基于SPOC的设施园艺学教学课程设计的研究
赵文超 王绍辉 郝敬虹 陈青君 董清华
摘要：SPOC定位于将传统填鸭式教学变为“以学生为中心”的主动式自发学习。目前，全国农林院校的设施园艺学SPOC课程设计及建设仍然处于起步阶段，本文从课程建设、内容设计、课程考核、面临的问题及解决对策等方面介绍并分析了北京农学院“设施园艺学”SPOC课程的建设，为在线课程的进一步优化建设以及改革提供借鉴。
关键词：设施园艺学 SPOC 课程设计 问题对策
中图分类号：S6- 0 文献标识码：A
设施园艺已经是我们农业的重要组成部分，其在整个农业所占比重逐年增加。消费者所享用的越来越多种类的园艺产品，很大程度上都归功于农业设施的不断发展、创新。设施园艺学是农林院校园艺专业本科生的专业必修课程，也是农学类专业的选修课程，其结合了数学、物理学、化学、气象学、测量学、农业建筑学、植物生理学、农业化学等的基础知识，运用其基本理论及基本方法，对园艺设施的类型、结构、性能、应用，设施环境及调控，设施覆盖材料种类及应用，以及设施规划设计与建设等内容进行深入地学习。通过该课程的学习，学生结合园艺植物栽培学、育种学，可以提高园艺专业学生理论基础和实践能力。
目前，课堂授课的效果差强人意，主要影响因素可能是以下两点：第一，课堂授课方式落后，仍然以学生预习、课堂授课、课后复习、实验实践为主线，课中以PPT和板书结合的模式。“设施园艺学”覆盖学科面广，知识内容看似简单，理解起来实则十分困难。比如，温室环境调控章节涉及到物理、化学、气象学、植物生理学，学生很难在课堂里有限的时间将所讲知识消化吸收。第二，一个普遍问题，大学授课学生上课专注度的问题。
造成这个问题的原因很多，不同的课程可能原因也不同。以设施园艺为例，我们分析主要有如下两个因素：第一，学生对知识的理解困难，导致丧失学习兴趣；第二，无问题驱动，导致学生听课积极性不够。因此，如何解决目前的这些问题，就是解决学生学习设施园艺学的关键所在。
SPOC（small private online course，小规模限制性网络課程） 作为后MOOC 时代代表性的一种在线课程类型，具有集约、小众、线上线下交互、有针对性、将传统教学和在线学习有机融合等特点，受到广大教师和学生的普遍认可[1-3]。这种新的教学模式，真正实现从“以教师为中心”到“以学生为中心”的教学革新，一直是广大教师努力探索的方向。为了克服上述问题，提高教学质量，笔者针对本专业学位课程《设施园艺学》，建立了在线课程《设施园艺学导论》，为学生提供课前视频、习题集等传统课程材料，同时也在网站提供了交互性答疑讨论论坛（见图1），并为学生与教师建立学习社区，让学生在共同学习目标、学习兴趣和先备知识的驱使下组织起来建设SPOC 在线课堂，用以克服以往模式单一、学生学习兴趣低的问题[4]。
1 设施园艺学SPOC课程（《设施园艺学导论》）建设
1.1课程简介
设施园艺导论主要介绍了设施园艺在国民经济中的作用，设施园艺在美丽乡村建设、休闲农业中的应用，同时引导学生对园艺设施的类型、结构、性能、应用，设施环境及调控，设施覆盖材料种类及应用，以及无土栽培的应用、设施果树及食用菌设施栽培技术等内容初步学习。通过该课程的学习，为设施园艺学的课堂学习引领兴趣、打下基础。
1.2课程章节介绍
SPOC课程共分五个章节，每章视频长度约为20分钟，包含3到4个视频：第一章，设施农业在国民经济中的作用。主要介绍园艺设施发展的现状及前景，使学生了解园艺设施在园艺生产及国民经济中的重要地位；第二章，园艺设施类型、功能及应用。介绍各种园艺设施的类型及其结构与性能，尤其是塑料大棚和温室的结构和性能特点，使学生了解各类设施在园艺生产中的应用；第三章，家庭种菜无土栽培技术。以无土栽培基质类型、营养液管理为核心，主要介绍其无土栽培基质的特性及其应用、无土栽培的类型，营养液的配置原理及管理技术等；第四章，温室设施及休闲农业。以休闲农业为对象，主要介绍设施在休闲农业、乡村旅游的应用以及未来的发展趋势；第五章，设施食用菌栽培。在认识食用菌种类和设施类型的基础上，重点介绍了草腐型食用菌-双孢蘑菇及其工厂化栽培模式，木腐型食用菌的典型代表-金针菇的工厂化模式，平菇和香菇的设施栽培模式。
2 设施园艺学SPOC课程学习与考核方法
