白潤娥 閆鳳鳴 雷彩燕
[摘 要] “植物化學(xué)”是植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課,由于傳統(tǒng)的課堂講授模式存在諸多弊端,課程組堅持以學(xué)生發(fā)展為中心,以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)理念,在深入調(diào)研和教學(xué)實踐的基礎(chǔ)上,積極開展了教學(xué)模式的改革和探索。在MOOC基礎(chǔ)上,摸索出了一套成熟的基于SPOC和項目驅(qū)動的植物化學(xué)混合式教學(xué)模式,整合傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境的優(yōu)勢,強調(diào)教師的主導(dǎo)地位和學(xué)生的主體地位,使學(xué)生通過線上線下全程主動參與整個教學(xué)過程,切實有效地提高了“植物化學(xué)”課程的教學(xué)效果。
[關(guān)鍵詞] SPOC;項目驅(qū)動;混合教學(xué);研究與實踐
[基金項目] 2020年度河南省一流本科課程(豫教〔2020〕12962);2021年度河南省本科高等學(xué)校精品在線開放課程“植物化學(xué)”(教高〔2021〕474號);2020年度河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)改革研究與實踐項目“基于專創(chuàng)融合背景下植科專業(yè)人才培養(yǎng)模式探析與實踐”(農(nóng)大教〔2020〕21)
[作者簡介] 白潤娥(1968—),女,山西平遙人,碩士,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院副教授,主要從事植物化學(xué)成分研究;閆鳳鳴(1962—),男,河南商丘人,博士,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院教授,主要從事植物生態(tài)學(xué)研究;雷彩燕(1980—),女,河南洛寧人,博士,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院副教授,主要從事植物次生代謝研究。
[中圖分類號] G642.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324(2022)18-0133-04 [收稿日期] 2021-08-24
“植物化學(xué)”是河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程,同時也是本專業(yè)的核心課程。主要研究植物次生代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)及其提取和應(yīng)用,是認識自然、揭示自然奧秘,合理應(yīng)用自然的重要學(xué)科。本課程有助于學(xué)生拓寬視野、拓展專業(yè)知識,為畢業(yè)后的科研工作及就業(yè)和創(chuàng)業(yè)奠定基礎(chǔ)。但由于植物化學(xué)成分普遍結(jié)構(gòu)復(fù)雜、理化性質(zhì)多樣、提取分離流程煩瑣,學(xué)習(xí)起來枯燥單調(diào)、接受難度大。為此,“植物化學(xué)”課程教學(xué)模式的探討和研究一直是教學(xué)研究的重要課題。
SPOC(Small Private Online Course),即小規(guī)模限制性在線課程,是一種融合在線課程與線下實體課程的小規(guī)模、限制性混合式教學(xué)模式。作為對MOOC(Massive Open Online Courses)大規(guī)模線上教學(xué)模式的繼承和創(chuàng)新,SPOC有效克服MOOC“沒有先修條件限制”和“沒有規(guī)模限制”的問題,在教學(xué)對象上更加嚴格,在教學(xué)方法上更加靈活、有針對性。從2014起,國內(nèi)學(xué)界與教育界對SPOC的關(guān)注與研究經(jīng)歷了引介—探索—實踐—評價的發(fā)展歷程,清華大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)等相繼推出SPOC平臺在線教學(xué),開啟了線上線下混合課程教學(xué)模式的探索與實踐。先后在專業(yè)課、基礎(chǔ)課、小班課、大班課等各類課程中應(yīng)用并實踐了SPOC混合教學(xué)模式[1-4]。
