劉中華 呂琳娜 何偉 戴亦軍 袁生
[摘 要] 食用菌產業是我國農業的重要組成部分,急需大量高端專業技術人才。以打造“食用菌栽培”“金課”為目標,針對傳統教學中存在的問題,堅持以線下教學為本,優化實踐教學流程,精煉理論教學內容;同時利用線上教學平臺,完善實踐教學過程,增加理論教學深度,組織學生開展研究性學習,并建立過程化考核與評價體系。實踐表明,利用線上線下混合式教學模式顯著提升了“食用菌栽培”課的教學效果。
[關鍵詞] 食用菌栽培;線上線下混合式教學;優化;實踐教學流程
[基金項目] 2019年度南京師范大學教改研究課題“線上線下混合式教學的食用菌栽培‘金課’建設的研究與實踐”(2019NSDJG065);2018年度江蘇省教育廳資助項目“江蘇高校優勢學科建設工程”;2019年度南京師范大學教學團隊建設項目“微生物學實驗金課建設與教學團隊”
[作者簡介] 劉中華(1985—),男,山東龍口人,力學博士,南京師范大學生命科學學院副教授,主要從事食用菌生理生化研究。
[中圖分類號] G642.0? ? [文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324(2021)52-0105-04? ?[收稿日期] 2021-03-22
食用菌是指可供食用的大型真菌。食用菌產業在我國現代生態農業和循環經濟中占有重要地位。“十三五”期間,我國食用菌產業的生產模式從傳統的農戶栽培模式,逐步向工廠化栽培模式轉變,并進一步向集約化和智能化方向發展[1,2]。食用菌產業的發展,極大優化了地方經濟結構,成為我國脫貧攻堅和鄉村振興的重要助力[3-5]。但是,我國雖然是食用菌產業大國,卻不是食用菌產業強國,食用菌的發展急需大量勞動力和高端專業技術人才,為我國現代食用菌產業不斷發展提供動力[6,7]。在普通高等學校開展“食用菌栽培”課程教學,培養具有科學的思維方法、掌握先進的實驗技術、了解食用菌行業發展方向的高端食用菌人才,是促進食用菌行業進一步轉型升級的重要助力[2-8]。
“食用菌栽培”是一門實踐性較強的課程。該課程為我校生物技術專業的自主發展課程,在第五學期開設兩個平行班,每班30人左右,共36學時。在該課程的建設過程中,我校借鑒先進的現代化食用菌工廠化生產理念和技術,優化線下教學內容和流程,提升教學深度與難度;依托超星學習通App搭建線上學習平臺,組織學生在線記錄分析實驗結果,構建研究討論的學習空間,建立過程化考核與評價機制。本文介紹了我校在“食用菌栽培”線上線下混合式教學建設中的實踐經驗。
一、線下教學內容的設計
隨著科技的發展,線上教學技術日新月異,但對于“食用菌栽培”等實踐性課程來說,線下教學依然是教學內容的核心部分。為提高教學效果,讓學生在有限的教學時間內完成食用菌栽培實踐訓練,掌握食用菌栽培的基本原理和實驗技術,了解不同食用菌的培養方式差異,培養學生的實踐能力和科研能力,我們首先對線下的教學內容進行了設計和優化。
(一)教授先進的食用菌工廠化生產技術
食用菌的工廠化栽培是指在按照菌類生長需要設計的封閉式廠房中,利用溫控、濕控、風控、光控等設備創造人工環境,實現食用菌立體化、規模化、周年化栽培[6-10 ]。為適應現代食用菌產業的發展需求,在“食用菌栽培”課程建設中,我們借鑒先進的食用菌工廠化生產技術,模擬食用菌工廠,建設食用菌生產中試車間,以此車間為平臺,教授先進的食用菌工廠化生產技術:利用人工氣候室和人工氣候箱對食用菌栽培環境進行自動化控制,利用木屑、棉籽殼或稻草秸稈等代料制備菌包,在中試車間內實現食用菌的立體化、規模化、周年化栽培。同時,為使學生充分掌握不同食用菌栽培工藝,我們選取4種具有不同工廠化生產工藝特點的食用菌供學生進行實踐訓練,分別是:培養時間較長、需要轉色等栽培工藝的香菇;需要搔菌、催蕾和包片等栽培工藝的金針菇;需要進行催蕾、采收和后茬菇管理等操作的平菇;以及具有生長速度快和耐高溫等特點的擔子菌灰蓋鬼傘。通過栽培上述食用菌的實踐訓練,學生不但可以掌握現代食用菌工廠化生產中所需的技術,同時還可以了解不同食用菌栽培工藝的差異,分析不同栽培工藝的優缺點,思考如何通過優化食用菌菌種或生產工藝提高食用菌生產效率。
