新工科理念下植物生物學課程教學改革實踐與反思

摘 "要 "新工科建設理念對高校課程教學提出改革要求。互聯網時代的教學改革和發展方向與傳統方向不同，結合實際教學情況，從教學理念、教學設計、教學內容、教學方式、教學評價五個方面對課程教學改革進行探索和實踐，以期為互聯網背景下的植物生物學課程教學改革提供參考。

關鍵詞 "新工科；植物生物學；教學改革

中圖分類號：G642.3 " "文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2022）14-0099-03

Practice and Introspection of Plant Biology Teaching Reform in Concept of New Engineering//ZENG Zhihong， FU Lijun，

HUANG Jianhui

Abstract "The construction concept of New Engineering puts

forward the requirements for the curriculum teaching reform

in colleges and universities. The teaching reform and develop-

ment direction in the Internet era is different from the tradi-tional direction. Combined with the actual teaching situation， this paper explores and practices the curriculum teaching reform from five aspects： teaching concept， teaching design， teaching content， teaching method and teaching evaluation， which provides the reference for the curriculum teaching reform in the course of Plant Biology under the internet back-

ground.

Key words "new engineering; plant biology; teaching reform

0 "引言

新工科建設理念對我國高等教育結構和人才培養的層次結構提出新的要求。新工科的關鍵詞涉及創新，高校作為新工科建設主體的重要組成部分，如何順應資訊豐富的信息化時代特點進行相應的課程教學改革，是亟待思考的問題。大規模、開放性及精品化的慕課課程“將世界上最優質的教育資源送達地球最偏遠角落”，知識獲取的開放性和便捷性打破了教與學時間和地點的束縛[1]，給高校教學改革帶來契機的同時也提出挑戰。創新網絡教學模式，促進優質教育普及，同時提高教師應用信息技術水平，更新教學觀念，改進教學方法，增強教學效果，是互聯網時代教學改革和發展的方向[2]。圍繞人才培養目標，結合網上優質的教學資源實現與教材、學生、教師之間的融合，真正打造培養人、成就人的課程和課堂，是高校教學改革的終極目標[3]。

1 "更新教學理念

“問學生志趣變方法”的新工科理念強調學生的主體性，教學過程中學生是否積極參與是第一位的，教學設計思路從傳統的“以教為中心”轉變為“以學為中心”。通過問卷調查等教學信息反饋，在了解學生主體現狀與需求的基礎上，充分利用優質的互聯網資源，確立線上教學與線下教學相結合的課程教學模式，讓學生在線上自主完成知識點的學習，緊密聯系學生的認知水平，線下引導學生對所學知識點進行反芻、總結和提高，以引導并驅動學生樂學為目標，同時關注每個學生的個體差異，注重學生的親身體驗，教師成為學生學習的合作者、引導者和參與者[4]，適時引進思政教育，將“以人為本，關注人的發展”貫穿整個教學過程。

2 "創新教學內容

教學內容的創新是新工科理念下人才培養的重要環節。互聯網背景下，紙質書本教材不再是學習課程的單一載體，利用互聯網引入鏈接，引進拓展性最新文獻資料，讓學生可以根據個性化需求自主獲取知識，形成新形態教材。如在植物向性生長知識中插入新的研究成果：植物向性生長，尤其是向地性和向光性，主要受生長素的調控[5-6]，而向水性生長受細胞分裂素的調控[7]。為全面理解植物向性生長提供新思路，為學生將所學知識交叉和應用開闊新視野，更對培育抗旱保產農作物新品種具有重要的指導作用。

網上海量學習資源不僅可以解決課程教材的滯后性，還可以打破學科的局限性。如植物生物學與化學等學科交叉融合產生新的前沿性交叉學科——化學生物學，該交叉學科的產生催生了植物激素人工合成類似物，科學家設計合成一種ABA類似物能有效緩解干旱對作物產量的影響，對探究激素在植物發育過程中的功能至關重要[8]。互聯網資源的引進可以培養學生終身學習的能力，在學科之間交叉性內容的引進過程中潛移默化地為學生打開綜合應用視野，有利于培養學生的創新性思維和知識服務社會的服務精神，實現為社會輸出人才的培養目標。

