基于学生个性化特征的“树木学”实验课教学改革

董文攀 尚 策 张志翔

(北京林业大学生态与自然保护学院，北京 100083)

有别于高等职业教育，学科型普通高等教育作为高等教育的重要组成部分，以培养高层次、高素质的专业型实践人才为主要目标[1-2]。普通高等教育课程教学主要分为理论教学和实践教学，其中实践教学主要包含课程实验、课程实习、课程设计(论文)等内容，是对相应理论教学的补充和检验。课程实验作为理论知识的直接补充和验证，是锻炼学生实践能力、提高学生创新意识、培养学生综合素质的重要环节，同时也对后续课程实习与课程论文环节的顺利开展起着承上启下的关键作用[3]。如今，社会科技发展日新月异，高校大学生更加独立自主、勇于开拓创新，具有较好的心理素质和良好的可塑性等；但是，一定程度上也存在着理想信念模糊、政治信仰迷茫、团结协作意识差、社会责任感缺失等问题[4]。针对当前学生群体个性化特征更加多样化，传统的普适性教学模式在激发学生学习兴趣、提高学习能力方面略显“力不从心”，亟需针对不同学生的个性特征，提高学生的学习兴趣和专业综合实践能力。专业实验类课程以强化学生对理论知识的理解和培养学生实践应用能力为主要目的，其教学形式可以灵活多样，因此专业实验类课程更适合开展个性化教学改革的实践探索。

一、“树木学”实验课开展个性化教学改革的依据

“树木学”作为北京林业大学的一门特色课程，是林学、经济林、城市林业、森林保护、森林培育、水土保持等多个学科的专业核心课程。同时，也是主要面向林学大类专业开设的一门专业基础课[9]，以培养综合型高素质林业技术人才为主要目标。课程内容包括理论课和实验课2部分。实验课更加注重学生对树木学相关理论知识的灵活运用能力和树木识别鉴定能力，是培养林业相关专业综合型高素质人才的关键环节。但由于以往在实验课程教学中缺乏对历届选课学生专业兴趣和个性特征的了解，采用的普适性教学方法针对性不强，致使往届学生的专业技术应用能力和专业素养不够突出。

MBTI(Myers-Briggs Type Indicator)是基于著名心理学家Carl Gustav Jung的心理类型理论编制而成的一个自陈量表[5-6]，是目前较为流行的一种个体性格特点评价方法，被广泛应用于心理学、高等教育学、临床医学、社会学、管理学、企业经济学等众多学科[7]，测评结果具有较高的科学性。该评价方法能够通过“四维八极”的个性特征评价指标准确地对学生性格特点、兴趣取向、社交能力、认知与创新能力等多方面特质进行全面综合的分析，为深入贯彻“因材施教”理念提供科学依据[8]。

因此，本研究以林学相关专业必修的“树木学”实验课程为例，基于“因材施教”理念，借助MBTI自陈量表理论评价方法对学生性格特征进行全面分析，依学生性格类型的差异对课程教学进行改革创新，旨在改善教学效果、提高学生对专业知识学习的兴趣和积极性、提升学生的专业素养和综合素质能力，最终培养出能力素质更加全面、符合社会需求的专业技术人才。

(一)基于MBTI开展问卷调查

以林学相关专业的专业必修课程“树木学”为例，结合MBTI自陈量表编制学生性格特点调查问卷，问卷内容涵盖性格差异(外向E/内向E)、创新能力(实感S/直觉N)、组织协调能力(思维T/情感F)、统筹计划能力(判断J/知觉P)4个方面。在开学前对所有选课学生进行问卷调查，规定答卷有效时长为3～10分钟，超过10分钟或者不足3分钟的问卷视为无效问卷。调查问卷通过微信小程序——问卷星进行发放和回收。将回收汇总的数据借助Notepad++软件编排处理成数据矩阵并进行聚类分析。将获得的数据矩阵文件导入到IQTREE软件[10]，通过最大似然法(Maximum Likelihood，ML)进行聚类分析，并依据MBTI理论归纳总结各类群的主要特点，为后续课程改革指导思想的制定奠定基础。