设施园艺学SPOC课程作为设施园艺学的先导，以学生线上自主学习为主，线上讨论、线下或线下答疑为辅的学习模式。学生首先在“播客单元”里完成视频的观看学习（10分），再到“课程作业”里完成相应的作业（10分）。如果学生对所学知识存在疑问，可以在“答疑讨论区”提出问题，由其他学生回答或老师回答（10分），以上所有部分共计30分。然后，进行在线测试，测试题目将从题库中随机抽取，在规定的时间内完成（60分）。最后，到“课程问卷区”和“研究性教学”进行拓展学习与讨论（10分），以上所有共计100分。 “课程问卷区”还包含了对课程的意见以及建议，从学生视角提出的问题，往往是教师所忽略的问题，有利于课程的长期建设和发展。
有了线上学习的基础，提供给学生们充分的消化吸收知识的时间，也为接下来的设施园艺学的课堂授课打下了基础。学生们在线上没有解决的问题，最后带到线下课堂上来，进行课堂讨论，此阶段要求所有学生以小组为单位进行充分的讨论，甚至辩论，可以极大地提高学生的学习积极性和课堂专注度，也为翻转课堂奠定了基础。
3 设施园艺学SPOC的教学过程成功经验、尚存问题及解决办法
3.1 成功经验
设施园艺学SPOC让学习从以“老师为中心”变为以“学生为中心”，依托现有的线上课程虽然仅可以做到“部分课堂翻转”，但是效果已经非常明显。这种课堂的意义在于将授课时间由课堂延伸到课外，学生消化知识的时间拉长，让其吸收得更充分。“课外学习-衍生问题-问题驱动课堂讨论-最终得到答案”这种模式提升了学生们的课堂参与度，让绝大多数学生真正变为课堂主角，点燃了学生的热情和学习积极性。角色互换后，对教师的挑战是巨大的。这种教学模式可以让教师了解学生的思维方式，对问题的理解深度，要求教师根据情况迅速调整教学方式、方法。因此，这种教学方式更像是一面镜子，可以让教师发现自己教学的不足、甚至缺陷，最终达到教学相长。
SPOC每段视频的播放时间为7-8分钟，合理地利用了学生的碎片化时间进行学习。8分钟的时间内学生精力可以高度集中，学习效果得到极大地提升。学生获得碎片化的信息，在课堂中由老师负责进行系统性地链接，更有利于学生对知识的理解和应用。
3.2 面临问题及对策
3.2.1学生适应新模式的问题
学生经过十几年的学习已经适应填鸭式的教学模式，突然改变学习方式，短时间必然难以适应。教师也面临同样的窘境。因此，双方都需要一个磨合过程，不可操之过急。教师可以先从部分翻转开始，慢慢积累，最后彻底翻转。或者，一直采用部分翻转模式也未尝不可，因为并不是所有课程内容都适合彻底翻转。部分翻转的方式更有利于学生在短期内接受。
3.2.2教师工作量和学生学时数增加及评价问题
在线课程无疑给任课老师增加巨大的额外工作，包括在线答疑、互动等。这对于担负教学、科研甚至行政任务的老师来说是一个巨大的挑战，如何平衡有限的时间是个棘手的问题。一个可行的方式是，选择合适的同学（研究生或高年级同学）作为课程助教，分担一部分任务，例如在线作业批改等。SPOC需要大量的线上视频学习、线上互动和查阅资料完成线上作业，整个的教学工作量和学时数都无法用现行的教学评价体系加以衡量，如何将线上的工作量（学时）折算为线下工作量（学时）同样是一个严峻的问题。
3.2.3教学模式硬件配套问题
“SPOC+翻转课堂”的交互型教学模式，不同于传统的上课形式。需要的是自由的课堂讨论模式，传统的教室无法满足这种需求。因为课桌固定，讨论分组困难，讨论不能自由充分，无法充分发挥翻转课堂的优势。同时，传统的单一的黑板可能也无法满足多个讨論组的需要，建议合理的翻转课堂应配备多块可移动白板以及可移动桌椅。
3.2.4翻转课堂教学班人数问题
翻转课堂最大人数限量不应超过30人每班，否则无法使人人都参与其中。人数太多，总会有同学浑水摸鱼，影响讨论的参与度。然而，教学班的人数往往受限于师资力量，教师个人能做的改善空间并不大。
3.2.5在线测试存在抄袭问题
部分同学线上学习存在敷衍、应付态度，对于在线测试存在抄袭他人答案现象。对于此现象无法杜绝，只能采取尽量减少客观题，增加主观题的方式。并通过技术手段，禁止复制粘贴。如果存在雷同答案双方都记零分的处理方式。
3.2.6课堂讨论问题设置
此环节应避免设施有固定答案和书本上容易找到答案的题目，提升题目难度，甚至是开放性题目，无标准答案，目的旨在提高学生讨论参与度。在讨论、辩论中，提升学生对问题的理解深度，加深学生对知识点的理解，增强学生对知识的运用能力。