3 "優化設計教學結構

在“互聯網+”時代，不是簡單地引用在線課程，而是根據學科特點，結合教學中存在的問題及需求分析學生情況，一體化設計在線課程與線下課堂教學結構。植物生物學屬于專業基礎課，課程安排在大學一年級，對于剛進入大學不久的一年級新生來說，自主學習的習慣和能力仍需逐漸培養。因此，該課程教學中設置線上和線下內容的比例為：以學生自學為主的線上教學占30%，線下教學占70%（其中40%為實驗課）。根據學科特點，思考哪些內容適合放到線上自學，哪些內容適合在課堂重點講解。教學設計還包括根據不同階段教學活動的安排，適時插入線上隨堂測試等活動，檢驗學生對知識點的理解掌握情況。教師通過網上教學平臺的即時評判和統計，可以及時把握學生學習中存在的共性或個性問題，根據不同問題和要求及時調整教學安排，抓住最佳作用點和最佳作用時機使學生有效掌握重點、突破難點，真正實現因材施教。

4 "改進教學方式

4.1 "利用慕課資源引導學生自主學習

慕課資源具有表現力強、重現力好等優點，能夠為學生提供良好的自學環境，讓學生將學習的一些環節延伸到課外，突破課堂教學時間有限的局限性[9]。以植物營養器官的學習為例，內容包括根、莖、葉的形態、結構、功能及其變態類型等，知識點較多但課時較少。讓學生明確根、莖、葉的解剖結構為該節課的學習重點后，可根據自身情況在規定時間內自主安排，在線完成該教學任務點，完成在線測試并總結疑難問題。同時，通過線上討論、作業互評等交互學習方式，幫助學生發揮主觀能動性，獨立思考、獨立規劃，改變共性教育，轉向學生個性化學習，幫助學生從單純的知識型學習轉變成為態度、知識、能力和方法等多方面的學習。

4.2 "問題引導、鼓勵多思

由于學生的知識結構不完整，教師需要根據學生線上學習情況梳理存在的問題，引導學生將學習內容的碎片化與課程內容的系統性有機結合。如在學完藻類植物、苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物與被子植物主要特征的基礎上，引導學生總結：“哪些特征闡釋植物類群進化的順序是從水生到陸生、從簡單到復雜、從低等到高等？苔蘚植物為什么屬于高等植物？蕨類植物為什么比苔蘚植物高等而比裸子植物低等？裸子植物為什么適應陸生生活？被子植物為什么是當今種類最多、分布最廣的植物類群？”通過類似問題的解決、案例分析、疑難解答，引導學生做出思維導圖，幫助學生及時解決問題，使學生分析與解決問題的能力得以訓練和提高。

4.3 "通過實驗觀察，形象啟發學生思考

慕課、微課等優質的實驗課程資源更能引導學生積極踐行體驗性學習，激發學生樂于動手、勤于實踐的興趣。植物生物學實驗的互聯網資源非常豐富，學生可在預習階段通過共享的優質視頻資源形象、直觀地了解實驗內容、步驟和方法等，教師也可以把實驗的疑點、難點、注意事項等問題錄制成視頻[10]，這樣既能規范學生的實驗操作，也能引導學生在實驗過程中不斷思考、探索和協作，鼓勵學生在超星學習通平臺上分享觀察結果并提出問題討論，在分享和交流過程中獲得自我肯定和滿足感，將習得的知識進行應用和遷移，提升專業認同感。

