蔡 沖，朱 誠

(中國計量大學 生命科學學院，杭州 310018)

以互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術日益成為國家發(fā)展的重要驅(qū)動力，催生出新的教育生產(chǎn)力，改變了原有教育教學理念、知識呈現(xiàn)方式、教學組織形式、師生關系、教學評價管理以及校園學習環(huán)境，教與學產(chǎn)生新的發(fā)展與變革[1-2]。植物生物學是高校生物類專業(yè)的一門學科基礎課，具有專業(yè)性強、知識面寬、拓展性廣、技術發(fā)展更新迅速等特點。2009年我們將植物學與植物生理學課程融合進行綜合改革，面向生物工程、生物技術、動植物檢疫等專業(yè)開設植物生物學課程。針對傳統(tǒng)注入式教學，重構新型的以學為主教學模式，貫徹“以學生為中心”的理念[3]，推進混合式教學改革，引導學生學習課程的積極性和主動性。教師為學習指導者、學生為主動研究者，課外視頻資料學習、課堂互動討論探究，營造課堂教學氛圍。從植物生物學教學實踐出發(fā)，思考并總結(jié)課程教學活動中改革措施，旨在提高課程的教學質(zhì)量和學習效果。

1 重構課程體系，明確以學生發(fā)展為中心的課程目標

植物生物學課程將植物的不同層次(分子、細胞、組織、器官、個體、生態(tài)系統(tǒng))和多學科(形態(tài)、解剖、生理、分類及其與環(huán)境等)內(nèi)容有機融合[4]，設計5個知識模塊：植物細胞結(jié)構與組織；植物的營養(yǎng)器官與發(fā)育；植物繁殖與繁殖器官；植物的營養(yǎng)與生長發(fā)育調(diào)控；植物多樣化和植物資源與利用。課程內(nèi)容體現(xiàn)基礎性、綜合性、前沿性、創(chuàng)新性和引導性，避免與后續(xù)課程重復；教學內(nèi)容更加注重解決人類面臨的糧食、能源、環(huán)境、生物多樣性保護等重大實際問題，結(jié)合各個模塊融入前沿動態(tài)。植物生物學課程獲得2010年浙江省精品課程。

植物生物學課程目標以學生發(fā)展為中心，促進學生自主學習能力、獨立思考能力、獲取并處理信息能力、分析判斷能力、質(zhì)疑批評能力、解決問題能力及創(chuàng)新創(chuàng)造能力的培養(yǎng)[5]。在課程設置上，面向國家重大需求問題(糧食、能源、環(huán)境、生物多樣性保護等)，基于跨學科知識的支撐，讓學生在受教育階段了解這些問題所具有的學科內(nèi)涵，以及解決這些問題的技術路徑，促使學生從價值取舍和公共政策的角度，深層次、多維度理解這些問題，激發(fā)學生的學術志趣和創(chuàng)造潛能。教學內(nèi)容注重從現(xiàn)象和實驗推導事物的內(nèi)涵和基本原理，面向世界科技前沿，緊扣全球熱點，實時反映植物學科不同研究領域的新理論、新發(fā)現(xiàn)及交叉性學科的新成果，訓練學生學術研究基本素養(yǎng)。同時，教學內(nèi)容面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場，突出提升能力為導向，培養(yǎng)學生解決復雜問題的綜合能力。

2 面向“互聯(lián)網(wǎng)+教學”，構建精品在線開放課程

教育信息化帶動教育現(xiàn)代化已成為全球教育改革與發(fā)展的共識，《中國教育現(xiàn)代化2035》也明確要求加快信息化時代教育變革[6]。植物生物學探索了現(xiàn)代信息技術與教育教學的全面深度融合，重新設計課程內(nèi)容：植物細胞與組織、植物營養(yǎng)器官的形態(tài)結(jié)構與功能、植物光合作用及有機物運輸、植物的生長發(fā)育及其調(diào)控、植物的繁殖、植物的衰老及其調(diào)控、植物的多樣性、植物與環(huán)境等[4]，聯(lián)合兄弟院校共建共享在線開放課程。2015年開始充分利用信息技術和視頻動畫技術，構建了多個學習通道(2部省級新形態(tài)教材、8章多媒體課件、64個微視頻、8章單元測驗、8章單元作業(yè)、在線考試、100+討論主題)，重塑教學形態(tài)，打造 “時時可用，處處可用”的資源空間，植物生物學獲得浙江省精品在線開放課程和首批國家級一流本科課程。

