高等林業(yè)院?！爸参锇l(fā)育生物學(xué)”研究生課程教學(xué)的改革探索

(北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083)

高等林業(yè)院?！爸参锇l(fā)育生物學(xué)”研究生課程教學(xué)的改革探索

劉小敏 高述民 高宏波

(北京林業(yè)大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京 100083)

“植物發(fā)育生物學(xué)”是植物學(xué)科研究生的學(xué)位課程。針對課程教學(xué)中存在的缺少適合的教材、教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不科學(xué)、課程考核方式單一等問題，從教材、教學(xué)內(nèi)容及考核方式3方面探討了“植物發(fā)育生物學(xué)”課程優(yōu)化措施：首先應(yīng)選擇適合林業(yè)院校的教材；其次，要設(shè)置科學(xué)合理的教學(xué)內(nèi)容；第三，應(yīng)改進(jìn)考核方式。經(jīng)過課程優(yōu)化，提高了學(xué)生對知識的運(yùn)用能力，培養(yǎng)了學(xué)生的綜合素質(zhì)，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

林業(yè)院校；植物發(fā)育生物學(xué)；課程優(yōu)化

植物發(fā)育生物學(xué)是生物學(xué)的前沿學(xué)科，是繼分子生物學(xué)之后的又一個研究熱點(diǎn)。植物發(fā)育生物學(xué)以形態(tài)學(xué)、解剖學(xué)、遺傳學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、生物化學(xué)及分子生物學(xué)等為基礎(chǔ)，通過各種實驗手段，多角度研究植物生長發(fā)育的規(guī)律及其遺傳調(diào)控機(jī)理。植物的個體發(fā)育從合子開始，通過細(xì)胞的增大、分裂和分化，經(jīng)過胚胎發(fā)生、器官形成、營養(yǎng)生長、開花及授粉受精等生命現(xiàn)象，形成一個復(fù)雜而有序的過程。這一個體發(fā)育過程既受植物個體的基因型所控制，也被其內(nèi)在遺傳機(jī)制與外界環(huán)境相互作用所影響。隨著人們對這一過程了解的增多，將有助于人們利用生物技術(shù)方法改良農(nóng)作物。因此，植物發(fā)育生物學(xué)已成為生命科學(xué)領(lǐng)域最吸引人的學(xué)科之一。

目前，在植物發(fā)育生物學(xué)的很多領(lǐng)域，中國科學(xué)家的研究成果已經(jīng)與國際同步。為了緊跟時代步伐，“植物發(fā)育生物學(xué)”課程內(nèi)容也要隨之不斷進(jìn)行優(yōu)化。筆者認(rèn)為，對于高等林業(yè)院校“植物發(fā)育生物學(xué)”課程的優(yōu)化，應(yīng)在找出不足的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)，以培養(yǎng)出符合時代要求的植物發(fā)育生物學(xué)人才。

一、“植物發(fā)育生物學(xué)”課程教學(xué)存在的問題

(一)缺少適合的教材

教材是教師進(jìn)行教學(xué)的主要依據(jù)，也是學(xué)生獲取系統(tǒng)知識和發(fā)展能力的重要工具。從20世紀(jì)90年代開始，一些年輕的科學(xué)家從國外返回中國，他們利用分子生物學(xué)、遺傳學(xué)和基因技術(shù)來研究植物發(fā)育的形態(tài)、生理及生物化學(xué)過程，使我國的植物發(fā)育生物學(xué)研究得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展[1]。但是，“植物發(fā)育生物學(xué)”課程的教材建設(shè)卻沒有跟上科技發(fā)展的速度，教材內(nèi)容過于落后，無法滿足學(xué)生對知識的需求。雖然國內(nèi)一些知名高校的學(xué)者編寫了植物發(fā)育生物學(xué)教材，但不同的教材之間知識構(gòu)架大相庭徑，找不到一本完全適合林業(yè)院校的教材。因此，任課教師只能圍繞植物個體發(fā)育的熱點(diǎn)問題進(jìn)行專題教學(xué)，這使“植物發(fā)育生物學(xué)”課程教學(xué)內(nèi)容存在差異，教學(xué)重點(diǎn)各不相同，學(xué)生無法系統(tǒng)地掌握植物發(fā)育生物學(xué)的知識，也無法建立植物發(fā)育生物學(xué)的知識框架。

