植物检疫专业农药学原理课程教学模式改革与实践
2024-03-02张贵森赵晓军张宝俊
任 璐,杨 春,张贵森,赵晓军,张宝俊
(山西农业大学 植物保护学院,山西 太谷 030801)
1 农药学原理课程教学中存在的问题
农药学原理课程是植物检疫专业的一门重要专业课程,具有很强的专业性,属于农业、化学和生物学相结合的交叉综合性学科,是植物检疫专业课程体系中的核心组分之一,也是有害生物防治研究中不可或缺的关键组分。课程侧重于农药学相关的防治原理和防治方法讲解,十分注重理论知识与实践操作技能相结合,所学专业知识是今后开展科研工作及生产实践中应用的重要基础和必备技能。山西农业大学自2006年开设植物检疫专业以来,农药学原理课程一直为该专业的核心专业课程之一,对其他课程的学习起到了提纲挈领作用。自2011年开始承担植物检疫专业的农药学原理课程,在10多年的教学中,不断探索该课程的教学内容、教学方法和考核方式,目前已取得一些进展。然而,在教学过程中,发现该课程还存在以下问题。
1.1 教学内容不能随农药科学的最新研究及时更新
随着生物工程技术不断完善,农药科学进程加快,新型农药品种、农药剂型、农药制剂等层出不穷,如农药抗药性分子检测技术、农药残留检测技术等[1],但农药学原理的教学内容还集中于一些传统农药的施用和防治方法,包括实验教学内容,实验指导书内容陈旧,一些已经淘汰的老旧农药品种和剂型,甚至市场上已无法购买到的市售品农药依然包括在教学内容中,更新不够及时,不能紧跟农药学科发展的脚步。
1.2 教学模式为教师主导型,方法单一
课堂讲授过程中,沿用以教师为主、学生为辅的教学模式,使得知识的讲授形式单一,更多时间以教师分章节解析知识点,讲授PPT 并结合板书,学生以被动听讲结合笔记的方式进行。学生对所学知识没有直观感受,学生被动接受知识,在教学中参与度低,导致学生的学习积极性不高,在教学中的参与热情下降,没有办法发挥学生的主观能动性。同时,由于农药学原理课程所在学期为大三年级第一学期,学期课程集中,且课程多为专业基础课和主要专业课等必修课程,学习任务重、压力大,不能做到课后及时巩固当堂所学知识,导致教学效果差,学生对学过的内容掌握较差。
1.3 课程考核方式单一,成绩评定方法不够科学
课程考核方式以期末考试卷面成绩(70%)和平时课堂成绩(30%)来计算最终成绩,平时成绩主要包括课堂提问、出勤2 种方式,由于课时有限,课堂时间宝贵,班级学生数量较多时,部分学生没有课堂提问的机会,不能全面反映学生的学习过程及学习效果。
2 农药学原理课程的教学改革与实践
2.1 优化课程教学内容,注重学生实践能力培养
依据植物检疫专业本科生培养方案所开设的教学课程,缩减农药学原理课程中农药环境毒理、农药毒理学相关内容,紧贴植物检疫专业对农药学相关内容的实际需求,增加熏蒸剂杀虫原理及施用技术等内容[2]。引入农药学领域最新科研成果,引导学生汲取最新的专业知识。课程组在教学大纲修订时补加了农药精准施药技术、农药登记变化等前沿知识。教学科研紧密结合,使教学内容不断推陈出新。
在课程教学中,要在对农药学领域最新研究成果的收集、整理、加注到课程体系中,注重学生实践能力培养,将实验课程与教学实践课程相结合,及时总结学生在实践教学中吸取的新要点、新知识,解决新问题。引导学生查阅最新农药领域相关文献,课堂讲授过程中根据学生的阅读程度及兴趣点进行拓展讲授,让学生分组讨论,调动学生学习的主动性和积极性。
