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摘要:植物病害生物防治實驗是植保專業的重要課程。目前面臨實驗內容多,學時數少;學生人數多,指導教師少;課程內容單一等問題。通過翻轉課堂和個性化教學改革,豐富實驗教學內容和材料,增加課前教學資源,補充實驗指導人員等一系列改革措施及其實施,明顯地增加了學生對課程的興趣,提高了教學效果。
關鍵詞:植物保護;植物病害生物防治;翻轉課堂
植物病害生物防治是植物保護專業重要的選修課,隸屬于植物病理學學科,有其自身的理論基礎,與生態學、微生物學和分子生物學等學科相聯系,是一門綜合性的課程。同時,植物病害生物防治又是植物病害綜合防治的重要方法之一,具有理論性和實踐性相結合的特點[1]。植物病害生物防治實驗是為了對學生進行科學實驗訓練而獨立開設的課程。通過近10年的該門課程實驗教學,發現植物病害生物防治實驗教學存在一些問題,為解決相關問題,對本校的植物病害生物防治實驗教學開展了個性化教學改革,現將相關問題和改革探索綜述如下。
1植物病害生物防治實驗教學的現狀和問題
1.1課程內容單一,缺乏與時俱進
以前的實驗教學內容大多從土傳病害的生防研究入手,也多從土壤中尋找生防資源材料。而在農業生產中,還存在許多地上部病害的生防問題。實驗內容和實驗材料的局限導致學生不能多方面地選擇和獲取生防資源來防治不同病害,感覺所學知識與實際應用脫節。
1.2實驗內容多,學時數少
植物病害生物防治實驗課程包括四個基本實驗:植物病害生防菌株的分離純化與培養、生防菌株的篩選、生防菌株的拮抗活性測定、生防菌株的防效測定。而青島農業大學植保專業的《植物病害生物防治實驗》的學時數僅為8學時,在如此短的時間內掌握相關實驗技能,教學難度較大。
1.3學生人數多,指導教師少
2016年—2017學年第一學期之前,植物病害生物防治的理論課和實驗課是一門課程,每年約有100名左右學生上課;2016年—2017學年第一學期開始,設立單獨的植物病害生物防治實驗,近4年上課人數分別為80,114,100,135人。然而授課教師只有1人,導致實驗指導過程中顧此失彼。針對這些問題,開展植物病害生物防治實驗教學改革,設立綜合性實驗,并采用翻轉課堂方式進行個性化教學探索,以在學時數較少條件下提高學習效率和學習效果。
2個性化教學改革的探索
2.1植物病害生物防治實驗個性化教學改革措施
2.1.1豐富教學內容和材料,創新課程體系
依據教學大綱,在基本教學內容的基礎上,加入可供選擇的三部分實驗內容:由土傳病害為主的根部病害生物防治實驗擴展到氣流或雨水傳播的枝干病害、葉部病害、果實病害等病害的生物防治實驗[2];生防資源材料的篩選也從真菌、細菌擴大到卵菌、酵母菌及放線菌等;涉及的病害病原不僅包括真菌,還包括細菌和線蟲等,保證實驗教學內容與生產實踐中植物病害生物防治措施有較好的同步性。由此不僅可以擴展學生的知識面,更能促使學生了解生防資源獲取途徑的多樣性,增加實驗的選擇性。與時俱進地改進植物病害生物防治實驗的教學,激發學生學習的積極性和創新性,提高實驗教學的效果。
2.1.2增加課前教學資源,提高實驗效率
采用翻轉課堂的教學形式將傳統的知識傳授由課堂轉移到課前,課前教學材料的準備尤為重要。相應增加的三部分實驗教學內容,參考整理國內外高水平教學資源,包括精品課程、教案、PPT、視頻、相關的學習網站等教學素材。對實驗中涉及的一些文字描述難以理解的內容,如線蟲生防菌的分離,拮抗活性測定等,可制作一些微視頻,以方便向學生動態地演示這些操作過程。通過課前學習,可以高效利用課堂時間進行實驗和討論。