(二)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不科學(xué)

“植物發(fā)育生物學(xué)”課程主要由基礎(chǔ)知識、專題講座及討論3部分內(nèi)容構(gòu)成。在前期教學(xué)工作中，基礎(chǔ)知識的所占比例達(dá)到93%以上，而專題講座與學(xué)生討論所占比例不到7%。由此可見，基礎(chǔ)知識所占比重過大，雖然為學(xué)生打下了扎實的知識基礎(chǔ)，但是導(dǎo)致其對學(xué)科的前沿知識了解得不夠，影響了學(xué)生的發(fā)展。此外，這種課程內(nèi)容的設(shè)置方式無法調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，導(dǎo)致學(xué)生在將來的科學(xué)研究中難以充分利用所學(xué)知識，產(chǎn)出創(chuàng)新的科研成果。

(三)課程考核方式單一

考試是檢驗學(xué)生對所學(xué)知識掌握程度的重要手段[2]?！爸参锇l(fā)育生物學(xué)”課程的考核采取的是單一的開卷考試的方式，評估方式相對簡單，容易使學(xué)生產(chǎn)生誤區(qū)，認(rèn)為平時無須多下工夫，只要考前準(zhǔn)備好資料，考試時善于翻書查找，便可取得好的成績。單一的開卷考試的方式影響了教學(xué)質(zhì)量和效果。

二、“植物發(fā)育生物學(xué)”課程教學(xué)改革措施

“植物發(fā)育生物學(xué)”課程開課對象是植物學(xué)科的研究生，他們需要將植物的生長機(jī)理、基因調(diào)控、形態(tài)建成等復(fù)雜的理論知識盡快吸收、消化并運(yùn)用到科研實踐當(dāng)中。因此，面對學(xué)生的需求和發(fā)展特征，筆者對“植物發(fā)育生物學(xué)”課程進(jìn)行了優(yōu)化探究。

(一)選擇適用于高等林業(yè)院校“植物發(fā)育生物學(xué)”課程教學(xué)的教材

教材是教學(xué)的基本要素之一，教師的教材觀直接體現(xiàn)其教學(xué)觀。作為林業(yè)院校的教師必須根據(jù)教學(xué)的特點(diǎn)和規(guī)律，結(jié)合專業(yè)特色，樹立正確的教材觀和教學(xué)觀，選好、編好、用好教材，使其在教學(xué)中發(fā)揮應(yīng)有的作用，提高教學(xué)效果[3]。因此，林業(yè)院校“植物發(fā)育生物學(xué)”課程教材的選用應(yīng)遵循3個原則：一是要注重基礎(chǔ)知識與現(xiàn)代研究成果相結(jié)合；二是應(yīng)強(qiáng)調(diào)課程知識編排的系統(tǒng)性與連貫性；三是對實例的選擇要具有代表性。教師可以多購買相關(guān)教材，進(jìn)行比較，遴選出講授內(nèi)容；也可以利用網(wǎng)絡(luò)查看國外教材，了解國內(nèi)外教材的差異；還可以廣泛查閱相關(guān)的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)和專業(yè)知識，確定適合本校學(xué)生使用的教材。

(二)明確課程教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)實踐的方向標(biāo)，是課堂教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿。無論是在教學(xué)設(shè)計中，還是在教學(xué)過程與教學(xué)評價中，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)始終作為核心，引導(dǎo)著“教”與“學(xué)”的開展?！爸参锇l(fā)育生物學(xué)”課程的教學(xué)目標(biāo)是要通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握生物體從雄配子和雌配子的發(fā)生、受精、生長至衰老死亡生命過程中的變化機(jī)理和特征。因此，教師在授課過程中應(yīng)圍繞著這個中心逐步地開展教學(xué)。