在教授先進食用菌生產工藝的同時,為推進“食用菌栽培”課程思政建設,教師也在理論教學和線上教學過程中對我國食藥用真菌的生產歷史和傳統食用菌栽培工藝進行介紹,使學生了解我國傳統食用菌文化的歷史、食用菌產業的發展歷程和趨勢,以及為我國食用菌產業發展做出突出貢獻的專家,增加學生對食用菌行業的興趣和對我國傳統食用菌文化的理解與熱愛。
(二)優化實踐教學流程
在實踐生產中,食用菌栽培的工藝流程主要包括:(1)食用菌菌種的分離培養;(2)食用菌母種的制備;(3)食用菌原種的制備;(4)食用菌栽培種的制備;(5)食用菌栽培料的制備、滅菌和接種;(6)食用菌發菌階段管理;(7)食用菌催蕾階段管理;(8)食用菌出菇階段管理;(9)食用菌采摘、包裝和貯藏。由于食用菌本身生長速度較慢,如果按照生產流程進行教學實踐,難以在一學期(18周)內完成上述內容。而且某些生長速度較慢的食用菌如香菇等,一學期內也無法培養出子實體。如果沒有完整的實踐體驗,不僅影響教學效果,還影響學生的學習熱情。為此,在“食用菌栽培”課程建設中,我們按照以下方案優化教學流程:(1)由教師和助教在開學前制備好栽培種,在第1周首先制備香菇的栽培料并接種培養周期最長的香菇,第2周再進行“食用菌栽培概論”首次理論課教學。在隨后的3周內,分別接種平菇、金針菇和灰蓋鬼傘。隨后根據不同食用菌的生長情況和生產工藝,對不同食用菌進行發菌階段、催蕾階段和出菇階段的管理;(2)在第6周至第13周中安排2~3次理論課,分別講授食用菌生理生態、工廠化食用菌栽培技術等內容,并安排一次食用菌工廠的參觀考察活動;(3)在4種食用菌進入本菇采收階段后,于第15周左右安排一次理論課,講授食用菌遺傳育種與菌種制備技術,并于第16周至第18周開展食用菌菌種的制備工作。選擇形狀優良的子實體分離菌種并制備母種(第16周),挑選無污染的母種制備原種(第17周),利用生長優良的母種制備栽培種(第18周)。
優化后的“食用菌栽培”課教學流程具有以下優點:(1)能夠保證在一學期內讓學生完成完整的食用菌栽培技術的實踐訓練,學生可以學習掌握從食用菌菌種分離到食用菌子實體采收的所有食用菌栽培技術;(2)教學流程優化后,本課程選取的四種食用菌均可在學期內培養出子實體,能夠提高學生的學習熱情和投入度,且4種食用菌生長速度和出菇時間不同,能夠綜合利用食用菌中試車間的工廠化生產設備;(3)利用教師制備的栽培種進行食用菌栽培,再利用學生培育出的子實體進行菌種制備的教學流程,可以避免出現由于學生實驗操作不熟練導致的菌種污染影響后續實踐過程的情況;(4)理論教學穿插在實踐教學過程中,有助于教師根據學生在實踐過程中出現的問題,及時調整理論教學內容。
二、線上教學內容的設計
通過對線下教學內容的設計和優化,“食用菌栽培”課程的教學質量和效果已經得到一定提升,但還存在以下問題:(1)由于課時有限,本課程安排了大量的實踐教學課時以保證教學效果,導致理論教學課時被壓縮,無法在線下組織學生對實踐學習中出現的問題進行研討和反思;(2)食用菌生長時間長,如果安排學生每天觀察食用菌生長情況會占用學生大量時間,如果僅安排學生每周的上課時間進行觀察,則會錯過一些食用菌的生長情況,同時導致學生參與度下降,影響學習熱情。針對上述問題,我校在“食用菌栽培”課程建設過程中,應用學習通App進行線上線下混合式教學實踐。
(一)利用線上教學提升理論教學深度與難度
在“食用菌栽培”課程的實踐過程中,在有限的線下理論教學課時中,教師主要教授食用菌栽培的基本原理和技術;而在線上教學中,則主要針對食用菌栽培實踐中出現的問題,組織學生進行研究、討論和反思。除此之外,在教學過程中,教師還針對食用菌栽培設備的發展趨勢、菌包出現污染的原因和預防措施、金針菇包片的原理和對出菇的影響等問題,組織學生進行研究和討論。在線上開展討論和研究性學習,彌補了線下理論教學課時的不足,擴展了理論教學的內容,提升了教學的深度與難度,培養了學生的創新科研能力。
