绿色农药研究与应用技术课程教学案例库建设与实践
作者: 吴华 王勇 雷鹏 李文奎 冯俊涛
摘 要:以资源利用与植物保护专业对人才培养新要求为导向,以绿色农药研究与应用技术等系列课程教学为载体,培养“一懂两爱”“三农”情怀,堪当乡村振兴大任的农业高级人才,依托课程组教师主持或参与的实践项目和科研项目,建设具有创新活力的教学案例库。通过开展案例教学实践,改善传统课堂教学模式,增强学生主动学习与创新精神,增强学生分析问题与解决问题的实际能力,达成资源利用与植物保护专业硕士学位研究生教育培养目标。
关键词:绿色农药研究与应用技术;案例库;案例教学;实践教学;课程建设
中图分类号:G640 文献标志码:A 文章编号:2096-000X(2025)06-0047-04
Abstract: Guided by the new requirements for talent cultivation in the field of resource utilization and plant protection and using a series of courses such as Green Pesticide Research and Application Technology as carriers, we aim to cultivate senior agricultural talents with a sense of "one understanding, two loves" and "agriculture, rural areas, and farmers", who are worthy of the task of rural revitalization. Based on practical and scientific research projects led or participated in by course teachers, we aim to build an innovative and dynamic teaching case library. Through the practice of case method, we can improve the traditional classroom teaching mode, stimulate students' enthusiasm for innovation and creation, enhance students' ability to use professional knowledge to solve practical problems, and achieve the goal of postgraduate education in resource utilization and plant protection.
Keywords: green pesticide research and application technology; case library; case method; practical teaching; course construction
2015年,《教育部关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见》,重点提出专业学位研究生培养需要强化案例教学,并且规定将案例教学模式实施效果作为专业学位点建设评估的重要指标。案例教学被认为是一种行之有效的教育教学方法[1],是19世纪70年代美国哈佛法学院前院长克里斯托弗·哥伦布·朗代尔(C.C.Langdell)首创,后经多年的推广应用,于20世纪80年代被我国教育界引入。为提高专业学位硕士研究生教育教学质量,在硕士研究生课程教学中开始采用案例教学[2]。在教学过程中,教师根据教学内容、教学目标等要求,在特定的教学情景中,选择合适的案例,通过脉络连贯理论知识、原理产生途径及演替规律,增强学生对知识的理解与掌握,培养学生从“已知”到“未知”主动探索精神及求知欲,并逐步形成学生的基本判断和基本技能的一种教学模式[3]。案例教学作为一种启发式的教学方法,能够激发学生浓厚的学习兴趣,鼓励学生开展探索研究,培养学生系统性的思维能力、分析能力和决策能力[4-5]。加强案例教学,是推进课程教学改革、强化专业学位研究生实践能力培养、促进教学与实践有机融合的重要手段[6-7]。高质量的案例库建设与维护是案例教学最基本和最重要的教学素材保障[8-9]。本文结合教学实践,以资源利用与植物保护专业硕士研究生课程绿色农药研究与应用技术案例库建设为例,简要介绍该课程教学案例的建设与实践过程。
一 案例库的建设原则
案例资源库是案例教学实施的前提和保障,案例资源库中是否收集与本课程密切相关的高质量典型案例直接决定着案例教学效果的好坏。案例资源库建设的总原则,应与研究生课程建设的高阶性、创新性、挑战度相统一[10],符合课程本身属性和教学对象特点,紧扣课程教学大纲,与教学目标和教学内容相呼应,充分体现教学的重点和难点。此外,案例资源库的建设还应遵循以下三个特性。
(一) 案例库的规范性
案例库设计与编写不仅要涉及与课程内容密切相关的理论知识点,而且需要设计互动环节,同时案例必须具备完整性和规范性,如案例的组成与架构、形式与内容相一致,避免个别特殊案例引起学生分析理解出现偏差。为了方便查找和实现资源共享,对课程组设计撰写好的案例进行统一编号,由对应的章节、案例来源以及案例产生的先后顺序进行编号。案例组成形式上主要由案例主题、案例内容、案例二维码等组成,阅读者扫码链接到案例来源素材或相关视频内容。选取的案例需紧扣教学目标与内容,达到案例教学预期目标和效果。
(二) 案例库的真实性
