调查与分类
针对开设實验项目,花卉学实验从社会层面、教师层面、学生层面展开调查工作。社会层面主要面向花卉企业、花卉市场、研究院所调查各单位的技术需求、面向不同岗位的知识组合以及对从业人员的能力要求,对各种需求进行组块处理,对相近的实验类型进行整合,突出所开设实验的社会引导性。教师层面的调查主要围绕开设实验的技术难度、组织形式、配套措施等方面,通过调查增强实验开设的合理性。学生层面的调查主要调查实验课开设之前,学生对实验项目的需求以及学生实验结束后对实验开设情况的评价,通过调查可以进一步完善实验项目的可操作性,也能及时掌握学生的学习动态。根据花卉学实验的课程性质,需要建立系统的实验体系,根据实验体系构建思路,花卉学实验将其分为5个类型,分别为认知类、操作类、设计类、综合类和扩展类。
2.4 实验体系运行对比
花卉学实验的运行效果采用对比的方法,对比内容主要包括实验内容对比、组织形式对比、考核对比等。由于实验课时限制,如识别类项目中植物学基础巩固环节涉及利用木本类型或者草本类型展开实验的区别,由于二者涉及不同的植物学基础,通过对比可以准确掌握不同教学群体之间的差异,也可以更多地获得差异信息,从中找到知识点差异,挑选出需要学生掌握的关键知识点。组织形式上的对比,针对不同教学群体采用不同组合模式,根据人数、性别、熟悉程度等,掌握合理的组合方式,提高实验效果。考核对比主要通过设置学生自主考核和教师考核,通过考核方式的创新,比较不同考核方式对学生心理的影响和掌握知识程度的影响。
3 花卉学实验教学体系的践行
3.1 教学理论在花卉学实验教学中的应用
学生是学习的主体,促进学生真正自主独立学习是教学体系改革的目标,在花卉学实验教学中注重批判性思考[16]、Bloom知识结构分层[17]、SOLO(Structure of Observed Learning Outcomes)分类理论等教学理论的应用[18]。利用批判性思考让学生通过思辨,自主构建知识体系,培养其提出问题、分析问题和解决问题的意识和能力;利用Bloom知识结构分层对教学内容进行分类,设计符合学生认知规律的实验知识结构体系;利用SOLO分类理论对实验课程体系进行阶段评估,总体上把握花卉学实验教学的方法、目标及培养体系。
3.2 课程内容结构设计
针对花卉学实验课程的要求,以培养学生理论联系实际能力为目标,本着开拓视野、脚踏实地的教学理念,在课程内容上进行了全面的设计。课程设计主要依据的原则有:①循序渐进,查漏补缺。花卉学实验需要比较扎实的植物学基础,花卉学习必须具备一定的植物种类储备,这也是提高花卉学习兴趣的基础。因此,在课程设计时详细分析了本门课程的植物学知识要求,结合植物学课程的知识结构,重点加强学生对植物形态学描述名词的认知,据此设计了“花卉形态的植物学基础”“花卉观赏价值评价”“种子识别”“球根花卉识别”等内容。②结合花卉生产时间节点,依据季节特点安排实验项目。花卉生产有明显的季节特点,需要结合应用目的提前安排生产环节。根据培养要求,重点以二年生花卉、宿根花卉的生长特点设计实验,“播种繁殖”实验安排在11月份,通过紧密衔接的“花卉分苗”“花卉定植”“防寒越冬”实验完成了二年生花卉整个幼苗生长阶段的管理与检测。针对宿根花卉设计了“花境设计”“花境建造”“花境维护”的实验项目,通过花境的应用方式,灵活穿插了宿根花卉管理的环节。③应用导向、开阔视野。花卉有多种应用形式,为提高学生对多种应用的掌握,特别开设了“组合盆栽”“百合资源评价”“萱草资源评价”等实验内容,在一定程度上可以为学生了解观赏植物资源的重要性提供实际经验。
3.3 实验教学方法改革
花卉学实验在教学方法上进行了多种创新,主要表现在以下几个方面:①责任明确,小组实施。为充分锻炼学生的团队合作能力,花卉学实验的内容大多采用小组的实施方式,每个小组5人左右,需要各个小组在每个实验准备、实施、维护等过程中通力合作,同时部分实验时间跨度较大,需要同学完成整个生产环节的维护工作,通过该过程培养了学生的责任心。②多名教师参与教学,实时指导。花卉学实验由花卉系教师共同承担,授课过程中多名教师参与了教学过程,有效解决了学生与教师的实时沟通问题。③开放式的实验处理。实验过程激发学生的创造力,一些环节不设置固定的方法,鼓励学生自主创新,通过自身检索文献,设置更加灵活的实验方案,做到实验与研究的结合。
实验课程增加互动环节和讨论环节,互动环节增加网络工具的应用,筛选使用互动平台或互动软件,通过提高互动性增加学习趣味性及学习效果。将互动环节应用到课内小测验、课后答疑等环节中,积极对学生知识掌握的情况进行反馈。实验过程讨论根据具体内容采用灵活的讨论方式,并利用思维导图等形式增强学生讨论问题的总结与延伸。
3.4 实验过程的改革
实验内容增加综合性实验的比例,实验从学期初跟随课堂教学每周进行,教师根据实验内容编写详细的实习指导书。实验采用任务式分配方案,学生以小组为单位,根据兴趣选择重要观赏植物进行跟踪生产,在教师指导下,制定合适的生产方案,学生全程参与生产实施的各个环节。学生在实验过程中需要搜集整理数据,并对數据进行分析,完成系统的实验报告。
3.5 实验考核评价体系设计
课程开始后根据实验内容依次布置考核内容,同时提出具体考核要求,制定合理的考核指标体系,考核的评价标准针对每个步骤进行,注重培养学生逻辑思维和分析问题的能力。花卉学实验采用的考核方法有:①注重过程。针对花卉学实验的实施过程设计了系统的评价体系,将实验过程进行了解构,设置了各个阶段需要学生达到的目标,例如“花卉播种”的操作细节分为5步,学生不仅要求完成步骤,而且要达到阶段目标。同时,也设置了阶段目标,比如花卉播种后,要求学生成活率达到一定的标准。②提倡互评。为提高学生实验的参与度,实验评价引入了学生互评环节,针对实验作品的评价,尤其“组合盆栽”等作品,可以让学生通过投票的形式选出设计效果上佳的作品。③作业考核。实验完成后,要求学生根据相近的实验完成实验报告,通过多个实验报告的组合,提高了学生分析实验现象的能力,增强了参与感。对学生实验报告严格控制重复率,提高了学生独立完成实验的能力。
4 花卉学实验教学体系的实施效果
以学生为中心的花卉学实验课程教学体系以实验教学为平台,着力研究提高学生创新实践能力的教学实践体系,一定程度上摆脱了传统的以教师为中心的实验体系;以科学的认知规律为指导,围绕以学生学习为中心,在深刻体会认知理论及花卉学实验教学自身特点基础上,设计出了满足学生学习需求的、适应花卉产业发展的实验实习内容。以学生为中心的花卉学实验课程教学体系借鉴成熟的教育教学理念和方法,实施适合园艺专业花卉方向应用的实验实践改革方案,形成了符合学生认知规律的实验内容体系,促进学生学习热情的教学方法体系,提高学生动手能力的技能培养体系及客观实用的课程考核体系。
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