“植物学”课程改革与发展——以河北农业大学为例

李 明，赵 锦，白志英

(河北农业大学 生命科学学院，河北 保定 071001)

“植物学”(Botany) 是生物和农林类专业的基础课，是后续如“植物生理学”“微生物学”“生态学”“遗传学”“栽培学”“植物资源学”等课程的基础。该课程多在大学一年级开设，培养学生综合能力、专业能力，为后续课程学习打下坚实的理论和实践基础[1]。随着生命科学和信息技术的飞速发展，“植物学”课程面临教学理念、教学内容、学科地位等多方面挑战，学生学习兴趣、学习态度、学习方法及课程内容等亟需进行调整和改进[2-3]。1999年，河北农业大学进行教学计划更新，教学课时压缩至原来70%，虽然对教学内容进行了调整，但每课时教学内容仍然存在巨大压力。因此，树立“植物学”课程新的教学理念、适应创新教育、培养创新性人才，成为当代教学亟需。

一、历史沿革与挑战

1902年以来，历经直隶农务学堂、河北省立农学院、河北农业大学等时期，“植物学”课程始终被设置为基础课、专业基础课，迄今已近118年历史。1902年，直隶农务学堂预备科学生即设课程“动植物学”；1903年，预科设定“植物学”课程；1924—1949年，设植物实验标本室，配备显微镜、解剖镜、发芽机等实验设备；1949年，成立植物及植物生理实验室；1964年至今，植物实验室单独设立。

“植物学”课程作为农学和生物类的专业基础课，教学计划历经百年变迁，始终以理论联系实践为宗旨，调整教学课时，完善课程体系。以农学专业为例，为了适应学科发展以及学生选修课程的调整，课时计划调整如表1。

表1 “植物学”课时更迭

经历百年的积累沉淀，“植物学”教研室始终拥有实力雄厚、结构合理、勇于改革的师资队伍。河北农业大学非常重视“植物学”课程建设，1999年，“植物学”列为河北农业大学首批重点建设课程；2002年，被评为河北省首批精品课程；2007年通过河北省教育厅专家组遴选，再次评为省级精品课程；2016年，植物学被确定为学校首批翻转课堂改革课程；2018年被评为河北省高校首批在线精品课程；2019年成为河北省线上线下混合教学一流课程。

二、课程建设与完善

“植物学”课程的改革和发展具有优良的积淀和传承，尤其进入21世纪以来，为响应信息化发展和教育部课程改革精神，“植物学”课程的改革和发展已经进入了快车道。

(一)更新课程理念

“植物学”课程教研室具有优良团队精神，在教学与科研中始终传承改革和革新。如20世纪80、90年代，以“植物学”教学团队为主体出版了《小麦个体发育》《河北野生植物资源志》，率先编辑了“植物学”教学课件，制作了至今仍可使用的小麦胚囊发育装片等教学素材，为“植物学”教学提供了保障。

进入21世纪以来，随着信息化技术的快速发展，各种教学方式不断涌现，教学团队历经5年改革和实践，形成了成熟的教学模式和理念。该模式是翻转教学、探究性学习、慕课等教学方式综合应用的体现，其教学核心理念为以“学”为中心，以“教”为辅助，即学生为教学主体，教师是教学设计者和指导者。以“学”为中心是指学生在教师指导下开展自主学习，按时有序完成教学任务。学生可通过学习平台自主安排和控制学习时间和内容，自主把握学习节奏，在观看教师录制的慕课视频基础上独立思考、查找问题，与同学互动讨论，向老师反馈疑点难点。以“教”为辅助是指教师优化知识点、设计教学任务单、在线答疑解惑、组织讨论、精讲难点和进行阶段性查测，促进知识内化吸收。

(二)搭建课程平台

历经4年，课程团队录制了“植物学”课程教学视频120余个，创建了完整的在线题库，其中试题3 800余道，试卷库50余套，授课PPT、知识点概述、知识拓展及文献等丰富的在线资源，覆盖“植物学”章节全部知识点，同时利用在线答疑、专题直播等多种互动环节，搭建了完善的线上自主学习平台，目前累计访问量达1 000余万次，讨论区30 000余贴(课程网址：https://mooc1-2.chaoxing.com/course/template60/203995048.html)。

(三)完善课程体系

“植物学”课程以理论联系实践为特色，重在培养学生的实践能力和创新能力，为后续专业课程学习打下坚实基础。因而，开展理论教学与实践教学环节一体化教学模式研究尤为必要[4-6]。

