基于“雨课堂”的植物生理学混合式教学设计与探索

肖继坪 杜晓翠 陈疏影 董陈文华 李俊

摘  要：随着多媒体工具和网络覆盖普及，基于互联网的在线教育愈加便捷，但其优势并未在高校的课程教学中得到体现和充分应用。该文针对植物生理学的学科特点和教学现状，充分利用线上教学资源，针对性地选择教学内容和方法，以学生为主体、教师为主导，基于“雨课堂”等教学平台进行线上线下混合式教学模式初探，以期利用有限的学时和丰富的线上教学资源，整合线上和线下教学的优势，通过有效的管理方式组织实施，为深化信息化教学改革、提高植物生理学的教学效果奠定基础。

关键词：植物生理学;“雨课堂”;混合式教学;课程设计;组织实施

中图分类号：G640        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2024）01-0103-04

Abstract： With the popularization of multimedia tools and network coverage， Internet-based online education is becoming more and more convenient， but its advantages have not been reflected and fully applied in the course teaching of colleges and universities. In view of the discipline characteristics and teaching status of Plant Physiology， our teaching team makes full use of online teaching resources， chooses teaching content and methods accordingly， take students as the main body and teachers as the leading role， carries out a preliminary exploration of online and offline mixed teaching mode based on the "Rain Classroom". The purpose of this paper is to make use of limited class hours and unlimited online teaching resources， integrate the advantages of online and offline teaching through effective management. It will provide a foundation for deepening the reform of information teaching and improving the teaching effect of Plant Physiology.

Keywords： Plant Physiology; "Rain Classroom"; online and offline mixed teaching mode; course design; organization and implementation

植物生理学是研究植物生命活动规律与环境关系的一门学科，是高等农林院校植物生产类专业本科生的专业基础课，也是植物生命科学相关专业的全国硕士研究生入学考试科目，在高校相关专业的人才培养中具有基础性的地位[1]。在新农科建设背景下，高等农业教育的重要性日益凸显，而植物生理学作为一门承上启下的专业基础课，应汲取互联网的发展优势，积极探索线上线下等教学新模式，为培养能够适应和引领未来农业发展需要的创新型人才奠定基础。

2005年余胜泉等[2]提出了一种基于网络环境下的混合式教学模式，经过十多年的建设与改良，我国线上线下混合式教学发展快速[3]，已在大量高校中推广运用。2018年底，时任教育部高教司司长的吴岩[4]将金课归纳为“高阶性、创新性与挑战度”。2019年底，教育部发布《关于深化本科教育教学改革全面提高人才培养质量的意见》（教高〔2019〕6号），强调了在“互联网+”时代背景下本科教育教学改革的重要性和紧迫性。“互联网+教育”是互联网和教育的交叉融合，是信息时代教育背景下的一次教育变革。利用互联网线上授课，颠覆了传统课堂的输入式教学模式，学生的接受度更高，易于推广。

“雨课堂”是MOOC平台“学堂在线”推出的基于PowerPoint（PPT）和微信作为操作技术的混合式教学工具[5]。翻转式课堂则是一种学生在课前利用丰富的网络教学资源进行自主学习，课上则予以强化辅导，由教师根据学生的学习情况有针对性地展开讨论、交流，学生则可以用PPT给大家讲述內化吸收的内容的一种反客为主的教学模式[6]。

“雨课堂”“智慧树”“慕课”“爱课程”和“腾讯会议”等教学平台和工具的发展，拓展了教学时空，扩大了优质教育资源受益面，使翻转课堂教学运用得更加便捷，学生学习效率更高。在翻转课堂中，学生的学习任务主要在课下进行，教师通过借助“雨课堂”等教学工具能够提前了解学生学习困难，并在课堂上给予有针对性的辅导，及时解答学生遇到的学习问题，帮助学生巩固新知知;同时，学生之间针对某一共同问题进行的互动交流，也有助于学生对知识的吸收内化。因此，基于“雨课堂”的翻转式课堂教学可以让学生多范围多渠道地获取最新的优质资源，变被动输入为主动吸收[7]，满堂灌的教学方法已经不能满足新农科时代下人才培养的需要。因此，在新农科建设和信息化教育的背景下，针对植物生理学面临的机遇和挑战，采用基于“雨课堂”的植物生理学翻转课堂教学模式显得十分重要和必要。因此，本研究以“雨课堂”“腾讯会议”和微信公众号等平台为例，结合线上和线下教学的优势，以学生为主体、教师为主导，进行知识模块化教学，针对不同教学内容选择合适的教学方法进行混合式教学，通过有效地组织实施管理，健全课后反馈和教学效果评价体系，以期为深化信息化教学改革、提高植物生理学的教学效果奠定基础。