4 展望
“SPOC线上深度学习模式”+“SPOC线下翻转课堂课程建设模式”的教学过程，符合高等教育课程建设规律和学生身心发展规律[5]，值得大学教师深入研究、探讨交流。设施园艺SPOC课程的建设各个高校目前都处于积极的探索过程中，尚没有系统的、统一的、成熟的、可以借鉴的在线开放课程模式和质量保障体系。因此，高等教育农林高校同学科之间的交流尤为重要，此篇文章作为笔者对设施园艺教学的一点感悟，望能引起同行的反响和共鸣，以促进园艺教学的进一步发展，为中国农业的可持续发展贡献力量。
参考文献：
[1] 于爽，赵玥琪，郝婧玮，李艳萍.基于慕课的植物学教学理论与实践探究[J].黑龙江教育（理论与实践），2015（12）：75- 76.
[2] Lockhart BJ， Capurso NA， Chase I， Arbuckle MR ， T ravis MJ， Eisen J， R oss DA. The use of a small private online course to allow educators to share teaching resources across diverse sites： The future of psychiatric case conferences[J] Academic Psychiatry， 2017， 41（1）： 81- 85.
[3] Morris J， Brown S. The up side of upside down： National CDE study shows flipped classrooms are on the rise [EB/OL]. 2013， http：//www. sonicfoundry.com/Flipped Webinar.
[4] 于 威，代 琦，全滟平，吴月红，张海花，盛 清.SPOC 教学法在细胞生物学教学中的应用[J].管理观察（教育管理），2017（35）：118- 119.
[5] 冀芦沙，张扬.基于MOOC/SPOC的地方高校生物化学在线开放课程建设[J].生命的化学，2017，37（5）：867- 871.
摘要：SPOC定位于将传统填鸭式教学变为“以学生为中心”的主动式自发学习。目前，全国农林院校的设施园艺学SPOC课程设计及建设仍然处于起步阶段，本文从课程建设、内容设计、课程考核、面临的问题及解决对策等方面介绍并分析了北京农学院“设施园艺学”SPOC课程的建设，为在线课程的进一步优化建设以及改革提供借鉴。
关键词：设施园艺学 SPOC 课程设计 问题对策
中图分类号：S6- 0 文献标识码：A
设施园艺已经是我们农业的重要组成部分，其在整个农业所占比重逐年增加。消费者所享用的越来越多种类的园艺产品，很大程度上都归功于农业设施的不断发展、创新。设施园艺学是农林院校园艺专业本科生的专业必修课程，也是农学类专业的选修课程，其结合了数学、物理学、化学、气象学、测量学、农业建筑学、植物生理学、农业化学等的基础知识，运用其基本理论及基本方法，对园艺设施的类型、结构、性能、应用，设施环境及调控，设施覆盖材料种类及应用，以及设施规划设计与建设等内容进行深入地学习。通过该课程的学习，学生结合园艺植物栽培学、育种学，可以提高园艺专业学生理论基础和实践能力。
目前，课堂授课的效果差强人意，主要影响因素可能是以下两点：第一，课堂授课方式落后，仍然以学生预习、课堂授课、课后复习、实验实践为主线，课中以PPT和板书结合的模式。“设施园艺学”覆盖学科面广，知识内容看似简单，理解起来实则十分困难。比如，温室环境调控章节涉及到物理、化学、气象学、植物生理学，学生很难在课堂里有限的时间将所讲知识消化吸收。第二，一个普遍问题，大学授课学生上课专注度的问题。
造成这个问题的原因很多，不同的课程可能原因也不同。以设施园艺为例，我们分析主要有如下两个因素：第一，学生对知识的理解困难，导致丧失学习兴趣；第二，无问题驱动，导致学生听课积极性不够。因此，如何解决目前的这些问题，就是解决学生学习设施园艺学的关键所在。
