“植物化学”混合教学模式研究与实践

白润娥 闫凤鸣 雷彩燕

[摘 要] “植物化学”是植物科学与技术专业的专业核心课，由于传统的课堂讲授模式存在诸多弊端，课程组坚持以学生发展为中心，以产出为导向的教学理念，在深入调研和教学实践的基础上，积极开展了教学模式的改革和探索。在MOOC基础上，摸索出了一套成熟的基于SPOC和项目驱动的植物化学混合式教学模式，整合传统教学与网络教学学习环境的优势，强调教师的主导地位和学生的主体地位，使学生通过线上线下全程主动参与整个教学过程，切实有效地提高了“植物化学”课程的教学效果。

[关键词] SPOC;项目驱动;混合教学;研究与实践

[基金项目] 2020年度河南省一流本科课程（豫教〔2020〕12962）;2021年度河南省本科高等学校精品在线开放课程“植物化学”（教高〔2021〕474号）;2020年度河南农业大学教学改革研究与实践项目“基于专创融合背景下植科专业人才培养模式探析与实践”（农大教〔2020〕21）

[作者简介] 白润娥（1968—），女，山西平遥人，硕士，河南农业大学植物保护学院副教授，主要从事植物化学成分研究;闫凤鸣（1962—），男，河南商丘人，博士，河南农业大学植物保护学院教授，主要从事植物生态学研究;雷彩燕（1980—），女，河南洛宁人，博士，河南农业大学植物保护学院副教授，主要从事植物次生代谢研究。

[中图分类号] G642.4 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）18-0133-04 [收稿日期] 2021-08-24

“植物化学”是河南农业大学植物科学与技术专业的专业基础课程，同时也是本专业的核心课程。主要研究植物次生代谢产物的结构和性质及其提取和应用，是认识自然、揭示自然奥秘，合理应用自然的重要学科。本课程有助于学生拓宽视野、拓展专业知识，为毕业后的科研工作及就业和创业奠定基础。但由于植物化学成分普遍结构复杂、理化性质多样、提取分离流程烦琐，学习起来枯燥单调、接受难度大。为此，“植物化学”课程教学模式的探讨和研究一直是教学研究的重要课题。

SPOC（Small Private Online Course），即小规模限制性在线课程，是一种融合在线课程与线下实体课程的小规模、限制性混合式教学模式。作为对MOOC（Massive Open Online Courses）大规模线上教学模式的继承和创新，SPOC有效克服MOOC“没有先修条件限制”和“没有规模限制”的问题，在教学对象上更加严格，在教学方法上更加灵活、有针对性。从2014起，国内学界与教育界对SPOC的关注与研究经历了引介—探索—实践—评价的发展历程，清华大学、浙江大学、上海交通大学等相继推出SPOC平台在线教学，开启了线上线下混合课程教学模式的探索与实践。先后在专业课、基础课、小班课、大班课等各类课程中应用并实践了SPOC混合教学模式[1-4]。

项目驱动教学法（Project Based Teaching）是以学生为中心，以项目为主线，以实践为导向，以知识点为支撑的一种理实一体的教学方法。在教学过程中以一个个具体的项目为线索，把教学内容巧妙地隐含在每个项目之中，让学生自己提出问题，并经过思考和教师的点拨，自己解决问题。在完成项目的同时，学生培养了创新意识、创新能力及自主学习的习惯，学会如何发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法[5，6]。

本文以“植物化学”课程教学模式的研究为切入点，将基于SPOC和项目驱动的混合教学法应用于教学中，整合传统教学与网络教学学习环境的优势，强调教师的主导地位和学生的主体地位，使学生通过线上线下全程主动参与整个教学过程，促进信息时代高等学校课堂教学模式变革，提升人才培养质量，同时丰富SPOC和项目驱动教学法的教学活动程序建设，为应用在线课程资源和改革教学模式提供具有推广价值、可操作性且直观有效的参考和借鉴。