“雨课堂”科学地覆盖了课前、课上、课后的每一个教学环节，将“雨课堂”教学工具运用到翻转课堂教学中，帮助教师从课前预习、课堂互动、课后作业等层面收集和分析教学全周期的课程数据，既能量化学生的学习成绩[8]，又能评价学生的学习效果。据此，本研究构建了基于“雨课堂”的植物生理学翻转课堂教学模型。

一  课前设计部署

（一）  共建信息交流与互动平台

在“互联网+教育”的背景下，强化互联网技术与教学的有机交融，构筑以学生为主体，全方位和多视角的教学模式。通过“雨课堂”、“智慧树”、QQ群、微信群和钉钉群等开展课堂签到、实时分享课件、课堂直播和讨论、随机点名提问、发布随堂测试及课堂内容拓展等教学活动，提高课堂参与度和氛围，增加紧迫感，增强自信心，激发其探究课程内容的激情[9]。

（二）  课前活动安排

教师在课前编写安排线上学习资源，通过“雨课堂”等平台推送给学生。学生通过演示文稿（PPT）了解学习目标和知识要点，辅以中国大学MOOC平台上植物生理学在线开放课程及哔哩哔哩、优酷、土豆网等各种网络教学视频作为学生预习的素材。教师通过手机终端，可以动态掌握学生预习时间长短、浏览课件页数等学习轨迹数据;而学生带着问题听课，教师有针对性地答疑解惑，提高了教学效果。

二  不同知识模块的差异化教学

（一）  优化“基本知识”模块的教学内容和方法

教师利用“雨课堂”平台共享课件内容，精讲章节基本知识及重难点，注意教学内容的系统性和完整性。学生扫码登录“雨课堂”，可快速实现考勤签到，对不懂的知识点可点击“不懂”按钮标记相应的幻灯片。为了检验课前预习和课中学习效果，可根据知识点通过“雨课堂”的插入习题/投票功能向学生手机终端推送单选题、多选题并限时作答，学生答题结果实时反馈。教师根据标注“不懂”的课件和测试成绩有针对性地查缺补漏。此外，当课堂气氛沉闷或者学生疲倦时，教师可通过“弹幕”功能，让学生发布自己的观点和疑惑，调动学生的兴趣，师生互动讨论，达到基本知识人人掌握，重难点基本清楚的目的[10]。

此外，在进行线上教学时，“腾讯会议”和“雨课堂”可以同时使用。教师通过“腾讯会议”的“屏幕共享”功能共享课件，再点击PPT课件上端菜单栏的“雨课堂”按钮，微信扫码登录，获取课堂暗号，学生同时进入“腾讯会议”和“雨课堂”。这样在应用“腾讯会议”授课时也能应用“雨课堂”的共享课件、发送习题和“弹幕”等一切功能。

（二）  “拓展知识”模块的线上学习模式

植物生理学的发展日新月异，但是教材的编撰是需要时间的，因此现行教材内容无法实时反应学科的发展和科学技术的进步，这使得学生对学科发展和科学前沿的认知产生了距离。因此，对于“拓展知识”模块的学习，跟踪微信公众号，拓展植物生理学教学内容不失为一种创新的探索。“BioArt”“iPlants”“iNature”“植物生理之光”“植物科学最前沿”和“植物生物技术Pbj”是植物生物学领域知名的公众号。大部分在上面推送的都是在植物科学领域顶尖期刊上发表的或创新性强的高水平学术论文。论文立意新颖，技术先进，并有中文解释和原文链接，对于有兴趣深入了解的学生可以直接查阅原始文献并就其内容制作成PPT课件进行翻转式教学。通过这些内容的学习，不但丰富了植物生理学的教学题材，还紧跟学科前沿，激发了学生创新意识的培养[11]。

此外，教师还可以鼓励学生利用中国知网、维普、万方等数据库和百度、谷歌学术搜索等引擎，下载学习高等院校的硕士、博士论文及相关期刊论文，查找其感兴趣的知识点和课题，发挥学生的主观主动性和创新性[7]。

（三）  “应用知识”模块的教学和管理模式

1  “应用知识”模块的翻转课堂教学

植物生理学是合理农业的基础，是现代科技兴农的重要学科之一。它源于人类对于农林业生产实践的探索和总结，可用于指导其生产实践。因此，植物生理学课程的每一章都安排有生产性内容的学习和本章总结，如作物的需水规律与合理灌溉;矿质营养吸收与合理施肥;呼吸作用与种子、果实、块根和块茎贮藏;植物光合特性与如何提高光能利用率达到高产稳产;同化物运输与分配的调控中的环境因素调控;植物激素的生理作用到生长调节剂和除草剂的生产和应用，成花诱导生理与开花调控措施和作物引种，从组织培养到无性繁殖技术;提高植物抗性的措施等。对于“应用知识”模块和本章总结，教师可在“基础知识”模块讲述完毕后，让学生自制成PPT讲解。翻转课堂转换了老师和学生的角色，激发了学生的主观能动性。老师顺势引导学生灵活运用所学知识解决生产实际问题，增强了学生学习的使命感，提高了学生发现和解决问题的能力，并为后续实践性课程的教学奠定了基础[12-13]。

