植物学方向新生研讨课教学模式改革

[摘 要]新生研讨课是一门专为大学一年级新生开设的、帮助学生完成由高中生向大学生学习阶段转换的教育课程，植物学是研究植物生活发展规律的科学，新生研讨课将二者有机地结合，为学生打好理论知识基础、发展核心科学素养创造了良好的条件。本研究立足于教师自身科研特点，对植物学新生研讨课教学进行改革，运用教室、户外与实验室三种空间，实现“三地融合教学”。突出“以学生为中心、以问题为导向、以提升能力为根本”的教学理念，让学生在领略“植物世界”风光的同时，培养“求实、求是”思维模式，使新生尽早适应大学学习生活。植物学方向新生研讨课有如下特点：一是班级规模小，包容文理专业学生；二是研究内容直接抵进学科前沿；三是教学形式多样；四是凸显人才的跨专业培育。植物学方向新生研讨课教学改革中，我们注重构建教学新模式，充实研讨课教学内容，优化教学评价。

[关键词]植物学；研讨课；教学改革；教学模式

[中图分类号] G642              [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2023） 12-0098-04

一、植物学方向新生研讨课改革的目的和教学模式构建理念

在“统一刻板、结果导向”的应试教育背景下成长起来的部分学生，在进入大学之后，面临着学习习惯、学习方式等方面亟须转变的严峻挑战，他们在学习中会遇到方向迷茫、学习动力不足等问题。[1]一种兼顾大学课程学术性、强调师生交流及指导的新生研讨课模式，于1959年在哈佛大学出现。此模式旨在将探索、研究与思考相结合，以“提出问题”“师生互动”“共同探讨”作为主要特点，有助于建立教学与科研互动机制，一经出现迅速发展为全球本科生教育改革的亮点。[2-3]

植物学是自然科学中最重要的分支学科之一，是了解生命、探索自然最直接的指导性学科。[4]进入21世纪以来，公共卫生、环境保护、粮食安全等热点问题均与植物科学密不可分。[5]随着植物学与众多学科的交叉领域日渐增多，在其他专业领域开设植物学相关课程、利用植物学科研思维转变学生固有思想是十分必要的。[6]

为培养更为优秀的本科生，切实提升综合办学水平，有效推動“双一流”学科建设，满足国家高等教育现代化战略需求，本研究以东北师范大学本科生公共课程“植物新世界，你想认识我吗”为对象，结合当下新生研讨课存在的问题进行教学模式改革实践，旨在探索出更适合本科新生的研讨课教学模式，帮助学生完成学习方式上的转变。同时，帮助学生构建自然科学思维体系，并与其他学科融会贯通，期望为自然科学带来更多的发展机遇。作为师范类大学，所教授的学生未来就业方向大多为教师，培养学生具有良好的学习习惯，对于我国未来优秀教师队伍的形成、教育方式的优化具有积极意义。

基于教材内容设置的传统研讨课，专业性强、趣味性低，师生之间、生生之间难以进行有效沟通。为了践行“创造的教育”理念，培养“大一”新生创新意识、创造能力，我们采用以探索和研究为基础、强调师生互动的研究型教学方式，试图以此激发学生自主学习和探究性学习的兴趣，对植物学新生研讨课进行教学改革。[7]旨在以实践为基础，更有效地引导学生自主提出问题并进行实验和探索，从而实现教授内容与实践操作的高质量统一，取得事半功倍的教学效果。同时也促使学生注重实践，让学生成为科学实验中不可替代的角色。使学生的高阶思维与核心素养，在户外实习、检索理论、研讨式互动、实验室实践、总结并撰写研究报告等一系列科研实践活动中得以提升。

二、植物学方向新生研讨课的特点

（一）班级规模小，包容文理专业学生

由于植物学方向新生研讨课设置增加了户外实践、实验室实操的内容，为了取得更好的教学效果，达到充分互动交流的目的，每学期研讨课的人数不超过30人。另外，为了凸显学生在交流过程中的思维碰撞，设置了文理专业学生各半的选课模式，在课程设置强调研讨课要充分交流讨论的前提下，使“文科思维”和“理科思维”融合，让理科生能感受到文科生以富有感性的人文情怀去认知、理解和表达世界的方式，让文科生了解理科生用数据、资源和逻辑推理去看待世界并解决问题的思维方式。

（二）研究内容直接抵进学科前沿

与传统课程不同，“植物新世界”课程无固定教材，依托当下热点科学问题展开话题讨论，使用前沿文献作为学生的学习资料。学生从中学习到新知识的同时，也学会辩证地思考问题，不拘泥于书本知识，以最新科学前沿成果鼓励学生继续探索自然世界，发现更多事物的新规律，并将其应用于解决现实中的难题。

