新農科背景下雨課堂混合式教學模式探究

姚立蓉 汪軍成 司二靜 楊 軻 孟亞雄 馬小樂 王化俊

摘 要：植物生物技術是高等院校植科類專業的骨干課程之一，該課程是理論與應用實踐并重的學科。以甘肅農業大學開展的《植物生物技術》為例，剖析了該門課程現存的課程學時偏少，學生積極主動性差，考核手段單一等問題。根據現代農業對創新型，應用型和復合型人才的需求，分別從合理安排知識結構，高效組織課堂教學，教學方式的改革與創新，加強實踐教學及建立合理的成績評定系統等方面進行詳細闡述，旨在為切實提高植物生物技術課程的理論與實踐教學質量，教學效率，培養新農科背景下的綜合型人才奠定基礎。

關鍵詞：高等院校;應用型;實踐教學;教學效率

中圖分類號：G642.4 ?文獻標識碼：A ?文章編號：1673-260X（2021）05-0100-04

隨著信息化教學的廣泛開展，信息化技術已成為教師和學生之間傳播信息的主要載體，能有效地促進教師與學生之間的互動和知識的傳遞[1]。在傳統課堂教學中，學生課上的重要任務是聽課和記筆記，在課下時間進行練習，造成學生課堂學習效果難以評估[1]。近幾年很多教學設備為其提供了輔助支撐，由學堂在線與清華大學在線教育辦公室共同研發的“雨課堂”就是其中之一。“雨課堂”是連接師生溝通互動的智能終端，可有效地將課前-課上-課后的每個環節賦予全新的體驗，最大限度地推動高等院校教學與改革體系。甘肅農業大學鼓勵教師充分利用信息化教學資源，推進教學方式和教學手段的變革，打造“金課”，培養學生主動學習能力，提高教學質量，啟動混合課程立項建設等工作。“雨課堂”被優先引入教師教學過程之中，豐富混合式教學內容，在課外預習與課堂教學之間建立溝通橋梁，讓課堂互動永不下線。同時，教師可以將帶有MOOC視頻、習題、語音和課前預習課件等推送到學生手機，師生溝通及時反饋，課堂上可隨時掌握學生的出勤，實時答題，彈幕互動，課下及時聯系和溝通，為傳統課堂教學師生互動提供了良好的解決方案。

為了適應科技發展和社會市場對人才需求的改變，高等農業院校傳統的農學專業正在實現向植物科學技術專業轉變，以結合新理論、新方法實現學科之間的融合。因此，植物生物技術已成為高等農業院校農科類各專業本科生必修的一門基礎公共課。該課程是在植物組織培養和現代生物技術概論等學科基礎上發展起來的一門重要的生物技術科學，其涉及的相關技術為植物科學領域的發展起到關鍵作用[2，3]。進行生物技術育種是確保糧食安全、提高農產品產量、緩解人口劇增與土地銳減之間矛盾和提高農業國際競爭力的重要途徑[4]。植物生物技術課程的首要任務是將生物技術應用于植物（尤其是農作物），包括植物組織培養技術、細胞工程、基因工程等多種生物技術，注重細胞培養、基因克隆和分子育種等方面的知識的綜合。可見該課程覆蓋內容廣泛，重難點較多，理論深度較大，實踐性很強，要求學生在全面掌握理論知識的同時，必須能將所學知識應用到生產實踐中，開辟植物遺傳研究和分子育種的新領域。采用信息化輔助設備對植物生物技術課程進行創新混合式教學，是培養學生的創新能力和動手實踐能力的必要條件[5]。基于植物生物技術在新農科背景下的重要性，結合甘肅農業大學實際情況，我們幾年來對植物生物技術教學體系進行了改革，并從整體角度構建全面的雨課堂教學評價指標體系，本文就“雨課堂”在植物生物技術中的混合式教學模式進行探究，為便捷、高效地完成植物生物技術課程的教學及過程性考核提供參考。

