“植物化學”混合教學模式研究與實踐

白潤娥 閆鳳鳴 雷彩燕

[摘 要] “植物化學”是植物科學與技術專業的專業核心課，由于傳統的課堂講授模式存在諸多弊端，課程組堅持以學生發展為中心，以產出為導向的教學理念，在深入調研和教學實踐的基礎上，積極開展了教學模式的改革和探索。在MOOC基礎上，摸索出了一套成熟的基于SPOC和項目驅動的植物化學混合式教學模式，整合傳統教學與網絡教學學習環境的優勢，強調教師的主導地位和學生的主體地位，使學生通過線上線下全程主動參與整個教學過程，切實有效地提高了“植物化學”課程的教學效果。

[關鍵詞] SPOC;項目驅動;混合教學;研究與實踐

[基金項目] 2020年度河南省一流本科課程（豫教〔2020〕12962）;2021年度河南省本科高等學校精品在線開放課程“植物化學”（教高〔2021〕474號）;2020年度河南農業大學教學改革研究與實踐項目“基于專創融合背景下植科專業人才培養模式探析與實踐”（農大教〔2020〕21）

[作者簡介] 白潤娥（1968—），女，山西平遙人，碩士，河南農業大學植物保護學院副教授，主要從事植物化學成分研究;閆鳳鳴（1962—），男，河南商丘人，博士，河南農業大學植物保護學院教授，主要從事植物生態學研究;雷彩燕（1980—），女，河南洛寧人，博士，河南農業大學植物保護學院副教授，主要從事植物次生代謝研究。

[中圖分類號] G642.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）18-0133-04 [收稿日期] 2021-08-24

“植物化學”是河南農業大學植物科學與技術專業的專業基礎課程，同時也是本專業的核心課程。主要研究植物次生代謝產物的結構和性質及其提取和應用，是認識自然、揭示自然奧秘，合理應用自然的重要學科。本課程有助于學生拓寬視野、拓展專業知識，為畢業后的科研工作及就業和創業奠定基礎。但由于植物化學成分普遍結構復雜、理化性質多樣、提取分離流程煩瑣，學習起來枯燥單調、接受難度大。為此，“植物化學”課程教學模式的探討和研究一直是教學研究的重要課題。

SPOC（Small Private Online Course），即小規模限制性在線課程，是一種融合在線課程與線下實體課程的小規模、限制性混合式教學模式。作為對MOOC（Massive Open Online Courses）大規模線上教學模式的繼承和創新，SPOC有效克服MOOC“沒有先修條件限制”和“沒有規模限制”的問題，在教學對象上更加嚴格，在教學方法上更加靈活、有針對性。從2014起，國內學界與教育界對SPOC的關注與研究經歷了引介—探索—實踐—評價的發展歷程，清華大學、浙江大學、上海交通大學等相繼推出SPOC平臺在線教學，開啟了線上線下混合課程教學模式的探索與實踐。先后在專業課、基礎課、小班課、大班課等各類課程中應用并實踐了SPOC混合教學模式[1-4]。

項目驅動教學法（Project Based Teaching）是以學生為中心，以項目為主線，以實踐為導向，以知識點為支撐的一種理實一體的教學方法。在教學過程中以一個個具體的項目為線索，把教學內容巧妙地隱含在每個項目之中，讓學生自己提出問題，并經過思考和教師的點撥，自己解決問題。在完成項目的同時，學生培養了創新意識、創新能力及自主學習的習慣，學會如何發現問題、思考問題、尋找解決問題的方法[5，6]。

本文以“植物化學”課程教學模式的研究為切入點，將基于SPOC和項目驅動的混合教學法應用于教學中，整合傳統教學與網絡教學學習環境的優勢，強調教師的主導地位和學生的主體地位，使學生通過線上線下全程主動參與整個教學過程，促進信息時代高等學校課堂教學模式變革，提升人才培養質量，同時豐富SPOC和項目驅動教學法的教學活動程序建設，為應用在線課程資源和改革教學模式提供具有推廣價值、可操作性且直觀有效的參考和借鑒。

一、優化“植物化學”教學大綱和考試大綱，構建課程教學體系

為了有效地進行植物化學教學模式的改革和探索，首先要對原有大綱進行修訂和優化。在原有教學大綱和考試大綱基礎上，依據SPOC和項目設計，進行大綱的優化和調整，使大綱教學內容條理化、具體化，適合SPOC和項目實施。教學大綱的修訂首先設置了基礎知識、應用、綜合、人文、關心、創造六個維度的課程目標，體現高階性、創新性和挑戰度，以支撐本專業的畢業要求指標點。在教學內容方面，以模塊教學為主，明確教學目標和重難點，同時重點進行本模塊的教學設計，在教學方法和教學過程中達到理論課以SPOC為主線設計，實踐課以項目驅動模塊設計?？己朔绞皆趥鹘y的卷面評價性考核基礎上，進行了大膽的改革，結合線上、線下和實踐環節進行設置，實現評價主體、評價內容、評價方式的多元化。同時，與專業認證模式相結合，依據專業人才培養計劃，以畢業要求和培養目標為基準，秉承“以學生發展為中心”的教學理念，在課程目標設置、教學模式、教學方法、課程思政等方面進行了融合和集成。