2016年植物生物學精品在線開放課程通過浙江省高等學校在線開放課程共享平臺和中國大學MOOC上線，至今已經(jīng)成功運行13期，累積選課人數(shù)超8 000人次，有80多所高等院校學生參與。學生隨時隨地自主性、碎片化學習，教師利用大數(shù)據(jù)技術，伴隨式收集和分析學生日常學習行為和過程數(shù)據(jù)，開展數(shù)據(jù)驅(qū)動的學業(yè)評價，促進學生有效學習。教師團隊在討論區(qū)保持適度活躍，鼓勵學生大膽發(fā)表意見，既保證學生的問題能得到及時解決，又激發(fā)同學間互相回答問題的積極性。適時更新在線課程部分教學內(nèi)容，增加植物生物學領域新動向和新事件，利用好新媒體和智能手機，優(yōu)化教學模式，增加師生互動，分析學習數(shù)據(jù)，促進持續(xù)改進，提高課程教學效果。推廣更新部分內(nèi)容:與人們?nèi)粘Ｉ钕嚓P的糧食、能源、環(huán)境、生物多樣性保護等實際問題密切聯(lián)系，使其也適合社會人員學習。課程教學內(nèi)容(視頻和課件)及題庫每年更新20%～25%。

新型冠狀病毒肺炎疫情發(fā)生后，教育部發(fā)布《關于2020 年春季學期延期開學的通知》，同時要求各高校充分利用已經(jīng)上線的優(yōu)質(zhì)精品在線課程教學資源，積極開展在線教學活動，保證疫情防控期間教學進度和教學質(zhì)量[7]。植物生物學向全國各高校免費開放線上教學課程資源，并從2020年1月24日起啟動線上教學，一直運行良好，滿足高?！巴Ｕn不停教、不停學”的教學需求；既能滿足學生課前預習、知識學習和互動、課后討論的學習需要，又能滿足教師及時監(jiān)測學生學習，并據(jù)此調(diào)整教學策略[8]。植物生物學以信息化引領教育理念和教育模式的創(chuàng)新，充分發(fā)揮教育信息化在教育改革和發(fā)展中的支撐與引領作用，滿足學習者個性化學習需要，創(chuàng)新育人手段。

3 探索線上線下融合的混合式教學模式

3.1 提升教師混合式教學改革能力

教學過程主要要素包括教師、學生、教學內(nèi)容(教材)及教學方法和手段(教法)。我們將教材和教法的變革作為推進教師發(fā)展和變革的手段或路徑[9]，組織教師積極參加教學能力提升的專業(yè)化培訓(圖1)，開展以學為中心的課程設計，提升教師信息化條件下的教學能力和創(chuàng)新意識，促使“教學設計、信息素養(yǎng)和教學研究能力”深度融合，注重引導學生如何“學”。通過教材的改革和教學能力的培訓，有效提升教師教學綜合能力，推動混合式教學改革的實施。教學團隊主編出版植物生物學和植物生物學實驗教材，獲得浙江省普通高?！笆濉毙滦螒B(tài)教材；團隊成員獲2019年浙江省高校“互聯(lián)網(wǎng)+教學”優(yōu)秀案例(線上線下混合式課程)特等獎，2017年浙江省高校首批翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)秀案例二等獎，2015年全國第十五屆多媒體課件大賽二等獎，2020年中國計量大學本科“課程思政”教學設計及優(yōu)秀案例競賽一等獎等榮譽稱號。

圖1 教師教學能力提升路徑

3.2 探索線上線下融合的混合式教學模式

植物生物學課程2015年秋學期起按30人編班，開展線上與線下混合式教學試點，獲得浙江省高等教育課堂教學改革項目資助。教學團隊探索線上與線下融合的混合式教學模式，教學過程由課前線上學習、課中體驗內(nèi)化、課后檢驗評價組成(圖2)，實現(xiàn)課堂體驗多樣生動，促進知識內(nèi)化。教師重新組織課程教學[10]，課前豐富的在線課程讓學生學習完全自主，通過在線學習、問題引導與學習跟蹤，學生完成知識傳授；在線學習過程中，教師設計任務單、學習要求、預習測驗等導學案，使學生能夠知曉學習要求和方法，完成學習目標；同時發(fā)布討論主題，引發(fā)學生思考。課堂中采用重難點講授與學習討論，師生尋找共同的知識聯(lián)結(jié)點，圍繞“知識難點、應用實例與社會熱點”等節(jié)點組織課堂討論與交流，學生參與課堂合作探究活動，開展師生之間和生生之間的討論、交流、學生評價等學習活動；在討論式基礎上將競賽式教學遷移到課堂中，把討論內(nèi)容以競賽形式呈現(xiàn)，在教師主導下讓學生圍繞主題開展公開辯論，充分調(diào)動學生的競爭性，有效引燃學生的活力，既完成教學內(nèi)容又培養(yǎng)學生參與意識，鍛煉學生表達與應答能力。課后通過作業(yè)測驗、學習總結(jié)、作品展示和項目訓練等形式進行檢測評價，培養(yǎng)學生分析判斷、質(zhì)疑批評和解決問題等能力。

