慕课与虚拟仿真助力水产养殖学专业核心理论课程教学创新——以华中农业大学“池塘养殖学”为例

曹小娟* 樊启学 沈志刚 袁勇超 高 坚 吕美琪

（华中农业大学 湖北·武汉 430070）

水产养殖学专业应用性强，培养出来的学生不仅应具备扎实的基础理论知识，还应具备较强的实践技能，能解决水产养殖生产中的实际问题。“池塘养殖学”是水产养殖学专业的核心理论课程，其内容/知识点繁多、实践性强、相关技术与理念发展日新月异。传统的“池塘养殖学”课堂教学无法将该课程涵盖的水产动物繁育、养殖、捕捞等在内的庞大知识体系的所有重要知识点一一深度解析，也不利于学生创新和实践能力的培养与提升。近年来，慕课（MOOC）在开放共享知识核心理念的指导下，从根本上革新了传统实体课堂教学的方式和局限，通过互联网将学生所学课程、学习体验、学习效果、师生互动等多个环节紧密结合，与传统意义上的“填鸭式”课堂教学模式相冲击[1][2]；与此同时，虚拟仿真技术的使用改变了传统的教学模式，为学生创造沉浸式学习体验，从而激发学生的学习兴趣，并提升其实践和创新能力[3-5]。在这种背景下，以提升学生自主学习、创新和实践能力为根本，本研究基于自建的具有独立知识产权的优质线上教学资源，同时紧密联系实习实践课程，线上线下相结合创新教学模式和方法，实现了“池塘养殖学”教学环境和考核方式的多维度拓展，学生综合运用所学理论知识和实践技能分析和解决池塘养殖生产问题的能力明显增强，教学成效显著。此外，优质的“池塘养殖学”线上教学资源（“池塘养殖学”MOOC和国家级虚拟仿真实验教学项目“淡水经济鱼类人工繁殖虚拟仿真实验”）已使全国不同区域、不同层次、不同类型的多所水产类高校学生受益。本研究树立了一个MOOC与虚拟仿真深度融合水产养殖学专业理论课程教学的典型案例，具有不错的推广应用前景。

1 “池塘养殖学”课程特点

水产养殖业为人类提供了大量的优质动物蛋白，在解决全球粮食问题中具有重要作用[6]。目前，中国水产养殖产量占世界的70%，淡水养殖产量占我国水产养殖总量的70%，而池塘养殖产量占淡水养殖总量的70%以上[7][8]。这就确定了“池塘养殖学”在水产养殖学专业课程体系中的核心地位。我国池塘养殖3200多年的光辉历史赋予了“池塘养殖学”知识点繁多的特点；同时，作为养殖类课程，这门课的实践性非常强；此外，近年来，一些发达国家和地区在水产养殖业的一些方面表现亮眼，助推了池塘养殖学相关技术和理论的飞速发展。

2 传统课堂教学存在的问题

我校过去的“池塘养殖学”是限时的“纸上谈兵”，在传统课堂中（48学时纯理论讲授，无关联实验课），学生们仅能在教室里，被灌输知识点/原理、技能和方法。然而，有限学时的课堂上不可能将涵盖了水产动物繁育、养殖、捕捞等在内的庞大知识体系的所有重要知识点全部深度解析。同时，配套实验课程的缺乏以及传统灌输式的教学方式导致学生不易直观理解和接受该课程中所涉及的一些抽象的、描述性的原理和方法，以及许多具体的实践操作技能。这些问题导致了学生们的池塘养殖学知识和技能很不扎实，解决实际水产养殖问题的能力较弱，课程成绩不理想（优秀比例很低，不超过5%）。

3 混合式教学设计

近年来，教育信息化在培养高校学生自主学习、创新精神和实践能力方面的作用不断凸显[9][10]。在线开放课程、虚拟仿真等信息技术与传统课堂的深入融合，不断推动着教学模式与方法的创新，推动教学效果的显著提升[11]。

3.1 优质线上教学资源建设

在此背景下，笔者根据“池塘养殖学”课程特点和存在的问题，以提升学生自主学习、创新和实践能力为根本，秉承“授人以鱼不如授人以渔”教学理念，针对性地开发了优质的MOOC和虚拟仿真实验线上教学资源。

