關(guān)于《設(shè)施園藝學(xué)》課程教學(xué)改革的思考與展望

□姚方杰 方 明 張友民

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 吉林 長(zhǎng)春 130118）

關(guān)于《設(shè)施園藝學(xué)》課程教學(xué)改革的思考與展望

□姚方杰 方 明 張友民

（吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院 吉林 長(zhǎng)春 130118）

在互聯(lián)網(wǎng)思維的沖擊下和信息產(chǎn)業(yè)新技術(shù)的引領(lǐng)下，設(shè)施園藝學(xué)課程教學(xué)的與時(shí)俱進(jìn)是該課程教育改革發(fā)展趨勢(shì)與方向，特別是近年來(lái)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的飛速發(fā)展使得大數(shù)據(jù)分析、人工智能、虛擬現(xiàn)實(shí)及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的研究成為了現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)之一，在這樣的背景下，從教學(xué)內(nèi)容與手段、教育理念、教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)等方面進(jìn)行了分析、思考與總結(jié)，并提出了未來(lái)可能發(fā)展的趨勢(shì)。

設(shè)施園藝學(xué)；教學(xué)改革；教學(xué)方法；云計(jì)算；虛擬現(xiàn)實(shí)；大數(shù)據(jù)

《設(shè)施園藝學(xué)》(protected cultivation,cultivation under cover)是園藝學(xué)的重要分支，它是指研究在不適宜園藝作物（蔬菜、花卉、水果）生長(zhǎng)發(fā)育的寒冷季節(jié)或炎熱季節(jié)，利用保溫、防寒或降溫、防雨設(shè)施、設(shè)備，人為地創(chuàng)造園藝作物生長(zhǎng)發(fā)育的小氣候環(huán)境，不受或少受自然季節(jié)氣候的影響而進(jìn)行園藝作物生產(chǎn)的科學(xué)[1]。這是一門理論與實(shí)踐結(jié)合相當(dāng)緊密的課程，以往依靠教師講、學(xué)生聽(tīng)的課堂教學(xué)方式無(wú)法達(dá)到理想的教學(xué)效果，造成理論學(xué)習(xí)與生產(chǎn)實(shí)踐脫節(jié)。近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)思維開(kāi)始沖擊傳統(tǒng)的教學(xué)模式，大量的覆蓋文、理眾多學(xué)科的網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)課[3]、TED[4]、慕課[5]等網(wǎng)絡(luò)資源呈現(xiàn)幾何速度增長(zhǎng)。因此，結(jié)合課程的特點(diǎn)，利用多種教學(xué)手段，依托計(jì)算機(jī)軟硬件和網(wǎng)絡(luò)的云計(jì)算資源為學(xué)生提供可聽(tīng)、可見(jiàn)、可感受、可參與、可自主掌控的教學(xué)資源是今后《設(shè)施園藝學(xué)》發(fā)展的方向。針對(duì)這種狀況，有必要對(duì)該課程的教學(xué)方式進(jìn)行改革。為此，對(duì)《設(shè)施園藝學(xué)》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段等課程體系建設(shè)進(jìn)行了探索，以期提高學(xué)生參與教學(xué)、主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。

