慕課與虛擬仿真助力水產養殖學專業核心理論課程教學創新
——以華中農業大學“池塘養殖學”為例

曹小娟* 樊啟學 沈志剛 袁勇超 高 堅 呂美琪

（華中農業大學 湖北·武漢 430070）

水產養殖學專業應用性強，培養出來的學生不僅應具備扎實的基礎理論知識，還應具備較強的實踐技能，能解決水產養殖生產中的實際問題。“池塘養殖學”是水產養殖學專業的核心理論課程，其內容/知識點繁多、實踐性強、相關技術與理念發展日新月異。傳統的“池塘養殖學”課堂教學無法將該課程涵蓋的水產動物繁育、養殖、捕撈等在內的龐大知識體系的所有重要知識點一一深度解析，也不利于學生創新和實踐能力的培養與提升。近年來，慕課（MOOC）在開放共享知識核心理念的指導下，從根本上革新了傳統實體課堂教學的方式和局限，通過互聯網將學生所學課程、學習體驗、學習效果、師生互動等多個環節緊密結合，與傳統意義上的“填鴨式”課堂教學模式相沖擊[1][2]；與此同時，虛擬仿真技術的使用改變了傳統的教學模式，為學生創造沉浸式學習體驗，從而激發學生的學習興趣，并提升其實踐和創新能力[3-5]。在這種背景下，以提升學生自主學習、創新和實踐能力為根本，本研究基于自建的具有獨立知識產權的優質線上教學資源，同時緊密聯系實習實踐課程，線上線下相結合創新教學模式和方法，實現了“池塘養殖學”教學環境和考核方式的多維度拓展，學生綜合運用所學理論知識和實踐技能分析和解決池塘養殖生產問題的能力明顯增強，教學成效顯著。此外，優質的“池塘養殖學”線上教學資源（“池塘養殖學”MOOC和國家級虛擬仿真實驗教學項目“淡水經濟魚類人工繁殖虛擬仿真實驗”）已使全國不同區域、不同層次、不同類型的多所水產類高校學生受益。本研究樹立了一個MOOC與虛擬仿真深度融合水產養殖學專業理論課程教學的典型案例，具有不錯的推廣應用前景。

1 “池塘養殖學”課程特點

水產養殖業為人類提供了大量的優質動物蛋白，在解決全球糧食問題中具有重要作用[6]。目前，中國水產養殖產量占世界的70%，淡水養殖產量占我國水產養殖總量的70%，而池塘養殖產量占淡水養殖總量的70%以上[7][8]。這就確定了“池塘養殖學”在水產養殖學專業課程體系中的核心地位。我國池塘養殖3200多年的光輝歷史賦予了“池塘養殖學”知識點繁多的特點；同時，作為養殖類課程，這門課的實踐性非常強；此外，近年來，一些發達國家和地區在水產養殖業的一些方面表現亮眼，助推了池塘養殖學相關技術和理論的飛速發展。

2 傳統課堂教學存在的問題

我校過去的“池塘養殖學”是限時的“紙上談兵”，在傳統課堂中（48學時純理論講授，無關聯實驗課），學生們僅能在教室里，被灌輸知識點/原理、技能和方法。然而，有限學時的課堂上不可能將涵蓋了水產動物繁育、養殖、捕撈等在內的龐大知識體系的所有重要知識點全部深度解析。同時，配套實驗課程的缺乏以及傳統灌輸式的教學方式導致學生不易直觀理解和接受該課程中所涉及的一些抽象的、描述性的原理和方法，以及許多具體的實踐操作技能。這些問題導致了學生們的池塘養殖學知識和技能很不扎實，解決實際水產養殖問題的能力較弱，課程成績不理想（優秀比例很低，不超過5%）。

3 混合式教學設計

近年來，教育信息化在培養高校學生自主學習、創新精神和實踐能力方面的作用不斷凸顯[9][10]。在線開放課程、虛擬仿真等信息技術與傳統課堂的深入融合，不斷推動著教學模式與方法的創新，推動教學效果的顯著提升[11]。

3.1 優質線上教學資源建設

在此背景下，筆者根據“池塘養殖學”課程特點和存在的問題，以提升學生自主學習、創新和實踐能力為根本，秉承“授人以魚不如授人以漁”教學理念，針對性地開發了優質的MOOC和虛擬仿真實驗線上教學資源。

