新農科背景下植物化學保護課程“一優二轉三創”改革研究與實踐

馬悅 李榮玉 尹顯慧 龍友華

摘要 對新農科背景下植物保護專業核心課程——植物化學保護開展“一優二轉三創”教學改革的實例和成果進行了總結。通過優化課程內容、轉變考核體系和評價機制、創新教學模式與手段，補齊了傳統植物化學保護課程的授課短板。通過以上措施提高了學生的學習能力和實踐能力，培養了學生“尚德崇學、稼穡厚生”的情懷，實現了價值引領、知識傳授、能力培養的有機統一，為新農科背景下農科高等院校課程改革提供了借鑒。

關鍵詞 新農科；植物化學保護；卓越農林人才培養；線上線下混合式教學；教學改革

中圖分類號 S-01? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2024）06-0270-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.06.061

開放科學（資源服務）標識碼（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

發展農業是國家重大戰略部署，黨的十九大提出了以鄉村振興戰略推進農業農村現代化的發展方針［1］。我國常年發生的病、蟲、草、鼠等生物災害約1 700種，嚴重威脅著糧食生產安全和農產品質量安全，是制約我國農業現代化發展的主要因素之一［2］。植物化學保護是防治農作物病蟲害的重要手段，是綜合防治的主要措施之一，為保障國家糧食生產保駕護航，為推進農業現代化建設作出了突出貢獻。據不完全統計，農藥的使用可減少糧食損失30%～40%［3］。植物化學保護課程不僅是植物保護專業高素質人才培養的核心課程之一，而且是農、林、牧等產業發展的重要技術支撐，其核心是讓學生學習如何科學、合理地使用農藥，實現對農業有害生物（病、蟲、草等）的精準防控，減少農藥對環境安全的潛在威脅，實現農藥、有害生物和環境之間的平衡。植物化學保護是一門交叉性和實踐性較強的課程，以培養具有較強實踐能力、創新能力和國際視野的復合型卓越農林人才為目標，為我國農林安全生產提供人才支撐。

本科教育是高等教育人才培養的重要基礎［4-5］。面對新農業、新鄉村、新農民、新生態，為對接現代農業發展的新型人才需求，教育部提出包括新農科建設在內的“四新”建設［6］，教學工作者應牢記人才培養使命，建設適應新時代要求的一流本科課程。在多年植物化學保護課程的授課過程中，教學團隊發現該課程存在知識體系繁雜、思政內容生硬、教學模式與評價機制落后等問題，無法滿足現代農業人才的培養需要。因此，在新農科背景下，為培養符合現代農業高質量發展的復合型卓越農林人才，教學團隊開展了“一優二轉三創”教學模式改革：①按照知識邏輯性，對現有課程內容進行整合優化；②轉變考核體系和評價機制；③創新教學模式和手段。

1 新農科建設的意義及內涵

新農科建設最早是由教育部副部長吳巖在新時代云南本科教育工作會議中首次提出的［7］，后期隨著研究者的進一步探討，關于新農科的概念也有不同的表述［8］，但其宗旨是為我國農業現代化發展培養新型農業人才。不同于高度專業化、技術化的傳統人才培養模式，新農科以新的知識體系（將現有知識體系與人工智能、大數據分析、生物技術等新興學科相結合）、新的學科組織（升級專業和課程設置）和新的人才培養（應培養掌握前沿科技的知識和能力，培養方式上采用更多的信息化技術）為高等農林教育提出新的改革方向。

2 植物化學保護課程改革對新農科建設的重要性

我國是世界上病蟲草害發生較為嚴重的國家之一。農藥作為重要的農業生產資料，在未來較長的時間內仍然是控制或防治病蟲草及其他有害生物的主要手段［9］?？茖W地使用農藥可以對有害生物起到理想防效，而不合理使用農藥則會帶來農藥殘留超標、環境污染、抗性增強等問題［10］。

科學使用農藥的基礎是全面掌握農藥對有害生物的致毒效應及其對人、畜的影響，明確農藥的科學使用原則。植物化學保護是植物保護專業本科生教育的主干課程之一，其教學的核心是使用農藥來防治害蟲、害螨、病原菌、雜草等有害生物，為農林業的安全生產保駕護航。該課程為我國農林安全生產提供專業人才支撐，是我國現代農業發展和新農科建設的重要組成部分。

3 新農科背景下植物化學保護課程的轉型需求

隨著“科學植保、公共植保、綠色植?！钡炔∠x害防治理念的深入人心，植物化學保護技術也朝著高效、安全、經濟、便捷的方向發展，尤其大數據、人工智能、控制技術等信息技術促進了智慧農業的發展［11］。傳統植物化學保護課程的知識體系和構架已經不能滿足培養現代農業生產所需人才的要求［12］?，F代農業需求發生了轉變，而植物保護人才培養模式的落后將會導致植物保護專業人才與實際農業生產脫節，無法支撐我國綠色、高效有害生物防控的需求。在新農科建設背景下，植物化學保護學科需要提出新的人才培養模式，以服務鄉村振興戰略、緊跟未來農業發展趨勢。