1 豐富教學(xué)內(nèi)容與手段

《設(shè)施園藝學(xué)》是一門多學(xué)科交叉的學(xué)科，涉及環(huán)境科學(xué)、生物科學(xué)和工程科學(xué)3方面的內(nèi)容，要求學(xué)生具備相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。在教學(xué)之前要對(duì)學(xué)生的基本知識(shí)構(gòu)成和掌握情況有所了解，根據(jù)實(shí)際情況在教學(xué)過(guò)程中滲透相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，幫助學(xué)生理解，夯實(shí)《設(shè)施園藝學(xué)》的基本理論體系中涉及的概念和基礎(chǔ)知識(shí)。同時(shí)還要考慮到教材內(nèi)容的相對(duì)滯后性，在教學(xué)過(guò)程中增加學(xué)科發(fā)展的最新前沿動(dòng)態(tài)，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的靈活運(yùn)用，特別是理論和生產(chǎn)實(shí)踐的結(jié)合，可以通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)中的真實(shí)案例、虛擬動(dòng)畫、實(shí)踐教學(xué)片等方式幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到所學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性與科學(xué)性，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。在教學(xué)內(nèi)容方面，由于教學(xué)理念的改變，《設(shè)施園藝學(xué)》的課時(shí)安排逐漸被壓縮。因此，在有限的課時(shí)內(nèi)如何做到教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性是一個(gè)值得重視和必須解決的問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題一方面要做減法，將教學(xué)內(nèi)容制作成網(wǎng)絡(luò)版的課件，知識(shí)點(diǎn)模塊化，學(xué)習(xí)時(shí)間控制在15分鐘以內(nèi)，方便學(xué)生利用閑暇或零散的時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)，并分成不同的等級(jí)，部分等級(jí)的內(nèi)容要求學(xué)生課后完成。教師利用互聯(lián)網(wǎng)形成完整的教學(xué)、測(cè)驗(yàn)與評(píng)價(jià)系統(tǒng)，做到實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)和掌握情況。另一方面，按照教學(xué)大綱的要求，突出重點(diǎn)，包括支撐起本課程知識(shí)體系架構(gòu)的內(nèi)容，如園藝設(shè)施類型、結(jié)構(gòu)、性能，覆蓋材料，園藝設(shè)施的環(huán)境調(diào)控等。同時(shí)還要考慮不同地域的實(shí)際情況和實(shí)際生產(chǎn)中的實(shí)用性，適當(dāng)增減。例如在溫床的類型與建造一節(jié)內(nèi)容的教學(xué)中，同電熱溫床相比，釀熱溫床由于自身的限制，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較少，因此對(duì)于這部分內(nèi)容可根據(jù)學(xué)時(shí)進(jìn)行酌情處理。

2 明確教學(xué)主體，改進(jìn)教學(xué)方法

在傳統(tǒng)的教學(xué)方式中教師是教學(xué)的主角，學(xué)生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生的創(chuàng)造性、主動(dòng)性得不到有效和充分的發(fā)揮。因此，明確學(xué)生作為教學(xué)主體，貫徹教學(xué)過(guò)程中的一切內(nèi)容與環(huán)節(jié)都以學(xué)生為中心的理念，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，活躍課堂氣氛，使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變主動(dòng)。在實(shí)際教學(xué)中教師作為組織者起到引導(dǎo)的作用，可以采用分組討論的形式組織課堂，通過(guò)提出問(wèn)題讓同學(xué)思考，并給予啟發(fā)和提示，讓學(xué)生真正參與到教學(xué)中成為課堂的主角。例如在講授塑料薄膜覆蓋時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生思考不同材料可以起到哪些作用，為何不同季節(jié)、不同作物、不同環(huán)境條件選擇不同類型的薄膜，教師作為課堂的組織者對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行解釋和補(bǔ)充。

在教學(xué)手段方面，利用網(wǎng)絡(luò)多媒體等形式使教學(xué)方式從平面到立體，學(xué)生的學(xué)習(xí)可以從感性認(rèn)識(shí)順利過(guò)渡到理性認(rèn)識(shí)，即豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了教學(xué)效率，還可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如在園藝設(shè)施建造一節(jié)中，可以通過(guò)課件演示將授課內(nèi)容直觀的顯現(xiàn)在同學(xué)們眼前，施工建造每一步的技術(shù)環(huán)節(jié)采用動(dòng)畫的形式在課堂中進(jìn)行展示，強(qiáng)化學(xué)生的記憶，提高教學(xué)效果。在講授具體的栽培技術(shù)內(nèi)容時(shí)，可以通過(guò)播放視頻來(lái)達(dá)到教學(xué)目的。

3 緊密聯(lián)系理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)

