基于PBL教學(xué)法的“田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法”微課程設(shè)計(jì)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(guān)注并在全國高校中得到廣泛應(yīng)用，進(jìn)而成為當(dāng)今高校課程改革的熱點(diǎn)之一。田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法是高等農(nóng)業(yè)院校植物生產(chǎn)類一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，學(xué)生普遍放映學(xué)習(xí)難度較大。該文結(jié)合該課程特點(diǎn)，提出基于PBL（Problem-Based Learning，PBL）教學(xué)法的微課設(shè)計(jì)，重新構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容，注重對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在課程教學(xué)中收到了顯著的效果。

[關(guān)鍵詞] 田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法;PBL教學(xué)法;微課

[基金項(xiàng)目] 塔里木大學(xué)高教研究項(xiàng)目“微課在田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法中的應(yīng)用與實(shí)踐”（TDGJYB1810）

[作者簡介] 徐翠蓮（1979—），女，塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院副教授，主要從事田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)和甜高粱遺傳育種研究;

胡文明（1978—），男，博士，塔里木大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院副教授（通信作者），主要從事田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法的教學(xué)與甜高粱遺傳育種研究。

[中圖分類號] G642.0? ? [文獻(xiàn)標(biāo)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(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，在教育信息化工作的不斷推進(jìn)和全國高校大力推進(jìn)“雙一流”學(xué)科建設(shè)的背景下，微課打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，有效實(shí)現(xiàn)了教育資源共享，以其在線視頻內(nèi)容精、時(shí)間短、傳輸便捷等特點(diǎn)迅速走紅，成了當(dāng)今課程改革關(guān)注的熱點(diǎn)。微課的出現(xiàn)大大激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，適應(yīng)了學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)的時(shí)代要求。

“田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法”是以數(shù)學(xué)和概率論為基礎(chǔ)、運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論與方法對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析的一門科學(xué)。一方面，學(xué)好該課程，可為今后從事植物生產(chǎn)類科學(xué)研究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而，傳統(tǒng)教學(xué)模式倚重課堂知識的傳承，忽視了對學(xué)生自主學(xué)習(xí)和自主探究能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中以被動(dòng)接受為主，沒有參與到知識構(gòu)建過程中去。另一方面，本課程涵蓋公式多、計(jì)算推理過程復(fù)雜，在實(shí)際授課中筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生的接受能力不一，尤其是數(shù)學(xué)基礎(chǔ)不好的學(xué)生學(xué)起來更加困難。因此，要學(xué)好這門課程除了采取有效的教學(xué)策略和學(xué)習(xí)策略外[1-2]，教師應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)教學(xué)改革，以適應(yīng)學(xué)生今后學(xué)習(xí)繼續(xù)學(xué)習(xí)的需求。為此，筆者結(jié)合課程特點(diǎn)和大綱要求，提出：基于PBL教學(xué)法的微課設(shè)計(jì)，重新構(gòu)建教學(xué)內(nèi)容，以問題為導(dǎo)向，以任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，以視頻為媒介，著重培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，加強(qiáng)對學(xué)習(xí)過程的把控和引導(dǎo)力度，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中形成系統(tǒng)的知識架構(gòu)。

二、微課及其在課程改革中的應(yīng)用

微課程是碎片化學(xué)習(xí)與移動(dòng)學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式，它以短小的視頻為核心教學(xué)資源，以移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)為工具，通過引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與從而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，最終達(dá)到知識建構(gòu)的目的[3]。2010年，廣東省佛山市胡鐵生老師率先把以教學(xué)視頻為核心的教學(xué)資源——微課的概念引入國內(nèi)[4]，微課逐漸從理論走向應(yīng)用，并凸顯它的優(yōu)越性：

（1）主題突出，內(nèi)容精悍，更加適合學(xué)生碎片化學(xué)習(xí)的需要。其在線視頻時(shí)長不超過10分鐘，改變了單純教師45分鐘“滿堂灌”，緩解了學(xué)生聽覺疲勞，能更多地調(diào)動(dòng)學(xué)生自主探究的積極性，便于學(xué)生提綱挈領(lǐng)，抓住重點(diǎn)和關(guān)鍵。

（2）內(nèi)容生動(dòng)，交互性強(qiáng)。微課在制作過程中體現(xiàn)著不斷創(chuàng)新的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)理念，打造耳目一新的聽覺和視覺效果，其內(nèi)容比傳統(tǒng)課堂教學(xué)生動(dòng)，更能提高學(xué)生體驗(yàn)度，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)交互平臺增加了交流互動(dòng)。