一、优化“植物化学”教学大纲和考试大纲，构建课程教学体系

为了有效地进行植物化学教学模式的改革和探索，首先要对原有大纲进行修订和优化。在原有教学大纲和考试大纲基础上，依据SPOC和项目设计，进行大纲的优化和调整，使大纲教学内容条理化、具体化，适合SPOC和项目实施。教学大纲的修订首先设置了基础知识、应用、综合、人文、关心、创造六个维度的课程目标，体现高阶性、创新性和挑战度，以支撑本专业的毕业要求指标点。在教学内容方面，以模块教学为主，明确教学目标和重难点，同时重点进行本模块的教学设计，在教学方法和教学过程中达到理论课以SPOC为主线设计，实践课以项目驱动模块设计。考核方式在传统的卷面评价性考核基础上，进行了大胆的改革，结合线上、线下和实践环节进行设置，实现评价主体、评价内容、评价方式的多元化。同时，与专业认证模式相结合，依据专业人才培养计划，以毕业要求和培养目标为基准，秉承“以学生发展为中心”的教学理念，在课程目标设置、教学模式、教学方法、课程思政等方面进行了融合和集成。

二、依据新修大纲，制作课件PPT、微视频和线上线下测试题

SPOC作为一种小型在线课程，为了使学生高质量地完成线上学习，达到线上学习效果，必须有高质量的教学资源。我们通过对前期背景和资源现状的分析，确定明确的教学目标并规划课程资源开发流程，设计适合SPOC和项目驱动教学模式的系统化教学资源。在河南省首批省级一流本科课程建设项目、河南农业大学校级核心示范课程和精品在线课程等教学质量项目的大力支持下，依据新大纲要求，高质量完成了教學基本资源和拓展资源建设，包括课程介绍和14个教学单元的视频28个，涉及60余个知识点，总时长500余分钟;涵盖理论和实验教学的音频资料70余个，实践项目视频6个。在线资源还提供了教学大纲、教案、在线单元测验和单元作业、题库、参考资料、讨论专题等，构成了完备系统的教学资源库。

三、SPOC和项目驱动混合式教学模式的实施

依据教育部“以学生发展为中心”的教育理念、“产出导向”的教育体系、“持续改进”的质量观的专业认证标准的核心理念，“植物化学”课程形成了以教师为主导、学生为主体的教学设计。在MOOC平台基础上，构建以SPOC和项目驱动为主线的线上线下植物化学混合教学模式，通过学情分析、教学内容分析、教学目标分析等前端分析，以及学习资源的设计与开发，设计多样性、互动性的教学活动，再辅以多元化的教学评价体系，从整体上提升课程质量和教学成效。

（一）理论教学过程

理论教学采用的是基于SPOC的线上线下混合式教学模式。教师根据教学设计制作教案、PPT、微视频及在线测试题等学习资源并发布到SPOC网络课程平台。课前将学生进行分组，每组5～6人，课前知识的获取主要以小组为单位完成，由组长监督和督促小组成员完成线上学习任务并进行自测，学生在线学习的次数和时长系统都会自动记录;课中教师首先检查学生线上学习效果，可以以提问、小组讨论或小测验等形式，根据线上学习反馈效果，组织课堂教学，将小组讨论法、结对分享法、专题报告法、案例法、分钟作文法等教学模式融合并贯通在整个线下教学中，对重点和难点进行补充讲解;课后线上复习巩固并反思，在教师和小组长的进一步指导下完成SPOC平台上的单元拓展任务，提交单元测验和单元作业，进一步巩固已学知识。同时通过SPOC讨论区、QQ群、微信群等平台进行交流和讨论，实现对知识目标更高层次的认知。