1 植物生物技術教學中存在的問題

1.1 課程理論內容較多，融入的實踐學時偏少

甘肅農業大學植科類各專業使用的教材是張獻龍教授主編的“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材《植物生物技術》[6]。該教材把植物細胞培養、基因克隆及分子標記輔助選擇育種緊密聯系在一起，涉及面廣，內容豐富，重難點較多，實踐性較強。但是，由于近年來在本科教學改革中增加了大量選修課程，使得各專業課程學時在一定程度上受到了壓縮，實踐課學時也相應地縮短，尤其是教學大綱中規定此門課的實驗課學時僅為8學時，只涉及植物組織培養和農桿菌介導的植物遺傳轉化等方面的內容，知識覆蓋面較狹窄，這樣在有限的課堂內只能以重點理論知識為主，融入的實踐教學甚少，多門課程不能很好的交叉學習，學生很難接觸到一些新理論、新方法和新技術，造成教師教學難度大，學生不愿意認真聽課的尷尬局面，顯然對培養學生的綜合學習、實踐和創新能力都不利[7]。因此，如何合理安排理論課教學內容，確定實驗課學時和實踐教學的核心內容，并體現出課程內容的專業性、實用性及前沿性，是當前高等學校專業課教學的重要挑戰之一。

1.2 學生基礎知識薄弱，學習的積極主動性差

近幾年，高等學校因擴大招生，使得錄取分數線降低，學生數量大幅度上升，學生的基礎知識層次不齊，接受新知識的能力有差異。植物生物技術是一門綜合性很強的學科，如果前期學習過程中知識點掌握不好，在后期的學習課程中難度就會加大。特別是第二部分植物基因工程是基于植物組織培養技術基礎，涵蓋的內容較多而且較抽象，如果學生沒有較好的基礎知識，就會導致學生對該部分內容的理解難度加大。此外，該部分內容實驗課學時僅僅2個學時，相關實驗知識的講解和拓展聯系不能充分體現，學生只是機械般的按照實驗指導課本及老師講解的操作步驟進行實驗，前后內容和各學科之間內容不能有效地結合，實驗報告的完成質量較低，無法全面地對實驗結果進行對比和討論分析，這樣就不能很好地鍛煉學生分析問題和解決實際問題的能力，而是僅限于實驗課堂中老師的講解與學生被動地操作，使得學生的創新思維下降，學習枯燥乏味，當遇到一些實際問題，往往表現出不知所措，容易養成學生的思想不積極，主動性不強的習慣，最終造成學生更注重如何應付考試，而不是真正地掌握所學知識，這嚴重脫離當今高等院校以培養應用實踐型人才為主體的需求和發展趨勢[8]。

1.3 考核手段單一，缺少階段性測試

目前，雖然甘肅農業大學專業類課程考核實行過程性考核，但是考核手段仍然很單一，大多數情況采用出勤、課堂討論、實驗報告、期中考試和期末考試的綜合成績考評，這種考核方式只側重學生對理論知識的理解，缺少階段性測試，考試題型一致，重難點不變。對于平時不主動學習的部分學生，為應付期末考試，考試前往往是對歷年試題死記硬背，考前突擊。這樣學生對課程知識的理解和掌握就比較困難，并且不能利用所學的相關知識解決實際的問題。平時的課堂表現很難定量評價學生的掌握情況，綜合考核成績難以準確體現學生學習效果，最終不足以科學考查學生的創新思維、個性體現和綜合素質。同時，實踐教學是農學類課程的重要環節，注重考查學生的操作能力，但是實驗教學環節考核方式只是實驗報告，過程性考核缺失，這樣難以挖掘學生的學習興趣，且學生的自主學習能力受到了限制，導致教師在合理安排教學內容方面得不到有效反饋，進一步影響教學質量的提升。