（三）教学形式多样

对教学方法和教学形式进行改革，能够让学生更好地掌握各种专业知识，并能灵活应用所学解决各种问题，切实提升教学质量。[8]创新课堂教学模式，可以利用“智慧教室”引入“翻转教学”，[9]将学生转变为课堂中心；可以利用纪录片内容布置课前、课后作业，在课上与学生交流验收这部分学习成果，有机融合线上与线下教学；增设实验室实验操作，在增强学生动手实践能力的同时，强化“实践出真知”的理念；安排植物学户外研究性实习，通过查阅植物检索表和高等植物图鉴，强化学生对于工具书的使用和训练，使学生在认识植物的同时，培养其对自然科学的兴趣，增强对植物的保护意识，使专业教学和素质教育紧密结合。

（四）人才的跨专业培育

学生在对植物学科近距离接触的同时如果产生兴趣，可以在教师的实验室进行进一步的科研探索，教师也能够提前选拔适于基础实验的学生，达到双向选择、互利共赢；在倡导学科交叉、学科融合的背景下，生物学专业可以和多学科进行交叉，例如，生物物理、生物化学等，加强学科交叉培养，实现人才的跨专业培育。

三、植物学方向新生研讨课教学改革的具体落实措施

（一）构建植物学研讨课程教学新模式

针对传统教学模式的缺陷，本次教学改革实践将重点关注以下几个方面：一是利用授课教师多年科研实验经历的优势，使课程与实际相结合。二是密切研讨课形式和生物专业特点的联系，使专业性和趣味性相结合。例如，開设中医课堂，介绍中草药植物的形态特征、功能药效，引发学生对植物学的兴趣。三是注重每一课的针对性——缩小课题，专注每一堂课的锚点。例如，组织“转基因——天使还是魔鬼”的辩论赛，使学生学会从“某一点”出发，纵向加深思考，由点到面。四是结合思政教育，让学生深入了解我国生物科技的发展。针对这一部分，在对模式植物拟南芥和水稻的发展史进行介绍时，着重强调老一辈科学家在这个过程中的重大贡献，让学生在领略前沿科技的同时，感受科学家们百折不挠、锐意进取的精神力量。植物学研讨课以单位及授课教师自身的科研特点及科研条件建设的配套投入为基础，以“教室与户外、实验室相结合”。五是强调理论和实践相结合，以专业教育与思政教育相结合的方式，有选择性和针对性地让学生通过课程内容领略生物学前沿科技的魅力，同时也促使学生明了在科学实验中实践本身不可替代的作用。

基于此，本研讨课充分运用组合式教学方法，该模式由“创设情境”“提出问题”“自主学习”“研讨实践”“总结评价”五个环节组成。通过创设真实的户外教学情境，引导学生自主发现并提出科学问题，通过查阅资料、团队协作、实验验证、整理结果等环节，提高学生在日常生活中发现、分析和解决问题的能力。在该教学模式中，教师从信息的提供者转变为学生的引导者、支持者和合作者，教师身份的转变使学生能更加独立地思考问题，充分发挥学生作为课堂主体的作用。另外，教师需要花费精力创设不同教学情境，并引导学生的科研思维，设计适合的自主学习程序，提升师生专业素养，实现教学相长。学生通过自主掌控学习，将精力更多集中在学习本身，能提升自身优越心理，增强学习“主人翁”意识，降低学习依赖性，并改善师生之间、生生之间的交流互动。

（二）充实研讨课教学内容

以植物学研讨课“认识身边的植物”一节为例说明内容体系（见图1），包括户外实习、检索理论、研讨式互动、实验室实践、总结并撰写研究报告等一系列科研实践活动。具体的改革方案和落实措施举例如下：

第一，创设情境。采用户外采集结合实验室操作的体验式学习模式，在户外采集、制作并观察植物标本。对综合安全性和植物丰富性等进行多方位评估，确定净月潭国家森林公园及东北师范大学校园作为主要室外活动场地。净月潭国家森林公园场地宽阔、地形多变，植物物种丰富度极大；东北师范大学校园物种丰富度虽较森林公园丰富度低，但学生在熟悉的环境能够反复记忆课程内容。过程中教师引入专业植物学名，说明植物特征，并介绍正确制作植物标本的方法，带领学生制作植物标本；在实验室对采集的植物标本的叶肉细胞进行分离，并对其细胞和细胞器进行观察。确定东北师范大学分子表观遗传学教育部重点实验室作为主要实验场地与参观场地，利用实验室内具有的生理学、细胞生物学、分子生物学等实验设备和设施，带领学生亲自实验操作，强化学生学习记忆；同时在此之前以观看纪录片和课堂讲述方式，讲解细胞器的形态特征和功能分类等专业知识，使学生亲自在显微镜下观看之前，就已经在脑海中留下明确的目标及方向，从而训练学生带着疑问解决问题的思维方式。

第二，提出问题。教师给学生介绍相关背景知识，引导学生提出科学问题。如提出“相同属的植物叶片有什么共同的形态特征、不同属植物细胞中叶绿体的分布是否具有共性”等问题。不同学生观看同一个结果，也会由于个人的思维差异产生不同思考方向，这一过程能锻炼学生自主深入的思考能力，也能够促使学生发散个人思维。

