高等林業院校“植物發育生物學”研究生課程教學的改革探索

(北京林業大學生物科學與技術學院，北京 100083)

高等林業院校“植物發育生物學”研究生課程教學的改革探索

劉小敏 高述民 高宏波

(北京林業大學生物科學與技術學院，北京 100083)

“植物發育生物學”是植物學科研究生的學位課程。針對課程教學中存在的缺少適合的教材、教學內容設置不科學、課程考核方式單一等問題，從教材、教學內容及考核方式3方面探討了“植物發育生物學”課程優化措施：首先應選擇適合林業院校的教材；其次，要設置科學合理的教學內容；第三，應改進考核方式。經過課程優化，提高了學生對知識的運用能力，培養了學生的綜合素質，促進了學生學習的積極性。

林業院校；植物發育生物學；課程優化

植物發育生物學是生物學的前沿學科，是繼分子生物學之后的又一個研究熱點。植物發育生物學以形態學、解剖學、遺傳學、細胞生物學、生物化學及分子生物學等為基礎，通過各種實驗手段，多角度研究植物生長發育的規律及其遺傳調控機理。植物的個體發育從合子開始，通過細胞的增大、分裂和分化，經過胚胎發生、器官形成、營養生長、開花及授粉受精等生命現象，形成一個復雜而有序的過程。這一個體發育過程既受植物個體的基因型所控制，也被其內在遺傳機制與外界環境相互作用所影響。隨著人們對這一過程了解的增多，將有助于人們利用生物技術方法改良農作物。因此，植物發育生物學已成為生命科學領域最吸引人的學科之一。

目前，在植物發育生物學的很多領域，中國科學家的研究成果已經與國際同步。為了緊跟時代步伐，“植物發育生物學”課程內容也要隨之不斷進行優化。筆者認為，對于高等林業院校“植物發育生物學”課程的優化，應在找出不足的基礎上不斷改進，以培養出符合時代要求的植物發育生物學人才。

一、“植物發育生物學”課程教學存在的問題

(一)缺少適合的教材

教材是教師進行教學的主要依據，也是學生獲取系統知識和發展能力的重要工具。從20世紀90年代開始，一些年輕的科學家從國外返回中國，他們利用分子生物學、遺傳學和基因技術來研究植物發育的形態、生理及生物化學過程，使我國的植物發育生物學研究得到了突飛猛進的發展[1]。但是，“植物發育生物學”課程的教材建設卻沒有跟上科技發展的速度，教材內容過于落后，無法滿足學生對知識的需求。雖然國內一些知名高校的學者編寫了植物發育生物學教材，但不同的教材之間知識構架大相庭徑，找不到一本完全適合林業院校的教材。因此，任課教師只能圍繞植物個體發育的熱點問題進行專題教學，這使“植物發育生物學”課程教學內容存在差異，教學重點各不相同，學生無法系統地掌握植物發育生物學的知識，也無法建立植物發育生物學的知識框架。

(二)教學內容設置不科學

“植物發育生物學”課程主要由基礎知識、專題講座及討論3部分內容構成。在前期教學工作中，基礎知識的所占比例達到93%以上，而專題講座與學生討論所占比例不到7%。由此可見，基礎知識所占比重過大，雖然為學生打下了扎實的知識基礎，但是導致其對學科的前沿知識了解得不夠，影響了學生的發展。此外，這種課程內容的設置方式無法調動學生學習的積極性和主動性，導致學生在將來的科學研究中難以充分利用所學知識，產出創新的科研成果。

(三)課程考核方式單一

考試是檢驗學生對所學知識掌握程度的重要手段[2]。“植物發育生物學”課程的考核采取的是單一的開卷考試的方式，評估方式相對簡單，容易使學生產生誤區，認為平時無須多下工夫，只要考前準備好資料，考試時善于翻書查找，便可取得好的成績。單一的開卷考試的方式影響了教學質量和效果。

二、“植物發育生物學”課程教學改革措施

“植物發育生物學”課程開課對象是植物學科的研究生，他們需要將植物的生長機理、基因調控、形態建成等復雜的理論知識盡快吸收、消化并運用到科研實踐當中。因此，面對學生的需求和發展特征，筆者對“植物發育生物學”課程進行了優化探究。

