互聯(lián)網(wǎng)+背景下林學(xué)類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

呂佳 楊超 李俊清

摘要實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校人才培養(yǎng)的重要內(nèi)容，是對(duì)本科生、研究生理論教學(xué)的必要補(bǔ)充。分析了傳統(tǒng)林學(xué)類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，闡述了互聯(lián)網(wǎng)+背景下林學(xué)類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，并對(duì)互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了闡述，以期為林業(yè)高等院校應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞互聯(lián)網(wǎng)+;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)模式

中圖分類號(hào)S-01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2018）28-0224-02

Exploration on Experimental Teaching in Forestry Specialty under the Background of Internet Plus

L Jia1， YANG Chao2， LI Junqing1（1.Beijing Forestry University， Beijing 100083; 2.Liaoning Institute of Forest Inventory and Planning， Shenyang， Liaoning 110122）

AbstractExperimental teaching is the main aspect for talents cultivation in colleges and universities， being an essential supplement to theoretical teaching for undergraduate and postgraduate.The existing problems in traditional experimental teaching in forestry specialty were analyzed， the advantages of experimental teaching + internet were expounded， and the experimental teaching in forestry specialty under the background of internet plus were expounded， so as to provide reference for the cultivation of applied innovative talents in forestry colleges.

Key wordsInternet plus;Experimental teaching;Teaching model

隨著互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和信息通信技術(shù)，各個(gè)行業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合成為發(fā)展新趨勢(shì)。作為高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員，利用互聯(lián)網(wǎng)思維審視傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并探索互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)合十分重要。筆者對(duì)互聯(lián)網(wǎng)+背景下林學(xué)類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了探索，以期為林業(yè)高等院校應(yīng)用型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)提供參考。

1傳統(tǒng)林學(xué)類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是林業(yè)高等院校教學(xué)活動(dòng)的重要內(nèi)容，是理論教學(xué)的必要補(bǔ)充[1]，在培養(yǎng)創(chuàng)新型、實(shí)踐型的林業(yè)人才方面起著重要的作用。長(zhǎng)期以來，傳統(tǒng)林學(xué)類專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在一系列問題。

1.1教學(xué)資源老舊

一些實(shí)驗(yàn)儀器型號(hào)老舊或精度低，在目前的學(xué)術(shù)研究中已不能使用。比如勃魯萊測(cè)高器，這款最經(jīng)典的測(cè)高器是由德國人帕迪于1955年發(fā)明的，操作簡(jiǎn)單，方法易懂，結(jié)果也比較準(zhǔn)確。然而，目前大部分研究工作中都已不再使用此儀器，而是使用更精準(zhǔn)、便捷的紅外測(cè)高測(cè)距儀。經(jīng)典測(cè)高器的設(shè)計(jì)原理與測(cè)量方法對(duì)于學(xué)生仍有教育價(jià)值，但在實(shí)際使用中已經(jīng)失去意義。

1.2教學(xué)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新性

林學(xué)類實(shí)驗(yàn)大多為觀察類或?qū)σ阎磉M(jìn)行驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)（如解剖觀察某一植物的營(yíng)養(yǎng)器官、培養(yǎng)某種植物致病菌群、測(cè)定不同土壤的理化性質(zhì)等），而探究性實(shí)驗(yàn)較少。因此，總的來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏綜合性與創(chuàng)新性，一定程度上降低了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與積極性，從而限制了學(xué)生創(chuàng)新思維與實(shí)踐能力的發(fā)揮，不利于人才綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。

1.3教學(xué)手段單一

目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要采用課堂面授的方式，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及注意事項(xiàng)進(jìn)行講解，學(xué)生對(duì)照講義或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行操作。這種傳統(tǒng)教學(xué)方式對(duì)學(xué)生的主動(dòng)性調(diào)動(dòng)不足，容易養(yǎng)成學(xué)生的惰性思維。尤其在分組實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可能產(chǎn)生相互依賴、互相推諉的態(tài)度，消極對(duì)待實(shí)驗(yàn)，從而影響教學(xué)效果。

