基于微課的翻轉課堂在“植物學”課程教學中的實施

叢 明，李志江，魏 遠，曹 迪，王建發(fā)，闖 壘，鄭 雯

（1.黑龍江八一農墾大學農學院，黑龍江大慶163319；2.黑龍江八一農墾大學食品學院，黑龍江大慶163319；3.南開大學生命科學學院，天津300071；4.黑龍江八一農墾大學生命科學技術學院，黑龍江大慶163319；5.黑龍江八一農墾大學動物科技學院，黑龍江大慶163319；6.黑龍江八一農墾大學黨委宣傳部，黑龍江大慶163319）

基于微課的翻轉課堂在“植物學”課程教學中的實施

（1.黑龍江八一農墾大學農學院，黑龍江大慶163319；2.黑龍江八一農墾大學食品學院，黑龍江大慶163319；3.南開大學生命科學學院，天津300071；4.黑龍江八一農墾大學生命科學技術學院，黑龍江大慶163319；5.黑龍江八一農墾大學動物科技學院，黑龍江大慶163319；6.黑龍江八一農墾大學黨委宣傳部，黑龍江大慶163319）

“植物學”是一門專業(yè)基礎課，教學改革難度較大。為探索有效的教學方法，將重難知識點錄成精短視頻并構建網(wǎng)絡微課平臺，采用課前“信息傳遞”、課中“吸收內化”、課后“鞏固提升”三位一體的翻轉課堂實施教學。結果表明，重構教學流程和優(yōu)化教學環(huán)節(jié)，不但激發(fā)了學生探索興趣，提高了學習效率，提升了教學質量，還培養(yǎng)了團隊協(xié)作能力，基于微課的翻轉課堂值得廣大一線教育工作者推廣。

翻轉課堂；微課；植物學；教學改革

“植物學”是一門重要專業(yè)基礎課，涉及10余個生物專業(yè)，擔負著為相關學科夯實基礎的重要任務，理論與實踐性較強。“植物學”課程包括理論課、實驗課和野外實習3個環(huán)節(jié)。理論課分為2個部分，即植物解剖學和植物分類學，普遍被認為概念抽象繁瑣、內容廣泛枯燥、學生缺乏探索興趣；實驗課和野外實習相對滯后，導致理論與實踐難以結合而出現(xiàn)“斷層”，尤其是植物分類學涉及的物種鑒定不及時。因此，“植物學”教學改革難度大，長期以來難以找到突破口，至今仍普遍采用傳統(tǒng)教學模式進行面對面的垂直信息傳遞，雖然教師在課中利用豐富的動畫和圖片素材以增進教學效果，但是學生缺乏主動性和積極性、動腦動手能力差、師生互動少、理論與實踐脫節(jié)等問題突出。教師布置課后作業(yè)使學生鞏固知識完成內化過程，但是學生課后并未利用有限時間耐心按時完成作業(yè)，未能深刻理解重難知識點，學習效果不理想，導致信息傳遞效率低。因此，亟需一種行之有效的教學模式，通過優(yōu)化教學手段和素材呈現(xiàn)形式，在有限時間內使學生汲取課程精華，同時最大限度地激發(fā)學生求知欲，調動學生的主動性和積極性，最終提高教學質量。全新的教學模式將是“植物學”教學工作有效開展的前提基礎，“植物學”課程改革勢在必行。

翻轉課堂（Flipped classroom或Inverted classroom）是一種新興教學模式，其授課過程在課外，將知識內化過程在課中，為“以學生為中心的教學”提供有效途徑，能真正實現(xiàn)“因材施教”的個性化教學。目前，翻轉課堂已成為研究熱點，備受國內外教育工作者的推崇[1]，是課程改革的大趨勢。微課（Microlecture）是一種基于建構主義的教育思想，是教師針對重難知識點制作的微小課程，由短小精悍的視頻和配套資源組成，能有效激發(fā)學生興趣，使學生精準把握課程精髓。我國在微課資源建設及教學應用方面與國外存在較大差距，國外微課資源網(wǎng)站建設相對完善，并已在教學中收獲諸多經(jīng)驗。