(二)基于学生性格特征聚类分析结果确定教学改革指导思想

依据MBTI理论的4个维度特征，遵循“因材施教”的教学改革原则，以培养综合型高素质专业人才为主要教学改革目标，结合学生群体的自陈量表[6]结果，通过多次教研活动讨论，最终制定了针对不同学生分类群特征的教学改革指导思想(见表1)。在已获取的学生群体聚类分析结果的基础上，结合教学改革指导思想，在课程教学环节进行科学合理的教学改革探索，为分组实施课程教学做好前期准备。

表1 根据学生性格类型及其特征确定的“树木学”实验课教学改革指导思想

二、基于学生个性化特征的“树木学”实验课教学改革实践

(一)构建分主题式教学模式结果

对所有选课学生的问卷调查结果统计如下：共发放调查问卷55份，初次回收有效调查问卷52份，后又对3份无效调查问卷重新进行信息采集，最终获取有效调查问卷55份。问卷结果处理成数据矩阵，并以此数据矩阵为基础对调研对象进行聚类分析，得出聚类分析结果(见图1)，并据此进行小组划分。

性格类型有外向型(Extrovert，E)、内向型(Introvert，I)、感觉型(Sensing，S)、直觉型(Intuition，N)、思维型(Thinking，T)、情感型(Feeling，F)、判断型(Judgment，J)、理解型(Perceiving，P)，从性格特征聚类分析结果可以看出，调研对象被清晰地分为了3个独立群组，其中1组包含17人、7种特征类型，分别为：ESTJ(1人)、INFJ(1人)、INTJ(2人)、ISFJ(8)、ISFP(1人)、ISTJ(2人)、ISTP(2人)；2组包含25人、8种特征类型，分别为ENTP(2人)、ESFP(2人)、INFP(1人)、INTJ(1人)、INTP(3人)、ISFJ(2人)、ISFP(7人)、ISTP(7人)；3组包含13人、4种特征类型，分别为：ESTJ(2人)、INTP(2人)、ISTJ(8人)、ISTP(1人)。对照MBTI分型表，将各组中出现比例最高的类型确定为主导类型，并依据类型特征归纳总结每组的特征。如果一组中出现2个或以上的并列主导类型时，依据表1中的个性特征进行合并汇总该组主导类型的特征，对上述各分组的整体特征结果进行归纳汇总(见表2)。结果显示：1组同学的类型有3种，主导类型为ISFJ型，特征为踏实负责、耐心忠贞；2组同学的主导类型为ENTP型和ESFP型，特征为开朗随和、思维敏捷、勇于挑战困难；3组同学的主导类型为ENTJ型，特征为直率果断、领导力和执行力强。这些调查汇总结果是后续课程形式改革的主要依据。

图1 问卷调查研对象的聚类分组结果

根据表2中的分组特征以及相关专家意见进行科学合理的教学模式改革。依据表1中的教学改革指导思想，以充分发挥学生自身专长、弥补薄弱环节、全方位调动学生学习积极性和培养综合型高层次专业人才为主要目标，依据聚类分析结果和分组特征来进行分主题式的教学模式改革，具体的教学改革内容如下。

①分组辩论形式(不低于4学时)。主要针对ISFJ型学生，采用分组辩论的方式开展教学。正反方依据所学理论知识分别归纳总结各自观点，以辩论形式对各自观点进行辩论。例如，在讲授裸子植物球果类型及结构、被子植物的种子与果实关系等内容时可采用分组辩论的形式开展。首先由老师拟定正反方辩论观点，ISFJ型学生可自由组队，每队4人，并由老师和学生共同组成5～6人/场评委团队。根据双方的辩论情况，最终评选出优秀团队和优秀辩手。该教学形式有利于激发学生学习的积极性，加深学生对课程难点的理解，进一步锻炼学生的表达能力与灵活运用理论知识的能力。