随着移动互联、云计算、大数据及自媒体进一步普及,文案资料和视频资料信息获取变得越来越便利和低成本,在网络媒体中搜集素材时,应仔细调研和筛选,特别需要注意所选资料的权威性和真实性,案例库资料最好选用来源于实地调研的真实案例、权威媒体的报道和科研人员在影响力较大的期刊上正式发表的论文、图片和视频。如调研与本课程密切相关的一些重要期刊《农药学学报》、Pest Management Science等。此外,案例的描述应客观、科学严谨,案例在事件描述情节上不得虚构,不能随意篡改或主观臆断,对于不是特别确定的资料信息尽量不要引用。
(三) 案例库的应用性
编撰成册的案例库在课程教学中的应用具有独立性,因此,一个个具体案例编写中既需要突出课程教学内容的重点,又要统筹做到案例教学与课程内容教学目标统一。此外,案例的编写及表现形式应视具体章节的教学内容不同而有所调整,让学生在案例教学中通过表象抓住问题的本质,让案例教学更具有导向性和启发性。案例库的应用,进一步激发学生学习本课程的兴趣,从被动学习转为主动学习,将抽象的、难理解的微观过程与具体的实例联系起来,让知识学习变得简单,让能力提升变成可感知的过程。
二 案例库的建设过程
绿色农药研究与应用技术课程主要介绍绿色农药概念、绿色农药研究与开发的基本程序、先导化合物及其优化、农药生物筛选、天然产物农药的研究与开发、绿色农药作用机理研究、绿色农药的安全评价及其产业化开发、绿色农药的特点及其应用技术等内容。课程内容大体可分为农药化学、工程学、化学生物学和其他四大板块,课程组教师根据课程内容及主讲教师各自的专业特长,将课程内容做成多个模块,每个模块下设置若干个专题,根据专题难易程度设置具体的案例数。
(一) 案例库内容设计
本课程案例库以绿色农药研究与应用技术现有相关案例资源为基础,以课程组教师主持或参与的绿色农药研究与开发相关的科研项目内容为载体,遵循课程组讨论制定的案例库建设原则,进行课程案例库顶层设计,确定案例主题,分组设计优化各具体案例内容。比如课程组先后确定“绿色农药研究与开发的基本原理与程序”“先导化合物发现及其优化”“生物农药多杀菌素创制过程”“生物农药井冈霉素创制与应用”“植物源农药苦皮藤素发现与应用”“阿维菌素生产菌途径工程与合成生物学”“如何利用作用靶标创制新型绿色农药”“绿色农药的安全登记程序及实践”“有机茶园病虫害全程生物防控”和“如何跳出国外专利封锁创制具有我国自主知识产权的农药发明专利”等20个案例。具体见表 1。
(二) 案例库建设流程
紧扣资源利用与植物保护专业硕士人才培养目标和绿色农药研究与应用技术的课程教学目标,设置包括案例主题、资料整理与研究、案例设计、案例编写、案例运用、实施效果反馈和案例库的优化与完善(图1),建设绿色农药研究与应用技术课程教学案例库。案例主题来源于课程组教师主持或参与的绿色农药研发与推广类密切相关的项目,增加农药企业在农药实际生产中存在部分问题的典型案例。同时,部分案例由农药生产车间布置安装工程经验丰富的企业工程师和农药实际应用的一线人员与课程组主讲教师共同编写,以有效解决“产、学、研、用”一体化的教学实践,避免案例库闭门造车,理论与实践不聚焦等突出的问题。将案例库应用于课堂教学实践中,并在教学实践中不断补充优化案例库构成。
(三) 案例库在课程教学中的应用
通过实施绿色农药研究与应用技术案例库建设项目,初步建成了本课程的案例库。我们把案例分为描述型、决策型、确认问题型及概念运用型案例4个类别,并针对上课的内容采用不同形式的课堂案例教学。对于一些具体农药的创制过程案例采用描述型案例进行讲解,例如在讲解多杀菌素创制过程,通过描述型案例可丰富案例的故事型情节,让学生理解农药创制过程中的关键发现、系统性的研究及全球布局的商业性故事,激发同学创新创造的热情。再比如一些案例需要综合分析多个信息,这些信息可能来自于研究过程、生产过程或者市场反馈等,需要综合判断,以实现在绿色农药研究与开发中的关键决策,这需要在案例设计中精心布局、提前设置各个有效信息或迷惑信息,让学生读完案例后,先进行自我决策,分组讨论决策,形成团队(班级)决策,最终由教师和学生共同分析决策形成的过程,引导学生理解农药从科研到市场的商业行为。课堂案例讲授激发了学生学习的主动性和积极性,启迪了学生的创业意识和创新能力。对于相似的案例,学生采用课下自学,以课后作业形式巩固所学知识和内容,从而锻炼学生独立判断能力。
三 案例库的建设成效
(一) 服务课程教学
本课程建成的案例库在专业硕士研究生课堂教学中进行了初步应用,由于前期在本课程案例库建设中,案例选择、内容设置和案例编撰进行了充分的讨论和调研,课程组教师对案例在课堂教学中应用的得心应手,学生对4种类型案例的特点都有了较为清楚的认知,并且能积极参与案例的相关讨论,这种形式的授课极大提高了学生学习的积极性和主动性,有助于其对关键知识的理解掌握和自我认知的提升。从知识的逐一讲解过渡到案例的整体托出,构成了知识的完整性和系统性讲解,一个个独立的案例就是一个个经典的微课,高效精简。
(二) 服务专业建设
本课程教学服务于资源利用与植物保护专业硕士研究生,本专业建设目标是以农业资源高效利用、农作物病虫草等有害生物发生发展规律和控制为主要研究对象,以田间试验为主要研究方法,以有害生物综合治理技术、生物技术为主要手段,以“三农”为主要服务对象,以农业资源优化配置和持续、安全、高效利用为根本任务,要求掌握农作物安全生产技术、农业资源与利用以及植物病虫害绿色综合防控等高新技术,毕业后能够独立从事高层次、综合性农业技术集成推广等工作。结合农业应用性专业建设和本课程性质,我们共收集整理和研讨本专业其他课程的50多个案例,将与本课程密切相关的案例进行梳理,为避免重复和低效劳动,我们整理编撰本课程特有的20个案例,服务本专业的建设,满足了日常的教学工作,达到了强化学科、提高专业建设的要求,增强了学生对专业认知的深度与广度,进而拓展学生在职场中角色快速转换的适应性。