（二）实践教学过程

实践教学是“植物化学”课程的重要组成部分，课时量24学时，占本课程总学时的37.5%，包含了6个综合性实验。实验项目根据大纲要求确定，但具体方案采用的是学生为主导的设计。课前，教师线上布置实验任务，说明实验目的，要求学生以小组为单位，根据项目任务查阅文献资料，分析待提取植物中所含有的化学成分的结构、性质，设计提取分离流程，制定详细的实验方案，包括实验题目、实验目的、实验原理、实验仪器、实验材料及试剂、实验步骤、实验结果、注意事项等;课堂上以小组为单位分享实验方案，通过比较、讨论，集思广益，凝练出1～2套最佳方案，以小组为单位进行实际操作，完成项目任务;课后反思实验结果，思考实验中出现的问题，并提出解决方案，进一步优化实验方案，拓展实验项目，强化项目培训。实验结果以实验报告和实验视频的形式提交。

四、以“产出为导向”，构建多元化、综合化、动态化评价体系

本课程的评价考核采用理论与实践相结合，过程性考核和结果性考核相结合的多元化考核模式。理论课过程性考核主要依据课前学习、课堂表现、课后拓展进行考核，结果性考核依据期中和期末考试成绩进行评价;实践课过程性考核主要依据实验方案制定、实验过程及结果、实验报告和实验视频，结果性考核依据实验拓展成果和结课视频。

本课程成绩评定采用平时成绩、期中成绩和期末成绩综合评定的方式。平时成绩的评价方法。平时成绩=线上学习×30%+线上测验×20%+小组活动×20%+实验成绩×30%。最终成绩评价方法。本课程成绩=平时成绩×50%+期中考试×10%+期末考试×40%。我们设置了出勤、线上视频学习、单元测验与作业、章节总结、专题报告、文献阅读等多元化、综合化的评价体系作为平时成绩的有机组成部分，同时进行动态监控和反馈，并与各种教学活动相衔接，使学生能够在动态中体会到评价的重要性，激发学生学习兴趣和学习热情，促进学习目标的高度达成。期中和期末的结果性考核采用综合试卷的形式，全面考核学生的知识水平和能力水平，评价体系体现了多元化、综合化和动态化，达到良好的评价效果。

五、基于SPOC和项目驱动混合式教学模式实践成效

自2018年以来，“植物化学”课程在河南省首批省级一流本科课程与河南农业大学校级核心示范课程、校级精品在线课程等教学质量工程项目资助下，大胆开展了教学模式的改革和探索，由最初的“参与式教学模式”，至如今的“基于SPOC和项目驱动混合式教学模式”，课程团队付出了大量的心血和精力，构建了植物化学成熟完善的教学模式，取得了良好的教学改革成效。

（一）培养了一支积极钻研创新的师资队伍

植物化学课程组教师团队结构符合课程特点，能够充分满足“植物化学”课程的教学、实践和创新创业要求，始终坚持把教师的政治思想建设和职业道德建设放在重要地位，持续开展师德和职业操守教育，倡导立德树人、爱岗敬业、团结协作、严谨治学的教育理念。积极响应学校和学院青年教师传帮带制度，新进教师除积极参加学校组织的新进教师培训外，还适时赴高校、企业等开展教学进修访学或再教育培训。同时切实落实教学指导教师与青年教师一对一的“传、帮、带”教学技能提升计划，确保教师教学技能的提升与传承。

课程组所有教师积极参加学校和学院组织的各级各类教研活动，每学期都扎实有序地开展“公开课、示范课”为主的教研活动，课程组在核心示范课程建设、在线课程建设、一流课程建设、线上教学等方面都适时组织了多次教研活动，大家集思广益、献计献策，为课程教学改革的顺利进行贡献自己的聪明才智。

（二）建设课程教学资源库，保证SPOC教学模式顺利实施

植物化学教学资源库主要包括教学大纲和考试大纲、14个章节SPOC课件整理、14个章节60余个知识点的视频制作。已经全部上传至MOOC平台，完成了资源共享。教学资源为“植物化学”“天然药物化学”“中药化学”等相关课程的学习提供了丰富的资源，这些教学资源覆盖面广、容量大、更新快、针对性强、适用性广，为广大同行和学生提供了选择空间。