2 植物生物技術課程改革理念與創新

2.1 優化教學內容，合理安排知識結構

鑒于植物生物技術在目前教學中存在的問題，首先應在教學內容方面做出適當的調整，植物生物技術理論課程教學內容的第一部分主要包括植物組織培養技術和植物細胞工程，是根據前人的研究經驗，模擬植物的自然生長環境，例如在組織培養的各個階段對培養基成分和外植體類型的選擇等，這部分知識學生很難抓住重點。該部分內容應該安排相關的實驗，讓學生在操作過程中領悟實驗技巧和一些注意事項，最后對實驗結果進行分析總結，這樣可加深對該部分內容的理解，達到真正掌握的目的。植物生物技術理論課程教學內容的第二大部分是該課程的核心內容，其與分子生物學聯系緊密，需要具有生物化學，微生物學，分子生物學，細胞生物學，遺傳學和植物生理學等知識[6]。這就需要借助相關混合式教學用具，系統地將多門學科知識點聯系起來。更重要地是，植物生物技術的知識更新較快，面對這些更新，教師首先自己要充分掌握這方面的內容，然后將這些內容有機的融入教學環節中，選擇性地講解給學生。一些新的內容，多來自于英文文獻，還要求教師具備一定的專業英語基礎，同時也掌握學生的專業英語水平，而學生對講課過程中的英文幻燈片很不適應，雖然教師進行了詳細的講解，但是學生的接受效果仍不明顯，這就需要教師將授課內容課前通過雨課堂推送，使得學生提前做好預習工作，在課堂中的接受效率就會明顯提高。

2.2 高效組織課堂教學，調動學生的學習積極性

搭建良好的師生關系是高效率地組織課堂教學，創造輕松活躍課堂氣氛的有力保障。在平時的課堂教學中，師生之間應增加一些互動環節，善于提出能夠激勵學生的問題，引導學生進入問題的本質，培養學生勇于提出問題和解決問題的習慣，在實際操作的過程中啟發學生獲取新知識。主要是任課教師應該嚴格把握課堂教學內容，凝練知識點。對于一些不重要的內容，課堂上點到就可以，課后通過雨課堂，學生自主學習。但是對于重點內容，教師應該詳細整理出來，并結合生產實踐，組織好課堂授課方式及講解內容。例如，第十三章，分子標記輔助育種，屬于作物遺傳育種課程內容的特有范疇，從技術上講，只是基因工程技術內容的延伸，難度不大，因此在講解的過程中點到就可以，而對于基因工程的內容，是重難點且比較抽象，教師應該采用靈活多樣的教學方式，幫助學生對抽象內容進行理解，增加學生的學習興趣。目前，網絡上關于生物新技術的內容很多，且形式多樣，這些知識應課前通過雨課堂的形式推送給學生，讓學生對整個內容有大體了解，課堂上對教師的授課和學生的掌握都有很大的幫助。課后鼓勵學生自己動手，帶著問題進行復習尋找答案。同時，教師應鼓勵學生積極主動參加社會實踐活動，加深對課程知識的理解。除此之外，教師應建立一個完整的考核方案，完善的考核方案不僅能夠培養學生的積極主動性，而且還可以督促學生努力學習，提升自己運用專業知識解決實際問題的能力。

2.3 教學方式的改革與創新

目前，《植物生物技術》課程的課堂教學仍然以PPT為主，學生注意力不集中，課堂上睡覺，講話和玩手機的現象普遍發生。因此，教師對《植物生物技術》課堂教學時，引入雨課堂和PPT教學手段相結合的方式。在教學準備階段，教師應該通過雨課堂教學軟件，在word文檔中編輯PPT內容，并結合教學實際也可在PPT中添加與生物技術相關的視頻文件。如在“原生質體融合”這一章節中，應增設“原生質體的分離和純化”“原生質體的融合”及“雜合細胞的篩選”等操作視頻，同時還可以添加一些解說錄音，學生可以邊聽邊看，提高學生的學習興趣，教師也可以設計一些練習題，推送給學生進行課前練習。