2  教学管理小组化

丰富活跃的课堂教学氛围是取得良好学习效果的保障，教学管理中将学生按章分组，以学习小组为单位，实现课堂中的多边多重互动。互动模式以组内互动为主，班级互动为辅。从互动形式上讲，则注意了动作表情、眼神交流等肢体表现。具体的实施过程为每章结课时由小组轮流推选一位同学上台对该章“应用知识”模块的内容和应用PPT进行讲解，并用一页幻灯片总结凝练该章主要内容（本章总结/思维导图），同组同学相互补充，时长约10分钟。老师和在座的同学可以进行提问，在结果呈现与释疑环节中对该组学生进行打分，评分标准见表1，计入平时成绩。教学管理小组化增加了学生的思想和情感互动，使学生在心理上获得了支持和关心，培养了学生合作协作探究学习的能力和兴趣，调动了组员的积极性，达到了人人共参与的目的[14]。通过小组的课后思考总结，学生能够更好地掌握知识体系，明确课程重难点，从而能更有目的性和針对性地去学习[7]。

三  课后反馈和教学效果评价

（一）  课后复习巩固

课后学生可回看教师的授课课件，复习课程相关内容。对于不明白或者想探讨的地方，可以通过“雨课堂”的“报告老师”板块给教师留言，与教师进行实时问答、互动探讨。此外，针对植物生理学每一章的教学内容在“雨课堂”上都设有自测题，教师可根据课程教学进度，定期发布单元测试和单元作业，让学生在限定的时间内完成自测，系统即时批改，教师随时查阅成绩，及时了解学生对章节知识的综合掌握情况，针对性地调整教学方式;同时将成绩反馈给学生，使学生能及时调整学习态度和学习方式，达到实时监测、动态管理的目的[15]。

（二）  期末教学评价

《普通高等学校本科专业类教学质量国家标准》强调教学评价要从“教得好”向“学得好”转变，把学生学习效果作为检验教学效果的尺子，强化教学过程管理，发挥课程考核对教学效果的反馈和引导作用，培养学生的自学能力，提高学习效果。因此，课后教学效果评价采用过程性考核与终结性考核相结合的多元化考核评价方法。增加评价角度的多样性和评价方式的多元性，重视对学生学习过程的评价。在评价方式上，利用传统的闭卷笔试检测学生对植物生理学基本概念和知识的掌握情况，占总成绩的50%。期末考试由课程组的老师从试题库选题出题且保密，学生统一闭卷考试，从而实现教考分离。平时成绩可由“基本知识”模块成绩、“应用知识”模块的讲解成绩和“拓展知识”模块学习轨迹三部分组成，占总成绩的50%。期中由教师单独组织期中考试或在“雨课堂”上进行，教学过程中根据学生在“雨课堂”上的考勤签到、随机测试、章节考试和学习资源学习情况计算“基本知识”模块成绩。过程考核中针对成绩较差的同学，督促其通过“雨课堂”的主观题上交课堂笔记，加做该章节内容的思维导图、作业，并在课堂上通过提问和课堂测验等方式加强督促课堂学习效果。根据过程性与终结性考核完成情况，综合评价学生对线上线下混合式教学的效果，同时，根据评价结果适当调整和改进基于“雨课堂”的翻转式课堂教学模式，不断摸索更好地以学生为主体的线上线下混合式教学方式。这种基于“网络+课堂”的多元评价体系，让线上和线下学习有序衔接，助力学生的全面发展。

（三）  基于“雨课堂”的翻转课堂实施的效果评价

在教师进行了精心的设计和创建之后，能否达到预期的教学效果也是教师需要思考的问题。因此，对不同专业选课班110名学员进行问卷调查（表2）。调查结果表明：83.64%的学生喜欢基于“雨课堂”的翻转课堂教学模式，喜欢的理由多为上课不用再忙于抄笔记。80%以上的学生认为该模型能提高学习的积极性和学习兴趣，调动课堂气氛，源于随机点名和弹幕功能;有助于知识的内化吸收和运用能力的提升，源于翻转式课堂教学中“应用知识”模块中学生的讲解和微信公众号的推送。可见，基于“雨课堂”的翻转课堂教学模型在植物生理学课程中的实践运用广受欢迎，并能帮助他们自主学习和提高学习效果。

