新农科背景下翻转课堂在植物学研究生创新人才培养中的探索*

丛明旸，陶向阳，朱咏梅

（1.江西师范大学 分析测试中心，江西 南昌 330022；2.江西师范大学 物理与通信电子学院，江西 南昌330022）

1 研究生创新人才培养模式改革的必要性

创新是民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的源泉。在经济全球化背景下，创新力的提升意味着国家核心竞争力的提升。创新人才是实现创造的主力军，培养创新人才对于促进科技进步和经济蓬勃发展极为关键[1]。高校是培养卓越创新人才的摇篮，高校教育的本质是提升学习者的各项能力，其中，创新力的培养是核心所在[2]。研究生是教育的龙头，在我国“万众创新”的战略背景下，培养高质量创新人才已成为我国研究生教育的重点和内在期许，是时代赋予高校的重任[3]。

创新人才需具备创造思维和能力，课堂是学生创新力培养的主阵地。传统研究生课堂教学模式本科化倾向严重，存在诸多弊端[4]，比如以教师为中心的广播式授课、教学内容更新不及时、授课时间固定、课堂缺乏有效互动、学生被动学习、理工科很少听得懂、研究视野狭窄等，导致研究生创新力水平普遍偏低[5]。传统教学方式的桎梏束缚了研究生创新思维的发展，限制了创新人才的培养，不能适应高校对创新人才的迫切需求。国家教育部门和专家意识到传统教学模式忽视了学生创新力的培养，大力倡导高校应与时俱进，积极探索行之有效的创新人才培养模式，而创新力提升的基石是培养模式的变革，因此，个性化教学模式应运而生[6]。

2 翻转课堂的内涵

翻转课堂（Flipped Classroom或Inverted Classroom）是个性化教学模式之一。2007年，科罗拉多教师乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯最早尝试翻转课堂在教学中的实践，他们将录制的PPT和音频分享于互联网，供缺席学生补课使用，这种教学模式深受广大学子欢迎。随着广泛的传播，翻转课堂真正得以推广是2011年涵盖十余个学科的非营利性在线学习网站——萨尔曼·可汗学院的创办[7]。

翻转课堂以现代信息技术为媒介，将传统教学过程颠倒，实现师生关系重构，其经典模式是“课前”自主探究-“课中”解决问题。具体来讲，教师课前提出科学问题，学生在课前自主学习并与教师在线互动；教师在课中将学生分组、开展讨论、答疑解惑，使课堂活动成为双向互动的场所，促进教学效果最大化。教师从传道授业者转变为指导者和解惑者，是课堂的组织者和设计者；学生从知识被动接收方转变为学习主力军，是知识的构建者和探究者。在翻转过程中，师生角色转变，学生的主体地位得以凸显[8]。

翻转课堂是国际公认的教学模式，近些年成为全球教育工作者关注的热点。国内外教研人员将其应用于诸多学科的实践表明，翻转课堂具备优越性，规避了传统课堂的诸多缺点[9-11]。追根溯源，翻转课堂“以学生为中心”的教学模式真正实现了“因材施教”的个性化教学，发挥了学生的主观能动性，培养了自主学习能力和独立思考能力。翻转课堂已对我国教育教学改革产生了深刻影响，然而，该模式在大学本科教学中的开展如日中天，在研究生教学中的应用实例却鲜有报道，由于前期研究经验匮乏，二者结合的实践效果亟待探索。因此，探索翻转课堂在创新研究生人才培养中的实施效果，将成为我国研究生教学改革的大趋势。

3 新农科背景下植物学研究生专业人才培养过程中的短板

2018年12月，教育部召开的新农科建设研讨会明确提出要提升现有的涉农专业质量，为涉农专业人才培养提出了新的思路、目标与挑战。植物学是生物学的分支学科，是众多涉农专业的重要基础课，担负着夯实专业基础的重任，在农林、生命科学领域占有极其重要的地位[12]。该学科相关课程集中于研究生一年级开设，涉及的内容庞杂，研究生难以在短时间内构建完整的知识脉络，且教学内容缺乏与农业生产的联系，学生的兴趣和创新意识明显不足，导致植物学的教学改革难度大。

目前，众多高校植物学相关课程以传统教学方法为主，遇到诸多问题[13]。尽管教师利用形式多样的素材以促进教学效果，学生依然缺乏积极性，动脑动手能力差，未能深刻理解知识点，师生互动少，学习效果不理想。究其原因，传统教学以教师宣讲为主，信息单向传输，容易产生抵触心理，导致多数研究生以应付心态学习，束缚了创新力的发挥，不符合新农科背景下研究生创新人才培养的基本要求。因此，摒弃填鸭式教学、优化教学手段、激发学生求知欲和兴趣点的教学改革势在必行，探索出适合新农科背景下植物学专业的研究生创新人才培养模式迫在眉睫。

4 新农科背景下植物学研究生创新人才培养中的教学策略

针对当前新农科背景下植物学研究生创新人才培养中存在的问题，将翻转课堂经典模式优化为“课前-课中-课后”的教学模式，并应用于培养实践中。通过优化教学策略，扬长避短，改善传统教学模式的弊端，旨在提高研究生自主创新力，为国家培养高素质创新人才，加快我国植物学学科发展，以期更好地服务于当代农业建设。