課堂教學階段，任課教師可通過學生的課前做題的情況，有側重的講解，尤其是對于學生容易出錯的題目和內容進行重點講述，也可以通過學生課前預習的提問反饋，課堂上適當調整課程教學內容的重難點。即使在課堂階段，也需仍然安排學生提問環節，教師進一步對現有問題進行解釋，這有利于教師實時關注學生的理解程度和一些新的想法，提高教學質量。課后階段，任課教師再次通過雨課堂向學生推送課后復習題（選擇題和問答題），收到學生的復習信息反饋后，進行登記，這樣任課教師就可以對學生的學習情況更好的了解。此外，每節課前和課后作業登記的成績作為學生平時成績的一部分，教師可以通過每次成績的對比，更全面地掌握學生的學習情況，這就將過程性考核很好的體現出來。

2.4 加強實踐教學，培養應用型農業科技人才

中華人民共和國教育部“十二五”規劃明確指出，高等教育的核心是“解決好培養什么人、怎樣培養人，著力提高學生服務國家、服務人民的社會責任感”。這就說明高等院校在制定人才培養的計劃和目標時，要根據現代農業生產的特點及發展趨勢培養高層次應用型人才。實踐教學是培養學生將理論知識有效地應用到生產實踐的中心環節，一般包括兩部分內容：專業認知和畢業實習。專業認知是植科類專業學生一個很重要的實踐性環節，通過專業認知，學生對自己所學的專業課程會有一個完整的了解。學校管理部門應該咨詢與植科類專業對口的公司企業，通過教師和植科類技術人員的現場授課及工作人員的實際操作，全面而詳細的了解植物生物技術的工藝過程，為專業課學習奠定堅實的基礎，為今后走向工作崗位積累經驗。

畢業實習是根據不同專業培養目標的要求，有目的地安排學生獲取實際操作技能，提高動手能力，培養應用型人才科研操作技能[7]。植科類專業的畢業實習主要選擇在實驗室進行，圍繞學生的畢業方向，例如就業或繼續深造（研究生），將植科類專業本科生的畢業實習分為專業理論實踐和專業實踐操作技術訓練兩個方面，有針對性的將培養各項能力貫穿于實習之中，提高實習效果與質量，全面培養高水平應用型人才。

2.4 建立合理的成績評定系統，提高考核質量

做好公平、公正、合理、全面、客觀評價學生的課程成績對提高高等學校考核質量，培養學生良好的學習習慣和學風起重要作用[9]。針對植物生物技術的教學課程特點，提出應該把理論教學和實踐教學全過程納入學習效果的考核評價體系之中，包括參與的過程和學習結果，具體詳情如下：過程性考核占60%，包括學生的出勤（10%），借助雨課堂進行課前預習的情況（15%），課堂師生互動參與（20%），課下習題練習成績（15%）;期中考試占10%;實驗報告成績占20%，包括實驗操作的技術考核成績（10%）和最終的實驗報告（10%）;期末考試成績占20%。

綜上所述，基于新農科背景下雨課堂的《植物生物技術》混合式教學模式，有利于培養植科類專業學生的學習興趣，提高學生的自主操作能力及綜合素質水平，能夠使得學生更加注重實踐、創新和應用合作的精神，對學生未來的能夠更好的學習和工作具有重要意義。對教師而言，基于當前“雨課堂”的混合式教學模式對他們提出了新的要求，教師不再是傳統意義上學生的知識傳授者，而是教學過程中學生的引導者和組織者，任課教師更側重于合理科學地組織教學活動，通過加強對學習過程的指導和采用多種考核手段引導學生高效率學習，真正做到了“學為主體，教為主導”的現代化教學理念，有效地提高了教學質量和教學效率，值得在今后的教學過程中大力推廣。

參考文獻：

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〔3〕呂立堂，劉洋，李巖.本科生《基因工程》課程教學改革與建設[J].教育文化論壇，2016（04）：60-63.

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