微課與翻轉課堂結合應用的契合點主要體現(xiàn)在3個方面。第一，微課不過于強調教與學的互動，翻轉課堂恰好能增強師生雙向互動。第二，微課的學習方式依據(jù)學生自主需求開展，缺乏師生、生生即時互動，翻轉課堂恰好能與之互補，在課中深入討論，以獲得最佳教學效果。第三，課中實時互動具有即時性和時效性，翻轉課堂恰好能與微課互補產生增效作用，達到最佳教學效果。可見，微課的融入為翻轉課堂教學效果注入新鮮血液，既能促進教育理念、模式、方法、形式、學習方式的改革，又能促使課程本身從目標、內容、組織、策略到實踐發(fā)生本質變化。現(xiàn)階段，我國微課與翻轉課堂結合的研究前期經(jīng)驗匱乏，特別是應用于“植物學”課程的實踐探索較少[2]，亟待探索。研究團隊進行了初步嘗試并取得了一定成效，將實施各環(huán)節(jié)和研究結果給予總結。

1 基于微課的翻轉課堂在“植物學”教學中的實施

針對“植物學”課程特點，將教學設計優(yōu)化為8個步驟，并逐步應用在教學活動中。

1.1 構建課程知識點譜系圖

“植物學”的重點和難點繁多。首先，對某一知識點多元表征信息進行信息組塊設計，避免同一信息分散凌亂的組織形式出現(xiàn)；其次，信息的組織和呈現(xiàn)盡量保持時空鄰近原則，以簡潔、統(tǒng)一、清晰的結構界面展現(xiàn)；再次，運用星級標記方法將重難知識點依次標記顯示重要度，提高學習效率。

1.2 錄制在線學習視頻資源

學生課余時間分散，相比之下微視頻更為適合。微視頻是微課的核心，包括制作在線學習資料和構建網(wǎng)絡微課平臺2個環(huán)節(jié)。微視頻是以某一重點、難點或疑點開展的相關內容呈現(xiàn)，通過提煉精華知識點并將其錄制成精短微視頻（3～10 min），每個微視頻是一個相對獨立的主題，對于整門課程而言亦具有連續(xù)性和完整性。

1.3 構建微課網(wǎng)絡教學平臺

構建包括教師端和學生端的網(wǎng)絡教學平臺尤為重要。教師端具有上傳錄制好的微視頻、文本教材、在線答疑等模塊，還需設計出對應的學習單元、導航菜單和學習路徑，便于檢索；學生端具有觀看課程視頻、文本教材、提交作業(yè)、留言系統(tǒng)、在線測試系統(tǒng)等模塊。另外，還增加習題庫、論壇、在線答疑模塊增強互動性。

1.4 構建在線互動網(wǎng)絡平臺

互動平臺的構建是教師能及時答疑解惑進行實時互動的有效手段。利用時下較為熱門的微信公眾號平臺保證暢通和時效性，教師通過群發(fā)文字、圖片、語音、視頻和圖文5類消息，與學生交流、激發(fā)學生興趣、提升教學效果。另外，互動模塊中遴選相關鏈接，有助于學生對知識的理解并拓寬視野。

1.5 發(fā)布自主學習任務清單

翻轉課堂成功與否的關鍵是學生課前自主學習活動能否執(zhí)行，制約著課中教學活動能否高效進行。教師務必預先設計學習任務清單，使學生明確學習目標、內容、方法和資源，通過網(wǎng)絡互動平臺提前布置給學生。

1.6 優(yōu)化設計課堂活動環(huán)節(jié)

課堂是學生思想火花碰撞的平臺，優(yōu)化課堂環(huán)節(jié)是改革的核心，按照2學時（90 min）計算。

翻轉課堂教學環(huán)節(jié)安排與時間分配見表1。

表1 翻轉課堂教學環(huán)節(jié)安排與時間分配

將2016級農學4班共計56人分成4個小組（7人/組），使其構成競爭關系。每位學生既是參賽者又是評委，通過預先制定的評分標準，學生可以互相提問、打分、小組間的提問，進一步提升學生視角，有效培養(yǎng)良好的團隊協(xié)作能力。教師的角色既是引導者又是點評者，對重難點問題進行針對性講解，深入剖析議題，使學生在已有知識基礎上收獲更多。