在实验教学中,实验课程根据教学内容的更新,随之更新相关实验课程,课程组依据实验室实际实验可能的需求。在实践教学中,利用可利用的教学资源,给学生创造机会多看、多学,充分调动学生的学习热情和主观能动性。实验教学的目的不仅是加深学生对理论知识的理解,还要培养和提高学生独立思考的能力及动手能力。在实验教学的改革方面,对以往教材中的实验进行精选,围绕杀虫剂、杀菌剂和除草剂三大块内容设计一系列代表性强、教学效果好的经典型实验。如在原来实验内容的基础上,增加了农田杂草防除相关实验,在校外实验基地完成,使学生对生产实践需求有更深入的了解,并涉及除草剂的使用方法及安全性实验等相关内容,将理论与实践充分结合[3-4]。
2.2 改革教学手段,建立“以学生为中心”的线上+线下混合式教学模式
尝试多元化教学方法,充分利用学校提供的相关平台,进行线上+线下教学方式。本课程组主要利用山西农业大学超星泛雅网络教学平台进行线上课程的建设,制作微课视频,每个知识点讲解10~15 min,并保证线上资源的利用和及时更新。同时,充分利用中国大学MOOC、智慧树、精品网络共享课等共享教学资源,将知识点片段化。在班级讨论模块,充分调动和引导学生在上课前进行线上课程的预习,并在每节课后发布线上课后习题,并辅以自测题,根据学生完成情况反馈教学效果。通过超星泛雅网络教学平台及班级微信讨论群等方式,实现教师与学生课外学习的良好互动模式,引导学生自主开展学习,拓展学生的学习空间。
在课堂上,针对某一种植物虫害、病害或草害,设计田间生产实践防治案例解析会、现场讨论、学习辩论、知识竞赛等多种方式,学生作为课堂学习的主体,教师主要起引导作用,从而增强学生的学习兴趣,培养学生创新思维及能力。课堂上涉及生动的综合防治案例,如以一种植物的生育期为教学材料,分析不同生长时期可能出现的病虫草害,分析为害特点,讨论可以采用的综合防治手段,开拓思维,采用启发式教学,引导学生掌握有害生物防治要点。
每节课后发布课后习题,根据学生完成情况反馈教学效果。通过超星泛雅网络教学平台、建立微信群等方式,实现教师与学生课外学习的良好互动模式,引导学生自主开展学习,拓展学生的学习空间。
在线下教学中,开展以学生为主体、教师为引导的新型教学模式,充分调动学生的自主学习能力。根据学生兴趣,自主查阅相关资料,以小组汇报形式完成,提高学生的学习热情。与以往传统的教师主导型教学相比,设计较多的小组讨论、学习辩论等环节,可增强学生的参与感,培养学生的学习兴趣和创新思维。通过对2019 级植物检疫专业学生2021 年9 月到12 月在超星泛雅网络教学平台的学习次数进行统计发现,当月学习次数呈显著增加趋势,9 月总计学习次数654次,10 月达到862 次,至12 月,学生使用学习通的频率显著增加,当月学习次数已达1 634次。
实验课也采用线上线下相结合的手段,利用探究式教学法,通过“学生线上自学实验原理及操作步骤”,通过超星泛雅网络教学平台以及微信群进行互动,反馈疑难点,由教师在课前进行解答。之后,学生在线下的实验课完成操作,针对实验结果引导学生分析原因,调整侧重点,课后安排完成相关作业,巩固学习的知识点,提高学习热情,让知识动起来,吸引学生。
2.3 建立科学的教学评价体系,优化考核方式
传统的考核方式以知识考核为主,方式较为单一。可引入学习过程考核和素质考核,通过网络学习平台的章节测验、讨论模块学生参与度、线上学习记录及线下课堂回答问题的逻辑性和创新性、课堂学习活动的团队协作能力,以及期末考试结果等多方面进行考核。本课程以往的考核是以期末闭卷考试成绩占70%以上、其他成绩不超过30%的方式进行。优化考核方式保留了闭卷考试成绩所占的比例(50%),同时进行多元化评价方式如表1 所示,对平时表现特别优异的学生,将附加分数体现在最终成绩中,提高学生平时学习的积极性,摒弃以期末卷面成绩为决定性评价的方式。