圖2 線上線下融合的混合式教學模式

3.3 引導學生探究式學習

植物生物學課程將在線開放課程、“慕課堂”智慧教學工具引入課堂教學，手機APP激活教學全過程，學生自主學習便捷自由；學生可以根據(jù)興趣、專業(yè)特色與知識需求，任意選擇自己感興趣的線上資源，安排自己課程學習方案；學生可以自行決定何時學、何地學、可重看、跳看或暫停來思考問題，自主掌握學習節(jié)奏，有利于激發(fā)學生的學習熱情。同時學生在大腦中建構起對知識的理解、實現(xiàn)漸進式的知識建構，在新舊知識、學科知識及多渠道信息之間建立起聯(lián)系。教師團隊注重培養(yǎng)學生以探究學習為主，課堂上不從事單向的教學活動，重點通過引導學生將植物科學原理與技術運用于科學研究及成果轉(zhuǎn)化與應用中等教學活動，使學生明確自己能夠?qū)W到什么，促進學生深層次思考與有意義學習；教師設計遞進學習任務(視頻學習、單元作業(yè)、單元測驗、在線考試、討論發(fā)貼、筆記、拓展資料等)，學習進度快的學生不受束縛、學習進度慢的學生亦可跟上，推進了學生個性化學習的實踐，培養(yǎng)了學生自主學習能力、獨立思考能力、獲取并處理信息能力及創(chuàng)新能力等。教學設計中對學生合理“增負”，引導學生求真學問、練真本領，師生互動探討增強了課堂吸引力，學生上課氣氛活躍，精力集中，自主學習能力提升。17級1班48學時課程，累計課堂互動1 316次，平均45次/人，平均27次/節(jié)課。

3.4 形成數(shù)據(jù)驅(qū)動的課程評價

植物生物學課程通過線上線下多種渠道采集學習過程數(shù)據(jù)，依托平臺智能化管理、實時記錄學生的學習痕跡、促進學生學習規(guī)劃、實現(xiàn)教學相長。教師進行實時監(jiān)測、及時診斷學情、有效開展個性化教學活動，實現(xiàn)因材施教。課程采用“四個結(jié)合”評價，注重過程性與終結(jié)性、線上線下、知識能力與綜合素質(zhì)、個人與團隊相結(jié)合。學生在評價中獲得成就感，增強學生自信心。如2018年秋學期：線上學習40%+課堂學習10%+線下考試50%，線上學習40%=視頻12%+作業(yè)測驗12%+在線考試8%+討論筆記8%，課堂學習10%=考勤5%+課堂互動5%(互動分以小組評分)。線上學習成績顯示，拓展了課程學習的時間與空間，激勵了學生的學習積極性；學生對知識的理解比以往更加深刻，實現(xiàn)了學生在作業(yè)、測驗、課堂任務和考試等諸方面對自己負責。全過程學業(yè)評價增強了學業(yè)挑戰(zhàn)度，學生課下必須忙起來，課上1 h需課下投入2～3 h，完成“課前線上學習”和“課后檢驗評價”；還需要為“課中體驗內(nèi)化”準備好素材，參與合作探究活動，學生自主選題、查閱文獻、總結(jié)歸納、開展小組討論，通過師生之間和生生之間的討論交流、學生展示等學習活動，培養(yǎng)學生未來發(fā)展所需要的自主學習、獨立思考、創(chuàng)新創(chuàng)造、團隊合作及社會擔當?shù)饶芰Α?/p>

4 小結(jié)

“互聯(lián)網(wǎng)+”催生出新的教育生產(chǎn)力，推動大學教學的信息化與智能化。教與學的新發(fā)展給教師帶來了挑戰(zhàn)，為教師教學能力賦予新的內(nèi)涵和要求[1]。植物生物學教師潛心教書育人，熱愛教學、傾心教學、研究教學，積極參與教學培訓，開展教學研究，主動進行課程建設，樂于擔任學生學術活動指導教師。植物生物學深化課程內(nèi)涵、課程建設成果積累豐富、探索“互聯(lián)網(wǎng)+教學”教學模式成效顯著、引導學生學習方式多樣受益頗豐，課程建設經(jīng)驗可復制、具有推廣價值和輻射效應。改革成果《應用型視域下植物生物學課程改革與實踐》獲2016年浙江省高等教育教學成果獎二等獎，該成果具有很強的創(chuàng)新性、引領性和現(xiàn)實推廣價值。期待共同推進一流課程的建設與應用，共同融入新時代教與學的創(chuàng)新與發(fā)展。