“互联网+”背景下实验课程创新与设计

宁丽军 荣华 吴坤 李远友

摘要 实验课程一直以来是国内大部分高校水产养殖专业学生的必修课程。相关课程目前大多采用PPT讲授+学生操作+实验报告或试卷提交的传统教学和考核模式，学生存在实践参与兴趣不高、主观能动性差的问题。针对该类课程的教学现状，以水产动物营养与饲料学实验课程为例，通过对“互联网+”基础上的实验教学方法、考核手段等方面的内容进行探讨，以期利用教学模式与考核方式的创新，激发学生的学习兴趣，调动学生学习的主观能动性，为新时代“互联网+”背景下实验课程创新与实践设计提供参考。

关键词 “互联网+”;实践教学;水产养殖专业;课程创新与设计

中图分类号 S-01   文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2022）08-0279-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.08.076

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Innovation and Design of Experimental Courses in the Context of “Internet Plus”—Taking Aquatic Animal Nutrition and Feed Experiment Course as an Example

NING Li-jun 1，RONG Hua 2，WU Kun 1 et al （1.College of Marine Sciences，South China Agricultural University，Guangzhou，Guangdong 510642;2.Yunnan Agricultural University，Kunming，Yunnan 650000）

Abstract Experiment courses are compulsory practice courses for undergraduates majoring in aquaculture in most universities in China.The related courses most used traditional teaching and assessment models of PPT teaching + operation +experiment report or paper submitted，students interest in practice participation is not high and their subjective initiative mobilization is poor.In view of current teaching situations of the related courses，taking aquatic animal nutrition and feed experiment course as an example，we discussed the teaching contents from the experimental teaching methods and assessment means based on “Internet +”，in order to make use of the innovation of teaching modes and assessment methods，stimulate students learning interest，arouse students subjective initiative in learning and provide references for experiment course innovation and practice design under the background of “Internet+” in the new era.

Key words “Internet +”;Practice teaching;Aquaculture specialty;Curriculum innovation and design

實践性一直是国内大部分高校应用型专业学生培养的重要内容。以水产养殖专业为例，该专业除了开设水产动物营养与饲料学理论课程外，通常还开设一门与之配套的水产动物营养与饲料学实验实践课程 [1-2]。由于后者内容接近生产实际，不少实验（如原料掺假鉴定、粗蛋白含量测定等）还是大、中、小饲料企业检测化验人员工作岗位的重要内容 [3]。该课程在水产养殖专业学生培养，特别是水产饲料工业人才专业化素质培养方面发挥着重要的作用。近年来，我国大数据、人工智能以及5G技术发展迅猛，加速了数字教育技术的普及与发展，新手段和新技术也逐渐进入实践课堂。以水产动物营养与饲料学实验为代表的实验课程目前仍普遍采用PPT讲授+学生操作+实验报告或试卷提交的传统教学和考核模式 [1-2]，教学效果不尽人意。随着国家对新农科、新工科、新文科建设的大力推进，借助新技术开展学科课程建设。这不仅是新农科建设下提升学生实践素质与综合素质的内在需要，而且是新时期丰富与拓展课程育人渠道的重要体现。笔者结合自身教学实践经验，以水产动物营养与饲料学实验课程为例，从教学现状、问题的提出和设想、新手段和新技术下的教学模式方案设计、新教学模式实施流程、新旧教学模式对比、新教学模式的推广基础与可行性分析等方面对该课程教学模式进行了探讨。

1 水产动物营养与饲料学实验教学现状分析

与其他传统实验课程教学现状类似，一方面，水产动物营养与饲料学实验课程以教师为主导的传统“填鸭式”“满堂灌”教学模式仍然存在 [3];另一方面，受实验课时、设备器具、操作空间等的限制，学生不能全程、单独完成整个实验操作过程的现象普遍存在。教师通常按照“提前准备、统一配备”的原则完成实验的前期准备工作，如公用试剂配备（如粗蛋白测定中盐酸标定、盐分测定中指示剂配制）、配制后处置（如总磷测定显示剂、油脂过氧化测定中碘化钾溶液避光分装）等。学生未参与前期实验准备，相关过程通过讲授获知，对过程细节不甚了解，在实践中出现一知半解的状况。另外，教学过程受场地、设备所限，学生以分组共同完成的形式，有些组员自我意识不强，参与意愿不强。在此背景和教学方式下，学生不仅对整个操作步骤很难掌握，对实验原理亦是一知半解，学习兴趣和主观能动性不能很好地调动起来。课程教学也仅限于课堂讲解、提交报告或考试考核，未能真正掌握实验原理、操作要领、具体流程、方法概念等。88C6A9D1-8521-41DA-A8C0-C4F2B23135CC