2017年，筆者帶領團隊成員，主持建成具有獨立知識產權的“池塘養殖學”課程配套的虛擬仿真教學示范項目“淡水經濟魚類人工繁殖虛擬仿真實驗”，此項目成功獲批2018年度國家虛擬仿真實驗教學項目（全國水產類首批國家級虛擬仿真金課）。目前，該項目使用次數超3萬，普及了不同區域、不同層次、不同類型的水產類高校的學生，輔助了國內多家高校水產類專業開展“水產養殖學”相關課程教學（尤其是特殊時期），在兄弟院校中起到了非常好的示范作用和輻射效果。

2019年，我校“池塘養殖學”教學團隊建成上線高校首個也是唯一的“池塘養殖學”中國大學MOOC課程。目前，全國水產養殖類課程僅2門。中國大學MOOC“池塘養殖學”自上線以來，已開設三輪，選課人數超6000。在特殊時期，被多個學校如華南農業大學、大連海洋大學、信陽農林學院等用作主要的線上教學資源。

3.2 教學模式與方法創新

開發建設優質的線上教學資源的同時，線下開設中、英文平行課堂，因材施教，開設“Pond Aquaculture”（池塘養殖學全英文課堂），推動我國池塘養殖理論與技術“沖出中國，游向世界”，提高課程挑戰度，精心育人，以此提升課程高階性、創新性和挑戰度，進而提高教學質量；并緊密對接實習實踐課程，為學生們真正開展“池塘養殖”創新實踐和提升“池塘養殖”技能找到出口。基于此，線上（MOOC和虛擬仿真實驗）線下（中英文課堂和池塘邊）混合式教學成了“池塘養殖學”教學的一種新模式（如圖1所示），無限延伸了教學場地（教室、寢室、圖書館、基地等）、教學過程（課前、課中和課后），實現了“池塘養殖學”的全時空教學、翻轉課堂教學。混合式的教學模式[12]一方面極大地提高了學生的學習興趣，有利于扎實理論基礎；另一方面也為“池塘養殖學”理論與技術提供真實“練兵機會”，理論知識與實踐操作相結合，推動教學效果的顯著提升。

圖1：《池塘養殖學》線上線下混合式教學新模式

4 多元化課程考核

隨著教學模式與方法的不斷創新，“池塘養殖學”課程考核方式也進行了相應的改變。從“期末考試成績占80%+平時成績占20%”（2011年前），到“期末考試成績占60%+平時成績占40%（參考MOOC和虛擬仿真實驗成績）”（2019年前），再到“MOOC/SPOC占20%+虛擬仿真實驗占10%+平時成績（平時作業與討論、PPT講授，教師評價、自評與互評等）占30%+期末成績（主要考核實踐與創新能力）占40%”（2020年至今），實現了多元化考核，注重過程和能力培養，以此加強學生綜合運用所學理論知識和實踐技能分析和解決池塘養殖生產問題的能力[13]。

5 課程改革成效

近年來，經過教與學的創新（深度融合信息技術、開設全英文平行課堂、緊密對接實習實踐課程、創新教學模式與方法、改革考核方式等），“池塘養殖學”教學成效顯著：學生的成績有了很大的提升，2020年度，“池塘養殖學”的優秀率提升到了13.95%（中文課堂）和58.82%（英文課堂），而以往優秀率常低于5%，有些年度甚至為0%；學生在實習時，基地負責人普遍反映學生的理論基礎越來越扎實了。同時，“池塘養殖學”課程教學團隊收獲了學生們的高度肯定，2020年，學生們給三位任課老師都打出了4.89的高分（5分制，全院并列第三）；并收獲了很好的教學評價，如“老師利用多種渠道給我們提供自學平臺。讓我們不僅上好了課，也養成了好習慣。”“MOOC，虛擬仿真實驗，與實體課堂相結合，考核方式多樣化”等等。2021年，以“池塘養殖學”等課程為核心的“水產養殖學”教研室被評為湖北省級“優秀基層教學組織”。我校“池塘養殖學”被認定為2021年度湖北省級線上線下混合式一流本科課程，樹立了一個慕課與虛擬仿真深度融合水產養殖學專業理論課程教學的典型案例，具有不錯的推廣應用前景。

6 結語

我校“池塘養殖學”以培養出具有開拓精神和實踐能力的高素質水產類復合型人才為宗旨[14]，已經走過30多個春秋。近年來，線上線下混合式教學的改革創新不斷提升著該課程的教學質量和效果。今后，我們將牢記習近平總書記對涉農高校的囑托，以立德樹人為根本，以強農興農為己任，持續建設好“池塘養殖學”，助力培養知農愛農的水產專業高層次創新人才和產業領軍人才[15]，在促進水產類專業人才培養、水產種業科技研發和成果轉化等方面發揮重要作用。