表2 问卷调查对象性格特征聚类分组及其对应主导类型的特征

②理论观点分享讨论(不低于4学时)。主要针对ENTP型和ESFP型学生，采用理论观点分享讨论的形式开展教学。学生在扎实的实践能力基础上，查阅相关理论知识及研究成果，并在课堂上进行分享。例如，在讲授植物花发育特征的内容时可采用该形式。首先将学生分成不同小组，每组10～12人。每组选择1名负责人，主要负责组织协调组内观点分享和研讨活动，并整理研讨报告。每组选取1名代表为全班同学分享研讨成果，最终由老师和小组负责人分别对该环节的学生学习效果进行考评。该教学形式有利于培养学生主动获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，并能有效激发学生的学习主动性。

③辅助教学形式(不低于4学时)。主要针对ENTJ型学生，采用辅助教学形式开展教学。让学生以组织者的身份参与其他组的课程教学活动，用自身已掌握的理论知识和丰富的实践经验指导或辅助其他组开展课程教学活动，最后对各组课程教学活动进行总结评价。例如，在室外实验课程中讲授植物特征识别内容时，将学生分成小组，每组15～20人，并由ENTJ型学生为主带队，负责讲授5～10种校园植物的主要形态特征及分类地位等内容，并负责该环节的学生学习效果考评，小组负责人的考评由老师负责。该教学形式重点培养了学生的综合专业素养和组织协调能力。

(二)课程考核形式优化

学生学习效果的考核方式整体上仍与之前保持一致，主要通过课程学习总结汇报和激励式树木种类识别竞赛2种形式开展，这2部分考核成绩(各占50%)的综合成绩将会作为学生最终的课程考核成绩。

以往对于总结汇报部分的评价仅仅是依据任课教师的个人打分来确定，由于考核结果的主观性较强，不能科学合理地评价学生的学习效果，因此针对该部分的考核方式进行了优化。主要通过专家组(由3～5人学科专职教师或高年级研究生组成)和学生组(由小组间互评)各自打分的方式进行综合评分，其中专家组与学生组打分的权重分别为0.6和0.4。学生个人的课程量化考评以小组内组员间的互评得分为基准进行核算，最终确保评价体系的科学性和客观性。

激励式的树木种类识别竞赛这一考核形式一直以来备受学生的欢迎，且能够有效地调动学生学习的积极性，因此该考核形式与之前保持一致，不作调整。通过实地树木识别和标本树木识别2种形式，要求学生依据所学理论知识，对树木种类的主要性状特征进行描述，对树木种类的科、属、种名称进行识别，教师依据相应评分标准对每个学生进行评分，并排名评奖，从而激发学生的专业兴趣和热情。

三、基于学生个性化特征的“树木学”实验课教学改革的效果

针对课改当年与课改前2届的学生学习效果和教师教学效果2个层面进行对比分析，为全面评价和完善实验课程改革效果提供科学比较依据。

(一)学生学习效果评价

1.评价方法

采用多维度对比分析方法，对学生学习效果进行全面评价。首先是横向对比分析。借助R软件，分别从综合成绩和分项成绩对选课学生的各项成绩分布特征进行对比，从整体上对课改后学生学习效果进行客观全面的评价。其次是纵向对比分析。主要对本次课改的各小组的最终成绩进行方差分析和SW检验，评价不同小组之间学生学习效果的差异，归纳总结本次教学改革的优点及不足，为后续课程改革的不断完善提供科学依据。

2.评价结果

2018—2020年选课学生综合成绩(见图2)表明：学生的课程成绩均服从正态分布。课改当年学生成绩的期望值(μ)为89.1，显著高于课改前2018、2019年学生成绩的期望值(82.1和83.6)，表明课改后学生的总体成绩有了明显提高；课改当年学生成绩的标准差(σ)为4.73，显著小于课改前(2018、2019年)学生成绩的标准差(8.38和9.20)，表明课改后学生的总体成绩分布更集中且稳定。综上，本次教学改革在提高学生学习效果方面起到了积极的促进作用。