2 问题的提出与设想

对于如何改变传统模式下主观能动性差、教学效果不佳的问题，以前已有不少高校教师进行研究与探讨，通过增加特色教学内容（比如增加综合性实验 [2]、增加过程考核内容 [4]等），一定程度上可以促进教学与考核效果的提升，但这一过程明显增加了课时和学生工作量，其可行性值得商榷。另外，这些方式仍属于传统教学模式范畴。以5G、人工智能技术为基础的移动互联网、网络直播的迅猛发展，使教育与智能技术边界的融合不断被拓展，在应对新技术带来的影响的同时，互联网的发展对课堂原有的模式进行解构和重塑，推动了传统教学模式变革。特别是新冠疫情的暴发让大家充分认识到网络在教学上的优势，以互联网技术为基础的雨课堂、微课和交互平台在年轻一代大学生中广受欢迎，彰显出新技术教学在激发大学生学习兴趣方面的重要性。

此次教改思路如下：借助网络技术激发学生的兴趣，通过先期导入视频+平台互动+课堂面授的模式，开展以水产动物营养与饲料学实验课程为例的教学改革设计。探索网络技术+传统实验课堂相结合的灵活模式，既能发挥短视频的优势，又能让学生通过面授感受智能化的机器和网络所不具备的情感温度和人性光辉。相关调查也表明，相较于全程网络授课，学生还是更倾向于全程面授 [5]。但是，在新的教学模式下如果课堂教学只是课堂讲授与智能技术的简单叠加，就会导致教学效果不理想，学生学习兴趣不高，这就需要对新教学模式进行合理设计、科学谋划，以促使线上线下联合协作、互惠共生。

3 新教学模式的方案设计

在传统模式未能调动绝大多数学生的主观能动性情况下，大多数学生对实验课程未能真正掌握，实验多流于学生体验式实践 [6]。对现有传统模式进行改革，如不能突破现有教学条件和课时的限制，亦难以达到预期效果。借助网络技术，通过线上教师真人操作视频导入及先期互动的设计，增加学习趣味性和参与多样性，设计口述实验“云监督”下课堂翻转+学生点评的教学方式，改变传统教学师生反馈单一、效果反馈不及时的状况。通过让学生在规定时间内讲解一个选定实验视频分享到线上空间+其他学生点评的方式，使学生在 “云监督”下提升学习的主动性与积极性，真正实现对知识和技能的掌握。相应内容归结为“两点四步”。“两点”：①探索视频导入及先期互动+课堂讲授2种方式为核心的教学措施;②创新引导学生“云口述”+其他学生“云评价”的监督考核形式。“四步”：①将新模式方案发布和学生教学需求征集相结合，进一步优化方案;②按优化方案发布导入视频，在线答疑;③课堂讲授和学生动手实验操作;④“云监督”口述和实验报告提交。新教学模式内容如图1所示。

新教学模式在优化方案征集需求的基础上，通过线上视频导入及先期互动，让教师录制视频（如原料真假鉴定中稀硫酸和氢氧化钠溶液配制过程、粗蛋白测定实验中盐酸标定过程、盐分测定中样品氯元素提取的搅拌手法等实验准备内容和重点难点部分），在为同学们节约课时的同时，留有学生思考和答疑的时间，且通过视频呈现教师操作内容，提高课程趣味性。另外，让学生直观地感受实验准备过程，了解实验的来龙去脉，保障知识系统性和学习全程性，并能及时反馈疑惑点，做到保障学生用心观察、用眼观看、用手操作，达到“眼到、心到、手到、学到”的学习效果。此外，该项目还通过学生录制口述实验视频+学生评价互动的创新方式，实现“云监督”下学生互评，让学生在“云监督”下牢固掌握所学知识，最终达到理论实践相结合、动手动脑并举的目标。

4 新教学模式实施流程

4.1 多样化教学手段合理利用， 打造“互联网+”背景下水产养殖专业本科生过硬实践技能 新模式以“视频导入及先期互动+课堂授课+实践操作+云监督口述”为手段，运用视频录制、在线反馈、云监督在线平台、小程序问卷调查等相关方式方法，借助网络和课堂2种载体，研究“互联网+”背景下水产动物营养与饲料学实验课程建设。具体实施流程如图2所示。

4.2 细化创新模式流程，践行教师育人、育才、育德理念

4.2.1 设计小程序调查问卷，征集并讨论学生教学需求。通过教学初步方案发布和学生教学需求征集，集中问题、梳理内容、讨论优化，确定最终方案。

4.2.2 精心准备演示视频录制和课堂授课。在课前充分熟悉实验过程，进行演示实验和视频录制，在视频和作业连同发布后，答疑解惑，收集信息进行课堂授课，在实践操作层面上对4个内容分工设计，并对每个教学内容开展预实验/预准备。