項目驅(qū)動教學(xué)法(Project Based Teaching)是以學(xué)生為中心,以項目為主線,以實踐為導(dǎo)向,以知識點為支撐的一種理實一體的教學(xué)方法。在教學(xué)過程中以一個個具體的項目為線索,把教學(xué)內(nèi)容巧妙地隱含在每個項目之中,讓學(xué)生自己提出問題,并經(jīng)過思考和教師的點撥,自己解決問題。在完成項目的同時,學(xué)生培養(yǎng)了創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力及自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,學(xué)會如何發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、尋找解決問題的方法[5,6]。
本文以“植物化學(xué)”課程教學(xué)模式的研究為切入點,將基于SPOC和項目驅(qū)動的混合教學(xué)法應(yīng)用于教學(xué)中,整合傳統(tǒng)教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境的優(yōu)勢,強調(diào)教師的主導(dǎo)地位和學(xué)生的主體地位,使學(xué)生通過線上線下全程主動參與整個教學(xué)過程,促進信息時代高等學(xué)校課堂教學(xué)模式變革,提升人才培養(yǎng)質(zhì)量,同時豐富SPOC和項目驅(qū)動教學(xué)法的教學(xué)活動程序建設(shè),為應(yīng)用在線課程資源和改革教學(xué)模式提供具有推廣價值、可操作性且直觀有效的參考和借鑒。
一、優(yōu)化“植物化學(xué)”教學(xué)大綱和考試大綱,構(gòu)建課程教學(xué)體系
為了有效地進行植物化學(xué)教學(xué)模式的改革和探索,首先要對原有大綱進行修訂和優(yōu)化。在原有教學(xué)大綱和考試大綱基礎(chǔ)上,依據(jù)SPOC和項目設(shè)計,進行大綱的優(yōu)化和調(diào)整,使大綱教學(xué)內(nèi)容條理化、具體化,適合SPOC和項目實施。教學(xué)大綱的修訂首先設(shè)置了基礎(chǔ)知識、應(yīng)用、綜合、人文、關(guān)心、創(chuàng)造六個維度的課程目標,體現(xiàn)高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度,以支撐本專業(yè)的畢業(yè)要求指標點。在教學(xué)內(nèi)容方面,以模塊教學(xué)為主,明確教學(xué)目標和重難點,同時重點進行本模塊的教學(xué)設(shè)計,在教學(xué)方法和教學(xué)過程中達到理論課以SPOC為主線設(shè)計,實踐課以項目驅(qū)動模塊設(shè)計??己朔绞皆趥鹘y(tǒng)的卷面評價性考核基礎(chǔ)上,進行了大膽的改革,結(jié)合線上、線下和實踐環(huán)節(jié)進行設(shè)置,實現(xiàn)評價主體、評價內(nèi)容、評價方式的多元化。同時,與專業(yè)認證模式相結(jié)合,依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)計劃,以畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標為基準,秉承“以學(xué)生發(fā)展為中心”的教學(xué)理念,在課程目標設(shè)置、教學(xué)模式、教學(xué)方法、課程思政等方面進行了融合和集成。
二、依據(jù)新修大綱,制作課件PPT、微視頻和線上線下測試題
SPOC作為一種小型在線課程,為了使學(xué)生高質(zhì)量地完成線上學(xué)習(xí),達到線上學(xué)習(xí)效果,必須有高質(zhì)量的教學(xué)資源。我們通過對前期背景和資源現(xiàn)狀的分析,確定明確的教學(xué)目標并規(guī)劃課程資源開發(fā)流程,設(shè)計適合SPOC和項目驅(qū)動教學(xué)模式的系統(tǒng)化教學(xué)資源。在河南省首批省級一流本科課程建設(shè)項目、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)校級核心示范課程和精品在線課程等教學(xué)質(zhì)量項目的大力支持下,依據(jù)新大綱要求,高質(zhì)量完成了教學(xué)基本資源和拓展資源建設(shè),包括課程介紹和14個教學(xué)單元的視頻28個,涉及60余個知識點,總時長500余分鐘;涵蓋理論和實驗教學(xué)的音頻資料70余個,實踐項目視頻6個。在線資源還提供了教學(xué)大綱、教案、在線單元測驗和單元作業(yè)、題庫、參考資料、討論專題等,構(gòu)成了完備系統(tǒng)的教學(xué)資源庫。
三、SPOC和項目驅(qū)動混合式教學(xué)模式的實施