(二)利用線上教學強化實踐教學過程
在“食用菌栽培”課程教學過程中,對學生進行分組,每組10~15人,按照課程安排,學生在第1~5周按照分組集中配置食用菌培養料并接種4種不同的食用菌;在后續的各個管理階段,每組每日安排1位值日生利用課余時間觀察本組菌包的生長情況,并按照食用菌生產工藝針對不同食用菌進行催蕾、轉色、搔菌、采收等操作。教師要求值日生拍照記錄本組接種菌包的生長情況,包括菌絲生長情況、菌包是否染菌、出菇數量、子實體生長情況、采收子實體數量和重量,以及人工氣候室溫度、濕度和二氧化碳濃度參數等,并記錄本人實驗操作步驟;同時,利用圖片和文字將上述實驗記錄發布在學習通App中。利用線上教學平臺,學生不僅可以完整記錄實踐過程中食用菌的生長和生產狀況,全體學生和教師還可以隨時通過學習通App了解本組食用菌的生長情況;學期結束后學生可以根據學習通App中記錄的實驗數據,比較不同食用菌的生長速度,計算不同食用菌的出菇率、污染率和生物學轉化率等參數,并撰寫課程論文。與傳統教學每周集中觀察操作一次相比,學生利用線上教學平臺記錄分析實驗數據,提升了學生在實踐教學過程中的參與度,提高了學生實踐學習的效率,使學生能更加完整和深入地觀察了解食用菌生產的過程。
(三)利用線上教學平臺建立過程化考核與評價機制
我們在日常教學過程中,利用學習通App記錄學生簽到情況、線上章節的學習情況、線上資料的閱讀情況和參與討論的活躍度等情況,同時綜合學生在實踐教學中的表現和課程論文寫作情況,建立了本課程的過程化考核與評價體系。本課程的考核項目有四項:第一項為學習表現,占總評的20%,考核內容以學生在實踐教學中的表現和在學習通App中參與討論和學習情況為參考,學生在實驗教學活動中表現積極、能及時完成線上學習內容、發表或參與討論的次數排名靠前,則該項目考核為優秀,有一項或若干項不達標則酌情扣分;第二項為實驗記錄,占總評的30%,主要考核學生在學習通App發布的實驗記錄,若學生能夠及時、詳細、完整地在線上學習平臺發布實驗觀察結果,則該項目考核為優秀,若實驗記錄發表不及時或不完整則酌情扣分;第三項為課程論文,占總評的40%,主要評價學生論文格式是否規范完整,圖片、表格是否符合規范,是否完整記錄實驗結果并分析各項參數,是否針對實驗結果進行合理討論;第四項為考勤,占總評的10%,利用學習通App記錄學生在每周理論教學和實踐教學中的簽到情況,每次缺勤或遲到酌情扣分。
三、結語
隨著教育理論和教育技術的發展,多種多樣的線上教學平臺不斷涌現,并不斷地影響著高校教師的教學方式和學生的學習方式。受課時和研究對象特性的影響,利用傳統教學方式開展“食用菌栽培”課程教學,已無法適應高校打造“金課”的要求,也無法為我國食用菌行業培養符合時代需求的創新型人才。首先,在我校“食用菌栽培”課程建設過程中,我們精心研究教學內容,分析本課程教學過程中存在的問題,比較不同在線教學平臺的特點和優勢,采用學習通App線上教學平臺,以線上線下混合式教學的模式開展“食用菌栽培”課程建設。教學實踐顯示,線上線下混合式教學改革顯著提升了“食用菌栽培”課程的教學效率,在保證理論教學內容的同時,盡可能多增加實踐教學課時,有效地提升學生的實踐能力。其次,線上線下混合式教學大幅度提升了“食用菌栽培”課的教學效率,本課程所選取的4種食用菌均可以在學期內培養出子實體,解決了傳統“食用菌栽培”課教學過程中往往無法培育出子實體的問題,學生能在一學期內完整地進行多種不同食用菌栽培實踐,并有機會品嘗自己親手培養出的子實體,增加了學生對食用菌產業的了解和認識,提升了學生的學習熱情。