基于任務驅動的項目式實驗教學改革探索
——以高校園林植物保護課程為例

藍木香，張魯斌，常金梅，時宇飛

（嘉應學院 生命科學學院，廣東 梅州 514015）

項目式教學是指在教學過程中根據教學任務和內容設計研究項目，將項目研究作為教學手段，在課程實施與項目研究的過程中啟發學生思考、推動學生實踐、提高學生自主獲取知識和研究問題能力的一種教學模式[1]。該教學模式可以增強學生獨立思考能力，鍛煉克服困難的毅力，培養科研能力和創造力，培養基本職業素質，達成學習目標[2，3]，已在資源植物學、作物栽培學等學科中廣泛應用[4，5]。國家鼓勵和支持開展農作物病蟲害防治科技創新、成果轉化和依法推廣應用，普及應用信息技術、生物技術，推進農作物病蟲害防治的智能化、專業化、綠色化[6]。反映到教學實踐中則要求學生具有深厚的理論基礎和病蟲害預測預報、診斷、防治等能力。

目前，在園林專業教學體系中，園林植物保護課程與專業教育具有一定的分離關系，尤其在課程實踐環節，存在實驗項目形式單一、實驗方法傳統和模板化、實驗時長緊張、實踐效果一般等不足[7]。隨著農業科技的發展和市場需求的推進，傳統的實驗教學模式已經不能滿足培養具有現代植保專業技術人才的教學目標的需要，亟需教學改革和創新來推動教學質量的提升。

本文針對園林植物保護實驗課程，以學生為主體，以完成病原菌和害蟲的生活史為目標任務，以植物病害的發生與防治、植物害蟲的發生與防治為實踐主題，開展了一些教學改革探索，進行園林植物保護課程與園林專業教育的深度融合和探索，旨在激發學生的學習興趣，提升學生的專業技能，培養學生的創新意識和科學精神，提高教學質量和教學效果。

1 項目式教學的實施方案

1.1 授課背景

園林植物保護課程開設在第6 學期的18 周之前。前置基礎課程有植物學、植物生理學、園林生態學等。植物生理性病害的實驗項目在前置課程植物生理學中已開設，學生已掌握植物生理性病害的識別與診斷的理論知識及實踐技能，故無須在本課程中重復開設。

1.2 園林植物保護課程的教學現狀

園林植物保護課程是園林專業學生的必修課，是該專業實踐教學體系的重要組成部分。該課程在第6 學期進行，實驗部分設置為課內非獨立實驗，占16 個學時。主要包括：園林植物常見害蟲觀察識別、園林植物常見病害觀察識別、昆蟲標本采集和制作、植物病原物的分離培養、農藥配制等教學內容。總體上看，當前的實驗項目不夠豐富、實驗過程過于模板化、實驗方法較傳統、實驗時長緊張、實驗過程倉促等問題，導致學生的自主學習能力、自主創新能力、專業實踐能力等得不到提升，利用專業知識和技能指導實際生產的能力欠缺。

1.3 教學改革思路

（1）將園林植物害蟲的觀察識別與昆蟲標本的采集和制作有效整合成園林植物害蟲的危害特點及防治方案項目；將園林植物病害的觀察識別與植物病原物的分離培養有效整合成植物病原物的分離培養及柯赫氏法則的應用項目；將“農藥的配制”融合進改革后的兩大實驗項目中。

（2）將園林植物保護課內實驗變更為獨立實驗，增加實驗時長到36學時。

（3）以班級為單位分成若干小組，結合實際條件自由選題，分工合作，完成實驗項目并總結。

1.4 教學目標

第一，了解常見園林植物生理性病害及病理性病害的癥狀區別，通過跟蹤室外植物病害的發展狀況，熟悉常見園林植物病害的識別要點，掌握植物病原物的培養、分離及柯赫氏法則[8]的檢驗技術，提高植物病害的識別、判斷能力及病害的流行規律；第二，了解常見園林植物害蟲的識別要點，通過飼養并觀察害蟲的生活史和生活習性，結合害蟲圖譜及同步戶外跟蹤植物害蟲的危害狀況，初步掌握園林植物害蟲的識別、分類方法，了解其為害特點；第三，通過以上兩個步驟的實踐，初步掌握制定病蟲害防治方案的能力；第四，在項目教學的實施過程中，對出現的問題能快速分析、科學應對和客觀總結，提升分析問題、思考問題和解決問題的能力。