注：其中2020年为教学改革年图2 2018—2020年选课学生综合成绩分布情况

学生的课程学习总结汇报成绩分布(见图3)表明：2018—2020年选课学生的课程学习总结汇报的成绩均服从正态分布；教学改革当年2020年学生成绩的期望值(μ)为90.7，与前2年(2018、2019年)的成绩期望值(91.0和92.3)差别不明显，表明课改前后学生的平均成绩较为稳定；但教学改革当年学生成绩的标准差(σ)为7.6，显著大于2018、2019年选课学生成绩的标准差(3.6和2.7)，表明课改前学生的总体成绩分布过于集中，可能跟优化前的考核方式有关。课改前主要采用主观性考核，考核成绩仅以任课教师个人的评分为准，过于主观，不能科学全面地反映学生真实的学习效果。而优化后的课程考核方式确保了主观考核的科学性与合理性，能更为全面真实地反映学生的学习效果。

注：其中2020年为教学改革年图3 2018—2020年选课学生课程学习总结汇报成绩分布情况

激励式树木种类识别竞赛的成绩(见图4)表明：2018—2020年选课学生的激励式树木种类识别竞赛成绩均服从正态分布。教学改革当年学生成绩的期望值(μ)为87.5，显著高于2018、2019年选课学生成绩的期望值(75.7和77.9)，表明课改后学生的成绩有了明显提高；教学改革当年学生成绩的标准差(σ)为3.7，显著小于2018、2019年选课学生成绩的标准差(13.5和13.0)，表明课改后学生的成绩分布相对更为集中和稳定。由于该部分采取的是客观性考核，且考核形式、考核内容均与往年一致，能更为直接真实地反映学生对课程知识的掌握情况，故表明学生对基础知识的掌握程度较好。

注：其中2020年为教学改革年图4 2018—2020年选课学生激励式树木种类识别竞赛成绩分布情况

此外，为了对比分析各小组的教学改革效果，本研究还采用了纵向对比分析方法，对2020年课改当年各组学生的综合成绩进行分析(见表3)。结果表明：综合成绩最高分在1组，期望值最高分在3组，2组和3组的P值均大于0.05，总体成绩符合正态分布；各小组学生成绩的均值差异不显著，且都大于85分，表明总体教学效果较好；第3组的标准差最低，仅为2.6，表明总体成绩分布较为集中；此外第1组学生各环节的标准差均较高，且P值较低，学生成绩分布较不稳定，表明该组的教学改革形式仅符合部分学生的性格特点，需进行更细致的性格特点分析，以制定更具有针对性的教学改革形式；3组的标准差最低，总体成绩分布较为集中，表明该组的教学改革形式较符合学生的性格特征；2组的综合成绩分布相对合理，教学改革形式可以继续实施，亦可依据学生性格特征进行适当调整。

表3 问卷调查对象不同性格特征小组综合成绩对比分析结果

(二)教师教学效果评价

以学校教务系统中导出的课程评教结果为依据，其中包括教学内容的熟悉程度、教学手段和教学方法的灵活性、教学进度安排的合理性以及理论联系实际能力等内容。同时将3年的学生评教结果进行对比，综合分析教学改革前后学生评教结果的变化，为后续课程教学改革的优化和教师教学风格的调整提供参考依据。

对比2018—2020年选课学生的评教结果(见表4)发现：学生对教师各方面的教学评价均较高，且课改后学生对教师的总体满意度有所提高，其中对“通过课程学习，学生理解并掌握重要知识”“课后作业、答疑、讨论对课程知识学习的帮助程度”“老师激发学生学习相关知识的兴趣和热情”3个方面的评分明显高于课改前，表明课程改革在激发学生学习兴趣和学习热情方面起到了明显的积极作用。课程教学改革最终的综合评教得分为95.22分，是学院教师评教成绩的前30%，属于优秀档。对课改当年教师的个性化标签进行汇总(见图5)，结果表明，学生对教师的评价标签更多的是耐心细致、学者风范、学问深厚、严师益友、风趣幽默、善于引导、激情投入等，教学效果满意度评价较高，这也是课程教学改革取得良好效果的重要因素。