再次,線上線下混合式教學增加了學生在學習過程中的參與度,學生不僅需要在線下課上完成相應的學習任務,還需要時常通過線上教學平臺開展研討等,顯著提升了學生學習的主動性,鍛煉了學生分析和解決問題的能力,培養了學生的創新能力和研究能力。最后,本校“食用菌栽培”課程建設實踐為其他課程教學改革提供了一些新的思路和實例。筆者在近年的“食用菌栽培”課程教學中,開展線上線下混合模式教學實踐,取得了較好的教學效果。在2018—2019學年第一學期中,學生積極參與線上和線下的各種教學活動,在線學習參與度為100%,學生共計在學習通App中發布討論370次,總評成績優秀率為15%,良好率為80%,學生評教分數為99.5分(百分制)。另外,通過“食用菌栽培”課程的學習,學生的科研創新能力得到提高,近年來我院有14名學生選擇與食用菌相關的研究項目作為畢業論文(設計)的課題,且答辯成績優良率為100%;同時,還有一個學生團隊(5人)成功申報國家級(江蘇省級重點)大學生創新創業訓練項目1項。在未來的教學實踐中,我們將繼續以打造“食用菌栽培”“金課”為目標,進一步豐富線上教學資源,提升教學內容的深度與難度,為食用菌行業培養符合時代需求的高端專業技術人才積極努力。
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Practice of Online and Offline Mixed Teaching Model for Edible Mushroom Cultivation
LIU Zhong-hua, LYU Lin-na, HE Wei, DAI Yi-jun, YUAN Sheng
(School of Life Sciences, Nanjing Normal University, Nanjing, Jiangsu 210023, China)
Abstract: The edible fungus industry is an important part of Chinese agriculture. Large numbers of high-end professional and technical end talents are needed to join the edible fungus industry urgently. In this study, the author insists on taking offline teaching as the foundation, optimizes the practice teaching process, and refines the theoretic teaching. Meanwhile, the online teaching platform is used to improve the process of practical teaching, increase the depth of theoretic teaching, and organize students to carry out online research and learning, and finally establish the process assessment and evaluation system. Practice shows that the online and offline mixed teaching model has significantly improved the teaching effect of edible mushroom cultivation course.
Key words: Edible fungus cultivation course; online and offline mixed teaching model; teaching process optimization; practical teaching