1.更新理论教学体系。经过多年探索和实践，“植物学”课程团队确立了线上线下混合式教学模式，构建了以理论教学为主体的课程框架体系。

线上(课堂)课程重点督促学生自主学习。开课前，教师安排具体课程任务，发放自主学习任务单，明确不同阶段学习内容、考核时间以及标准。自主学习任务单是指导学生自主学习的方案，是学生高效学习的支架与载体。包括学习时间、课程要求、小组讨论3部分。其中，教师设计“学习时间”与“课程要求”，学生自主学习后进行“小组讨论”。学生课前通过观看视频、自学教材、阅读文献进行知识点学习。借助在线教学平台，学生随时提出问题，教师在线解答，同时根据问题情况开展有针对性的设计课堂教学内容。学习任务完成后，要求学生在线完成章节自测，以检验阶段性学习效果。同时要求学生自测成绩70分以上，从而督促学生自主学习、查缺补漏。通过自测，学生可以明确不足，重新进行学习及反馈；教师也可以根据自测结果，了解学生对本知识点掌握程度，为课堂精讲及讨论提供依据。

线下(课堂)课程重点搭建知识课程体系，通过前期学生自主学习、反馈问题，教师课堂精讲、讨论，帮助学生完善课程的知识框架，明确章节知识学什么、怎么学、有什么用。根据网络平台统计及反馈问题，教师针对性精讲，并组织学生们进行课堂讨论。

线上自主学习和线下精讲或讨论环节间隔一次进行。通过线上和线下学习间隔进行，实现了知识传授和知识内化的颠倒，即将传统课堂中知识的传授转移至课前完成，知识的内化则由传统的课后作业转移至课堂中学习。通过线上教学视频，学生能够根据自身情况来安排和控制学习，同时通过教学平台向老师和同学寻求帮助。教师线下有针对性的进行课程设计，重点强化对知识的内化吸收极大提高了教学效果。

2.革新实践课程体系。“植物学”实践课程化验证性为探究性，强化动手能力。通过小班授课，加强对课程内化吸收和应用。实践课程中课堂讨论、学生自主实验、学生间协作、教师面对面指导的可操作性更强。新的实践教学模式下，5～6人结组学习，其成绩也以组评定。具体方案如下：

实践课前，教师发放当次实践课任务点，该任务点是教师总结出一些有探究价值的问题。要求学生提前对所设问题查阅相关资料，确定解决问题的方法、步骤，提出具体解决方案，完成预习报告。预习报告是根据前期讲授、讨论疑点、难点基础上提炼的理论联系实践核心问题。

实践讨论课，学生进行观察、讨论和操作。该阶段是学生对应理论学习及实践自主学习基础上的知识内化和应用阶段。此阶段教学流程设计如下：(1)实践任务书(预习报告)完善阶段。学生在教师指导下完善预习报告，理解对应知识点的重点、难点，形成完整的实验报告。即针对任务点以切片、实物材料、图片等形式展示完成任务情况。(2)实践课程小组答辩、讨论阶段。依据实践任务书，教师分解成5～6个答辩任务。各小组随机抽选一个任务进行汇报。首先，学习小组每人参与5分钟讲解，涵盖小组分工情况、实验材料结构和形态；其次，展开讨论。针对知识点及任务点小组间、学生间展开讨论，教师给予点评和总结；最后，每个小组答辩完毕后，其他同学给予评分，评分涵盖专业知识、团队协作、语言表达等方面。(3)上交完整实验报告。彻底解决重点、难点问题(实验报告集中体现学生实践效果)，理论联系实践能力得以充分体现。

3.改革考核体系。新模式下的“植物学”考核体系，强化学习过程、态度及效果。混合式教学的考核体系中评价学生的成绩不再是由预设的比例决定，而重点是学生的学习态度、学习过程以及对课程学习的内化程度。在这种教学模式中，评价由教师和学生共同完成。最终构建了全面科学的过程式考核体系，包括网络学习、课堂和实践考核评价部分。网络学习考核评价包括网络平台视频、讨论区参与度、平时提问频率、签到率、自测题、平台作业等；课堂教学考核评价包括3部分，一为参与性考核，是对学生参与课堂教学积极程度的评价；二为合作性考核，是对学生在汇报答辩中小组成员的团队意识和合作意识的评价；三为知识性考核，是通过4次阶段性考试、一次期末考试等形式考核学生对教材内容的掌握程度。实践教学考核评价由3部分组成，即自主实验完成情况、实验完成效果、团队汇报答辩成绩。