1.4學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)間不足

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課前通常無法接觸到實(shí)驗(yàn)器材，導(dǎo)致缺乏預(yù)習(xí)時(shí)間，無法真正理解儀器的工作原理，不能提前掌握儀器的操作流程，因而無法在實(shí)驗(yàn)過程中熟練地使用儀器，影響學(xué)習(xí)效率與效果。

應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教學(xué)方式具有傳統(tǒng)教學(xué)無法比擬的優(yōu)勢(shì)，順應(yīng)發(fā)展趨勢(shì)，充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)來改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為必需。

2互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

2.1教學(xué)資源由封閉轉(zhuǎn)向開放

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源局限于課堂、實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵙?xí)地點(diǎn)，服務(wù)對(duì)象僅為參加實(shí)驗(yàn)課的學(xué)生。然而，互聯(lián)網(wǎng)+背景下實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的輻射范圍可以跨越專業(yè)、學(xué)校、地區(qū)乃至國家，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源由封閉到開放，最大限度地節(jié)省成本，提高效率，帶動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的整體提升。

2.2教學(xué)資源信息量趨于龐大及多元化

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源主要為紙質(zhì)材料，如實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）指導(dǎo)書、儀器說明書等。教學(xué)資源的信息量因受到載體（書本、設(shè)備、教具）的限制而十分有限，而互聯(lián)網(wǎng)+技術(shù)背景下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源將具有互聯(lián)網(wǎng)的諸多優(yōu)點(diǎn)，尤其是有價(jià)值的信息被資源整合，信息儲(chǔ)存量大[2]。同時(shí)，信息交換能以多種形式（視頻、圖片、文字等）存在，比如實(shí)驗(yàn)儀器操作流程錄像、微課資源、實(shí)驗(yàn)材料的圖片及影像（如植物標(biāo)本圖片、昆蟲標(biāo)本圖片、顯微攝影相片等）。影像資料由于損耗小、占用空間小、可被重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，可以作為教學(xué)輔助資源，尤其適合通過互聯(lián)網(wǎng)傳播。

2.3互聯(lián)網(wǎng)+背景下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的手段日新月異

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段主要是課堂面授。應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)及信息通訊技術(shù)后，教學(xué)手段仍然是在線觀察識(shí)別及測(cè)驗(yàn)（例如認(rèn)知標(biāo)本），通過下載移動(dòng)客戶端參與實(shí)驗(yàn)（例如植物鑒定、昆蟲鑒定等應(yīng)用軟件的開發(fā)使用）、在線填寫調(diào)查問卷進(jìn)行課程評(píng)價(jià)等方式，讓學(xué)生掌握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)。

綜上所述，互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)集合了互聯(lián)網(wǎng)、信息技術(shù)和仿真學(xué)技術(shù)等，在幾乎無損耗的同時(shí)，信息量從深度到廣度都得到顯著擴(kuò)增，對(duì)

樂于接受新技術(shù)的高校學(xué)生來說，這無疑是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量與水平的重要途徑。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源能夠給學(xué)生提供提前預(yù)習(xí)及復(fù)習(xí)的機(jī)會(huì)，提高教學(xué)效果。

3互聯(lián)網(wǎng)+背景下林學(xué)類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

以教師講授為中心，學(xué)生被動(dòng)接受的傳統(tǒng)教學(xué)方式已經(jīng)很難適應(yīng)當(dāng)今實(shí)踐教學(xué)的需要，必須樹立全新的教學(xué)觀念，探索新的教學(xué)模式，讓教師從獨(dú)白者轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)話者，引領(lǐng)學(xué)生由依葫蘆畫瓢式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)發(fā)現(xiàn)問題并探索解決問題的探究型實(shí)驗(yàn)，拋棄簡(jiǎn)單的重復(fù)實(shí)驗(yàn)，采取多樣化、個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)方案。

3.1樹立互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念

3.1.1確定學(xué)生的主體地位，樹立科學(xué)的人才質(zhì)量觀。

教學(xué)活動(dòng)以學(xué)生為本，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中的主觀能動(dòng)性、自覺性和創(chuàng)造性。樹立科學(xué)的人才質(zhì)量觀，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的優(yōu)秀林業(yè)人才為實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)素質(zhì)教育的實(shí)施。