（3）傳輸快捷，突破課堂時(shí)間和空間限制，可反復(fù)觀看，契合了當(dāng)代學(xué)生追求高效便捷學(xué)習(xí)趨勢的要求。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和智能手機(jī)的普及在很大程度上也推動(dòng)了微課的應(yīng)用，使學(xué)習(xí)內(nèi)容更加多樣化，學(xué)習(xí)形式更加靈活，學(xué)習(xí)時(shí)間更加自由，從而讓學(xué)習(xí)能更好地融入到生活中去，從而養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的好習(xí)慣。

微課的出現(xiàn)正在促使“教”與“學(xué)”的方式發(fā)生重大變化。近年來，全國高校和中小學(xué)的教育機(jī)構(gòu)紛紛進(jìn)行教學(xué)改革，創(chuàng)新教學(xué)模式，嘗試采用不同的微課呈現(xiàn)形式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和參與度。代紅[5]采用“三步循環(huán)”學(xué)習(xí)模式對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)微課程進(jìn)行微課的研究和應(yīng)用，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。孫兆東[6]從交互式微課程資源開發(fā)入手，在“C語言程序設(shè)計(jì)”教學(xué)環(huán)節(jié)中構(gòu)建“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式，提高了教學(xué)效果，改善了學(xué)生獲取知識的途徑和效率。寧海龍[7]以慕課作為教學(xué)手段，以田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法課程進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)教學(xué)整合教學(xué)資源，打造以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體、教學(xué)資源為支撐的互動(dòng)互融的教學(xué)模式。因此，微課的應(yīng)用為學(xué)生高效學(xué)習(xí)提供了便利，同時(shí)微課設(shè)計(jì)和實(shí)踐也給教師帶來了新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

三、田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法微課程設(shè)計(jì)和應(yīng)用

以“田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法”課程教學(xué)為例，采用基于PBL教學(xué)法的微課程教學(xué)模式，將教學(xué)過程分為三個(gè)階段（圖1）：設(shè)計(jì)階段（準(zhǔn)備階段）、應(yīng)用階段和反思階段。

（一）設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段是教學(xué)改革的基礎(chǔ)和重要前提。該階段主要是以教師活動(dòng)為主體，教師首先對學(xué)習(xí)者特性、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)、教材等進(jìn)行深入分析，基于PBL教學(xué)法和微課要求提煉教學(xué)內(nèi)容，并確定微課的呈現(xiàn)形式。

1.基本情況分析。學(xué)生普遍認(rèn)為，“田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法”課程學(xué)習(xí)難度較大，因?yàn)樵撜n程的學(xué)習(xí)必須有一定的數(shù)學(xué)理論和概率基礎(chǔ)做保證，學(xué)習(xí)中遇到的困難主要表現(xiàn)在推理過程復(fù)雜難懂，無法將所學(xué)直接用來解決實(shí)際問題等。因此制作微課之前，教師要充分了解和把握學(xué)生的基本情況，對每一章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析，制定合理的教學(xué)目標(biāo)，選擇難度適中的教材，重點(diǎn)解決大部分學(xué)生遇到的難點(diǎn)，使大部分學(xué)生可以更好地跟上學(xué)習(xí)進(jìn)度。

2.教學(xué)內(nèi)容提煉。PBL教學(xué)法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體、以問題為導(dǎo)向，將導(dǎo)向問題或?qū)W習(xí)任務(wù)設(shè)置到學(xué)習(xí)情境中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主、合作、探究性學(xué)習(xí)。因此，PBL教學(xué)法要求教師在熟練把握教學(xué)內(nèi)容的前提下提煉導(dǎo)向問題，設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)，從而更好發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位。以卡方測驗(yàn)這章內(nèi)容為例，教師要預(yù)先設(shè)置幾個(gè)問題，如什么是卡方測驗(yàn)？卡方測驗(yàn)的適用范圍？卡方測驗(yàn)的原理和一般步驟是什么？等等。

微課制作以主題突出、內(nèi)容精煉為前提，也同樣要求教師審視教學(xué)內(nèi)容，依照教材去粗取精、深度挖掘，設(shè)置具體的學(xué)習(xí)內(nèi)容，并以此作為主題制作教學(xué)視頻，讓學(xué)生在觀看視頻和完成任務(wù)的同時(shí)，能更好地掌握和理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，并把相關(guān)“點(diǎn)”連成“線”至“面”，做到融會貫通。另外，教師可以根據(jù)教學(xué)要求，設(shè)計(jì)微練習(xí)、微教案、微課件、微點(diǎn)評、微反思等擴(kuò)展資源供學(xué)生學(xué)習(xí)和參考。