SPOC（small private online course，小规模限制性网络課程） 作为后MOOC 时代代表性的一种在线课程类型，具有集约、小众、线上线下交互、有针对性、将传统教学和在线学习有机融合等特点，受到广大教师和学生的普遍认可[1-3]。这种新的教学模式，真正实现从“以教师为中心”到“以学生为中心”的教学革新，一直是广大教师努力探索的方向。为了克服上述问题，提高教学质量，笔者针对本专业学位课程《设施园艺学》，建立了在线课程《设施园艺学导论》，为学生提供课前视频、习题集等传统课程材料，同时也在网站提供了交互性答疑讨论论坛（见图1），并为学生与教师建立学习社区，让学生在共同学习目标、学习兴趣和先备知识的驱使下组织起来建设SPOC 在线课堂，用以克服以往模式单一、学生学习兴趣低的问题[4]。
1 设施园艺学SPOC课程（《设施园艺学导论》）建设
1.1课程简介
设施园艺导论主要介绍了设施园艺在国民经济中的作用，设施园艺在美丽乡村建设、休闲农业中的应用，同时引导学生对园艺设施的类型、结构、性能、应用，设施环境及调控，设施覆盖材料种类及应用，以及无土栽培的应用、设施果树及食用菌设施栽培技术等内容初步学习。通过该课程的学习，为设施园艺学的课堂学习引领兴趣、打下基础。
1.2课程章节介绍
SPOC课程共分五个章节，每章视频长度约为20分钟，包含3到4个视频：第一章，设施农业在国民经济中的作用。主要介绍园艺设施发展的现状及前景，使学生了解园艺设施在园艺生产及国民经济中的重要地位；第二章，园艺设施类型、功能及应用。介绍各种园艺设施的类型及其结构与性能，尤其是塑料大棚和温室的结构和性能特点，使学生了解各类设施在园艺生产中的应用；第三章，家庭种菜无土栽培技术。以无土栽培基质类型、营养液管理为核心，主要介绍其无土栽培基质的特性及其应用、无土栽培的类型，营养液的配置原理及管理技术等；第四章，温室设施及休闲农业。以休闲农业为对象，主要介绍设施在休闲农业、乡村旅游的应用以及未来的发展趋势；第五章，设施食用菌栽培。在认识食用菌种类和设施类型的基础上，重点介绍了草腐型食用菌-双孢蘑菇及其工厂化栽培模式，木腐型食用菌的典型代表-金针菇的工厂化模式，平菇和香菇的设施栽培模式。
2 设施园艺学SPOC课程学习与考核方法
设施园艺学SPOC课程作为设施园艺学的先导，以学生线上自主学习为主，线上讨论、线下或线下答疑为辅的学习模式。学生首先在“播客单元”里完成视频的观看学习（10分），再到“课程作业”里完成相应的作业（10分）。如果学生对所学知识存在疑问，可以在“答疑讨论区”提出问题，由其他学生回答或老师回答（10分），以上所有部分共计30分。然后，进行在线测试，测试题目将从题库中随机抽取，在规定的时间内完成（60分）。最后，到“课程问卷区”和“研究性教学”进行拓展学习与讨论（10分），以上所有共计100分。 “课程问卷区”还包含了对课程的意见以及建议，从学生视角提出的问题，往往是教师所忽略的问题，有利于课程的长期建设和发展。
有了线上学习的基础，提供给学生们充分的消化吸收知识的时间，也为接下来的设施园艺学的课堂授课打下了基础。学生们在线上没有解决的问题，最后带到线下课堂上来，进行课堂讨论，此阶段要求所有学生以小组为单位进行充分的讨论，甚至辩论，可以极大地提高学生的学习积极性和课堂专注度，也为翻转课堂奠定了基础。
3 设施园艺学SPOC的教学过程成功经验、尚存问题及解决办法
3.1 成功经验
设施园艺学SPOC让学习从以“老师为中心”变为以“学生为中心”，依托现有的线上课程虽然仅可以做到“部分课堂翻转”，但是效果已经非常明显。这种课堂的意义在于将授课时间由课堂延伸到课外，学生消化知识的时间拉长，让其吸收得更充分。“课外学习-衍生问题-问题驱动课堂讨论-最终得到答案”这种模式提升了学生们的课堂参与度，让绝大多数学生真正变为课堂主角，点燃了学生的热情和学习积极性。角色互换后，对教师的挑战是巨大的。这种教学模式可以让教师了解学生的思维方式，对问题的理解深度，要求教师根据情况迅速调整教学方式、方法。因此，这种教学方式更像是一面镜子，可以让教师发现自己教学的不足、甚至缺陷，最终达到教学相长。
SPOC每段视频的播放时间为7-8分钟，合理地利用了学生的碎片化时间进行学习。8分钟的时间内学生精力可以高度集中，学习效果得到极大地提升。学生获得碎片化的信息，在课堂中由老师负责进行系统性地链接，更有利于学生对知识的理解和应用。
3.2 面临问题及对策
3.2.1学生适应新模式的问题