(一)選擇適用于高等林業院校“植物發育生物學”課程教學的教材

教材是教學的基本要素之一，教師的教材觀直接體現其教學觀。作為林業院校的教師必須根據教學的特點和規律，結合專業特色，樹立正確的教材觀和教學觀，選好、編好、用好教材，使其在教學中發揮應有的作用，提高教學效果[3]。因此，林業院校“植物發育生物學”課程教材的選用應遵循3個原則：一是要注重基礎知識與現代研究成果相結合；二是應強調課程知識編排的系統性與連貫性；三是對實例的選擇要具有代表性。教師可以多購買相關教材，進行比較，遴選出講授內容；也可以利用網絡查看國外教材，了解國內外教材的差異；還可以廣泛查閱相關的學術文獻和專業知識，確定適合本校學生使用的教材。

(二)明確課程教學目標

教學目標是教學實踐的方向標，是課堂教學的出發點和歸宿。無論是在教學設計中，還是在教學過程與教學評價中，教學目標應始終作為核心，引導著“教”與“學”的開展。“植物發育生物學”課程的教學目標是要通過學習，使學生掌握生物體從雄配子和雌配子的發生、受精、生長至衰老死亡生命過程中的變化機理和特征。因此，教師在授課過程中應圍繞著這個中心逐步地開展教學。

(三)設置科學合理的教學內容

1.優化傳統課程教學內容

由于“植物發育生物學”課程是為研究生開設的，他們已經完成了本科階段的生物學基礎課程的學習，具有一定生物學知識儲備，因此教學內容應側重于前沿知識的講授，強化專題討論。傳統教學內容中，基礎知識所占比重過大，本著“精簡主干內容，增加專題講座”的總思路，筆者減少了主干部分章節內容，如細胞分化的分子基礎、植物生殖器官的發生和遺傳控制、發育生物學中采用的研究策略等，增加了相應專題內容的比重。需要注意是，教師在授課過程中，既要關注科學熱點問題，又不能偏離課程的教學目標。此外，課程內容的設置要注意邏輯性和系統性。邏輯性是指學科知識之間的內在聯系和邏輯關系等，它有利于學生循序漸進、由淺入深、由表及里地學習、掌握和運用知識，例如植物的胚胎發育要早于營養生長，教師授課時就要注意將植物胚胎發育與基因調控置于植物營養器官的發育之前講述。系統性是指知識結構的完整性和知識點內部的規律性，它對于學生日后勝任本職工作、創新科研成果具有重要的作用。

2.增加相關的前沿技術和科研新進展方面的內容

近些年，植物發育生物學的研究成果日新月異，因此，教師在講授知識的同時，應注重引入當前科學技術的新進展和研究動態，讓學生及時了解當代植物發育生物學的巨大成就和最新發展動態及廣泛的應用前景[4]。教師在授課過程中，既要突出基礎理論，又要展示技術的革新，開闊學生的視野。為了讓學生進一步了解前沿知識，可以聘請專家來介紹他們的最新研究成果。不同專家所研究的領域不同，其所擅長的方向也不同，學生與專家面對面的交流，可以幫助學生開拓科研的新思路，并將學習到的新技術和新方法應用到研究工作當中，使學習與應用相結合，學習與創新相結合，達到學以致用、學用相長的目標。

3.整合課件內容

多媒體課件因呈現內容多，表現力豐富、直觀等原因備受教師青睞，已成為課堂教學的主要手段。“植物發育生物學”的開課形式是由多位教師講述不同章節，因此，每位教師都有自己的多媒體課件，但對他人的多媒體課件不甚了解，導致一些課程內容出現重復講授的現象。比如生物發育的細胞學基礎章節中的細胞分化很容易與植物營養器官發育章節出現內容重復，導致課程內容之間的邏輯性不強。這些現象影響了學生學習的興趣，影響了教學效果。因此，每位授課老師可以先優化自己的多媒體課件，然后進行綜合，建設一個直觀、生動、內容沒有重復的多媒體課件。實踐證明，利用多媒體課件能夠使復雜的問題簡單化，易于學生的理解，加深學生的印象，起到事半功倍的效果。

4.完善網絡課程教學內容

網絡教學平臺能夠突破時空限制，使學生可以自由選擇學習時間、地點及學習內容，為學生的自主性學習提供了極大的便利[5]。因此，應不斷完善網絡教學內容，通過先進的媒體技術，逐步建立有利于學生學習的網絡教學平臺。學生可以隨時從網上下載課件，通過對課件的預習，從整體上把握“植物發育生物學”課程的框架與思路，了解教師講解的線索、課程的重點。由于課件當中含有中英文對照的專業詞匯，不僅可以增加學生對專業知識的認知，無形中還接受了雙語教學，吸納了先進的教育資源[6]。同時，學生在課堂上沒有掌握的內容，可以通過網絡教學平臺補上。