依據(jù)教育部“以學(xué)生發(fā)展為中心”的教育理念、“產(chǎn)出導(dǎo)向”的教育體系、“持續(xù)改進”的質(zhì)量觀的專業(yè)認證標準的核心理念,“植物化學(xué)”課程形成了以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)設(shè)計。在MOOC平臺基礎(chǔ)上,構(gòu)建以SPOC和項目驅(qū)動為主線的線上線下植物化學(xué)混合教學(xué)模式,通過學(xué)情分析、教學(xué)內(nèi)容分析、教學(xué)目標分析等前端分析,以及學(xué)習(xí)資源的設(shè)計與開發(fā),設(shè)計多樣性、互動性的教學(xué)活動,再輔以多元化的教學(xué)評價體系,從整體上提升課程質(zhì)量和教學(xué)成效。
(一)理論教學(xué)過程
理論教學(xué)采用的是基于SPOC的線上線下混合式教學(xué)模式。教師根據(jù)教學(xué)設(shè)計制作教案、PPT、微視頻及在線測試題等學(xué)習(xí)資源并發(fā)布到SPOC網(wǎng)絡(luò)課程平臺。課前將學(xué)生進行分組,每組5~6人,課前知識的獲取主要以小組為單位完成,由組長監(jiān)督和督促小組成員完成線上學(xué)習(xí)任務(wù)并進行自測,學(xué)生在線學(xué)習(xí)的次數(shù)和時長系統(tǒng)都會自動記錄;課中教師首先檢查學(xué)生線上學(xué)習(xí)效果,可以以提問、小組討論或小測驗等形式,根據(jù)線上學(xué)習(xí)反饋效果,組織課堂教學(xué),將小組討論法、結(jié)對分享法、專題報告法、案例法、分鐘作文法等教學(xué)模式融合并貫通在整個線下教學(xué)中,對重點和難點進行補充講解;課后線上復(fù)習(xí)鞏固并反思,在教師和小組長的進一步指導(dǎo)下完成SPOC平臺上的單元拓展任務(wù),提交單元測驗和單元作業(yè),進一步鞏固已學(xué)知識。同時通過SPOC討論區(qū)、QQ群、微信群等平臺進行交流和討論,實現(xiàn)對知識目標更高層次的認知。
(二)實踐教學(xué)過程
實踐教學(xué)是“植物化學(xué)”課程的重要組成部分,課時量24學(xué)時,占本課程總學(xué)時的37.5%,包含了6個綜合性實驗。實驗項目根據(jù)大綱要求確定,但具體方案采用的是學(xué)生為主導(dǎo)的設(shè)計。課前,教師線上布置實驗任務(wù),說明實驗?zāi)康模髮W(xué)生以小組為單位,根據(jù)項目任務(wù)查閱文獻資料,分析待提取植物中所含有的化學(xué)成分的結(jié)構(gòu)、性質(zhì),設(shè)計提取分離流程,制定詳細的實驗方案,包括實驗題目、實驗?zāi)康摹嶒炘?、實驗儀器、實驗材料及試劑、實驗步驟、實驗結(jié)果、注意事項等;課堂上以小組為單位分享實驗方案,通過比較、討論,集思廣益,凝練出1~2套最佳方案,以小組為單位進行實際操作,完成項目任務(wù);課后反思實驗結(jié)果,思考實驗中出現(xiàn)的問題,并提出解決方案,進一步優(yōu)化實驗方案,拓展實驗項目,強化項目培訓(xùn)。實驗結(jié)果以實驗報告和實驗視頻的形式提交。
四、以“產(chǎn)出為導(dǎo)向”,構(gòu)建多元化、綜合化、動態(tài)化評價體系
本課程的評價考核采用理論與實踐相結(jié)合,過程性考核和結(jié)果性考核相結(jié)合的多元化考核模式。理論課過程性考核主要依據(jù)課前學(xué)習(xí)、課堂表現(xiàn)、課后拓展進行考核,結(jié)果性考核依據(jù)期中和期末考試成績進行評價;實踐課過程性考核主要依據(jù)實驗方案制定、實驗過程及結(jié)果、實驗報告和實驗視頻,結(jié)果性考核依據(jù)實驗拓展成果和結(jié)課視頻。
本課程成績評定采用平時成績、期中成績和期末成績綜合評定的方式。平時成績的評價方法。平時成績=線上學(xué)習(xí)×30%+線上測驗×20%+小組活動×20%+實驗成績×30%。最終成績評價方法。本課程成績=平時成績×50%+期中考試×10%+期末考試×40%。我們設(shè)置了出勤、線上視頻學(xué)習(xí)、單元測驗與作業(yè)、章節(jié)總結(jié)、專題報告、文獻閱讀等多元化、綜合化的評價體系作為平時成績的有機組成部分,同時進行動態(tài)監(jiān)控和反饋,并與各種教學(xué)活動相銜接,使學(xué)生能夠在動態(tài)中體會到評價的重要性,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情,促進學(xué)習(xí)目標的高度達成。期中和期末的結(jié)果性考核采用綜合試卷的形式,全面考核學(xué)生的知識水平和能力水平,評價體系體現(xiàn)了多元化、綜合化和動態(tài)化,達到良好的評價效果。
五、基于SPOC和項目驅(qū)動混合式教學(xué)模式實踐成效
