基于PBL教學法的“田間試驗與統計方法”微課程設計研究

徐翠蓮 王瑞清 梅擁軍 何良榮 王有武 胡文明

[摘 要] 近年來，微課受到教育工作者的高度關注并在全國高校中得到廣泛應用，進而成為當今高校課程改革的熱點之一。田間試驗與統計方法是高等農業院校植物生產類一門重要的專業基礎課，學生普遍放映學習難度較大。該文結合該課程特點，提出基于PBL（Problem-Based Learning，PBL）教學法的微課設計，重新構建教學內容，注重對學生自主學習能力和創新能力的培養，在課程教學中收到了顯著的效果。

[關鍵詞] 田間試驗與統計方法;PBL教學法;微課

[基金項目] 塔里木大學高教研究項目“微課在田間試驗與統計方法中的應用與實踐”（TDGJYB1810）

[作者簡介] 徐翠蓮（1979—），女，塔里木大學植物科學學院副教授，主要從事田間試驗與統計方法的教學和甜高粱遺傳育種研究;

胡文明（1978—），男，博士，塔里木大學植物科學學院副教授（通信作者），主要從事田間試驗與統計方法的教學與甜高粱遺傳育種研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324（2020）23-0159-03? ? [收稿日期] 2019-11-21

一、研究背景

隨著移動通信、互聯網技術的飛速發展，在教育信息化工作的不斷推進和全國高校大力推進“雙一流”學科建設的背景下，微課打破了傳統的教學模式，有效實現了教育資源共享，以其在線視頻內容精、時間短、傳輸便捷等特點迅速走紅，成了當今課程改革關注的熱點。微課的出現大大激發了學生自主學習的積極性，適應了學生碎片化學習的時代要求。

“田間試驗與統計方法”是以數學和概率論為基礎、運用數理統計理論與方法對試驗數據進行處理分析的一門科學。一方面，學好該課程，可為今后從事植物生產類科學研究奠定堅實的基礎。然而，傳統教學模式倚重課堂知識的傳承，忽視了對學生自主學習和自主探究能力的培養，導致學生在學習過程中以被動接受為主，沒有參與到知識構建過程中去。另一方面，本課程涵蓋公式多、計算推理過程復雜，在實際授課中筆者發現學生的接受能力不一，尤其是數學基礎不好的學生學起來更加困難。因此，要學好這門課程除了采取有效的教學策略和學習策略外[1-2]，教師應該進行相應教學改革，以適應學生今后學習繼續學習的需求。為此，筆者結合課程特點和大綱要求，提出：基于PBL教學法的微課設計，重新構建教學內容，以問題為導向，以任務為驅動，以視頻為媒介，著重培養學生自主學習能力和創新能力，加強對學習過程的把控和引導力度，使學生在學習過程中形成系統的知識架構。

二、微課及其在課程改革中的應用

微課程是碎片化學習與移動學習相結合的方式，它以短小的視頻為核心教學資源，以移動網絡為工具，通過引導學生主動參與從而產生濃厚的學習體驗感，最終達到知識建構的目的[3]。2010年，廣東省佛山市胡鐵生老師率先把以教學視頻為核心的教學資源——微課的概念引入國內[4]，微課逐漸從理論走向應用，并凸顯它的優越性：

（1）主題突出，內容精悍，更加適合學生碎片化學習的需要。其在線視頻時長不超過10分鐘，改變了單純教師45分鐘“滿堂灌”，緩解了學生聽覺疲勞，能更多地調動學生自主探究的積極性，便于學生提綱挈領，抓住重點和關鍵。

（2）內容生動，交互性強。微課在制作過程中體現著不斷創新的教學設計和教學理念，打造耳目一新的聽覺和視覺效果，其內容比傳統課堂教學生動，更能提高學生體驗度，激發學習興趣。同時學生通過網絡交互平臺增加了交流互動。

（3）傳輸快捷，突破課堂時間和空間限制，可反復觀看，契合了當代學生追求高效便捷學習趨勢的要求。互聯網技術的發展和智能手機的普及在很大程度上也推動了微課的應用，使學習內容更加多樣化，學習形式更加靈活，學習時間更加自由，從而讓學習能更好地融入到生活中去，從而養成自主學習的好習慣。