通过对比课改前后学生的综合成绩和各分项考核成绩，结果表明，课改后学生的整体成绩明显优于课改前，主要表现为总体成绩期望值显著提高，且成绩分布更加集中稳定，这充分说明课程教学改革对学生的学习效果起到了显著的促进作用。此外，课改前后主观考核的成绩分布存在差异，主要与考核方式的调整优化有关。课改后的考核方式更具科学性与合理性，能够更加真实全面地反映学生的学习效果。激励式树木种类识别竞赛采用客观性考核，能够直接反映学生对课程知识的掌握情况，学生学习的积极性和学习效果有了较大的提升。从分组教学形式改革效果来看，分组辩论形式可能仅适合该组部分学生，需要更加细致地划分性格特征，灵活细化具体的教学形式；知识观点分享形式的总体教学效果表现较稳定，表明该教学改革形式较符合学生的性格特征。但总体成绩不是最为突出的，在后期教学过程中，可适当调整教学形式，以激发学生的个性化潜质；辅助教学形式的总体教学效果表现最为稳定，且分布最为集中，表明该组的教学改革形式符合学生的性格特征，能够充分发挥自身性格优势，提高综合专业学习能力，同时能够对其他学生的学习起到一定的辅助和督促作用，有利于学生整体专业素养的提升。

表4 2018—2020年“树木学”实验课选课学生评教结果

图5 “树木学”实验课任课教师个性化标签的学生评价结果

学生的评教结果表明，学生对任课教师的整体满意度和认可度提高，学生的学习兴趣和学习热情得到了提升。此外，从教师教学效果的评价结果不难发现：教师应具备深厚的专业知识储备、风趣幽默的教学风格、细致入微的教学态度，积极了解学生的性格特征，创新教学方式，不断提升自身的教学素养，从而确保课程教学质量的提高。

四、深化“树木学”实验课程个性化教学改革的思考

依据以上研究结果，本研究制定了针对“树木学”实验课程及其他同类课程改革的长效机制(如图6)。首先，借助MBTI理论对教学对象的性格特征进行聚类分析，并据此对教学对象进行分组(如表1)。其次，基于“因材施教”教学理念，严格依据课程大纲制定与各分组特征相匹配的教学改革指导思想，并提出具体的教学方式和课程考核形式。最后，分别从学生学习效果和教师教学效果2个方面对课程改革效果作出整体评价，并结合最终评价结果对课程改革中的教学指导思想和教学方式进行总结和反思，从而为后续全面深化课程改革提供更为详实的参考依据。

图6 “树木学”实验课程个性化教学改革长效机制的运行模式

“树木学”实验课采取的分组辩论形式，侧重于提高学生的表达能力和灵活运用理论知识的能力，知识观点分享则重在提升学生对基础理论知识的理解能力，辅助教学形式重点培养学生的专业综合素养，树木种类识别竞赛考核形式有效激发了学生的学习热情。课程教学改革实践取得了积极效果，进一步提升了课程教学质量，值得同类课程借鉴。

总的来说，从人才培养方面来看，深入了解学生的性格特征，严格遵循课程大纲，灵活运用各种教学方式，采取多元化课程考核形式，是培养更加全面、切实符合社会需求的专业技术型人才的有效途径。

相较于传统普适性的实验课教学模式，基于MBTI理论的个性化课程教学能够全面落实“因材施教”教学理念，提升学生的学习兴趣、实际专业应用能力和综合素养，能够有效地提高实验课程教学效果，从而为社会培养更加全面、符合社会需求的高素质专业技术人才。

资助项目：北京林业大学教育教学校级重点项目“多学科交叉融合的森林康养专业方向建设探索”，项目编号BJFU2021JYZD009。