（三）以此教学模式为依托，教学效果反馈较好

在2020年初新冠肺炎疫情防控期间，“植物化学”课程教师在SPOC和项目驱动混合式教学模式基础上，精心构建了“腾讯会议+慕课+QQ群”有机融合的线上教学模式。实现线上线下教育效果的实质等效，高质量完成教学目标。课前为学生布置预习任务、课堂活动需要查阅的资料、课堂小组汇报材料、拓展阅读的材料等，同时提前2～3天在MOOC发布教学内容（包括视频、课件、测验、作业、讨论题等）;在線课堂教学首先采用腾讯会议进行直播授课，期间穿插提问、讨论和学生总结等互动模式，使学生能集中注意力完成学习目标;课后通过QQ群对学生进行辅导、提升和深化课堂学习知识，检查学生测验、作业及小组活动成果，指导学生做好章节总结。真正实现了线上教学的实质等效，于2020年获得河南省本科线上教学优秀课程一等奖。

（四）激發了学生的自主创新创业能力

通过“植物化学”课程实践教学中项目驱动教学模式的实施，学生基本掌握了常见植物化学成分的提取分离技术，激发了学生对植物领域开发利用的热情。2017级植科专业学生主持的“荠菜种子化学成分及对植物病原真菌的抑制作用”是2019年大学生创新创业国家级重点项目;2018级植科专业学生主持的“陆地植物TCP转录因子家族鉴定与进化分析”是2020年河南省省级重点项目。通过这些项目的实施，充分展示了在新型教学模式下对学生科研思维、动手能力、创新能力培养的成果，同时创新创业项目的实施，又可以进一步锻炼和培养学生对世界的认知水平，培养有实践技能和国际视野的新型人才。

结语

在“植物化学”课程教学改革中，以《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》为准绳，凝练课程和教学改革的核心。首先是教学理念的改变，从过去以教师讲授为主的课堂，转变为以学生发展为中心、以产出为导向的以学生为主体的课堂;其次是通过课程建设，提高课程目标与人才培养目标的契合度、达成度，设置具有高阶性、创新性和挑战度的课程目标，形成完善的具有科学性和可行性的评价体系。

基于SPOC和项目驱动的“植物化学”混合教学模式，通过教学实践，对“植物化学”课程教学内容进行了重新构建和深度挖掘，探索出一系列可行的教学方法，学生学习兴趣高涨，教学效果良好。同时，教学过程中的创新活动，在学生心中埋下了创新的种子，锻炼了学生解决问题的能力和团队协作的能力，成为真正的学习者。此模式也是同类课程中独有的模式，具有创新性，可以充分调动学生的学习兴趣和创新能力，对既有理论课又有实践课的自然学科具有示范和引领作用。

参考文献

[1]苏小红，赵玲玲，叶麟，等.基于MOOC+SPOC的混合式教学的探索与实践[J].中国大学教学，2015（7）：60-65.

[2]孙爱晶，吉利萍.地方高校基于“MOOC+SPOC”的混合式教学探索与实践[J].中国现代教育装备，2018（19）：84-86.

[3]王朋娇，段婷婷，蔡宇南，等.基于SPOC的翻转课堂教学设计模式在开放大学中的应用研究[J].中国电化教育，2015（12）：79-86.

[4]张芳，邹俊.后MOOC时代SPOC线上线下混合教学模式的实践与探索[J].湖北经济学院学报（人文社会科学版），2018，15（11）：148-151.

[5]高晓云.项目驱动教学法对高校课堂教学质量提升的探索研究[J].内蒙古财经大学学报，2018，16（6）：111-113.

[6]郭焕萍，洪亮，刘源.运用混合教学开展任务驱动式教学项目的研究[J].黑龙江高教研究，2017（10）：165-167.

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