3.1.2加強(qiáng)探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

以學(xué)生為本的教學(xué)理念不僅要求教師關(guān)注學(xué)生的知識(shí)獲取量，而且應(yīng)該關(guān)注學(xué)生學(xué)以致用的能力[3]，加強(qiáng)探究型實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生構(gòu)建專業(yè)知識(shí)體系，這用足夠的知識(shí)儲(chǔ)備與能力，探索問題形成的原因及解決方法，了解知識(shí)形成的過程與規(guī)律，并應(yīng)用于科學(xué)研究或?qū)嶋H工作中。以林學(xué)類專業(yè)森林防火實(shí)驗(yàn)為例，教師除了講授防火實(shí)驗(yàn)的技能外，還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生從維護(hù)生態(tài)系統(tǒng)平衡的宏觀角度綜合考慮森林火災(zāi)及其防范的問題，學(xué)會(huì)思考森林樹種燃燒性與其生長(zhǎng)狀態(tài)的聯(lián)系、火災(zāi)與森林演替的關(guān)系等問題，做到將生態(tài)學(xué)與森林火災(zāi)的相關(guān)知識(shí)融會(huì)貫通，能夠?qū)⒎阑饘?shí)驗(yàn)的方法用于研究科學(xué)問題或?qū)嶋H工作。

3.1.3教師應(yīng)加強(qiáng)自身發(fā)展。

在互聯(lián)網(wǎng)+背景下，學(xué)生可選擇的學(xué)習(xí)資源更豐富，途徑更加寬廣，對(duì)于教師來說既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)，對(duì)教師的教學(xué)水平和質(zhì)量都提出更高的要求。教師首先應(yīng)當(dāng)樹立服務(wù)意識(shí)，為學(xué)生提供最好的教學(xué)服務(wù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量[4]。其次，教師應(yīng)當(dāng)與時(shí)俱進(jìn)，加強(qiáng)自身修養(yǎng)，不斷提高自己的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)。

3.2創(chuàng)新互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式探索

互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)是對(duì)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的補(bǔ)充與升級(jí)，需要在互聯(lián)網(wǎng)思維的引領(lǐng)下，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)教學(xué)方式的創(chuàng)新與完善。

3.2.1慕課。

互聯(lián)網(wǎng)+背景下的講授型實(shí)驗(yàn)教學(xué)可依托網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，利用信息通訊技術(shù)開展。近年來發(fā)展迅速的“慕課”就是互聯(lián)網(wǎng)與教育成功結(jié)合的產(chǎn)物之一。慕課是指大規(guī)模開放的在線課程（massive open online course，MOOC）[5]，不同于傳統(tǒng)課程只有幾十個(gè)或上百個(gè)學(xué)生，慕課的學(xué)生可以有成千上萬個(gè)，可以來自不同學(xué)校和地區(qū)，甚至不同國家。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，學(xué)生不受時(shí)間和空間的影響[6]，可以實(shí)時(shí)學(xué)習(xí)，或根據(jù)自己的安排，讓整個(gè)學(xué)習(xí)過程更加靈活與人性化。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有利于社會(huì)共享高校教育資源，促進(jìn)理論與產(chǎn)業(yè)相結(jié)合。在牧區(qū)或林區(qū)，群眾種植農(nóng)作物或經(jīng)濟(jì)林時(shí)遇到技術(shù)問題時(shí)，可以通過農(nóng)林業(yè)院校培育專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)可行且有效的解決方案;遇到植物病害、蟲害時(shí)，可以通過植物保護(hù)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)鑒定及防治等知識(shí)。

3.2.2微課。

微課也是伴隨現(xiàn)代教育技術(shù)大發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的一種新型授課方式，其特點(diǎn)是時(shí)間短，知識(shí)點(diǎn)集中，以在線視頻方式在網(wǎng)絡(luò)上傳播[7]。微實(shí)驗(yàn)課由于可以將實(shí)驗(yàn)過程分解為單個(gè)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)難點(diǎn)，每堂微實(shí)驗(yàn)課關(guān)注一個(gè)點(diǎn)，在講解上可以做到更精深透徹，方便學(xué)生更好地理解與掌握。