4 “一優二轉三創”教學改革的實施

4.1 “一優”：優化課程內容

4.1.1 課程內容的整合優化。

植物化學保護課程作為植物保護專業本科生的專業核心課程之一，教學內容涉及多門課程，包括植物化學保護學、農藥商品與應用、農藥學原理、植物病理等，在授課過程中存在教學重點不突出、教學思路不明確的現象，無法為學生形成完整的邏輯性知識鏈條。按照新農科背景下植物保護專業本科生的培養要求，教學團隊將多門課程知識點碎片化、模塊化，按照循序漸進的邏輯鏈條將知識點串聯，形成全新的植物化學保護教學體系，避免了傳統課堂知識點的拖沓冗長，使植物化學保護課程的知識鏈條具有連貫性和系統性。

4.1.2 課程思政內容的融入。

在整合課程內容的同時，教學團隊從3個方面強化課程思政的融入：①課程講授過程中融入典型先進人物或時下熱點話題，比如講述新型農藥創制章節時介紹中國農藥之父李正名院士，介紹害蟲抗性機制時引入草地貪夜蛾入侵我國的案例，介紹除草劑章節時引入加拿大一枝黃花入侵我國的案例；②該課程邀請長期從事植物化學保護教學研究且具有豐富教學、科研和實踐經驗的院士、長江學者、教學名師等舉辦專題講座，讓學生了解植物化學保護學科的前沿知識，為學生樹立農業榜樣力量，為學生指明前進方向；③授課過程中穿插本地特色產業的典型案例，如茶葉、煙草、獼猴桃等產業的快速發展，使學生扎根于本地特色農業生產，為鄉村振興作貢獻。通過這種“潤物細無聲”的方式，教學團隊將“大國三農、愛國情懷、科學精神、自主創新”等思政元素融入教學中，培養“尚德崇學、稼穡厚生”的情懷，樹立獻身“三農”的理想。

4.2 “二轉”：轉變考核體系和評價機制

摒棄單一課程考試及實踐考核體系，教學團隊建立多元化考核評價體系，將課程競賽、課程實習及課程參與度納入考核內容，其中線上MOOC自主學習占20%（包含網課學習和網上測試）；翻轉課堂教學占20%（包含文獻檢索、PPT制作、PPT匯報、同學點評4個部分）；超星學習通話題討論占10%；期末考試占50%（圖1）。轉變以教評教的方式，將以學評教、行業評教引入課程評價，確立學生學習在教學過程中的本體地位、主體作用，建立以學生為主體的課程評價機制，更好地反饋教學效果，進一步完善教學內容和教學模式，以便更好地培養學生的綜合素質，形成以教育學、以學促教的良性循環。

4.3 “三創”：創新教學模式、手段和實踐教學

4.3.1 創新教學模式。

隨著網絡信息的高速發展，學生獲取知識的方式趨于多元化，以線下授課為主的傳統教學模式已難以完成“新農科”人才的培養任務，而基于MOOC平臺與傳統教學融合的新教學模式不僅能適應當代大學生的學習習慣，而且能充分合理利用網絡優質教育資源，調動學生學習的積極主動性。

教學團隊采用植物化學保護學MOOC慕課網絡教學課程，運用超星學習通教學平臺搭建線上多模塊的教學模式。學生利用線上模塊自主完成預習，引導學生初步掌握植物化學保護課程的基本知識，并提出疑問反饋。課堂翻轉教學以教師講授和課堂討論相結合的方式，教師采用“碎片化”精講和“翻轉式課堂”的教學模式，針對學生提出的問題及難點開展探究式討論，提高學生分析問題、解決問題、理論聯系實際的能力。課后借助QQ或超星學習通互聯網平臺構建學生反饋及互動模塊，教師利用該模塊有針對性地布置課程相關話題討論，并分享植物化學保護相關的典型案例，提升學生對課程重點和難點相關知識的理解，并根據學生的教學成效反饋，進一步改進線上線下混合式教學模式（圖2），使教師變為“導學者”、使學生變為“研學者”，使學生從傳統的被動學習向主動學習轉變，激發學生主動探尋知識的能力，加深學生對課堂教學的印象，提高課堂教學質量，構建更為扎實的知識體系，適應農業現代化的要求。