考核体系的建立，重视学生的主体考核地位，学生课前“学”和“研”、课中的“讲”、课后“行”和“测”等活动评价，不仅加强学习过程评价，而且注重学生学习效果，从而激发学生的学习兴趣，增强集体荣誉感和团队合作精神，培养学生的主动性和参与性。

基于以上研究与实施，形成了独立的课程教学体系(图1)：

图1 以学为主的课程体系

三、课程师资和实践

(一)重视师资培养

“植物学”课程教学团队目前拥有教授2人、副教授6人、讲师3人、实验师2人；主讲教师均具有博士研究生学历，8名教师具有国外知名大学访学经历，具备丰富的、先进的教学理念，为课程信息化改革提供了重要的理论和实践基础。实验师2人均具有硕士学位。团队教师中，50岁以上教师2名，40～49岁之间教师7人，30～39岁教师2人，平均年龄43岁，现已形成了老中青结合、专业知识、学缘、职称及年龄结构合理的教学团队。团队教师成员制作的微课获得全国高校植物生产类实验微课和全国高校农林类专业微课教学比赛一等奖、二等奖、制作奖3项，“植物学”课程改革获得河北省教学成果三等奖等奖励28项。同时，近年来获得河北省优秀教学团队、河北省三三一层次人材、河北省省管专家、河北农业大学优秀教师，河北农业大学“学生心中好老师”等荣誉称号。

(二)强化实践活动

课程团队连续9年开展全校植物学竞赛，培养和锻炼学生对植物学知识的应用和实践能力。同时，团队教师努力为本科生创造实践机会，如参与植物资源调查、科普工作等。近15年来，团队携本科生志愿者坚持为保定市中小学生义务进行植物学知识方面的科普活动，实现师生契合、科教融合，努力培养“关注植物、关注生命”的和谐理念，不仅让学生将植物学的理论知识与实践相结合，更增强了大学生服务社会的责任感，受到社会的广泛好评。

(三)深化教学改革

“植物学”教学团队积极承担教学研究项目，深化教学改革。近年来，先后主持承担或完成河北省、河北农业大学教研项目10项，发表教学研究论文8篇、教材11部。此外，团队教师积极参加科研活动，近5年，主持国家自然科学基金(3项)、河北省自然基金、河北省重点研发项目(15项)，发表科研论文50余篇，实现了教学科研两相长。

四、小结及展望

“植物学”教学分为课程框架建设和课程知识内化两个阶段(“植物学”理论教学和实践教学)，在完善“植物学”课程体系基础上，不断改革“植物学”教学内容和教学手段。

首先，针对“植物学”课程理论与实践紧密结合的特点，教学团队以教学发展为线，以教学手段信息化建设为突破口，创立了具有鲜明特色的课程教学体系。该课程体系得到学生和同行专家的好评。其次，注重将信息化教学和传统的教学相结合。重视以教学效果特别是学生的需求为前提，积极发挥传统的教学手段优势，充分利用课堂和实验室以及多媒体数字切片、图片的展示，弥补“植物学”课程中实验材料的时空限制，为课堂讨论提供充分的可视素材和硬件设施。再次，建设一支高水平、高素质的教师队伍是关键。教师的备课要严谨、认真、及时，教学内容要丰富新颖，教学方法要引人入胜，师生交流要轻松愉快，教学手段要多样、科学，这一切均需靠教师来主导。

坚持“植物学”课程理念和实践的升华，这需要教师、学生、学校三方的有序结合。首先，学生自主学习能力亟需加强和提升。学生是教学主体和载体，一切教学安排和理念实施都是围绕学生的“学”展开，学生学习主动性、学习态度、学习素质、学习兴趣、学习效率是进行信息化教学的前提和基础。教师作为指导者，对于学生学习进度、学习态度、学习兴趣等具有重要的影响，故教师的团队协作能力、教师间的交流尤为重要。学校作为教学活动的掌控者，对于教学理念实施、教学活动的时空把控，具有不可或缺的作用。

教学团队将坚持理念更新和教学改革相结合、理论与实践相结合、线上和线下教学相结合、教学管理和学生学习态度相结合、教学质量和评价效果相结合，将“植物学”课程建设成为全面现代化、适应信息化教育及生命科学相关人才培养需要，省内外具有较高影响力的课程，进一步落实教育部提出的“课程优起来、学生忙起来、教师强起来、管理严以来、效果实起来”的一流课程部署[7]。