第三，自主学习。教师引导学生自主查阅文献，汲取文献中的知识，提高学生的自主学习能力及认知能力。这一过程中，学生依据上一步骤中提出的科学问题自行查阅资料，确定是否已经有前期研究、研究程度如何；同时还要教授学生查阅文献的技能，介绍理科生及文科生常用的网站，为今后学生的论文写作递送有力工具。

第四，研讨实践。采用探究式教学模式，以查阅到的资料为基础，以小组为单位进行研讨，培养学生的创新思维。按照小组研讨的内容，进一步在实验室对所提出的科学问题和科学假设进行验证实验，提高学生的实验操作能力。实验操作过程能够强化学生“实践出真知”的理念，并且能够体会科研工作者的艰辛，也蕴含着思政教育的意义。

第五，总结评价。对实践结果进行讨论，撰写研究报告，最终得出结论。

（三）优化教学评价

“教—学—评一体化”体系建设是发展学生核心素养的重要方式，通过对植物学研讨课教学的改革，使学生尽快适应从高中生向大学生的转变。要解决存在于高校学生学业评价中的一系列问题，如标准统一、考核方式单一。科学规范、切实可行的教学评价制度的确立，能促进师生积极参与学业评价，为教师公正客观、积极准确地对学生学业进行多元评价提供制度保障。[9]在本课题研究中，教学评价方法采用过程性多元评价体系，主要采取“教师评价和学生评价”以及“学生自我评价”的方式。评价内容包括：以小组为单位提出科学问题并设计实践内容；对设计的实践内容进行汇报及讨论；具体实践操作的实施；对实践结果进行汇报和讨论；最终形成完整的研究报告。学生作为课堂的主体，“学生间互评”与“学生自评”将在评价中占据60%权重，教师的权重仅占40%。教师作为引导者对课程进展的大方向予以把控，学生作为课程主体，参与推进课堂进程、自主学习和自主评价等全方位课程活动，多维评价体系可以最大限度地保证学生的课程参与度以及课程成绩的公平性。

四、课程改革成效分析

本课程的课程目标有三：一是培养新生主动认识身边的植物、感受自然，并且在课程中了解大学生活，尽早明确学习目标；二是培养新生自主地通过阅读、听讲、研究、观察、实践等手段获取知识；三是培养新生在科学研究和技术钻研方面的素养，提高他们的逻辑思维、合作交流等方面的能力。为了获得本研讨课程目标达成度的结果，我们统计了180名学生的3个课程目标达成度，结果发现：70.11%的学生认为较好地实现了课程目标（见图2）。另外，设计纵向对比研究分析改革前后的多个学年，采用问卷调查的方式对所得数据进行统计。改革后的学期与改革前的学期对比表明，课程改革后学生对课程各项评分均有显著提高，其中趣味性和课程风格受到学生的一致好评（见图3）。

总之，我们借鉴了多种新的教学理念，对传统研讨课模式做了进一步改造，运用了多元化的课程评价体系，将植物学新生研讨课打造成全新的引人入胜的新课程。在新的教学模式下，学生选课率明显上升，甚至出现六人抢一课的局面。教育教学改革是持之以恒的过程，需久久为功，本研究愿为教育同仁继续进行教学改革、探索更新的教学模式提供参考。

参考文献：

[1] 李占勇，田玮，李瑞宁.高校新生研讨课的发展及探讨[J]. 中国轻工教育，2021（04）：18-24.

[2] 沈蓓绯.哈佛大学新生研讨课教学模式分析[J]. 辽宁师范大学学报（社会科学版） ，2013（4）：536-541.

[3] 张文雪，刘俊霞. 新生研讨课教学理念与实践[J]. 清华大学教育研究，2005（S1）：139-143.

[4] 龚双姣，姜业芳，刘世彪，等.植物学实践教学改革与学生创新能力的培养[J].高等理科教育，2006（03）：104-107.

[5] 周琼， 黎桦， 盛玉萍， 等.植物学实验教学改革的探讨[J].高教论坛， 2003 （1）：85-87.

[6] 王薛平，黄星，陶玉华.应用型高校“植物学”课程教学改革探索[J].农业灾害研究，2020（08）：150-151.

[7] 孙始财.科研创新驱动的研究型教学探索与实践[J].山东电力高等专科学校学报，2022（03）：47-50.

[8] 陈伟珂，林宏莉，武晓燕.基于“抛锚式”的高校教学模式设计[J]. 教育教学论坛，2016（01）：188-190.

[9] 刘富东.应用型大学翻转课堂有效教学实证研究[J]. 辽宁科技学院学报，2022（02）：76-79.

（责任编辑：王义祥）

基金项目：吉林省教育厅高等教育教改研究一般项目：“基于植物学研讨课程的教学模式改革研究”（JLJY202167219059）。

作者简介：徐正一（1984—），男，博士，教授，研究方向：植（作）物逆境分子生物学。