線下與線上虛擬實驗結(jié)合培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的探索
——以廣東海洋大學(xué)植物保護專業(yè)為例

徐 進，師沛瓊

（廣東海洋大學(xué)濱海農(nóng)業(yè)學(xué)院 廣東 湛江 524088）

植物保護專業(yè)實踐課程主要包括昆蟲學(xué)、植物病理學(xué)、植物化學(xué)保護學(xué)等核心課程的實驗、實習(xí)、技能訓(xùn)練等，2020年以來受疫情影響，部分實踐課程只能通過國家虛擬仿真實驗教學(xué)課程共享平臺或醫(yī)學(xué)魔課MOEC等進行。虛擬仿真實驗解決了學(xué)生居家隔離期間的實踐教學(xué)問題，也使學(xué)生能夠擺脫時間、地域的限制，避免了實驗的危險性，能夠在線完成病蟲害調(diào)查、田間藥效試驗等實踐課程。相對于線下實驗課程，虛擬實驗在帶來一系列優(yōu)勢的同時,在交互性方面仍顯得不自然，學(xué)生缺乏參與感，師生之間也缺乏有效互動，教學(xué)效果存在不足[1]。

對于學(xué)生而言，興趣是最好的老師，基于技能競賽模式的線下教學(xué)方式使學(xué)生每完成一個課程單元項目，都會產(chǎn)生成就感，為完成下一個項目帶來動力，而成績不理想的學(xué)生會受到鞭策和激勵，達到以賽代訓(xùn)、以賽促學(xué)的教學(xué)目的[2]。技能競賽的線下教學(xué)模式結(jié)合虛擬實驗平臺的線上教學(xué)，將有助于增強學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生對課程實踐內(nèi)容的理解能力，對傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式是一個很好的補充[3]。

本文分析了線上實踐教學(xué)遇到的問題以及對學(xué)生畢業(yè)論文質(zhì)量等方面的影響，并對面臨的困境提出了線上虛擬實驗平臺結(jié)合線下技能競賽的模式，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力和創(chuàng)新能力。

1 線上實踐課程遇到的問題

實踐教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神、科學(xué)素養(yǎng)和實踐能力的重要環(huán)節(jié)[4]。在疫情影響下，各高校大力引進虛擬仿真實驗教學(xué)課程共享平臺，培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新思維，加強對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)力度[5]。在線上實踐課程中，通過教師自我檢查教學(xué)效果，總結(jié)線上實踐課程教學(xué)經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)了存在的一些問題。

1.1 虛擬仿真實驗教學(xué)課程共享平臺建設(shè)方面

虛擬仿真實驗教學(xué)課程共享平臺植物保護專業(yè)實踐課程內(nèi)容較少，實驗內(nèi)容不能與教學(xué)同步[6]。以國家虛擬仿真實驗教學(xué)課程共享平臺為例，僅有東北農(nóng)業(yè)大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、廣西大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、贛南師范大學(xué)等高校參與建設(shè)了昆蟲學(xué)、病理學(xué)、植物化學(xué)保護學(xué)等植物保護核心課程的虛擬實驗，內(nèi)容有美國白蛾檢疫及處理、桃小食心蟲全年預(yù)報與防治、甘蔗梢腐病的發(fā)生和防治、滴灌施藥導(dǎo)向控制害蟲、玉米螟發(fā)生與綠色防控虛擬仿真實驗、柑橘黃龍病的診斷和綜合防控虛擬仿真實驗，遠遠不能滿足疫情期間學(xué)生實驗實踐操作的需求。

1.2 虛擬實驗對電腦硬件及軟件要求方面

虛擬實驗無法用手機完成，電腦是虛擬實驗操作最基礎(chǔ)的硬件，但對于家庭經(jīng)濟困難的學(xué)生來說是一個沉重的負擔(dān)，疫情期間也無法去網(wǎng)吧進行操作，導(dǎo)致部分學(xué)生無法跟上教學(xué)進度。還有一部分虛擬實驗內(nèi)容豐富，但對電腦的硬件要求也相應(yīng)提高[7]，部分學(xué)生反映虛擬操作過程中出現(xiàn)電腦藍屏、黑屏，需要反復(fù)下載插件等問題[8]。

