高等林业院校“植物发育生物学”研究生课程教学的改革探索

(北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083)

高等林业院校“植物发育生物学”研究生课程教学的改革探索

刘小敏 高述民 高宏波

(北京林业大学生物科学与技术学院，北京 100083)

“植物发育生物学”是植物学科研究生的学位课程。针对课程教学中存在的缺少适合的教材、教学内容设置不科学、课程考核方式单一等问题，从教材、教学内容及考核方式3方面探讨了“植物发育生物学”课程优化措施：首先应选择适合林业院校的教材；其次，要设置科学合理的教学内容；第三，应改进考核方式。经过课程优化，提高了学生对知识的运用能力，培养了学生的综合素质，促进了学生学习的积极性。

林业院校；植物发育生物学；课程优化

植物发育生物学是生物学的前沿学科，是继分子生物学之后的又一个研究热点。植物发育生物学以形态学、解剖学、遗传学、细胞生物学、生物化学及分子生物学等为基础，通过各种实验手段，多角度研究植物生长发育的规律及其遗传调控机理。植物的个体发育从合子开始，通过细胞的增大、分裂和分化，经过胚胎发生、器官形成、营养生长、开花及授粉受精等生命现象，形成一个复杂而有序的过程。这一个体发育过程既受植物个体的基因型所控制，也被其内在遗传机制与外界环境相互作用所影响。随着人们对这一过程了解的增多，将有助于人们利用生物技术方法改良农作物。因此，植物发育生物学已成为生命科学领域最吸引人的学科之一。

目前，在植物发育生物学的很多领域，中国科学家的研究成果已经与国际同步。为了紧跟时代步伐，“植物发育生物学”课程内容也要随之不断进行优化。笔者认为，对于高等林业院校“植物发育生物学”课程的优化，应在找出不足的基础上不断改进，以培养出符合时代要求的植物发育生物学人才。

一、“植物发育生物学”课程教学存在的问题

(一)缺少适合的教材

教材是教师进行教学的主要依据，也是学生获取系统知识和发展能力的重要工具。从20世纪90年代开始，一些年轻的科学家从国外返回中国，他们利用分子生物学、遗传学和基因技术来研究植物发育的形态、生理及生物化学过程，使我国的植物发育生物学研究得到了突飞猛进的发展[1]。但是，“植物发育生物学”课程的教材建设却没有跟上科技发展的速度，教材内容过于落后，无法满足学生对知识的需求。虽然国内一些知名高校的学者编写了植物发育生物学教材，但不同的教材之间知识构架大相庭径，找不到一本完全适合林业院校的教材。因此，任课教师只能围绕植物个体发育的热点问题进行专题教学，这使“植物发育生物学”课程教学内容存在差异，教学重点各不相同，学生无法系统地掌握植物发育生物学的知识，也无法建立植物发育生物学的知识框架。

(二)教学内容设置不科学

“植物发育生物学”课程主要由基础知识、专题讲座及讨论3部分内容构成。在前期教学工作中，基础知识的所占比例达到93%以上，而专题讲座与学生讨论所占比例不到7%。由此可见，基础知识所占比重过大，虽然为学生打下了扎实的知识基础，但是导致其对学科的前沿知识了解得不够，影响了学生的发展。此外，这种课程内容的设置方式无法调动学生学习的积极性和主动性，导致学生在将来的科学研究中难以充分利用所学知识，产出创新的科研成果。

(三)课程考核方式单一

考试是检验学生对所学知识掌握程度的重要手段[2]。“植物发育生物学”课程的考核采取的是单一的开卷考试的方式，评估方式相对简单，容易使学生产生误区，认为平时无须多下工夫，只要考前准备好资料，考试时善于翻书查找，便可取得好的成绩。单一的开卷考试的方式影响了教学质量和效果。

二、“植物发育生物学”课程教学改革措施

“植物发育生物学”课程开课对象是植物学科的研究生，他们需要将植物的生长机理、基因调控、形态建成等复杂的理论知识尽快吸收、消化并运用到科研实践当中。因此，面对学生的需求和发展特征，笔者对“植物发育生物学”课程进行了优化探究。

