新农科背景下植物化学保护课程“一优二转三创”改革研究与实践

2024-04-03马悦李荣玉尹显慧龙友华

安徽农业科学 2024年6期

马悦李荣玉尹显慧龙友华

摘要对新农科背景下植物保护专业核心课程——植物化学保护开展“一优二转三创”教学改革的实例和成果进行了总结。通过优化课程内容、转变考核体系和评价机制、创新教学模式与手段，补齐了传统植物化学保护课程的授课短板。通过以上措施提高了学生的学习能力和实践能力，培养了学生“尚德崇学、稼穑厚生”的情怀，实现了价值引领、知识传授、能力培养的有机统一，为新农科背景下农科高等院校课程改革提供了借鉴。

关键词新农科；植物化学保护；卓越农林人才培养；线上线下混合式教学；教学改革

中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2024）06-0270-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.06.061

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Research and Practice on the Reform of “One Optimization， Two Transformations， Three Innovations” of Plant Chemical Protection Course Under the Background of New Agricultural Science

MA Yue， LI Rong-yu， YIN Xian-hui et al

（Guizhou University， Guiyang，Guizhou 550025）

Abstract Under the background of new agricultural science， the teaching reform cases and results of “one optimization， two transformations， three innovations” of core course plant chemical protection of plant protection major were summarized. By optimizing the course content， changing the assessment system and evaluation mechanism， innovating the teaching mode， means and practice，we complemented the shortcomings of the traditional teaching of plant chemical protection. Through these measures， the students learning ability and practical ability were improved， the students agricultural feelings to dedicate to agricultural production were cultivated ， and the organic unification of value guidance， knowledge imparting and ability cultivation was realized， which provided references for the curriculum reform of agricultural colleges under the background of new agricultural science.

Key words New agricultural science;Plant chemical protection;Distinguished agriculture talent cultivation;Online and offline mixed teaching;Teaching reform

發展农业是国家重大战略部署，党的十九大提出了以乡村振兴战略推进农业农村现代化的发展方针［1］。我国常年发生的病、虫、草、鼠等生物灾害约1 700种，严重威胁着粮食生产安全和农产品质量安全，是制约我国农业现代化发展的主要因素之一［2］。植物化学保护是防治农作物病虫害的重要手段，是综合防治的主要措施之一，为保障国家粮食生产保驾护航，为推进农业现代化建设作出了突出贡献。据不完全统计，农药的使用可减少粮食损失30%～40%［3］。植物化学保护课程不仅是植物保护专业高素质人才培养的核心课程之一，而且是农、林、牧等产业发展的重要技术支撑，其核心是让学生学习如何科学、合理地使用农药，实现对农业有害生物（病、虫、草等）的精准防控，减少农药对环境安全的潜在威胁，实现农药、有害生物和环境之间的平衡。植物化学保护是一门交叉性和实践性较强的课程，以培养具有较强实践能力、创新能力和国际视野的复合型卓越农林人才为目标，为我国农林安全生产提供人才支撑。

本科教育是高等教育人才培养的重要基础［4-5］。面对新农业、新乡村、新农民、新生态，为对接现代农业发展的新型人才需求，教育部提出包括新农科建设在内的“四新”建设［6］，教学工作者应牢记人才培养使命，建设适应新时代要求的一流本科课程。在多年植物化学保护课程的授课过程中，教学团队发现该课程存在知识体系繁杂、思政内容生硬、教学模式与评价机制落后等问题，无法满足现代农业人才的培养需要。因此，在新农科背景下，为培养符合现代农业高质量发展的复合型卓越农林人才，教学团队开展了“一优二转三创”教学模式改革：①按照知识逻辑性，对现有课程内容进行整合优化；②转变考核体系和评价机制；③创新教学模式和手段。

1 新农科建设的意义及内涵

新农科建设最早是由教育部副部长吴岩在新时代云南本科教育工作会议中首次提出的［7］，后期随着研究者的进一步探讨，关于新农科的概念也有不同的表述［8］，但其宗旨是为我国农业现代化发展培养新型农业人才。不同于高度专业化、技术化的传统人才培养模式，新农科以新的知识体系（将现有知识体系与人工智能、大数据分析、生物技术等新兴学科相结合）、新的学科组织（升级专业和课程设置）和新的人才培养（应培养掌握前沿科技的知识和能力，培养方式上采用更多的信息化技术）为高等农林教育提出新的改革方向。

2 植物化学保护课程改革对新农科建设的重要性

我国是世界上病虫草害发生较为严重的国家之一。农药作为重要的农业生产资料，在未来较长的时间内仍然是控制或防治病虫草及其他有害生物的主要手段［9］。科学地使用农药可以对有害生物起到理想防效，而不合理使用农药则会带来农药残留超标、环境污染、抗性增强等问题［10］。