4.4 "通過翻轉課堂實現知識的重構和綜合

學習分五個層次：知識—理解—應用—分析—綜合。在學生具有一定知識儲備的基礎上，通過翻轉課堂對教學過程進行重構。如以對植物的分類鑒定考查學生對植物學相關知識在真正理解的基礎上綜合應用和分析的能力，要求學生以8～10人為一小組，在校園內選擇有代表性的植物，分工合作完成植物花、果、枝條等材料的采集、解剖觀察并查閱檢索表進行分類鑒定，將過程錄成視頻及制作PPT，帶著學習成果進課堂，在課堂上分享匯報。教師引導學生之間互相點評，開展深層次討論，鼓勵反思，幫助學生評估自己的學習成果，同時讓學生找到自己需要學習模仿的榜樣。這樣的教學過程能夠綜合植物形態學、分類學等理論知識及相關實踐操作技能，鍛煉小組成員之間的分工合作及協同能力，通過討論和反思提升發現問題和解決問題的能力，實現從知識的獲得轉化為能力的提升。

5 "改革教學考核評價內容和評價主體

對學生的考核評價意在考核學生對理論知識的理解與應用、分析問題和解決問題及交流合作的能力，采用過程性評價（評分依據：簽到、平時的網上任務點完成情況、作業、小測、搶答、課堂討論、分組等活動）與最終考核相結合的方式。將學生學習的每個環節都納入考核范圍，突出學生參與度、學習態度及理解程度的重要性，同時縮減期末考試成績的權重，以體現學生的綜合學習能力。同時，為提高評價的客觀性和有效性，將評價主體多元化，即將教師評價、學生評價（如小組分工合作中的貢獻、課堂活動等學生互評）與助教評價相結合。這樣的評價方式可引導學生加強對自己平時學習的管理，更能使學生客觀地評價自己的學習效果。

6 "教改效果及反思

6.1 "教學相長

從對教學效果和學生學習效果的調查反饋得出，要讓教師和學生在線上線下不同的學習環境中充分發揮各自的優勢：要讓教師成為一個合格的合作者、引導者和參與者，致力于提升綜合能力，而國家精品課程資源和網絡學習平臺的合理利用，給教師提供了迅速提升業務能力的捷徑；給學生提供個性化、差異化學習的機會，自主化的學習有利于培養學生的終身學習習慣，線上線下課堂的翻轉促使學生將所學知識內化和應用，提高學生分析問題、解決問題等綜合應用能力，同時在小組互動中培養學生的團結合作精神和服務精神。

6.2 "教學資源與教學要求的協調統一

國家精品在線課程資源的教學大綱、教學學時安排、教學內容等與學校要求不同，碎片化的視頻學習與知識系統化等矛盾，需要教師綜合考慮，做好明確引導：向學生推送線上自主任務清單，明確具體的學習內容和要求，讓學生帶著目標和任務完成線上的學習；線下引導學生對所學知識進行反思并做出思維導圖，有序完善教學設定的各項目標，從而提升課程學習的延伸性。

6.3 "教學方式與教學對象的協調統一

植物生物學等基礎課程的授課對象是大一學生，有的學生自主學習習慣較差，課程完成度不夠；有的學生自主學習能力較差，雖然投入很多的自主學習時間，但效果不佳。因此，教師的引導很重要。剛開始的線上教學僅要求學生自主安排時間自學，授課方式仍為面授，但是面授的內容不是簡單重復知識點的講授，多以問題式、討論式考查學生自主學習任務完成情況、完成效果以及對重難點的掌握情況，引導學生盡快熟悉和適應在線學習的環境，給予學生學習策略和方法上的支持，及時跟進學生學習效果并進行針對性講解；然后把線上線下學習內容和環境分開，通過隨堂練習或討論等互動交流方式讓學生自己發現問題，提供師生互動、生生互動等實時在線答疑解惑等有效的幫助措施；通過平臺數據分析學生學習行為和學習成效之間的關系，并公布平臺相關的學習統計數據進行有效督學，讓學生自查學習排名及學習成績，引導學生養成正確的學習習慣、方法，從而提升學習能力。

7 "結束語

新工科建設是一項系統性工程，高校教育是其中重要的環節，但教育的本質仍然是塑造人。互聯網時代對教師與學生的角色均提出新的要求，揚長避短地使用網絡教學資源和教學平臺，真正實現個性化教學，培養新工科背景下所需的人才，是教學改革繼續努力的方向。

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