(一)选择适用于高等林业院校“植物发育生物学”课程教学的教材

教材是教学的基本要素之一，教师的教材观直接体现其教学观。作为林业院校的教师必须根据教学的特点和规律，结合专业特色，树立正确的教材观和教学观，选好、编好、用好教材，使其在教学中发挥应有的作用，提高教学效果[3]。因此，林业院校“植物发育生物学”课程教材的选用应遵循3个原则：一是要注重基础知识与现代研究成果相结合；二是应强调课程知识编排的系统性与连贯性；三是对实例的选择要具有代表性。教师可以多购买相关教材，进行比较，遴选出讲授内容；也可以利用网络查看国外教材，了解国内外教材的差异；还可以广泛查阅相关的学术文献和专业知识，确定适合本校学生使用的教材。

(二)明确课程教学目标

教学目标是教学实践的方向标，是课堂教学的出发点和归宿。无论是在教学设计中，还是在教学过程与教学评价中，教学目标应始终作为核心，引导着“教”与“学”的开展。“植物发育生物学”课程的教学目标是要通过学习，使学生掌握生物体从雄配子和雌配子的发生、受精、生长至衰老死亡生命过程中的变化机理和特征。因此，教师在授课过程中应围绕着这个中心逐步地开展教学。

(三)设置科学合理的教学内容

1.优化传统课程教学内容

由于“植物发育生物学”课程是为研究生开设的，他们已经完成了本科阶段的生物学基础课程的学习，具有一定生物学知识储备，因此教学内容应侧重于前沿知识的讲授，强化专题讨论。传统教学内容中，基础知识所占比重过大，本着“精简主干内容，增加专题讲座”的总思路，笔者减少了主干部分章节内容，如细胞分化的分子基础、植物生殖器官的发生和遗传控制、发育生物学中采用的研究策略等，增加了相应专题内容的比重。需要注意是，教师在授课过程中，既要关注科学热点问题，又不能偏离课程的教学目标。此外，课程内容的设置要注意逻辑性和系统性。逻辑性是指学科知识之间的内在联系和逻辑关系等，它有利于学生循序渐进、由浅入深、由表及里地学习、掌握和运用知识，例如植物的胚胎发育要早于营养生长，教师授课时就要注意将植物胚胎发育与基因调控置于植物营养器官的发育之前讲述。系统性是指知识结构的完整性和知识点内部的规律性，它对于学生日后胜任本职工作、创新科研成果具有重要的作用。

2.增加相关的前沿技术和科研新进展方面的内容

近些年，植物发育生物学的研究成果日新月异，因此，教师在讲授知识的同时，应注重引入当前科学技术的新进展和研究动态，让学生及时了解当代植物发育生物学的巨大成就和最新发展动态及广泛的应用前景[4]。教师在授课过程中，既要突出基础理论，又要展示技术的革新，开阔学生的视野。为了让学生进一步了解前沿知识，可以聘请专家来介绍他们的最新研究成果。不同专家所研究的领域不同，其所擅长的方向也不同，学生与专家面对面的交流，可以帮助学生开拓科研的新思路，并将学习到的新技术和新方法应用到研究工作当中，使学习与应用相结合，学习与创新相结合，达到学以致用、学用相长的目标。

3.整合课件内容

多媒体课件因呈现内容多，表现力丰富、直观等原因备受教师青睐，已成为课堂教学的主要手段。“植物发育生物学”的开课形式是由多位教师讲述不同章节，因此，每位教师都有自己的多媒体课件，但对他人的多媒体课件不甚了解，导致一些课程内容出现重复讲授的现象。比如生物发育的细胞学基础章节中的细胞分化很容易与植物营养器官发育章节出现内容重复，导致课程内容之间的逻辑性不强。这些现象影响了学生学习的兴趣，影响了教学效果。因此，每位授课老师可以先优化自己的多媒体课件，然后进行综合，建设一个直观、生动、内容没有重复的多媒体课件。实践证明，利用多媒体课件能够使复杂的问题简单化，易于学生的理解，加深学生的印象，起到事半功倍的效果。

4.完善网络课程教学内容

网络教学平台能够突破时空限制，使学生可以自由选择学习时间、地点及学习内容，为学生的自主性学习提供了极大的便利[5]。因此，应不断完善网络教学内容，通过先进的媒体技术，逐步建立有利于学生学习的网络教学平台。学生可以随时从网上下载课件，通过对课件的预习，从整体上把握“植物发育生物学”课程的框架与思路，了解教师讲解的线索、课程的重点。由于课件当中含有中英文对照的专业词汇，不仅可以增加学生对专业知识的认知，无形中还接受了双语教学，吸纳了先进的教育资源[6]。同时，学生在课堂上没有掌握的内容，可以通过网络教学平台补上。