科学使用农药的基础是全面掌握农药对有害生物的致毒效应及其对人、畜的影响，明确农药的科学使用原则。植物化学保护是植物保护专业本科生教育的主干课程之一，其教学的核心是使用农药来防治害虫、害螨、病原菌、杂草等有害生物，为农林业的安全生产保驾护航。该课程为我国农林安全生产提供专业人才支撑，是我国现代农业发展和新农科建设的重要组成部分。

3 新农科背景下植物化学保护课程的转型需求

随着“科学植保、公共植保、绿色植保”等病虫害防治理念的深入人心，植物化学保护技术也朝着高效、安全、经济、便捷的方向发展，尤其大数据、人工智能、控制技术等信息技术促进了智慧农业的发展［11］。传统植物化学保护课程的知识体系和构架已经不能满足培养现代农业生产所需人才的要求［12］。现代农业需求发生了转变，而植物保护人才培养模式的落后将会导致植物保护专业人才与实际农业生产脱节，无法支撑我国绿色、高效有害生物防控的需求。在新农科建设背景下，植物化学保护学科需要提出新的人才培养模式，以服务乡村振兴战略、紧跟未来农业发展趋势。

4 “一优二转三创”教学改革的实施

4.1 “一优”：优化课程内容

4.1.1 课程内容的整合优化。

植物化学保护课程作为植物保护专业本科生的专业核心课程之一，教学内容涉及多门课程，包括植物化学保护学、农药商品与应用、农药学原理、植物病理等，在授课过程中存在教学重点不突出、教学思路不明确的现象，无法为学生形成完整的逻辑性知识链条。按照新农科背景下植物保护专业本科生的培养要求，教学团队将多门课程知识点碎片化、模块化，按照循序渐进的逻辑链条将知识点串联，形成全新的植物化学保护教学体系，避免了传统课堂知识点的拖沓冗长，使植物化学保护课程的知识链条具有连贯性和系统性。

4.1.2 课程思政内容的融入。

在整合课程内容的同时，教学团队从3个方面强化课程思政的融入：①课程讲授过程中融入典型先进人物或时下热点话题，比如讲述新型农药创制章节时介绍中国农药之父李正名院士，介绍害虫抗性机制时引入草地贪夜蛾入侵我国的案例，介绍除草剂章节时引入加拿大一枝黄花入侵我国的案例；②该课程邀请长期从事植物化学保护教学研究且具有丰富教学、科研和实践经验的院士、长江学者、教学名师等举办专题讲座，让学生了解植物化学保护学科的前沿知识，为学生树立农业榜样力量，为学生指明前进方向；③授课过程中穿插本地特色产业的典型案例，如茶叶、烟草、猕猴桃等产业的快速发展，使学生扎根于本地特色农业生产，为乡村振兴作贡献。通过这种“润物细无声”的方式，教学团队将“大国三农、爱国情怀、科学精神、自主创新”等思政元素融入教学中，培养“尚德崇学、稼穑厚生”的情怀，树立献身“三农”的理想。

4.2 “二转”：转变考核体系和评价机制

摒弃单一课程考试及实践考核体系，教学团队建立多元化考核评价体系，将课程竞赛、课程实习及课程参与度纳入考核内容，其中线上MOOC自主学习占20%（包含网课学习和网上测试）；翻转课堂教学占20%（包含文献检索、PPT制作、PPT汇报、同学点评4个部分）；超星学习通话题讨论占10%；期末考试占50%（图1）。转变以教评教的方式，将以学评教、行业评教引入课程评价，确立学生学习在教学过程中的本体地位、主体作用，建立以学生为主体的课程评价机制，更好地反馈教学效果，进一步完善教学内容和教学模式，以便更好地培养学生的综合素质，形成以教育学、以学促教的良性循环。

4.3 “三创”：创新教学模式、手段和实践教学

4.3.1 创新教学模式。

随着网络信息的高速发展，学生获取知识的方式趋于多元化，以线下授课为主的传统教学模式已难以完成“新农科”人才的培养任务，而基于MOOC平臺与传统教学融合的新教学模式不仅能适应当代大学生的学习习惯，而且能充分合理利用网络优质教育资源，调动学生学习的积极主动性。

教学团队采用植物化学保护学MOOC慕课网络教学课程，运用超星学习通教学平台搭建线上多模块的教学模式。学生利用线上模块自主完成预习，引导学生初步掌握植物化学保护课程的基本知识，并提出疑问反馈。课堂翻转教学以教师讲授和课堂讨论相结合的方式，教师采用“碎片化”精讲和“翻转式课堂”的教学模式，针对学生提出的问题及难点开展探究式讨论，提高学生分析问题、解决问题、理论联系实际的能力。课后借助QQ或超星学习通互联网平台构建学生反馈及互动模块，教师利用该模块有针对性地布置课程相关话题讨论，并分享植物化学保护相关的典型案例，提升学生对课程重点和难点相关知识的理解，并根据学生的教学成效反馈，进一步改进线上线下混合式教学模式（图2），使教师变为“导学者”、使学生变为“研学者”，使学生从传统的被动学习向主动学习转变，激发学生主动探寻知识的能力，加深学生对课堂教学的印象，提高课堂教学质量，构建更为扎实的知识体系，适应农业现代化的要求。