(三)設(shè)置科學(xué)合理的教學(xué)內(nèi)容

1.優(yōu)化傳統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容

由于“植物發(fā)育生物學(xué)”課程是為研究生開設(shè)的，他們已經(jīng)完成了本科階段的生物學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，具有一定生物學(xué)知識儲備，因此教學(xué)內(nèi)容應(yīng)側(cè)重于前沿知識的講授，強(qiáng)化專題討論。傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容中，基礎(chǔ)知識所占比重過大，本著“精簡主干內(nèi)容，增加專題講座”的總思路，筆者減少了主干部分章節(jié)內(nèi)容，如細(xì)胞分化的分子基礎(chǔ)、植物生殖器官的發(fā)生和遺傳控制、發(fā)育生物學(xué)中采用的研究策略等，增加了相應(yīng)專題內(nèi)容的比重。需要注意是，教師在授課過程中，既要關(guān)注科學(xué)熱點(diǎn)問題，又不能偏離課程的教學(xué)目標(biāo)。此外，課程內(nèi)容的設(shè)置要注意邏輯性和系統(tǒng)性。邏輯性是指學(xué)科知識之間的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯關(guān)系等，它有利于學(xué)生循序漸進(jìn)、由淺入深、由表及里地學(xué)習(xí)、掌握和運(yùn)用知識，例如植物的胚胎發(fā)育要早于營養(yǎng)生長，教師授課時就要注意將植物胚胎發(fā)育與基因調(diào)控置于植物營養(yǎng)器官的發(fā)育之前講述。系統(tǒng)性是指知識結(jié)構(gòu)的完整性和知識點(diǎn)內(nèi)部的規(guī)律性，它對于學(xué)生日后勝任本職工作、創(chuàng)新科研成果具有重要的作用。

2.增加相關(guān)的前沿技術(shù)和科研新進(jìn)展方面的內(nèi)容

近些年，植物發(fā)育生物學(xué)的研究成果日新月異，因此，教師在講授知識的同時，應(yīng)注重引入當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的新進(jìn)展和研究動態(tài)，讓學(xué)生及時了解當(dāng)代植物發(fā)育生物學(xué)的巨大成就和最新發(fā)展動態(tài)及廣泛的應(yīng)用前景[4]。教師在授課過程中，既要突出基礎(chǔ)理論，又要展示技術(shù)的革新，開闊學(xué)生的視野。為了讓學(xué)生進(jìn)一步了解前沿知識，可以聘請專家來介紹他們的最新研究成果。不同專家所研究的領(lǐng)域不同，其所擅長的方向也不同，學(xué)生與專家面對面的交流，可以幫助學(xué)生開拓科研的新思路，并將學(xué)習(xí)到的新技術(shù)和新方法應(yīng)用到研究工作當(dāng)中，使學(xué)習(xí)與應(yīng)用相結(jié)合，學(xué)習(xí)與創(chuàng)新相結(jié)合，達(dá)到學(xué)以致用、學(xué)用相長的目標(biāo)。

3.整合課件內(nèi)容

多媒體課件因呈現(xiàn)內(nèi)容多，表現(xiàn)力豐富、直觀等原因備受教師青睞，已成為課堂教學(xué)的主要手段?！爸参锇l(fā)育生物學(xué)”的開課形式是由多位教師講述不同章節(jié)，因此，每位教師都有自己的多媒體課件，但對他人的多媒體課件不甚了解，導(dǎo)致一些課程內(nèi)容出現(xiàn)重復(fù)講授的現(xiàn)象。比如生物發(fā)育的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)章節(jié)中的細(xì)胞分化很容易與植物營養(yǎng)器官發(fā)育章節(jié)出現(xiàn)內(nèi)容重復(fù)，導(dǎo)致課程內(nèi)容之間的邏輯性不強(qiáng)。這些現(xiàn)象影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，影響了教學(xué)效果。因此，每位授課老師可以先優(yōu)化自己的多媒體課件，然后進(jìn)行綜合，建設(shè)一個直觀、生動、內(nèi)容沒有重復(fù)的多媒體課件。實踐證明，利用多媒體課件能夠使復(fù)雜的問題簡單化，易于學(xué)生的理解，加深學(xué)生的印象，起到事半功倍的效果。

4.完善網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)內(nèi)容

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺能夠突破時空限制，使學(xué)生可以自由選擇學(xué)習(xí)時間、地點(diǎn)及學(xué)習(xí)內(nèi)容，為學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)提供了極大的便利[5]。因此，應(yīng)不斷完善網(wǎng)絡(luò)教學(xué)內(nèi)容，通過先進(jìn)的媒體技術(shù)，逐步建立有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。學(xué)生可以隨時從網(wǎng)上下載課件，通過對課件的預(yù)習(xí)，從整體上把握“植物發(fā)育生物學(xué)”課程的框架與思路，了解教師講解的線索、課程的重點(diǎn)。由于課件當(dāng)中含有中英文對照的專業(yè)詞匯，不僅可以增加學(xué)生對專業(yè)知識的認(rèn)知，無形中還接受了雙語教學(xué)，吸納了先進(jìn)的教育資源[6]。同時，學(xué)生在課堂上沒有掌握的內(nèi)容，可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺補(bǔ)上。