自2018年以來,“植物化學(xué)”課程在河南省首批省級一流本科課程與河南農(nóng)業(yè)大學(xué)校級核心示范課程、校級精品在線課程等教學(xué)質(zhì)量工程項目資助下,大膽開展了教學(xué)模式的改革和探索,由最初的“參與式教學(xué)模式”,至如今的“基于SPOC和項目驅(qū)動混合式教學(xué)模式”,課程團隊付出了大量的心血和精力,構(gòu)建了植物化學(xué)成熟完善的教學(xué)模式,取得了良好的教學(xué)改革成效。
(一)培養(yǎng)了一支積極鉆研創(chuàng)新的師資隊伍
植物化學(xué)課程組教師團隊結(jié)構(gòu)符合課程特點,能夠充分滿足“植物化學(xué)”課程的教學(xué)、實踐和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)要求,始終堅持把教師的政治思想建設(shè)和職業(yè)道德建設(shè)放在重要地位,持續(xù)開展師德和職業(yè)操守教育,倡導(dǎo)立德樹人、愛崗敬業(yè)、團結(jié)協(xié)作、嚴謹治學(xué)的教育理念。積極響應(yīng)學(xué)校和學(xué)院青年教師傳幫帶制度,新進教師除積極參加學(xué)校組織的新進教師培訓(xùn)外,還適時赴高校、企業(yè)等開展教學(xué)進修訪學(xué)或再教育培訓(xùn)。同時切實落實教學(xué)指導(dǎo)教師與青年教師一對一的“傳、幫、帶”教學(xué)技能提升計劃,確保教師教學(xué)技能的提升與傳承。
課程組所有教師積極參加學(xué)校和學(xué)院組織的各級各類教研活動,每學(xué)期都扎實有序地開展“公開課、示范課”為主的教研活動,課程組在核心示范課程建設(shè)、在線課程建設(shè)、一流課程建設(shè)、線上教學(xué)等方面都適時組織了多次教研活動,大家集思廣益、獻計獻策,為課程教學(xué)改革的順利進行貢獻自己的聰明才智。
(二)建設(shè)課程教學(xué)資源庫,保證SPOC教學(xué)模式順利實施
植物化學(xué)教學(xué)資源庫主要包括教學(xué)大綱和考試大綱、14個章節(jié)SPOC課件整理、14個章節(jié)60余個知識點的視頻制作。已經(jīng)全部上傳至MOOC平臺,完成了資源共享。教學(xué)資源為“植物化學(xué)”“天然藥物化學(xué)”“中藥化學(xué)”等相關(guān)課程的學(xué)習(xí)提供了豐富的資源,這些教學(xué)資源覆蓋面廣、容量大、更新快、針對性強、適用性廣,為廣大同行和學(xué)生提供了選擇空間。
(三)以此教學(xué)模式為依托,教學(xué)效果反饋較好
在2020年初新冠肺炎疫情防控期間,“植物化學(xué)”課程教師在SPOC和項目驅(qū)動混合式教學(xué)模式基礎(chǔ)上,精心構(gòu)建了“騰訊會議+慕課+QQ群”有機融合的線上教學(xué)模式。實現(xiàn)線上線下教育效果的實質(zhì)等效,高質(zhì)量完成教學(xué)目標。課前為學(xué)生布置預(yù)習(xí)任務(wù)、課堂活動需要查閱的資料、課堂小組匯報材料、拓展閱讀的材料等,同時提前2~3天在MOOC發(fā)布教學(xué)內(nèi)容(包括視頻、課件、測驗、作業(yè)、討論題等);在線課堂教學(xué)首先采用騰訊會議進行直播授課,期間穿插提問、討論和學(xué)生總結(jié)等互動模式,使學(xué)生能集中注意力完成學(xué)習(xí)目標;課后通過QQ群對學(xué)生進行輔導(dǎo)、提升和深化課堂學(xué)習(xí)知識,檢查學(xué)生測驗、作業(yè)及小組活動成果,指導(dǎo)學(xué)生做好章節(jié)總結(jié)。真正實現(xiàn)了線上教學(xué)的實質(zhì)等效,于2020年獲得河南省本科線上教學(xué)優(yōu)秀課程一等獎。
(四)激發(fā)了學(xué)生的自主創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力
通過“植物化學(xué)”課程實踐教學(xué)中項目驅(qū)動教學(xué)模式的實施,學(xué)生基本掌握了常見植物化學(xué)成分的提取分離技術(shù),激發(fā)了學(xué)生對植物領(lǐng)域開發(fā)利用的熱情。2017級植科專業(yè)學(xué)生主持的“薺菜種子化學(xué)成分及對植物病原真菌的抑制作用”是2019年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)國家級重點項目;2018級植科專業(yè)學(xué)生主持的“陸地植物TCP轉(zhuǎn)錄因子家族鑒定與進化分析”是2020年河南省省級重點項目。通過這些項目的實施,充分展示了在新型教學(xué)模式下對學(xué)生科研思維、動手能力、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的成果,同時創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的實施,又可以進一步鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生對世界的認知水平,培養(yǎng)有實踐技能和國際視野的新型人才。