4.2.3 实践操作环节监督和指导。监督学生在视频学习和课堂观摩后，实践操作分批、分组完成操作实验，个人独立完成报告、口述实验流程。

4.2.4 模式效果评估和第二轮问卷调查。通过对各阶段内容进行小程序问卷设计，得出学生对模式的评估数据和线下考核数据，进行后续分析及总结。

4.2.5 流程总结。①探索“视频导入及先期互动+课堂授课+实践操作+云监督口述及实验报告”的新模式。教师借助在线平台发布视频演示资源和作业，引导学生观看相关实验视频信息和互动留言;教师通过分析学生学习的数据和“疑问”，线下课堂通过有针对性地重点讲解演示，达到心到、眼到、手到、学到的学习效果。②引入“云监督”口述實验。对上一阶段成果进行巩固与深化，让学生真正做到学以致用、用以致考、考以贯通，压紧压实模式效能。

5 新旧教学模式对比

5.1 优势与特点 新教学设计在原教学内容的基础上，通过网络、视频、小程序等新手段和新技术的灵活应用，具有传统教学模式所不具备的长处。新旧教学模式的优势与特点如表1所示。

5.2 潜在“问题”与措施 一方面，由于学生需要口述实验过程，“云监督”让学生付出更多的时间，个别学生可能因自主性不强存在不适应的现象，这需要教师进行更多引导和督促;另一方面，对于学生的录制视频，教师要花费较多的时间观看，这需要教师增强工作计划和提升工作效率。88C6A9D1-8521-41DA-A8C0-C4F2B23135CC

6 新教学模式的推广基础与可行性分析

6.1 大学教师网络技术应用有一定基础 在互联网技术高速发展的今天，对高等教育教学工作提出了新要求。大学教师的教学手段已不局限于课堂讲授、多媒体播放等基础手段。无论是华南农业大学及其他本省高校（如广东工业大学 [8]），还是西部省份高校（如西南科技大学 [9]）、东部省份高校（如扬州大学 [10]）、北方高校（如北京大学 [11]、沈阳农业大学 [12]等），均开展针对教师的网络技术培训。华南农业大学对新进教职工网络技术的培训课程是纳入岗前培训学分必修的重要内容。相应的培训项目（如微课、慕课、小程序、手机课堂、视频剪辑等）均有所涉及，这为新设计教学模式的推广，特别是水产动物营养与饲料学实验课程推广奠定了现实基础。

6.2 实践课程有需求，实践应用有一定基础 实践教学具有非常独特的特点，需要学生动手操作。对于该课程实验内容，比如粗灰分测定，讲解炭化过程时若没有视频的导入，用文字很难清晰讲述应该何时调大火力、何时降低功率;在总磷测定上，洗涤坩埚和搅拌过程若没有视频，学生很难理解操作手法和搅拌手势，难以提高实验的精确性。通过导入视频操作示范的方式，无论在提升课堂效果还是提升课堂效率方面都有不错的效果。笔者在1学年2学期7个班中试行视频导入和小程序技术，并对最新一学期4个班93名学生进行问卷调查，通过小程序共收回问卷80份，问卷中100%同学反馈实验视频形式和内容能提升学习效果，其中68.75%的同学反馈视频除了能提升学习效果外，还能激发学习兴趣; 90.00%的同学反馈视频录制内容导入内容立体、重点突出，比口头讲解更有利于记忆; 在对课程的建议方面，6.06%的同学希望视频内容更加多元丰富，6.06%的同学希望减少小组人数，增加个人独立操作机会。这为方案的可行性和必要性提供了实例佐证（图3）。

6.3 教学设备和条件普遍有基础 在教学场所和教学仪器等方面，只需配备可以上网连线的电脑和投影设备，目前大部分高校都可以完全满足，具备一定的推广可行性。

7 结语

随着科技的发展与进步，人们对实践课程的教学与学习已不局限于线下课堂 [13]。各种互联网技术和硬件设备，特别是电脑、智能手机广泛进入课堂，为教学开展提供了便利平台，但同时也对新时期教学发展提出了新要求——如何利用丰富而易得的网络资源满足现代教学教育要求。笔者在总结现有的教学经验和参考多种在线教学手段的基础上，对水产动物营养与饲料学实验课程教学方法、教学手段等方面的创新模式进行了探讨，通过融入新教学平台与网络技术，创新课程建设，旨在为“互联网+”背景下新农科人才实践素质培养模式的创新提供设计思路。

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