微課的出現正在促使“教”與“學”的方式發生重大變化。近年來，全國高校和中小學的教育機構紛紛進行教學改革，創新教學模式，嘗試采用不同的微課呈現形式，提高學生學習興趣和參與度。代紅[5]采用“三步循環”學習模式對計算機網絡微課程進行微課的研究和應用，激發了學生學習熱情。孫兆東[6]從交互式微課程資源開發入手，在“C語言程序設計”教學環節中構建“翻轉課堂”教學模式，提高了教學效果，改善了學生獲取知識的途徑和效率。寧海龍[7]以慕課作為教學手段，以田間試驗與統計方法課程進行網絡教學整合教學資源，打造以教師為主導、學生為主體、教學資源為支撐的互動互融的教學模式。因此，微課的應用為學生高效學習提供了便利，同時微課設計和實踐也給教師帶來了新的機遇與挑戰。

三、田間試驗與統計方法微課程設計和應用

以“田間試驗與統計方法”課程教學為例，采用基于PBL教學法的微課程教學模式，將教學過程分為三個階段（圖1）：設計階段（準備階段）、應用階段和反思階段。

（一）設計階段

設計階段是教學改革的基礎和重要前提。該階段主要是以教師活動為主體，教師首先對學習者特性、教學內容、教學目標、教材等進行深入分析，基于PBL教學法和微課要求提煉教學內容，并確定微課的呈現形式。

1.基本情況分析。學生普遍認為，“田間試驗與統計方法”課程學習難度較大，因為該課程的學習必須有一定的數學理論和概率基礎做保證，學習中遇到的困難主要表現在推理過程復雜難懂，無法將所學直接用來解決實際問題等。因此制作微課之前，教師要充分了解和把握學生的基本情況，對每一章節的教學內容進行分析，制定合理的教學目標，選擇難度適中的教材，重點解決大部分學生遇到的難點，使大部分學生可以更好地跟上學習進度。

2.教學內容提煉。PBL教學法強調以學生為主體、以問題為導向，將導向問題或學習任務設置到學習情境中，引導學生進行自主、合作、探究性學習。因此，PBL教學法要求教師在熟練把握教學內容的前提下提煉導向問題，設置學習任務，從而更好發揮學生在學習中的主體地位。以卡方測驗這章內容為例，教師要預先設置幾個問題，如什么是卡方測驗？卡方測驗的適用范圍？卡方測驗的原理和一般步驟是什么？等等。

微課制作以主題突出、內容精煉為前提，也同樣要求教師審視教學內容，依照教材去粗取精、深度挖掘，設置具體的學習內容，并以此作為主題制作教學視頻，讓學生在觀看視頻和完成任務的同時，能更好地掌握和理解學習內容，并把相關“點”連成“線”至“面”，做到融會貫通。另外，教師可以根據教學要求，設計微練習、微教案、微課件、微點評、微反思等擴展資源供學生學習和參考。

3.微課學習方式的確定。“田間試驗與統計方法”課程的教學內容大概可分為概念講解、原理分析、問題解決和計算操作等四大類別。不同的類別適用不同的學習方式，比如概念和原理適于結合實際例子的詳細講授，計算操作適于直觀演示與學生實際操作的結合，問題解決適于視頻自學和組織討論的有機結合等。以卡方測驗為例，經過梳理最終形成了以五個學習內容為主題的學習視頻，結合相關的導向問題和不同的學習方式，開展本章內容的教學工作（表1）。

（二）應用階段

應用階段是實施教學改革師生共同參與的重要階段，本階段重點突出學生自主學習的主體地位，培養學生自主學習能力、創新思維能力和批判思維能力。而教師在協助監督學生完成該階段學習的同時，要充分發揮引導作用，引導學生積極探索知識淵源，培養學生強烈的學習興趣和學習欲望，讓學生收獲更多的成就感。該階段包括學生了解學習任務、自主觀看視頻、分組討論、完成練習，學生交流發言或成果展示以及教師的點評答疑。以“田間試驗與統計方法”卡方測驗的教學為例，教師作為學習組織者，提前發布導向問題（參見表1），布置學習任務，并針對這些問題制作視頻，上傳至課程學習平臺。學生登錄學習平臺，了解學習任務，下載相關素材及視頻，帶著問題或任務進行自主學習，然后在預先分好的組內進行交流、討論，完成相應的學習任務。教師巡堂輔導，根據每一小組的問題有針對性地給予指導，對于掌握較快的小組引導他們進行深入自主學習或對其相關知識點進行拓展。任務完成后，教師組織學生進行交流或展示，并根據匯報情況及時做出點評和輔導答疑。