学生经过十几年的学习已经适应填鸭式的教学模式，突然改变学习方式，短时间必然难以适应。教师也面临同样的窘境。因此，双方都需要一个磨合过程，不可操之过急。教师可以先从部分翻转开始，慢慢积累，最后彻底翻转。或者，一直采用部分翻转模式也未尝不可，因为并不是所有课程内容都适合彻底翻转。部分翻转的方式更有利于学生在短期内接受。
3.2.2教师工作量和学生学时数增加及评价问题
在线课程无疑给任课老师增加巨大的额外工作，包括在线答疑、互动等。这对于担负教学、科研甚至行政任务的老师来说是一个巨大的挑战，如何平衡有限的时间是个棘手的问题。一个可行的方式是，选择合适的同学（研究生或高年级同学）作为课程助教，分担一部分任务，例如在线作业批改等。SPOC需要大量的线上视频学习、线上互动和查阅资料完成线上作业，整个的教学工作量和学时数都无法用现行的教学评价体系加以衡量，如何将线上的工作量（学时）折算为线下工作量（学时）同样是一个严峻的问题。
3.2.3教学模式硬件配套问题
“SPOC+翻转课堂”的交互型教学模式，不同于传统的上课形式。需要的是自由的课堂讨论模式，传统的教室无法满足这种需求。因为课桌固定，讨论分组困难，讨论不能自由充分，无法充分发挥翻转课堂的优势。同时，传统的单一的黑板可能也无法满足多个讨論组的需要，建议合理的翻转课堂应配备多块可移动白板以及可移动桌椅。
3.2.4翻转课堂教学班人数问题
翻转课堂最大人数限量不应超过30人每班，否则无法使人人都参与其中。人数太多，总会有同学浑水摸鱼，影响讨论的参与度。然而，教学班的人数往往受限于师资力量，教师个人能做的改善空间并不大。
3.2.5在线测试存在抄袭问题
部分同学线上学习存在敷衍、应付态度，对于在线测试存在抄袭他人答案现象。对于此现象无法杜绝，只能采取尽量减少客观题，增加主观题的方式。并通过技术手段，禁止复制粘贴。如果存在雷同答案双方都记零分的处理方式。
3.2.6课堂讨论问题设置
此环节应避免设施有固定答案和书本上容易找到答案的题目，提升题目难度，甚至是开放性题目，无标准答案，目的旨在提高学生讨论参与度。在讨论、辩论中，提升学生对问题的理解深度，加深学生对知识点的理解，增强学生对知识的运用能力。
4 展望
“SPOC线上深度学习模式”+“SPOC线下翻转课堂课程建设模式”的教学过程，符合高等教育课程建设规律和学生身心发展规律[5]，值得大学教师深入研究、探讨交流。设施园艺SPOC课程的建设各个高校目前都处于积极的探索过程中，尚没有系统的、统一的、成熟的、可以借鉴的在线开放课程模式和质量保障体系。因此，高等教育农林高校同学科之间的交流尤为重要，此篇文章作为笔者对设施园艺教学的一点感悟，望能引起同行的反响和共鸣，以促进园艺教学的进一步发展，为中国农业的可持续发展贡献力量。
参考文献：
[1] 于爽，赵玥琪，郝婧玮，李艳萍.基于慕课的植物学教学理论与实践探究[J].黑龙江教育（理论与实践），2015（12）：75- 76.
[2] Lockhart BJ， Capurso NA， Chase I， Arbuckle MR ， T ravis MJ， Eisen J， R oss DA. The use of a small private online course to allow educators to share teaching resources across diverse sites： The future of psychiatric case conferences[J] Academic Psychiatry， 2017， 41（1）： 81- 85.
[3] Morris J， Brown S. The up side of upside down： National CDE study shows flipped classrooms are on the rise [EB/OL]. 2013， http：//www. sonicfoundry.com/Flipped Webinar.
[4] 于 威，代 琦，全滟平，吴月红，张海花，盛 清.SPOC 教学法在细胞生物学教学中的应用[J].管理观察（教育管理），2017（35）：118- 119.
[5] 冀芦沙，张扬.基于MOOC/SPOC的地方高校生物化学在线开放课程建设[J].生命的化学，2017，37（5）：867- 871.