2017年，笔者带领团队成员，主持建成具有独立知识产权的“池塘养殖学”课程配套的虚拟仿真教学示范项目“淡水经济鱼类人工繁殖虚拟仿真实验”，此项目成功获批2018年度国家虚拟仿真实验教学项目（全国水产类首批国家级虚拟仿真金课）。目前，该项目使用次数超3万，普及了不同区域、不同层次、不同类型的水产类高校的学生，辅助了国内多家高校水产类专业开展“水产养殖学”相关课程教学（尤其是特殊时期），在兄弟院校中起到了非常好的示范作用和辐射效果。

2019年，我校“池塘养殖学”教学团队建成上线高校首个也是唯一的“池塘养殖学”中国大学MOOC课程。目前，全国水产养殖类课程仅2门。中国大学MOOC“池塘养殖学”自上线以来，已开设三轮，选课人数超6000。在特殊时期，被多个学校如华南农业大学、大连海洋大学、信阳农林学院等用作主要的线上教学资源。

3.2 教学模式与方法创新

开发建设优质的线上教学资源的同时，线下开设中、英文平行课堂，因材施教，开设“Pond Aquaculture”（池塘养殖学全英文课堂），推动我国池塘养殖理论与技术“冲出中国，游向世界”，提高课程挑战度，精心育人，以此提升课程高阶性、创新性和挑战度，进而提高教学质量；并紧密对接实习实践课程，为学生们真正开展“池塘养殖”创新实践和提升“池塘养殖”技能找到出口。基于此，线上（MOOC和虚拟仿真实验）线下（中英文课堂和池塘边）混合式教学成了“池塘养殖学”教学的一种新模式（如图1所示），无限延伸了教学场地（教室、寝室、图书馆、基地等）、教学过程（课前、课中和课后），实现了“池塘养殖学”的全时空教学、翻转课堂教学。混合式的教学模式[12]一方面极大地提高了学生的学习兴趣，有利于扎实理论基础；另一方面也为“池塘养殖学”理论与技术提供真实“练兵机会”，理论知识与实践操作相结合，推动教学效果的显著提升。

图1：《池塘养殖学》线上线下混合式教学新模式

4 多元化课程考核

随着教学模式与方法的不断创新，“池塘养殖学”课程考核方式也进行了相应的改变。从“期末考试成绩占80%+平时成绩占20%”（2011年前），到“期末考试成绩占60%+平时成绩占40%（参考MOOC和虚拟仿真实验成绩）”（2019年前），再到“MOOC/SPOC占20%+虚拟仿真实验占10%+平时成绩（平时作业与讨论、PPT讲授，教师评价、自评与互评等）占30%+期末成绩（主要考核实践与创新能力）占40%”（2020年至今），实现了多元化考核，注重过程和能力培养，以此加强学生综合运用所学理论知识和实践技能分析和解决池塘养殖生产问题的能力[13]。

5 课程改革成效

近年来，经过教与学的创新（深度融合信息技术、开设全英文平行课堂、紧密对接实习实践课程、创新教学模式与方法、改革考核方式等），“池塘养殖学”教学成效显著：学生的成绩有了很大的提升，2020年度，“池塘养殖学”的优秀率提升到了13.95%（中文课堂）和58.82%（英文课堂），而以往优秀率常低于5%，有些年度甚至为0%；学生在实习时，基地负责人普遍反映学生的理论基础越来越扎实了。同时，“池塘养殖学”课程教学团队收获了学生们的高度肯定，2020年，学生们给三位任课老师都打出了4.89的高分（5分制，全院并列第三）；并收获了很好的教学评价，如“老师利用多种渠道给我们提供自学平台。让我们不仅上好了课，也养成了好习惯。”“MOOC，虚拟仿真实验，与实体课堂相结合，考核方式多样化”等等。2021年，以“池塘养殖学”等课程为核心的“水产养殖学”教研室被评为湖北省级“优秀基层教学组织”。我校“池塘养殖学”被认定为2021年度湖北省级线上线下混合式一流本科课程，树立了一个慕课与虚拟仿真深度融合水产养殖学专业理论课程教学的典型案例，具有不错的推广应用前景。

6 结语

我校“池塘养殖学”以培养出具有开拓精神和实践能力的高素质水产类复合型人才为宗旨[14]，已经走过30多个春秋。近年来，线上线下混合式教学的改革创新不断提升着该课程的教学质量和效果。今后，我们将牢记习近平总书记对涉农高校的嘱托，以立德树人为根本，以强农兴农为己任，持续建设好“池塘养殖学”，助力培养知农爱农的水产专业高层次创新人才和产业领军人才[15]，在促进水产类专业人才培养、水产种业科技研发和成果转化等方面发挥重要作用。