(四)改进课程考核方式

考试的目的不仅是为了了解学生对所学内容的掌握程度，而且要充分调动学生学习的主动性和积极性，激发学生的求知欲和探索欲，培养学生的自学能力和分析、综合、归纳、总结问题的能力及运用知识的能力。为了进一步提高教学效果，促进学生主动学习，笔者将以往单一的开卷笔试改为开卷笔试、小组专题讨论和平时成绩相结合的综合考核形式，并按照5∶3∶2的比例计算总成绩。此外，小组专题讨论的成绩按组内成员实际参与程度给予评定。这种考核形式不仅能考察学生对知识的掌握程度，也能考察学生在试卷中无法表现出的探究性和创新性等方面的综合素养[7]。

三、“植物发育生物学”课程教学改革的成效

(一)提高了学生对知识的运用能力

前期的“植物发育生物学”课程由于缺乏指导性教材，加上知识点比较多，学生难以消化，影响了学习效果。课程优化后，教师在讲授过程中注重提纲挈领、条理清楚、突出要点，使学生能够抓住课程内容的主线，进行融会贯通，举一反三。通过调查，大多数学生表示学习“植物发育生物学”课程变得容易了，并能将所学知识应用于科研工作中。

(二)加强了学生综合素质的培养

麻省理工学院的创始人罗杰斯认为，培养学生专业能力的最有效途径是教学、研究与关注真实世界问题的结合。“植物发育生物学”课程优化后，增加了专题讲座和讨论的比例，打开了学生的思路，改变了他们看待问题的方式。一位研究生反映，通过向专家请教，他了解了遗传分析新方法——集群分离分析方法，将该方法运用到自己的实验当中，结合基因组测序，找到了目标性状的控制基因，为他后续实验的顺利开展起到了至关重要的作用。美国科学院院士邓兴旺老师曾来到北京林业大学为学生举办“幼苗出土：一场从黑暗走向光明的生死决断”的讲座，使学生了解到幼苗出土这一熟悉的生活现象中蕴藏着深奥的机理。这些课程优化措施对学生综合素质的培养起到了促进作用，增加了他们就业的优势和竞争力。

(三)促进了学生学习的积极性

考核方式的改变能更加真实地反映教师的教学效果和学生对知识的掌握程度，形成了从学习过程、专题讨论到期末考试定性评价与定量评价相结合的，多角度、多元化的过程性评价体系，从注重“结果”走向注重“过程”。学生不再以最后的开卷考试为最终目标，而是把学习当作一种快乐，在享受中学习知识，并做到了学以致用。教学评价显示，大部分学生更倾向于现在的考核方式。据统计，近3年来，学生的考试成绩相比于之前有所提高，优秀率由原来的11%增加到21%。

[1] XU Z H，CHONG K.Plant developmental biology in china：past，present and future[J].Acta Botanica Sinica，2002，44(9)：1085-1095.

[2] 苏德荣，尹淑霞.借鉴美国经验改革我国大学专业课程的考试方式[J].中国林业教育，2014，32(1)：75-78.

[3] 肖全民.关于大学教材的几点认识[J].中国大学教学，2011(4)：86-87，96.

[4] 金立培，黄学林.发育生物学教学内容的探索与研究[J].中山大学学报论丛，2001，21(5)：7-10.

[5] 韩锡斌，葛文双，周潜，等.MOOC平台与典型网络教学平台的比较研究[J].中国电化教育，2014(1)：61-68.

[6] 李静，白素兰.发育生物学探究式教学探讨[J].遗传，2009，31(12)：1273-1277.

[7] 戴忠民.浅谈提高发育生物学教学效果的途径[J].安徽农学通报，2008，14(20)：139-140.

(责任编辑 王 伟)

北京林业大学2015年研究生课程建设项目——“植物发育生物学”课程建设，项目编号HXKC15038；国家青年基金项目“植物FtsZ的功能及其进化”，项目编号31501090；国家自然科学基金项目“北京林业大学生物学基地建设”，项目编号J1103516。