4.3.2 創新教學手段。

根據教學內容的特點，選擇不同的教學手段，構建多元化的教學課堂，更有利于提高學生的學習效率和積極性。比如殺蟲劑的作用機制、除草劑選擇性原理等理論性較強的章節，團隊教師以信息化教學、思維導圖教學為主；對于農藥制劑加工、農藥使用技術等實踐性較強的章節，教師們則以講授式教學、案例式教學、實踐式教學為主。通過多元化的教學手段，給學生帶來新鮮感，避免了課堂的乏味和枯燥，極好地調動了學生主動學習的積極性。

4.3.3 創新實踐教學。

傳統實踐教學以學生驗證性試驗為主，難以培養學生理論與實踐結合的能力［13］，學生只能熟悉實驗的操作步驟，無法實現學生“自主設計—實驗驗證—總結實驗”科研實踐能力的培養，且學生對重復程式化的實驗操作容易感到疲倦，參與積極性受到影響?；凇靶罗r科”的建設目標和農業現代化需求，教學團隊在完成植物化學保護課程典型驗證實踐的同時，還鼓勵學生自行設計并完成植物化學保護設計性的實踐教學內容，提高了學生參與實踐課程的積極性，同時還提高了學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。

5 教學改革成效

5.1 提升學生的綜合素質

該校植物化學保護課程的混合式教學模式突破了師生交流的時空界線，增強了課中師生互動以及課下話題交流，提升了學生主動學習和篩選網絡教學資源的能力，也提高了該課程的教學質量。該校植物保護專業學生的植物化學保護課程成績明顯上升，優秀率（成績＞90分）由原來的4.0%提升到20.0%，良好率（90分>成績＞80分）由原來的44.0%提升到64.0%，升學率由26.15%提升至60.23%。新農科教學實踐的實施全面增強了學生的動手能力、科學思維能力和綜合知識運用能力，學生在“互聯網＋”“博士村長”“貴州省職業技能大賽”等多項活動中取得了可喜成績，為學生將來就業、開展農業生產相關工作奠定了基礎。

5.2 提升團隊教師的素質

課程改革教學過程中，教師對專業知識的認知也在不斷提升，專業水平也在提升。自教學改革后，學科教師獲得多項科研項目資助，其中國家自然科學基金3項，國家重點研發計劃子課題3項，省部級科研項目13項，其他項目7項，共計經費1 337.28萬元，人均年經費33.43萬元。團隊發表高水平學術論文60余篇，獲授權專利20余項，轉化發明專利2項，服務獼猴桃、水稻、番茄、葉類蔬菜、中草藥等多項地方產業，科研成果累計核心示范面積超過1.33萬hm2，輻射面積10多萬hm2，帶動經濟產值近40億元。植物化學保護課程獲得2022年貴州省“金課”認定。

6 教學反饋

為應對“一優二轉三創”教學改革的持續推進，在該校植物保護專業大二、大三、大四本科生中開展了調查問卷，共回收110份問卷，其中69.1%的同學同時使用手機和電腦進行線上課程的學習，98.2%的同學參與過線上教學。

通過對調查問卷進行分析，發現植物化學保護課程教學模式滿意程度的信度（克隆巴赫）系數為0.89，且相關問題對此維度的載荷均高于0.5，由此可見該問卷調查可以真實反映同學們對植物化學保護教學模式的滿意程度。

參與問卷調查的同學中約58.9%的同學認為植物化學保護混合式教學模式相較于之前的教學模式總體任務更少，11.8%的同學認為課題任務與之前差不多，29.3%的同學認為課題任務比之前多，綜上可知線上線下混合教學模式不會顯著增加學生的學習任務（圖3A）。通過對問卷進行描述性分析發現：①52.8%的學生非常認同“一優二轉三創”改革后的線上線下混合式教學模式，并認為通過該教學模式可以很大程度上改善他們的學習環境和積極性；②36.7%的同學比較認同線上線下混合式教學模式，認為該模式在一定程度上提升了他們的學習積極性；③10.5%的同學一般認同線上線下混合式教學模式（圖3B）。

7 結語

隨著現代農業的發展，國家急需一支具有前沿知識和技術能力的人才隊伍，以支持鄉村振興戰略的實施。植物化學保護作為一門防治作物病蟲草害的重要科學，是“新農科”建設過程中的重要一環。教學團隊針對植物化學保護課程教學中出現的知識體系繁雜、思政內容生硬、教學模式與評價機制落后等問題，實施了“一優二轉三創”教學改革。植物化學保護課程改革全面塑造了學生的知識體系、培養了學生的實踐能力和素質情懷，改善了教學質量，全面培養了學生的綜合素質。團隊教師在專業知識和技術水平方面取得了長足的進步，并通過了貴州省“金課”認定，構建了師生互促互進的模式?！耙粌灦D三創”教學改革不僅為國家培養符合現代農業高質量發展的復合型卓越農林人才提供支撐，而且為新農科背景下農科高等院校的課程改革提供了借鑒。

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