(四)改進(jìn)課程考核方式

考試的目的不僅是為了了解學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的掌握程度，而且要充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索欲，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和分析、綜合、歸納、總結(jié)問題的能力及運(yùn)用知識的能力。為了進(jìn)一步提高教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生主動學(xué)習(xí)，筆者將以往單一的開卷筆試改為開卷筆試、小組專題討論和平時成績相結(jié)合的綜合考核形式，并按照5∶3∶2的比例計算總成績。此外，小組專題討論的成績按組內(nèi)成員實際參與程度給予評定。這種考核形式不僅能考察學(xué)生對知識的掌握程度，也能考察學(xué)生在試卷中無法表現(xiàn)出的探究性和創(chuàng)新性等方面的綜合素養(yǎng)[7]。

三、“植物發(fā)育生物學(xué)”課程教學(xué)改革的成效

(一)提高了學(xué)生對知識的運(yùn)用能力

前期的“植物發(fā)育生物學(xué)”課程由于缺乏指導(dǎo)性教材，加上知識點(diǎn)比較多，學(xué)生難以消化，影響了學(xué)習(xí)效果。課程優(yōu)化后，教師在講授過程中注重提綱挈領(lǐng)、條理清楚、突出要點(diǎn)，使學(xué)生能夠抓住課程內(nèi)容的主線，進(jìn)行融會貫通，舉一反三。通過調(diào)查，大多數(shù)學(xué)生表示學(xué)習(xí)“植物發(fā)育生物學(xué)”課程變得容易了，并能將所學(xué)知識應(yīng)用于科研工作中。

(二)加強(qiáng)了學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)

麻省理工學(xué)院的創(chuàng)始人羅杰斯認(rèn)為，培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)能力的最有效途徑是教學(xué)、研究與關(guān)注真實世界問題的結(jié)合?！爸参锇l(fā)育生物學(xué)”課程優(yōu)化后，增加了專題講座和討論的比例，打開了學(xué)生的思路，改變了他們看待問題的方式。一位研究生反映，通過向?qū)＜艺埥蹋私饬诉z傳分析新方法——集群分離分析方法，將該方法運(yùn)用到自己的實驗當(dāng)中，結(jié)合基因組測序，找到了目標(biāo)性狀的控制基因，為他后續(xù)實驗的順利開展起到了至關(guān)重要的作用。美國科學(xué)院院士鄧興旺老師曾來到北京林業(yè)大學(xué)為學(xué)生舉辦“幼苗出土：一場從黑暗走向光明的生死決斷”的講座，使學(xué)生了解到幼苗出土這一熟悉的生活現(xiàn)象中蘊(yùn)藏著深奧的機(jī)理。這些課程優(yōu)化措施對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)起到了促進(jìn)作用，增加了他們就業(yè)的優(yōu)勢和競爭力。

(三)促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性

考核方式的改變能更加真實地反映教師的教學(xué)效果和學(xué)生對知識的掌握程度，形成了從學(xué)習(xí)過程、專題討論到期末考試定性評價與定量評價相結(jié)合的，多角度、多元化的過程性評價體系，從注重“結(jié)果”走向注重“過程”。學(xué)生不再以最后的開卷考試為最終目標(biāo)，而是把學(xué)習(xí)當(dāng)作一種快樂，在享受中學(xué)習(xí)知識，并做到了學(xué)以致用。教學(xué)評價顯示，大部分學(xué)生更傾向于現(xiàn)在的考核方式。據(jù)統(tǒng)計，近3年來，學(xué)生的考試成績相比于之前有所提高，優(yōu)秀率由原來的11%增加到21%。

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(責(zé)任編輯 王 偉)

北京林業(yè)大學(xué)2015年研究生課程建設(shè)項目——“植物發(fā)育生物學(xué)”課程建設(shè)，項目編號HXKC15038；國家青年基金項目“植物FtsZ的功能及其進(jìn)化”，項目編號31501090；國家自然科學(xué)基金項目“北京林業(yè)大學(xué)生物學(xué)基地建設(shè)”，項目編號J1103516。