(四)改進課程考核方式

考試的目的不僅是為了了解學生對所學內容的掌握程度，而且要充分調動學生學習的主動性和積極性，激發學生的求知欲和探索欲，培養學生的自學能力和分析、綜合、歸納、總結問題的能力及運用知識的能力。為了進一步提高教學效果，促進學生主動學習，筆者將以往單一的開卷筆試改為開卷筆試、小組專題討論和平時成績相結合的綜合考核形式，并按照5∶3∶2的比例計算總成績。此外，小組專題討論的成績按組內成員實際參與程度給予評定。這種考核形式不僅能考察學生對知識的掌握程度，也能考察學生在試卷中無法表現出的探究性和創新性等方面的綜合素養[7]。

三、“植物發育生物學”課程教學改革的成效

(一)提高了學生對知識的運用能力

前期的“植物發育生物學”課程由于缺乏指導性教材，加上知識點比較多，學生難以消化，影響了學習效果。課程優化后，教師在講授過程中注重提綱挈領、條理清楚、突出要點，使學生能夠抓住課程內容的主線，進行融會貫通，舉一反三。通過調查，大多數學生表示學習“植物發育生物學”課程變得容易了，并能將所學知識應用于科研工作中。

(二)加強了學生綜合素質的培養

麻省理工學院的創始人羅杰斯認為，培養學生專業能力的最有效途徑是教學、研究與關注真實世界問題的結合。“植物發育生物學”課程優化后，增加了專題講座和討論的比例，打開了學生的思路，改變了他們看待問題的方式。一位研究生反映，通過向專家請教，他了解了遺傳分析新方法——集群分離分析方法，將該方法運用到自己的實驗當中，結合基因組測序，找到了目標性狀的控制基因，為他后續實驗的順利開展起到了至關重要的作用。美國科學院院士鄧興旺老師曾來到北京林業大學為學生舉辦“幼苗出土：一場從黑暗走向光明的生死決斷”的講座，使學生了解到幼苗出土這一熟悉的生活現象中蘊藏著深奧的機理。這些課程優化措施對學生綜合素質的培養起到了促進作用，增加了他們就業的優勢和競爭力。

(三)促進了學生學習的積極性

考核方式的改變能更加真實地反映教師的教學效果和學生對知識的掌握程度，形成了從學習過程、專題討論到期末考試定性評價與定量評價相結合的，多角度、多元化的過程性評價體系，從注重“結果”走向注重“過程”。學生不再以最后的開卷考試為最終目標，而是把學習當作一種快樂，在享受中學習知識，并做到了學以致用。教學評價顯示，大部分學生更傾向于現在的考核方式。據統計，近3年來，學生的考試成績相比于之前有所提高，優秀率由原來的11%增加到21%。

[1] XU Z H，CHONG K.Plant developmental biology in china：past，present and future[J].Acta Botanica Sinica，2002，44(9)：1085-1095.

[2] 蘇德榮，尹淑霞.借鑒美國經驗改革我國大學專業課程的考試方式[J].中國林業教育，2014，32(1)：75-78.

[3] 肖全民.關于大學教材的幾點認識[J].中國大學教學，2011(4)：86-87，96.

[4] 金立培，黃學林.發育生物學教學內容的探索與研究[J].中山大學學報論叢，2001，21(5)：7-10.

[5] 韓錫斌，葛文雙，周潛，等.MOOC平臺與典型網絡教學平臺的比較研究[J].中國電化教育，2014(1)：61-68.

[6] 李靜，白素蘭.發育生物學探究式教學探討[J].遺傳，2009，31(12)：1273-1277.

[7] 戴忠民.淺談提高發育生物學教學效果的途徑[J].安徽農學通報，2008，14(20)：139-140.

(責任編輯 王 偉)

北京林業大學2015年研究生課程建設項目——“植物發育生物學”課程建設，項目編號HXKC15038；國家青年基金項目“植物FtsZ的功能及其進化”，項目編號31501090；國家自然科學基金項目“北京林業大學生物學基地建設”，項目編號J1103516。