1.5 項目式教學的實施內容

（1）發布項目指南。由任課教師團隊發布項目指南，主要包括園林植物病害的發生、發展及防控項目，園林植物害蟲的發生、發展及防控項目各2 項。項目實驗內容為該門課程獨有。完成期限為第六學期1～2周。

（2）分組和選題。學生單班實驗周期為2周，單班以宿舍區域為單位分為6～8 小組，其中一半選擇園林植物病害的發生、發展及防控項目，另一半選擇園林植物害蟲的發生、發展及防控項目。根據選擇課題，撰寫實驗設計，包括實驗目的、原理、方法、步驟等。完成期限第3～4周。

（3）確定實驗計劃。教師組審閱并指導學生完善實驗設計，確定詳細的實驗計劃。完成期限第5～6周。

（4）完成實驗項目。實驗小組根據實驗計劃完成實驗內容。完成期限第7～15周。

（5）撰寫實驗報告，發布實驗結果。實驗小組根據實驗過程和結果撰寫實驗報告。完成期限第16～17周。

（6）總結實驗結論。由實驗小組代表系統地整理該項目各組實驗數據，得出結論；并且就實驗整體思路、操作步驟及注意事項進行分析討論，加深對實驗項目思路的理解，最后由代表發言。完成期限第18周。

1.6 項目式教學的評價與考核

（1）實驗設計占實驗總成績的20%。其中完整性和可行性占10%，成員參與度占10%。

（2）實驗報告占實驗總成績的60%。各實驗小組撰寫實驗報告，考核動手操作能力、實驗報告的完整性和正確性。

（3）實驗成果占實驗總成績的20%。各小組代表總結匯報項目實驗結論。考核小組成員的配合度、參與度、成果報告的完整性和科學性。

1.7 總結和改進

教師團隊針對項目式教學出現的問題，結合下一學期課程的實際情況，提出可行性解決方案，達到持續改進的目的。

2 教學案例

實驗設計綜合了文獻檢索、調查研究、科學分析、撰寫報告等各項能力，是項目式實驗教學體系的核心。本教學設計從專業和便利的角度出發，以3種常見教學案例進行講解。

2.1 九里香白粉病菌的分離培養及柯赫氏法則的應用項目

2.1.1 實驗目的及背景

為認識九里香白粉病菌的形態結構和發生規律，掌握植物病原菌的培養和分離技術，熟悉柯赫氏法則的實驗步驟，制定防治方案，選擇常見的九里香白粉病為例，開展綜合實驗項目。

2.1.2 實驗原理

①在病株上常伴隨有一種病原微生物存在；②該微生物可在離體的或人工培養基上分離純化而得到純培養；③將純培養接種到相同品種的健株上，出現癥狀相同的病害；④從接種發病的植物上再分離到其純培養，性狀與接種物相同[9]。

2.1.3 實驗方案

各實驗小組在前期調查的基礎上，采集九里香白粉病的病株，在PDA 培養基上進行病原菌的分離和培養，在顯微鏡下觀察病原菌的形態結構。后根據柯赫氏法則，在健康的九里香植株上進行接種病原菌，觀察該植株發病與否、發病癥狀及病原菌的形態結構，結合2次病害的癥狀特點，初步判斷植物病害的種類，制定防治方案。

2.1.4 實驗計劃

各實驗小組應嚴格落實各自職責，科學記錄實驗數據，嚴格按照實驗計劃完成相應內容，同時注意作必要的調整。園林專業的學生未開設微生物相關課程，故在微生物的實驗操作環節面臨較大的挑戰，應預留一定的實驗期限。如病原菌培養過程中發現培養基受污染嚴重，應及時進行更換并重新進行分離培養。此部分強調合理計劃、科學操作、高效完成，充分有效利用實驗周期。

2.1.5 結果評價

主要從實驗準備是否充分、組內協作是否合理高效、操作步驟是否規范、實驗內容完成是否達標、實驗報告是否完整及實驗結果綜合評價等方面進行考評。該項目評價結果見表1。

表1 九里香白粉病菌的分離培養及柯赫氏法則的應用項目評價表Tab.1 Evaluation table for the isolation and culture of the fungus and application of Koch's rule