4.1 以问题为导向的“课前”引导

问题是创新的基础，是科学的首要特征，问题意识和质疑精神是创新的基本条件。教师需在课前对课堂活动内容进行构思设计，结合农业领域的前沿热点抛出科学问题，以具有争议性和促进发散思维的问题为佳，让学生有更多的时间检索文献并思考问题。通过任务驱动，使学生精解前沿SCI论文（IF≥3）并建立清晰的科研思路，力求探索和解答科学问题。教师应充分利用深受年轻人青睐的微信、腾讯QQ和微博等现代信息技术进行课前交流。课前设计的重点是营造悬念环境，激发学生的求知欲，启迪创新意识，解决学生创新思维原动力问题。

4.2 以学生为主体的“课中”设计

课堂是学生思维碰撞的主阵地，创新力的激活需要适宜的课堂氛围。教师先将学生分成小组，通过任务驱动组织实施教学环节，将学生转变为教师，教师转变为导师，将重复体力劳动转变为创新智力活动。通过充分的课前探索，学生的思路在课中高度清醒，用PPT分组汇报论文精髓并提出问题解决方案，继而开展组间辩论，有的放矢，知己知彼。至此，组内合作式汇报和组间竞争式讨论的有机结合，使学生完成了“发现-探究-解决”问题的完整科研过程，不仅激发了科研热情，锻炼了科研素养，还培养了团队协作精神和批判性哲学思维，在潜移默化中提升了创新力。教师需集思广益，对疑问和分歧进行分析梳理并详细解答，还可以层层抛出问题，引发进一步的思考和讨论，引导学生多维度和多层次的思考，拓宽科学视野。课中设计的重点是营造以学生为主体、民主善问、开放灵活的课堂氛围，让创新思维绽放活力。经实践，按照2学时（90min）计算，植物学研究生翻转课堂教学环节的主要框架如表1，其中，学生为主体的教学环节占60min。

表1 翻转课堂在植物学创新人才培养中的教学环节安排与时间分配表

4.3 以多元为标准的“课后”评价

评价方式是否合理直接影响教学改革目标的实现。教师需构建全程开放的多元评价体系，即对学生课前准备、课中态度等客观评价，对汇报内容的创新性、完整性和合理性等综合评价，形成以创新能力为主要考核指标的评价体系。学生的思维模式、认知结构具有个体差异，教师若发现了学生的闪光点应给予充分肯定，使学生获得成就感，才能保护学生的创新精神，进而提升创新能力。课后设计的重点是评价标准多元化，遵循“面向全体，因材施教”的原则，重点关注学生表现出的创造性。

5 翻转课堂在植物学研究生创新人才培养中实施的效果评价

传统研究生课堂教学模式是教师讲解最新学术前沿进展，学生普遍反映难以形成完整的科研思路。翻转课堂教学模式实施一年后，学生问卷调查和反馈结果表明，该模式对于植物学创新人才的培养是成功的，举例如下：教师课前布置了“全球气候变暖背景下的农作物产量将作何响应？”的科学问题。研究生在课前通过国内外学术论文数据库检索最新前沿文献并解读，在课中进行分组汇报，共有3个学术观点，即农作物产量随气候变暖增加、减少和几乎不变。然后，开展组间讨论，课堂气氛十分活跃，讨论较为激烈。教师在讨论结束后对分歧进行解读和升华，解析产生产量差异的原因是农作物的生物学特性等方面各不相同，导致产量随气候变暖的变化具有差异性，不能一概而论。总体上，研究生在翻转课堂实施的过程中，激发了科研兴趣，锻炼了获取前沿信息的能力，培养了辩证思维，创新能力得以显著提升。

6 翻转课堂在植物学研究生创新人才培养中的意义

将“课前-课中-课后”三位一体的翻转课堂教学模式应用于植物学研究生培养中，既促进了教育理念、模式、方法和学习方式的改革，又促使了课程本身从目标、内容、组织、策略到实践发生本质的变化，对于全面推进我国研究生教学改革具有重要的现实意义。

6.1 教师从“传授知识”转变为“使用知识”

教师对研究生的培养质量起关键作用。在摒弃了向学生垂直单向传递信息弊端的同时，翻转课堂要求教师的科研工作更加科学、细致、严谨，对专业素养和业务水平提出更高要求，并督促教师转方式、调节奏、提高素养和应变力。教师自身先要具备创新精神，循循善诱，激发和挖掘学生潜在的创新力。

6.2 学生从“学习知识”转变为“使用知识”

学生在课前通过个性化、灵活化、多样化的方式自由掌控学习节奏，在探究教师提出的科学问题过程中学以致用，进行科学前沿信息的检索、内化和思考。课中学生开展有针对性的交流，交流博弈的过程即是知识运用的过程，其参与度越高，越有利于创新力的提升。

6.3 翻转课堂“以人为本”的教学模式成效显著

翻转课堂使学生实现了由客体转变为主体，由消极被动接收信息转变为主动搜集信息，不仅提高了学生的创新思维和创新能力，使其收获了科学研究成就感和探索真理的自豪感，而且提升了自主探索、表达沟通等综合能力。

7 结束语

新农科形势下，植物学研究生创新人才的培养模式需进行重构，应特别注重创新思维方面的训练，通过教学方法的改革以适应新形势的需要。翻转课堂“课前问题导向-课中知识博弈-课后多元评价”的三位一体教学模式优于传统课堂，本身即是教育思想和教学方法的创新。唯有跟紧时代步伐，不断革新教学模式，才能助力于卓越人才的培养，满足国家对农业创新人才的需求。翻转课堂在植物学创新人才培养的实践，提高了研究生的创新力，深受学生欢迎，并建议增加课时，该教学模式具有一定的普适性，值得广大一线教师进一步推广，具有广阔的应用前景。