《設(shè)施園藝學(xué)》具有極強(qiáng)的實(shí)踐性，單純依靠黑板粉筆難以承載。為了達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的目的，可以通過(guò)2種方式來(lái)進(jìn)行。一方面可以通過(guò)增加實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)和內(nèi)容，增加學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)；另一方面可以適當(dāng)選擇現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，這樣學(xué)生可以直觀感受教師所講授的內(nèi)容，做到事半功倍效果的同時(shí)還節(jié)省了教師在課堂反復(fù)講解的過(guò)程和時(shí)間，如講授園藝設(shè)施類型、結(jié)構(gòu)一節(jié)內(nèi)容時(shí)，可安排在園藝教學(xué)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行。

4 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

注重學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中主體地位是貫穿整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的主線。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的確定、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案的制定、到具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析等一系列環(huán)節(jié)中教師應(yīng)起到引導(dǎo)和組織的作用，盡量讓學(xué)生通過(guò)獨(dú)立思考解決問(wèn)題。如在電熱溫床建造的實(shí)驗(yàn)中，電熱線條數(shù)的確定、電熱線的間距、注意事項(xiàng)等內(nèi)容，教師可以提出總體的解決思路，具體的操作由學(xué)生動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力和解決問(wèn)題的能力。最關(guān)鍵的一點(diǎn)是讓學(xué)生真正成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主角，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

5 采用高科技技術(shù)手段輔助教學(xué)

近年來(lái)大數(shù)據(jù)分析[6]、人工智能和虛擬現(xiàn)實(shí)[7]以及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展迅速，而設(shè)施園藝學(xué)教學(xué)過(guò)程中涉及大量的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，受時(shí)間和經(jīng)費(fèi)的限制，部分無(wú)法在實(shí)驗(yàn)課中開(kāi)展的教學(xué)內(nèi)容可以嘗試通過(guò)這些高科技手段來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)大數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)中收集的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，如設(shè)施內(nèi)光照強(qiáng)度、溫度、濕度隨不同季節(jié)和時(shí)間的變化規(guī)律，不同設(shè)施類型的環(huán)境特點(diǎn)等都可以通過(guò)大數(shù)據(jù)的實(shí)施跟蹤進(jìn)行觀測(cè)與驗(yàn)證；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以模擬教學(xué)中設(shè)計(jì)的大量無(wú)法在實(shí)驗(yàn)課中操作的內(nèi)容，如日光溫室的施工建造完全可以通過(guò)虛擬的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然現(xiàn)在受制于技術(shù)和成本的影響尚未普及，但相信這些相關(guān)的技術(shù)手段將在日后的設(shè)施園藝學(xué)的教學(xué)中發(fā)揮巨大的作用。同時(shí)這些大量的教學(xué)內(nèi)容可以利用云計(jì)算的方式在網(wǎng)絡(luò)中共享，方便學(xué)生利用碎片化的時(shí)間學(xué)習(xí)。

結(jié)束語(yǔ)

在《設(shè)施園藝學(xué)》教學(xué)中，始終貫徹和堅(jiān)持以學(xué)生為中心的主導(dǎo)思想，充分利用現(xiàn)代教學(xué)硬件與軟件條件，積極面對(duì)新的高等教育教學(xué)模式，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)手段進(jìn)行系統(tǒng)的改革，同時(shí)將前沿技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐，使學(xué)生掌握《設(shè)施園藝學(xué)》的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的能力與素質(zhì)，為知識(shí)更新和終身學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]張福墁.設(shè)施園藝學(xué)[M].中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2001,50-60.

[2]郭世榮,孫錦,束勝,陸曉民,田婧,王軍偉.我國(guó)設(shè)施園藝概況及發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)蔬菜,201,18:1-14.

1004-7026（2017）05-0127-02

G642.42

A

10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.05.083

姚方杰（1965-），女，教授，博士，研究方向?yàn)閳@藝設(shè)施環(huán)境調(diào)控與菌類蔬菜遺傳育種。