1.7 跟進調整課程考核方法

翻轉課堂的實施使傳統(tǒng)的總結性考核評價體系不合時宜，課程考核方法勢必伴隨教學方法的改革進行調整。在教學實踐中增加形成性考核評價方法，即將學生自主學習過程、學習成果展示情況、課堂參與討論程度、課后作業(yè)完成情況、實踐考核各環(huán)節(jié)成績均列入形成性考核評價體系中。

1.8 集成教學效果評價與反饋體系

教學評價是對教學的價值判斷，基于微信的翻轉課堂是否適用于“植物學”，以及如何優(yōu)化教學設計才能發(fā)揮其作用，均需要通過教學效果評價與反饋體系實現(xiàn)。只有基于正確的體系，才能使教師把握學生的認可程度，從中發(fā)現(xiàn)問題并不斷調整教學模式。一方面，評價與反饋的方式主要采用師生座談和試題測試的形式，以了解學生是否適應、存在問題、如何完善教學環(huán)節(jié)，還需進行同行測評、專家測評，進而集成綜合反饋；另一方面，將開展翻轉課堂之后學生的期末考試成績與以往5年的成績比較，分析該教學模式下學生對知識掌握程度，從而發(fā)現(xiàn)和解決問題。

2 研究結果與總結

以黑龍江八一農墾大學2016級農學4班開設的“植物學”課程為試點，探索微課和翻轉課堂教學模式實施效果，結果表明切實可行，具有推廣前景。第一，課程難度適中。“植物學”教學內容以植物形態(tài)解剖學為主，學生利用碎片時間在課前觀看微視頻，能有的放矢地精準掌握教學大綱要求的重難知識點。第二，教學素材資源豐富。學院為翻轉課堂實施提供了強有力的技術支撐平臺，“植物學”作為校級資深精品課程，校網(wǎng)絡平臺為學生提供了豐富的學習資源（教學課件、教案、拓展鏈接），滿足了學生自主個性化學習的一系列需求。第三，學校建有植物標本館，館藏1 000余份植物臘葉標本，為學生提供豐富的實物素材，在植物分類學教學活動中，教師在標本館開展教學，有效解決了理論和實踐“斷層”的難題。

學生問卷調查和反饋情況結果表明，翻轉課堂對于“植物學”的教學是成功的，部分評價摘抄如下：①我是農學院大一學生，微課和翻轉課堂結合的教學模式讓我眼前一亮，我將植物解剖學重難點（如根的初生結構和次生結構）、植物分類學重要科屬識別要點（如菊科、豆科、禾本科）利用課余時間反復觀看微視頻，重復記憶知識點之后，發(fā)現(xiàn)其實不像之前想象的那么難以理解。②我清楚記得我們小組當時討論的話題是“被子植物雙受精”，乍一看議題沒有興趣，然而通過幾分鐘微視頻的觀看，知道了被子植物是當今地球最繁盛的植物類群，雙受精是其獨特的繁殖方式，堪稱“植物的甜蜜之吻和雌雄花朵的浪漫之旅”。這種唯美的比喻使我將難于理解的知識迅速掌握，將平時看枯燥文字和課件的時間大大縮減，提高了學習效率和質量。③我印象最深的是“植物學”實驗課，我們小組以“洋蔥有絲分裂各時期鑒別”為議題，在顯微鏡室即時做洋蔥表皮細胞臨時切片，邊做邊投影到大屏幕示意給其他小組。在茫茫細胞海洋中，根據(jù)微課里教師講的5句口訣找到了最典型的5個細胞，這5句口訣我記憶猶新，“復制合成量加倍（間期），膜仁消失顯兩體（前期），形定數(shù)晰赤道齊（中期），點裂數(shù)加均兩極（后期），兩消兩現(xiàn)重開始（末期）”，我們小組當時一起按照口訣排查細胞，又快又準找到目標，大家都很有成就感，取得了小組最高分的好成績。④在植物分類學學習中，我清楚記得“世代交替”概念，我們小組在植物標本館以平時鮮有關注的一類綠色植物，也是最原始的高等植物苔蘚植物為研究對象，探討了“世代交替”現(xiàn)象。通過對明星植物葫蘆蘚（Funaria hygrometrica）標本的細致觀察，發(fā)現(xiàn)“苔痕上階綠，草色入簾青”原來描述的是苔蘚的配子體，而一根長長的細桿、頂著葫蘆狀孢蒴的結構卻是孢子體，這種2個世代交替出現(xiàn)的現(xiàn)象就是“世代交替”，這激發(fā)了我對植物世界的探索欲，原來如此不起眼的苔蘚廣布世界各地，全草入藥，具有重要的研究價值，或許在今后科研道路上我會向著開發(fā)藥用植物資源的方向努力，我們首先要做的就是共同擔起保護植物多樣性的重任。