結(jié)語
在“植物化學(xué)”課程教學(xué)改革中,以《普通高等學(xué)校本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標準》為準繩,凝練課程和教學(xué)改革的核心。首先是教學(xué)理念的改變,從過去以教師講授為主的課堂,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生發(fā)展為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的以學(xué)生為主體的課堂;其次是通過課程建設(shè),提高課程目標與人才培養(yǎng)目標的契合度、達成度,設(shè)置具有高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度的課程目標,形成完善的具有科學(xué)性和可行性的評價體系。
基于SPOC和項目驅(qū)動的“植物化學(xué)”混合教學(xué)模式,通過教學(xué)實踐,對“植物化學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容進行了重新構(gòu)建和深度挖掘,探索出一系列可行的教學(xué)方法,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣高漲,教學(xué)效果良好。同時,教學(xué)過程中的創(chuàng)新活動,在學(xué)生心中埋下了創(chuàng)新的種子,鍛煉了學(xué)生解決問題的能力和團隊協(xié)作的能力,成為真正的學(xué)習(xí)者。此模式也是同類課程中獨有的模式,具有創(chuàng)新性,可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力,對既有理論課又有實踐課的自然學(xué)科具有示范和引領(lǐng)作用。
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The Research and Practice of Mixed Learning on Phytochemistry
BAI Run-e, YAN Feng-ming, LEI Cai-yan
(College of Plant Protection, Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002, China)
Abstract: Phytochemistry is the professional core course of plant science and technology specialty. Due to many disadvantages of the traditional classroom teaching mode, the course team adheres to the teaching concept of student development as the center and output as the guidance, and actively carries out the reform and exploration of the teaching mode on the basis of in-depth investigation and teaching practice. On the basis of MOOC, a mature mixed teaching mode based on SPOC and driven by project has been explored, which integrates the advantages of traditional teaching and network teaching learning environment, emphasizes the dominant position of teachers and the dominant position of students, enables students to actively participate in the whole teaching process, and effectively improves the teaching effect of Phytochemistry course.
Key words: SPOC; driven by project; mixed teaching; research and practice