混合式教学模式是对传统课堂教学和线上教学的优势整合，通过灵活运用各类教育教学手段，打造出全新的教学模式，实现线上与线下有机整合的教学模式。本课程教学设计和探索是教学团队针对当前的高校教学发展态势与学生的时代背景提出的，充分考虑了本学科的发展与教材内容的滞后性，以多种手段促进学生对于课程知识、科学问题、研究前沿等的探究意识，强调基础知识的扎实掌握与实际应用能力。通过有序衔接的线上线下课堂设计，调动了学生的积极性，教师的主导作用更为明显，获得感和能动性加强。正因为如此，对教师的专业知识和解决问题的能力要求也更高。首先，教师要及时更新线上课程资源，适时反映学科发展和科学前沿，以及植物生理学相关的社会热点话题;及时查看学生的线上资源学习数据，针对性地改进线下课件，综合评价学生的成绩，增强学习信心，自主运用专业知识解决问题，在学习基础知识的同时拓宽视野，并提高分析解决问题的能力[15]。再次，教师需要通过自己的知识底蕴和人生阅历培养学生正确的价值观，教会学生充分利用智慧教学工具提高学习效果，然后通过平等的对话式或倾听式交流，培养学生的独立思维能力并提高其表达能力。最后，高校教师还要不断学习学科前沿和专业知识，与时俱进，科研反哺教学。这样教师在面对学生的各种问题和观点时，才能够有足够的专业知识和文化底蕴，让学生有所领悟和升华，并赢得学生的尊重和认可。教师也需要基于学生的反馈意见，经常进行教学反思，定期开展经验总结和教学改进研讨会。如每学期开学，团队集体确定教学计划和实施方式，按计划开展教学。教学中期，通过团队交流与师生座谈相结合的方式，对教学进度及教学中存在的问题进行探讨并制定改进方案，确保按时按质完成教学计划和目标。课程考试结束，通过“课程教学目标达成度”分析教学中的薄弱环节，相互借鉴经验，交流学习并制定下一轮课程教学改革的方向。通过教学团队的通力实践与应用，稳步有效地提升课程教学质量。

参考文献：

[1] 程建峰，张芳，钟蕾，等.江西农业大学编撰《植物生理学》教材的实践与体会[J].植物生理学报，2021，57（8）：1600-1608.

[2] 余胜泉，路秋丽，陈声健.网络环境下的混合式教学——一种新的教学模式[J].中国大学教学，2005（10）：50-56.

[3] 王红艳，胡卫平.中国在线学习研究现状与启示[J].中国远程教育（综合版），2013（8）：32-36.

[4] 吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学，2018（12）：4-9.

[5] 曾晓晶，樊斌.“雨课堂”在教学改革中的问题及其对策研究[J].信息与电脑，2016（19）：245-246.

[6] 肖安宝，谢俭，龚付强.雨课堂在高校思政课翻转教学中的运用[J].现代教育技术，2017，27（5）：46-52.

[7] 宋洋.“互联网+”背景下师范专业《植物生理学》教学改革研究[J].天津科技，2022，49（1）：66-67.

[8] 孙晔.浅谈混合式教学工具雨课堂的使用[J].教学研究，2016（11）：197-198.

[9] 孙莉，郎明非.线上线下教学模式在生理学教学中的探索与思考[J].医学教育研究与实践，2020（1）：76-80.

[10] 王凤茹，客绍英.“植物生理学”课程“模块化”和“对话式”教授方式改革[J].河北农业大学学报：社会科学版，2020，22（4）：97-102.

[11] 万华方，梁颖，张贺翠，等.跟踪微信“公众号”，拓展植物生理学课堂教学内容[J].西南师范大学学报（自然科学版），2021，46（4）：178-183.

[12] 张淑英，林海荣.关于农学专业植物生理学教学改革的几点想法[J].科技资讯，2017（24）：154-155.

[13] 孙歆，杨世民，文涛.基于对分课堂理念的植物生理学课程设计[J].生物学杂志，2020，37（5）：117-119.

[14] 刘伟，黄勇，陈云.基于“对分课堂”的混合式教学模式在植物生理学教学中的探索与实践[J].文山学院学报，2021，34（6）：60-64.

[15] 王周玉，李玲，彭长连，等.“植物生理学数字课程”作业设计与完成效果分析[J].高校生物学教学研究（电子版），2018，8（1）：8-12.

基金项目：2019年双万计划-生物技术国家一流专业建设“云南省一流专业及重点支持学科建设项目”（教高厅函[2019]46号）;云南农业大学一流本科课程“植物生理学”（2021YLKC147）;云南农业大学课程思政教改项目“植物生理学课程思政教学体系构建与探索”（YNAUKCSZJG2023014）;云南农业大学“植物生理学”优秀教学团队资助（无编号）

第一作者简介：肖继坪（1982-），女，汉族，云南丽江人，博士，副教授，硕士研究生导师。研究方向为植物生理生化及分子遗传学研究。

*通信作者：李俊（1971-），男，汉族，云南玉溪人，博士，副教授。研究方向為植物生理生化研究。