4.3.2 创新教学手段。

根据教学内容的特点，选择不同的教学手段，构建多元化的教学课堂，更有利于提高学生的学习效率和积极性。比如杀虫剂的作用机制、除草剂选择性原理等理论性较强的章节，团队教师以信息化教学、思维导图教学为主；对于农药制剂加工、农药使用技术等实践性较强的章节，教师们则以讲授式教学、案例式教学、实践式教学为主。通过多元化的教学手段，给学生带来新鲜感，避免了课堂的乏味和枯燥，极好地调动了学生主动学习的积极性。

4.3.3 创新实践教学。

传统实践教学以学生验证性试验为主，难以培养学生理论与实践结合的能力［13］，学生只能熟悉实验的操作步骤，无法实现学生“自主设计—实验验证—总结实验”科研实践能力的培养，且学生对重复程式化的实验操作容易感到疲倦，参与积极性受到影响。基于“新农科”的建设目标和农业现代化需求，教学团队在完成植物化学保护课程典型验证实践的同时，还鼓励学生自行设计并完成植物化学保护设计性的实践教学内容，提高了学生参与实践课程的积极性，同时还提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

5 教学改革成效

5.1 提升学生的综合素质

该校植物化学保护课程的混合式教学模式突破了师生交流的时空界线，增强了课中师生互动以及课下话题交流，提升了学生主动学习和筛选网络教学资源的能力，也提高了该课程的教学质量。该校植物保护专业学生的植物化学保护课程成绩明显上升，优秀率（成绩＞90分）由原来的4.0%提升到20.0%，良好率（90分>成绩＞80分）由原来的44.0%提升到64.0%，升学率由26.15%提升至60.23%。新农科教学实践的实施全面增强了学生的动手能力、科学思维能力和综合知识运用能力，学生在“互联网＋”“博士村长”“贵州省职业技能大赛”等多项活动中取得了可喜成绩，为学生将来就业、开展农业生产相关工作奠定了基础。

5.2 提升团队教师的素质

课程改革教学过程中，教师对专业知识的认知也在不断提升，专业水平也在提升。自教学改革后，学科教师获得多项科研项目资助，其中国家自然科学基金3项，国家重点研发计划子课题3项，省部级科研项目13项，其他项目7项，共计经费1 337.28万元，人均年经费33.43万元。团队发表高水平学术论文60余篇，获授权专利20余项，转化发明专利2项，服务猕猴桃、水稻、番茄、叶类蔬菜、中草药等多项地方产业，科研成果累计核心示范面积超过1.33万hm2，辐射面积10多万hm2，带动经济产值近40亿元。植物化学保护课程获得2022年贵州省“金课”认定。

6 教学反馈

为应对“一优二转三创”教学改革的持续推进，在该校植物保护专业大二、大三、大四本科生中开展了调查问卷，共回收110份问卷，其中69.1%的同学同时使用手机和电脑进行线上课程的学习，98.2%的同学参与过线上教学。

通过对调查问卷进行分析，发现植物化学保护课程教学模式满意程度的信度（克隆巴赫）系数为0.89，且相关问题对此维度的载荷均高于0.5，由此可见该问卷调查可以真实反映同学们对植物化学保护教学模式的满意程度。

参与问卷调查的同学中约58.9%的同学认为植物化学保护混合式教学模式相较于之前的教学模式总体任务更少，11.8%的同学认为课题任务与之前差不多，29.3%的同学认为课题任务比之前多，综上可知线上线下混合教学模式不会显著增加学生的学习任务（图3A）。通过对问卷进行描述性分析发现：①52.8%的学生非常认同“一优二转三创”改革后的线上线下混合式教学模式，并认为通过该教学模式可以很大程度上改善他们的学习环境和积极性；②36.7%的同学比较认同线上线下混合式教学模式，认为该模式在一定程度上提升了他们的学习积极性；③10.5%的同学一般认同线上线下混合式教学模式（图3B）。

7 结语

随着现代农业的发展，国家急需一支具有前沿知识和技术能力的人才队伍，以支持乡村振兴战略的实施。植物化学保护作为一门防治作物病虫草害的重要科学，是“新农科”建设过程中的重要一环。教学团队针对植物化学保护课程教学中出现的知识体系繁杂、思政内容生硬、教学模式与评价机制落后等问题，实施了“一优二转三创”教学改革。植物化学保护课程改革全面塑造了学生的知识体系、培养了学生的实践能力和素质情怀，改善了教学质量，全面培养了学生的综合素质。团队教师在专业知识和技术水平方面取得了长足的进步，并通過了贵州省“金课”认定，构建了师生互促互进的模式。“一优二转三创”教学改革不仅为国家培养符合现代农业高质量发展的复合型卓越农林人才提供支撑，而且为新农科背景下农科高等院校的课程改革提供了借鉴。

参考文献

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