（三）反思階段

反思階段是學生知識構建和能力提升階段，也是教學改革不容忽視的重要環節。它包括教師的教學反思和學生的學習反思。教師通過學生在第二階段的表現進行教學反思，對學習內容進行匯總，在每一章節進行教學總結。學生則通過學習反思，制作思維導圖，完成知識的建構和自身能力的提升。經過課程改革，學生整體的學習積極性有了明顯上升，對知識的掌握有了顯著進步，課后練習的正確率也有了較大提高。教師也明顯感覺到，有了學生的主動參與，教學也更加輕松。

四、微課存在的問題及前景展望

在教育體制不斷改革的今天，微課作為一種新型的教學形式，在國內外高校中得到廣泛應用。與傳統的教學模式相比，微課在教學內容、授課形式等方面都體現出它自身的優勢。然而，在該課程微課教學實踐中也存在一些問題：一是并非課程的所有知識點都適于進行微視頻制作。因此在教學實踐中，教師不能過分依賴微課教學，應結合課堂教學，保證有效的教學質量。二是教學視頻制作的要求較高，需要教師對教學內容進行梳理、提煉，同時還要參考大量的教學素材以拓寬學生的視野，要把這點做好做精，實屬不易。因此，高校教育管理者應該更加注重師資隊伍建設，組建優良的教學團隊，打造精品微課，提高學生對微課的認可度和歡迎度。三是加強對微課學習的監督管理，切實保證學生的學習效果，完善微課的教學效果和評價機制。

作為一名高校教師，我們要充分利用信息網絡技術，發揮微課優勢，不斷提升教學效果;同時也要克服在教學改革中出現的種種問題，使田間試驗與統計方法的課程學習更富有趣味性，全力打造學生為主體、教師為主導的互動良好的教學環境。

參考文獻

[1]王瑞清，何良榮，胡守林，等.“田間試驗與統計方法”課程的學習策略和教學策略[J].黑龍江生態工程職業學院學報，2011，24（03）：113-114.

[2]唐忠建，陳先榮，李秀霞，等.高職院校涉農專業“田間試驗與統計方法”項目化教學改革與實踐[J].教育教學論壇，2017（40）：168-169.

[3]姜玉蓮.微課程研究與發展趨勢系統化分析[J].中國遠程教育，2013（12）：64-73，84.

[4]王晶.移動學習環境下的微課程探究[J].知識經濟，2016（12）：94-96.

[5]代紅，史添瑋，陶冶.計算機網絡微課程教學實踐[J].中國冶金教育，2019（01）：16-19.

[6]孫兆東，葛日波.C語言程序設計交互式微課程資源開發應用[J].實驗技術與管理，2017，34（12）：206-209.

[7]寧海龍，譚逸群，張鑫，等.慕課整合“田間試驗與統計方法”教學資源[J].教育教學論壇，2018（50）：121-122.

Research on Micro-lecture Design of Field Experiment and Statistical Method Based on PBL Teaching Method

XU Cui-lian，WANG Rui-qing，MEI Yong-jun，HE Liang-rong，WANG You-wu，HU Wen-ming

（College of Plant Science，Tarim University，Alaer，Xinjiang 843300，China）

Abstract：In recent years，micro-lecture has been highly concerned by educators and widely used in universities，and it has become one of the hot spots in the curriculum reform.Field Experiment and Statistical Method is an important professional basic course in agricultural universities，and it is difficult for most students to learn.Micro-lecture design is put forward based on PBL teaching method according to the characteristics of the course in this paper.Teaching contents are reconstructed and students' independent learning ability and innovation ability are paid attention to in teaching process.Remarkable results have been achieved in the course teaching.

Key words：Field Experiment and Statistical Method;PBL teaching method;micro-lecture