3 結語

翻轉課堂教學模式下，學生學習效果顯著優(yōu)于傳統(tǒng)課堂。通過重建教學流程和優(yōu)化教學環(huán)節(jié)實施“植物學”教學，顯著提高了學生自主學習能力、激發(fā)了學生的求知欲，調動了學生熱情和積極性，增加了生生和師生之間的互動、提高了知識內化率、實現(xiàn)了信息的高效傳遞，大幅度提高了教學效果和質量，還培養(yǎng)了團隊協(xié)作精神。可見，在高校專業(yè)課教育改革中，尊重學生的主體地位、以學生為中心的教學模式，能極大發(fā)揮學生主觀能動性和自主思考能力。因此，微課和翻轉課堂因其新穎的融合模式具有應用價值，值得廣大一線教育工作者進一步研究推廣，望此次改革的衍射作用能起到拋磚引玉的作用，提供真實借鑒，為進一步提高“植物學”教學質量貢獻微薄之力。

[1]Jerzy R.Flipped classroom-from experiment to practice[J]. Frontiers in Artificial Intelligence and Applications，2014（4）：565-574.

[2]Gross D，Pietri E S，Anderson G A，et al.Increased preclass preparation underlies student outcome improvement in the flipped classroom[J].CBE Life Sciences Education，2015，14（4）：1-8.◇

Implementation of Flipped Classroom Based on Microlecture in Botany Teaching

CONG Mingyang1，*LI Zhijiang2，WEI Yuan3，CAO Di4，WANG Jianfa5，CHUANG Lei6，ZHENG Wen1
（1.Agronomy College，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing，Heilongjiang 163319，China；2.College of Food Science，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing，Heilongjiang 163319，China；3.College of Life Sciences，Nankai University，Tianjin 300071，China；4.College of Life Science and Technology，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing，Heilongjiang 163319，China；5.College of Animal Science and Veterinary Medicine，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing，Heilongjiang 163319，China；6.Propaganda Department of Party Committee，Heilongjiang Bayi Agricultural University，Daqing，Heilongjiang 163319，China）

As professional basic course，teaching reform of Botany is difficult.To explore effective teaching methods，essence knowledge points are recorded into little video and build network microlecture platform.We adopted“information transfer”before class，“internalized absorption”in class，and“consolidate ascension”after class in the teaching activities，which is trinity flipped classroom.Results show that reconstruction of teaching process and optimization of teaching links not only significantly stimulated interest of students，improved the learning efficiency，increased teaching quality，but also cultivated team cooperation ability.Thus the implementation of flipped classroom based on microlecture in botany teaching is worth popularization and application by front-line education workers.

flipped classroom；microlecture；Botany；teaching reform

G642

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.052

1671-9646（2017）05b-0081-03

2017-04-25

黑龍江八一農墾大學教學研究課題“基于微課的翻轉課堂教學模式在植物學課程中的研究與實踐”（NDJY1606）。

叢明旸（1986—），女，博士，講師，研究方向為植物學、生物多樣性。

*通訊作者：李志江（1977—），男，博士，副教授，研究方向為食品發(fā)酵與釀造。