1.3 教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)方面

教師教學(xué)信息化水平參差不齊，部分教師對線上虛擬仿真實驗操作不熟練，無法及時解答學(xué)生疑問[9]。部分教師已經(jīng)習(xí)慣了線下的教學(xué)、實驗授課方式，對于突如其來的疫情準備不足，教學(xué)信息化水平較低，對于虛擬實驗出現(xiàn)的操作問題、插件問題、瀏覽器的兼容性問題無法給予學(xué)生及時指導(dǎo)，造成虛擬實驗課程體驗差，無法達到教學(xué)目標。

教學(xué)效果差異較大，主要靠學(xué)生自主學(xué)習(xí)[10]。疫情線上教學(xué)期間，學(xué)生自主性學(xué)習(xí)的重要性被無限放大。自主性強的學(xué)生面對豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，在教師的引導(dǎo)下如魚得水，不但達到了教學(xué)目標，知識面也得到了極大的拓展。自主性差的學(xué)生，對自己的學(xué)習(xí)任務(wù)完全沒有規(guī)劃，整天渾渾噩噩，與教師和其他同學(xué)幾乎沒有交流，很難達到教學(xué)目標。

2 線上實踐教育對學(xué)生畢業(yè)論文質(zhì)量的影響

2.1 選題內(nèi)容及質(zhì)量

植物保護專業(yè)本科畢業(yè)論文選題大多限定在植物病理學(xué)、昆蟲學(xué)及農(nóng)藥學(xué)范圍，但受疫情影響，學(xué)生的實驗時間大大壓縮[11]。按防疫政策要求，學(xué)生寒暑假不能留校，導(dǎo)致極少學(xué)生選擇需要養(yǎng)蟲、養(yǎng)苗等前期投入時間較多的課題，大多數(shù)學(xué)生傾向于選擇田間、蟲草害調(diào)查與防治、室內(nèi)生物測定、病原菌的鑒定等傳統(tǒng)課題，創(chuàng)新性不足。

實驗時間嚴重不足，選題時間上安排不夠合理。大四上學(xué)期的期末才開始畢業(yè)實驗導(dǎo)師雙選及提交開題報告，與學(xué)生參加招聘會、研究生初試和公務(wù)員考試等存在時間沖突；并且對于很多學(xué)習(xí)不積極的學(xué)生來說，直到大四除了實驗課外從未接觸過本專業(yè)的實驗內(nèi)容，加上疫情影響，很多本應(yīng)線下進行的實驗課程只能在線上虛擬實驗平臺進行，導(dǎo)致真正開始畢業(yè)實驗時甚至有的學(xué)生連移液槍都不會使用，嚴重影響了畢業(yè)實驗進度和結(jié)果，最終導(dǎo)致畢業(yè)論文質(zhì)量較差。

2.2 畢業(yè)論文規(guī)范程度

在大學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）管理系統(tǒng)中抽查畢業(yè)論文完成情況發(fā)現(xiàn)，與往年畢業(yè)論文相比確實存在更多的問題。在格式方面，部分學(xué)生態(tài)度不夠端正，完全不按照學(xué)校規(guī)定的畢業(yè)論文格式撰寫，論文在倉促中完成，主要表現(xiàn)在字體、行距前后不一致；拉丁文種名不斜體；摘要的英譯完全照搬軟件翻譯；圖表排版混亂；濫用參考文獻等。在論文內(nèi)容方面很大一部分學(xué)生搞不清畢業(yè)論文摘要的撰寫方法，在摘要部分長篇大論。分不清研究目的與研究意義，結(jié)論與討論的區(qū)別，復(fù)制粘貼相同的內(nèi)容湊字數(shù)。

3 線下技能競賽的實施策略

近年來，國家不斷深入推進新農(nóng)科建設(shè)，不斷深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革，引領(lǐng)各類學(xué)校人才培養(yǎng)范式深刻變革，形成新的人才培養(yǎng)質(zhì)量觀和質(zhì)量標準，切實提高學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)業(yè)意識和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[12]。貫徹《國務(wù)院辦公廳關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》文件精神，以賽促教，以賽促學(xué)，以學(xué)促用，探索人才培養(yǎng)新途徑。在學(xué)校、學(xué)院、班級舉辦專業(yè)技能培訓(xùn)及競賽，選拔學(xué)生參加全國大學(xué)生植物保護專業(yè)能力大賽、 “互聯(lián)網(wǎng)+” 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，進行專業(yè)技能培訓(xùn)和教學(xué)交流，促進教學(xué)和技能 “雙師型” 師資隊伍建設(shè)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)學(xué)生夯實基礎(chǔ)知識，學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力。