2.1.3開展分組實驗,補充指導人員
針對植物病害生物防治實驗指導人員缺少的事實,根據實驗目標和實驗內容進行分組實驗,一般15人一組,如果實病害和生防酵母組,枝干病害和生防細菌組,線蟲和生防真菌組,安排有經驗的碩士研究生指導實驗。同時改變獨立的四個實驗為一個綜合性實驗,學生在預約的情況下,可以隨時到實驗室來觀察和操作,極大地提高實驗教學的效率。
2.2植物病害生物防治實驗個性化翻轉教學模式實施
2.2.1課前預習和交流
翻轉課堂是指重新調整課堂內外的時間,教師在課前通過QQ、微信群發送相應實驗的微視頻或PPT,學生在課前完成預習,要求學生了解實驗目的、內容、材料、方法,理解實驗原理,熟悉實驗過程和步驟等目標,在視頻或PPT后面回答提出幾個問題,將自己遇到的疑問,及時反饋給教師。教師針對學生提出的問題,采用普遍問題集體討論、個別問題個別分析的基本原則,與學生在課前交流。同學們可以在課前補充相關知識,達到統一學習進程的目的。
2.2.2實驗設計和討論
植物病害生物防治實驗實施個性化教學,重點是個性化目標的設計,針對學生的個人能力和科研興趣選擇實驗材料,達到學以致用的目的。通過植物病害生物防治課堂教學的間隙布置實驗設計任務,學生可以根據科研訓練導師安排的內容或未來的本科畢業論文內容來設計相關生防實驗,明確生物防治的病害和病原,以及擬確定的生防菌目標,如是果樹病害,可根據果實、枝干、還是葉片等部位病害來篩選生防菌。如果涉及土傳病害,考慮是防治真菌、卵菌、細菌、還是線蟲病害。依據導師擅長,學生興趣,以及科研訓練任務等,通過QQ、微信溝通交流以及課堂教學間隙討論等,最終確定每個同學的實驗目標和實驗內容。
2.2.3綜合實驗實施和探討
綜合實驗可以在現有的實驗條件下分組滾動實施,既保證了學生有充足的實驗時間,也保證學生獲得充分的指導。在實驗課堂上,有些學生仍舊對實驗方法和原理有困惑,教師應該及時指導調動學生的積極性;有些學生基礎扎實,思維活躍,能夠理解實驗方法和原理,還能發現更深層次的實驗現象和問題,教師要多加以引導,增強學生的科研興趣。
2.3實驗成績評定和評價
實驗成績評定從以前學生提交實驗報告,單一依靠實驗結果來判定成績,改變為翻轉課堂的問題反饋環節、實驗設計、實驗過程、實驗的結果與分析以及實驗小論文的寫作分別占比20%。通過改革極大地激發了學生的學習熱情,鍛煉了學生發現問題,解決問題的能力。
3結語
與傳統的獨立實驗相比,改革后的植物病害生物防治實驗是一個綜合性實驗[3],通過翻轉課堂教學,教師與學生之間和學生與學生之間在課前、課中、課后充分交流,在科研訓練導師和實驗指導教師的指導下,學生結合科研訓練制定實驗題目,自主參與實驗過程的總體設計、具體操作、結果分析等,使學生能夠利用植物病害生物防治中的多個關鍵知識點以及多項實驗技能,系統地完成這一綜合性實驗。改革后的植物病害生物防治實驗不僅開闊學生的視野,對實驗技能和綜合能力的培養有積極的作用,同時對教學實驗條件和指導教師也有更高的要求,是值得推廣應用的實驗課教學模式。
參考文獻
[1]黃云.植物病害生物防治學[M].2010.北京:科學出版社.1-408.
[2]吳云峰.植物病蟲害生物防治學[M].2008.北京:中國農業出版社.1-378.
[3]丁婷,齊永霞,孫微微,等.《植物病害生物防治學》綜合性實驗的教學改革初探[J].河北農業科學,2013,17(5):103-106.
作者:史倩倩 宋雯雯 段方猛 趙洪海 李寶篤 梁晨 單位:青島農業大學植物醫學學院