[发明专利]一种基于溯源管理的教学系统和方法

说明书

本发明提出了一种基于溯源管理的教学系统和方法，包括多个学生端、教师端以及服务器；其技术方案在于：多个学生端均按生物生长周期的阶段进行持续的数据采集，直至生物生长周期结束或学习阶段结束，并将各阶段数据存储在服务器中；教师端在所有学生端完成数据采集后，读取生物生长周期中的某一阶段，根据该阶段的数据对所有生物在该阶段的生长情况进行比较，得出比较样本；然后，教师端读取该样本对应的生长阶段的上一个或上几个阶段，直到找到影响该样本的源头因素。本发明利用溯源管理的方法，能够使数据管理方便并且提升教学效果。

技术领域

本发明属于教学系统领域，特别涉及一种针对农林类专业课程而采用的溯源方式教学的系统及方法。

背景技术

众所周知的，植物学、树木学、花卉学、动物学等课程是高等院校农林类专业的重要课程，课程介绍各类生物的种类、形态、分布习性、观赏特性、繁殖、栽培管理等方面的知识，在农林类专业的课程教学中，与生物相关知识的认识与观察是非常重要的教学和研究内容。

农林类专业的技术和实践性突出。如树木花卉识别、土壤分析、植物繁殖与栽培、病虫害识别与防治、设计制图等课程都需要反复的实验与实训学习。

农林类专业的物侯周期性明显。农林类专业知识通常涉及植物、动物等具有生长发育繁殖周期的生物体，如花卉栽培、苗木生产、植物造型、盆景制作、树木花卉识别、病虫害防治等课程都具有显著的物侯周期性。

农林类专业教学与实践的开展对空间和时间要求高。农林类专业的许多教学和实践内容由于有空间和时间的要求，往往难以在课堂上呈现和检验，如树木花卉的识别、栽培与养护技术、植物栽培效果检验等都需要特定的场地和较长的时间才能进行。

农林类专业教学与实践的材料的局限性大。农林类专业的教学与实践材料通常与动植物相关，而动植物的种类成百上千，活体实物体积大造型复杂难以实例化教学，教学材料具有利用率低和不用重复利用的特点，因此在教学与实践应用时的局限性很大。

目前农林类专业在教学方面主要存在以下问题：

教学模式单一，教学手段陈旧，学生参与不够。农林类专业课程大部分采用传统的多媒体教学方式，也建立了线上课程学习资料，但与此相适应的教学模式还不完善。生物种类繁多，学生在学习过程中普遍存在繁琐、难记、易混、易忘等现象。目前课程的教学方法主要是采用PowerPoint、视频和实物观察等多种教学手段相结合的方式，利用校园的生物园、园林植物实验基地等教学实践场所开展理论和实践教学。在学习实践时，通常是学生种植植物并定期拍摄照片，老师通过照片或视频进行教学检查与辅导。

教学内容较为静态和死板，缺少认知体验。诸如动植物生长、病虫害发生等内容均是动态变化的过程，仅仅能够识别某一个时刻的静态特征是不够全面的。学生在课程学习时，仅仅通过图片、视频或实地考察的方式，只能了解到某个时间点的静态知识，很难生动具体的学习到动植物的动态生长过程和同类动植物间的细微差异，极易混淆给学生在记忆和识别不同种类生物造成不少困扰。即便是制作视频形式，也只能满足一段时间内的生物变化过程，难以形成动态、丰富的生物生长全过程的数据，无法全面掌握生物生长全过程的形态、特征、环境。

教学素材种类繁多，缺乏更新机制。农林类专业涉及到的各类动植物相关的教学内容种类繁杂，即使是教师也无法准确掌握所有生物种类和习性特征等，目前尚未出现汇集海量园林相关课程知识的教育信息化平台。教学素材在数据更新上滞后严重，目前课程中各类生物的教学素材主要依赖于教师收集或向第三方采购，例如生物的图片、视频、三维模型及专题数据库等，但这些数据属于阶段性成果数据，没有可持续的更新手段与机制。

由于农林类专业特征、外出参观不便、园林生物校内实训基地建设不完善等因素影响，使得该类课程教学过程还存在以下问题：

1、学生观察生物往往用手工文字记录结合照片的形式记录，时间一长非常杂乱，与生物生长阶段无法关联，数据混乱；