根據(jù)植物保護專業(yè)5大核心課程（普通病理學(xué)、普通昆蟲學(xué)、農(nóng)業(yè)病理學(xué)、農(nóng)業(yè)昆蟲學(xué)、植物化學(xué)保護學(xué)）可以將技能競賽分為4個版塊。

①植物病蟲害的識別。內(nèi)容包括基礎(chǔ)知識和植物病蟲害圖片識別。將植物病理學(xué)、昆蟲學(xué)的教學(xué)難點融入考查中，寓教于樂，寓教于學(xué)，使學(xué)生深入理解知識點。

②昆蟲標本制作。分別制作直翅目、半翅目、鞘翅目、鱗翅目、膜翅目和蜻蜓目等常見昆蟲標本。培養(yǎng)學(xué)生的基本操作技能，避免只進行虛擬實驗造成的眼高手低，最終提高學(xué)生的實踐動手能力。

③植保專業(yè)本科生學(xué)術(shù)交流報告。學(xué)生制作PPT展示其在校期間的學(xué)術(shù)研究進展、研究成果或者專業(yè)文獻讀后感，現(xiàn)場開展學(xué)術(shù)匯報與問答。為學(xué)生提供濃厚的科研氛圍，開拓學(xué)生的科研思路，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

④植保創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計展示。學(xué)生制作PPT展示其植保創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計，現(xiàn)場開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)匯報與問答。擴寬學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思路，在掌握基礎(chǔ)知識的前提下，做到舉一反三，學(xué)以致用，提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

以上4個模塊可以結(jié)合線下實驗、線上虛擬實驗單獨或者自由組合進行技能競賽，也可以通過微信、QQ、騰訊課堂、釘釘?shù)染€上工具進行。

4 線下與線上虛擬實驗結(jié)合的課程改革策略

4.1 改革目標

結(jié)合線上虛擬實驗平臺與線下技能競賽，充分發(fā)揮各自線上與線下優(yōu)勢， “以賽代訓(xùn)、以賽促學(xué)” ，建設(shè)優(yōu)良學(xué)風(fēng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。

4.2 改革內(nèi)容

增加實驗、實習(xí)、技能訓(xùn)練等實踐課程課時，兼顧線上與線下教學(xué)，為實施理論和實踐一體化教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

提倡 “線下+線上” 的教學(xué)模式，提高教師的教學(xué)信息化水平，充分利用智慧樹、中國大學(xué)MOOC、微信公眾號等平臺開闊學(xué)生視野，學(xué)生通過線上自主學(xué)習(xí)，線下教師教授理論課程，結(jié)合以課程內(nèi)容作為主題的線下技能競賽或虛擬實驗平臺技能競賽，輔以微信、QQ等即時溝通軟件促進學(xué)生與教師之間的交流。

結(jié)合理論和實踐內(nèi)容，舉辦線下技能競賽，要求學(xué)生將理論與實踐緊密結(jié)合，注重培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

理論和實踐一體化教學(xué)考核方式。課程及競賽結(jié)束后，要求學(xué)生對競賽中所遇到的問題提交競賽總結(jié)，教師問題進行答疑指導(dǎo)。

5 結(jié)語

對于大學(xué)生而言，創(chuàng)新實踐是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵，構(gòu)建 “線上虛擬實驗平臺+線下技能競賽” 的實踐教學(xué)模式，能夠適應(yīng)疫情防控常態(tài)化下的教學(xué)要求，響應(yīng) “新農(nóng)科” 建設(shè)，積極組織學(xué)生參加技能競賽活動，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，為學(xué)生畢業(yè)后迅速適應(yīng)崗位需求奠定基礎(chǔ)。隨著科技的不斷進步，線下技能競賽的模式也會不斷多樣化。目前 “線上虛擬實驗平臺+線下技能競賽” 新教學(xué)模式處于蓬勃發(fā)展階段，相信在后續(xù)的實踐過程中，隨著對這一模式的探索、改革、優(yōu)化，能夠更好發(fā)揮這一模式的優(yōu)勢，更好地提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力，增強學(xué)生對未來工作崗位的適應(yīng)性。