2.2 蚜蟲的為害特點及南方小花蝽對蚜蟲的生物防治實驗項目

2.2.1 實驗目的及背景

為了認識桃蚜的危害特點及發生規律，探索南方小花蝽對其的生物防治效果，制定防治方案，選擇校園植物中常見的桃蚜——桃樹為例，開展綜合實驗項目。

2.2.2 實驗原理

在前期調查的基礎上，采集桃蚜在室內用蠶豆苗進行飼養，觀察其危害狀、生活習性及發生規律，同步跟蹤觀察其在戶外桃樹上的危害特點。同時，開展南方小花蝽對桃蚜的室內生物防治實驗。該部分內容考驗學生在植物生產中普遍且亟需的害蟲防治實踐能力。

2.2.3 實驗方案

各實驗小組在前期調查的基礎上，根據調查結果采集害蟲，并在室內種植的蠶豆苗上人工飼養，擴大種群，觀察刺吸式害蟲危害的癥狀特點；同時，各小組以實驗室現有的南方小花蝽在室內開展天敵——害蟲的互作實驗，觀察南方小花蝽——桃蚜的互作方式，根據桃蚜的死亡率初步了解和判斷害蟲生物防治的效果。

2.2.4 實驗計劃

同2.1.4。

2.2.5 結果評價

同2.1.5。該項目評價結果如表2。

表2 蚜蟲的為害特點及南方小花蝽對蚜蟲的生物防治實驗項目評價表Tab.2 The damage characteristics of aphids and the evaluation table of biological control experiment of aphids by Orius similis

3 實驗教學改革效果

項目式實驗教學的初步實踐取得了良好的教學效果。學生的信息共享能力、團隊協作能力、文獻檢索能力、統籌項目等能力均得到一定程度的提高，學生的主人翁意識得到了增強，嚴謹的思維方式和科學研究方法得到一定的鍛煉和鞏固。

（1）提高了學生的學習熱情。在完善實驗設計的過程中，通過合理分工，團結協作，大大提高了學生的學習實踐熱情，促進了其主觀能動性的發揮。

（2）提升了學生的分析問題和解決問題的能力。實驗小組在制定和實施方案的過程中，及時發現和解決問題，適時調整實驗計劃和實驗步驟，實現了從被動接受學習向主動創新學習的轉變。

（3）增強了學生的科學意識和全局意識。通過系統的項目實踐，學生能用科學的思維和方法去思考和踐行項目內容，用統籌的方法去安排項目的全局，逐漸形成了科學的思維方式和統籌全局的意識。

（4）增進了學生對專業領域的深入了解，幫助學生明確了職業規劃方向。隨著實踐項目的推進，學生對專業領域的知識了解更加廣泛和深入，進一步明確了自己的職業規劃方向，在一定程度上為其升學和工作的選擇提供了指導。

（5）鍛煉了學生的專業寫作和表述能力。在項目的開展過程中，從實驗項目設計、標本采集、病原菌（害蟲）培養（飼養）和觀察、數據記錄和統計、實驗結果分析等方面均來源于各小組的原創，促使學生以專業的角度和語言去描述、記錄和交流項目過程，鍛煉了學生的綜合表述能力。

4 結語

園林植物保護項目式實驗教學體系探索了項目式教學方式的特征，一定程度上實現了從被動的傳統教學向主動的創新教學的轉變，明確了項目式教學銜接科普與研究的橋梁作用[10]，教學效果良好，實現了預期目標。作為一門具有較強的專業理論知識和實踐技能要求的課程，提升學生的專業實踐技能，培養學生的專業素養和科學精神，對培養高素質、高能力的現代復合型植保人才具有重要意義。由于受季節環境、實驗周期、操作熟練程度、專業性質及其他因素的限制，個別小組的實驗項目結果未達預期。如個別小組在微生物的接種操作方面，動作不夠規范，導致部分實驗內容需要反復多次進行，延誤了實驗計劃，拉長了實驗周期，影響實驗分別選取有混合式教學經驗豐富的同行教師、督導評價教學設計、教學效果，選取上過機器人技術課程的學生評價專業培養目標達成和學生滿意度。最終根據問卷完善評價指標，作為混合式教學評價依據。

5 結語

在研究混合式教學的基礎上，研究了以機器人技術課程為代表的教學評價體系，實現了線上與線下、學生與教師、過程與效果的統一與融合，使教師對教學有把控性、學生對學習有把控性、學校對教師有把控性。本文是教學評價體系研究的一個階段性成果，后續將利用大量的教學數據評價學生的學習效果和學習行為，為應用型本科混合式教學提供更強的技術支撐。