3.2.3手機(jī)應(yīng)用。

隨著智能手機(jī)與4G通信網(wǎng)絡(luò)的普及，手機(jī)成為高校學(xué)生生活中必不可少的智能工具，不僅可以為生活提供便利，而且能提供很多學(xué)習(xí)的途徑。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中植物標(biāo)本觀察識(shí)別類的認(rèn)知實(shí)驗(yàn)，可以充分利用手機(jī)應(yīng)用程序，將學(xué)習(xí)融入學(xué)生的生活，使原本時(shí)間有限的課堂延伸到生活中的任意時(shí)間與地點(diǎn)。目前網(wǎng)絡(luò)上已開發(fā)出許多植物識(shí)別類的應(yīng)用程序，學(xué)生下載該應(yīng)用程序后，遇到不認(rèn)識(shí)的植物時(shí)，拍照上傳即可查閱該植物的名稱、生長(zhǎng)特性等內(nèi)容。

3.2.4微信公眾號(hào)平臺(tái)。

微信公眾號(hào)有助于實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源多元化及優(yōu)質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的開放共享，為學(xué)生提供方便快捷的移動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)以及豐富多樣的實(shí)驗(yàn)資源。教師可以在課前通過微信公眾號(hào)發(fā)布所用儀器設(shè)備的操作原理與使用說明，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。視頻、音頻、圖片及文字等多元化教學(xué)資源既可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣又能夠提高學(xué)習(xí)的效率，既完善了預(yù)習(xí)的學(xué)習(xí)效果又促進(jìn)了學(xué)生課后的復(fù)習(xí)。

3.2.5利用VR（virtual reality，虛擬現(xiàn)實(shí)）和三維立體成像等先進(jìn)技術(shù)資源。

互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)還可以開發(fā)應(yīng)用VR和三維立體成像等先進(jìn)技術(shù)資源。由于林業(yè)的特性，有些知識(shí)很難通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)傳授給學(xué)生，例如耗時(shí)周期長(zhǎng)的樹木雜交、樹木育種、森林演替規(guī)律探索、砍伐森林的森林經(jīng)營(yíng)等內(nèi)容。此外，有些實(shí)驗(yàn)存在一定的危險(xiǎn)性，如樹木可燃物燃燒實(shí)驗(yàn)、農(nóng)藥噴灑實(shí)驗(yàn)等。如果采用虛擬仿真技術(shù)，就可以完美解決時(shí)空的限制以及安全隱患等問題，還能避免破壞森林。例如種子育苗實(shí)驗(yàn)，如果利用虛擬仿真技術(shù)，植物的生長(zhǎng)周期可以由幾個(gè)月甚至幾年縮短為幾分鐘甚至更短，使實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間、空間的限制;森林燃燒實(shí)驗(yàn)如果采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，既省力又去除了安全隱患，還能減少燃燒產(chǎn)生的碳排放;砍伐樹木用作解析木的實(shí)驗(yàn)，如果應(yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)就可以在不破壞森林的情況下學(xué)習(xí)整套解析流程;農(nóng)藥治理病蟲害實(shí)驗(yàn)也可以在虛擬情境中完成，既不產(chǎn)生環(huán)境污染也不會(huì)對(duì)師生健康造成傷害。

4結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)結(jié)合是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)深度融合所進(jìn)行的一次深刻蛻變[8]，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的必然趨勢(shì)。互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)并不是要完全摒棄傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而是利用傳統(tǒng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合最新的科學(xué)技術(shù)，優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)模

式、手段和方法，以更好地促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量與水平的提升。采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)具備互聯(lián)網(wǎng)的所有優(yōu)勢(shì)，包括開放性、高信息共享度、良好的互動(dòng)性、便捷性以及無時(shí)空界限的廣泛傳播性，這將使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)的獲益者遠(yuǎn)超傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程，進(jìn)而促進(jìn)教育公平性的實(shí)現(xiàn)。

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