表1 农药学原理课程期末考试成绩构成及所占比例Tab.1 The composition and proportion of the final examination scores of pesticide theory course
新的考核方式将考核重心放在过程,全方位的引导与督促学生的学习过程,利用超星泛雅网络教学平台的自动评价功能掌握学生的学习状态,线上发布章节测试题,课堂上与学生开展互动,通过学生的发言讨论表现,课程学习后,让学生绘制思维导图,从而体现对学生学习过程的考核。要注重学生知识、能力、素质的有机融合,就必须要着重培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维。因此,布置文献阅读方面的作业,通过撰写综述,课堂演讲等,培养学生的综合素质。
针对不同学生的学习要求,根据学生的学习兴趣,设计个性化作业,如以“一种常见杀虫(菌)植物”“有机合成化学农药发展史”“植物生产新方法”等为题,学生可以根据自己的兴趣选择某一方面展开,针对某类或某种农药或有害生物防治手段,或者与课程相关的社会事件展开分析。通过学生制作的原创性视频学习,可以提高学生的学习兴趣及热情,培养学生的自主学习的能力,发挥学生学习的主体作用。
通过以上多种方式对学生的学习过程及效果进行全面考核,建立体现知识考核(章节测验+课堂抢答+课后作业+期末考试)、过程考核(线上学习记录+章节测验+课堂活动+思维导图)、能力考核(综述撰写+课堂演讲+回答问题+实验操作)和综合素质考核(科学思维+创新能力+分析解决问题能力+实验技能)的多元化的教学评价体系,有效提升了教学效果。
2.4 加强课程组及师生间沟通与反馈,及时协调改进
课程组成员定期开展课程教学内容及教学方法的讨论和交流,积极反馈不同学生的学习效果,及时协调教学手段,与学生深入交流课程教与学过程中存在的问题,发现不足及时整改。由于农药学原理课程是由3位老师给不同班级学生讲授,不同班级学生可能对课程感兴趣程度、知识吸收程度等有所不同,老师们在不影响课程进度和教学制度的前提下,定期与不同班级学生讨论,根据实际需要个性化调整不同班级。
3 课程教学改革的经验总结
农药学科的发展日新月异,尤其是随着现代生物信息学和分子生物技术在农药学科的应用,新的科研成果不断涌现。笔者长期从事农药毒理学及有害生物综合防治相关研究,时刻关注学科研究的前沿动态。悉知农药学原理课程目前存在的问题,对课程的学习,不应仅局限于课本上的基础理论知识,须与学科前沿知识相结合,将最新的学科前沿动态引入课堂教学,开拓学生的视野,激发学生学习兴趣和潜能。
优化课程内容和改进教学方法,构建“以学生为中心”的线上+线下混合式教学模式,优化教学评价体系,将理论知识的学习与实践能力培养有机结合;充分发挥学生学习过程中的主体作用,培养学生的创新思维及实践能力,提升学生的学习能力和综合素质。
学院对教学改革支持力度持续加大,引进先进的多媒体教室设备,在教室内可实现校园网全覆盖,超星泛雅网络教学平台、手机学习通app等网络教学资源丰富。线上资源从2018 级学生开始使用至今,使用学生达300余人。然而,课程的建设与完善需要长期的探索和实践,农药学原理课程在长期的教学中总结并提出问题,针对问题进行教学改革和实践,经过近5 a 的课程建设,取得了较好的成果,提高了学生查阅文献、归纳总结和语言表述等方面的综合能力。
4 结语
通过对农药学原理课程教学内容、教学模式及考核方式等方面的改革及实践,与往年传统教学模式对比分析,取得了较好的教学效果。在今后的教学实践中,应继续研究和探索教学内容、教学方法,并不断优化和调整教学评价体系和考核方式等。与此同时,注重和加强课程思政,在教书的过程中实现育人,进一步提高学生的主体地位,培养高素质的复合应用型人才。