3.微課學(xué)習(xí)方式的確定。“田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法”課程的教學(xué)內(nèi)容大概可分為概念講解、原理分析、問題解決和計(jì)算操作等四大類別。不同的類別適用不同的學(xué)習(xí)方式，比如概念和原理適于結(jié)合實(shí)際例子的詳細(xì)講授，計(jì)算操作適于直觀演示與學(xué)生實(shí)際操作的結(jié)合，問題解決適于視頻自學(xué)和組織討論的有機(jī)結(jié)合等。以卡方測驗(yàn)為例，經(jīng)過梳理最終形成了以五個(gè)學(xué)習(xí)內(nèi)容為主題的學(xué)習(xí)視頻，結(jié)合相關(guān)的導(dǎo)向問題和不同的學(xué)習(xí)方式，開展本章內(nèi)容的教學(xué)工作（表1）。

（二）應(yīng)用階段

應(yīng)用階段是實(shí)施教學(xué)改革師生共同參與的重要階段，本階段重點(diǎn)突出學(xué)生自主學(xué)習(xí)的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新思維能力和批判思維能力。而教師在協(xié)助監(jiān)督學(xué)生完成該階段學(xué)習(xí)的同時(shí)，要充分發(fā)揮引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生積極探索知識淵源，培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望，讓學(xué)生收獲更多的成就感。該階段包括學(xué)生了解學(xué)習(xí)任務(wù)、自主觀看視頻、分組討論、完成練習(xí)，學(xué)生交流發(fā)言或成果展示以及教師的點(diǎn)評答疑。以“田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法”卡方測驗(yàn)的教學(xué)為例，教師作為學(xué)習(xí)組織者，提前發(fā)布導(dǎo)向問題（參見表1），布置學(xué)習(xí)任務(wù)，并針對這些問題制作視頻，上傳至課程學(xué)習(xí)平臺。學(xué)生登錄學(xué)習(xí)平臺，了解學(xué)習(xí)任務(wù)，下載相關(guān)素材及視頻，帶著問題或任務(wù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，然后在預(yù)先分好的組內(nèi)進(jìn)行交流、討論，完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。教師巡堂輔導(dǎo)，根據(jù)每一小組的問題有針對性地給予指導(dǎo)，對于掌握較快的小組引導(dǎo)他們進(jìn)行深入自主學(xué)習(xí)或?qū)ζ湎嚓P(guān)知識點(diǎn)進(jìn)行拓展。任務(wù)完成后，教師組織學(xué)生進(jìn)行交流或展示，并根據(jù)匯報(bào)情況及時(shí)做出點(diǎn)評和輔導(dǎo)答疑。

（三）反思階段

反思階段是學(xué)生知識構(gòu)建和能力提升階段，也是教學(xué)改革不容忽視的重要環(huán)節(jié)。它包括教師的教學(xué)反思和學(xué)生的學(xué)習(xí)反思。教師通過學(xué)生在第二階段的表現(xiàn)進(jìn)行教學(xué)反思，對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行匯總，在每一章節(jié)進(jìn)行教學(xué)總結(jié)。學(xué)生則通過學(xué)習(xí)反思，制作思維導(dǎo)圖，完成知識的建構(gòu)和自身能力的提升。經(jīng)過課程改革，學(xué)生整體的學(xué)習(xí)積極性有了明顯上升，對知識的掌握有了顯著進(jìn)步，課后練習(xí)的正確率也有了較大提高。教師也明顯感覺到，有了學(xué)生的主動(dòng)參與，教學(xué)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(xué)形式，在國內(nèi)外高校中得到廣泛應(yīng)用。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，微課在教學(xué)內(nèi)容、授課形式等方面都體現(xiàn)出它自身的優(yōu)勢。然而，在該課程微課教學(xué)實(shí)踐中也存在一些問題：一是并非課程的所有知識點(diǎn)都適于進(jìn)行微視頻制作。因此在教學(xué)實(shí)踐中，教師不能過分依賴微課教學(xué)，應(yīng)結(jié)合課堂教學(xué)，保證有效的教學(xué)質(zhì)量。二是教學(xué)視頻制作的要求較高，需要教師對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行梳理、提煉，同時(shí)還要參考大量的教學(xué)素材以拓寬學(xué)生的視野，要把這點(diǎn)做好做精，實(shí)屬不易。因此，高校教育管理者應(yīng)該更加注重師資隊(duì)伍建設(shè)，組建優(yōu)良的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，打造精品微課，提高學(xué)生對微課的認(rèn)可度和歡迎度。三是加強(qiáng)對微課學(xué)習(xí)的監(jiān)督管理，切實(shí)保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，完善微課的教學(xué)效果和評價(jià)機(jī)制。

作為一名高校教師，我們要充分利用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，發(fā)揮微課優(yōu)勢，不斷提升教學(xué)效果;同時(shí)也要克服在教學(xué)改革中出現(xiàn)的種種問題，使田間試驗(yàn)與統(tǒng)計(jì)方法的課程學(xué)習(xí)更富有趣味性，全力打造學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的互動(dòng)良好的教學(xué)環(huán)境。

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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