二、依據新修大綱，制作課件PPT、微視頻和線上線下測試題

SPOC作為一種小型在線課程，為了使學生高質量地完成線上學習，達到線上學習效果，必須有高質量的教學資源。我們通過對前期背景和資源現狀的分析，確定明確的教學目標并規劃課程資源開發流程，設計適合SPOC和項目驅動教學模式的系統化教學資源。在河南省首批省級一流本科課程建設項目、河南農業大學校級核心示范課程和精品在線課程等教學質量項目的大力支持下，依據新大綱要求，高質量完成了教學基本資源和拓展資源建設，包括課程介紹和14個教學單元的視頻28個，涉及60余個知識點，總時長500余分鐘;涵蓋理論和實驗教學的音頻資料70余個，實踐項目視頻6個。在線資源還提供了教學大綱、教案、在線單元測驗和單元作業、題庫、參考資料、討論專題等，構成了完備系統的教學資源庫。

三、SPOC和項目驅動混合式教學模式的實施

依據教育部“以學生發展為中心”的教育理念、“產出導向”的教育體系、“持續改進”的質量觀的專業認證標準的核心理念，“植物化學”課程形成了以教師為主導、學生為主體的教學設計。在MOOC平臺基礎上，構建以SPOC和項目驅動為主線的線上線下植物化學混合教學模式，通過學情分析、教學內容分析、教學目標分析等前端分析，以及學習資源的設計與開發，設計多樣性、互動性的教學活動，再輔以多元化的教學評價體系，從整體上提升課程質量和教學成效。

（一）理論教學過程

理論教學采用的是基于SPOC的線上線下混合式教學模式。教師根據教學設計制作教案、PPT、微視頻及在線測試題等學習資源并發布到SPOC網絡課程平臺。課前將學生進行分組，每組5～6人，課前知識的獲取主要以小組為單位完成，由組長監督和督促小組成員完成線上學習任務并進行自測，學生在線學習的次數和時長系統都會自動記錄;課中教師首先檢查學生線上學習效果，可以以提問、小組討論或小測驗等形式，根據線上學習反饋效果，組織課堂教學，將小組討論法、結對分享法、專題報告法、案例法、分鐘作文法等教學模式融合并貫通在整個線下教學中，對重點和難點進行補充講解;課后線上復習鞏固并反思，在教師和小組長的進一步指導下完成SPOC平臺上的單元拓展任務，提交單元測驗和單元作業，進一步鞏固已學知識。同時通過SPOC討論區、QQ群、微信群等平臺進行交流和討論，實現對知識目標更高層次的認知。

（二）實踐教學過程

實踐教學是“植物化學”課程的重要組成部分，課時量24學時，占本課程總學時的37.5%，包含了6個綜合性實驗。實驗項目根據大綱要求確定，但具體方案采用的是學生為主導的設計。課前，教師線上布置實驗任務，說明實驗目的，要求學生以小組為單位，根據項目任務查閱文獻資料，分析待提取植物中所含有的化學成分的結構、性質，設計提取分離流程，制定詳細的實驗方案，包括實驗題目、實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗材料及試劑、實驗步驟、實驗結果、注意事項等;課堂上以小組為單位分享實驗方案，通過比較、討論，集思廣益，凝練出1～2套最佳方案，以小組為單位進行實際操作，完成項目任務;課后反思實驗結果，思考實驗中出現的問題，并提出解決方案，進一步優化實驗方案，拓展實驗項目，強化項目培訓。實驗結果以實驗報告和實驗視頻的形式提交。

四、以“產出為導向”，構建多元化、綜合化、動態化評價體系

本課程的評價考核采用理論與實踐相結合，過程性考核和結果性考核相結合的多元化考核模式。理論課過程性考核主要依據課前學習、課堂表現、課后拓展進行考核，結果性考核依據期中和期末考試成績進行評價;實踐課過程性考核主要依據實驗方案制定、實驗過程及結果、實驗報告和實驗視頻，結果性考核依據實驗拓展成果和結課視頻。

本課程成績評定采用平時成績、期中成績和期末成績綜合評定的方式。平時成績的評價方法。平時成績=線上學習×30%+線上測驗×20%+小組活動×20%+實驗成績×30%。最終成績評價方法。本課程成績=平時成績×50%+期中考試×10%+期末考試×40%。我們設置了出勤、線上視頻學習、單元測驗與作業、章節總結、專題報告、文獻閱讀等多元化、綜合化的評價體系作為平時成績的有機組成部分，同時進行動態監控和反饋，并與各種教學活動相銜接，使學生能夠在動態中體會到評價的重要性，激發學生學習興趣和學習熱情，促進學習目標的高度達成。期中和期末的結果性考核采用綜合試卷的形式，全面考核學生的知識水平和能力水平，評價體系體現了多元化、綜合化和動態化，達到良好的評價效果。

五、基于SPOC和項目驅動混合式教學模式實踐成效

自2018年以來，“植物化學”課程在河南省首批省級一流本科課程與河南農業大學校級核心示范課程、校級精品在線課程等教學質量工程項目資助下，大膽開展了教學模式的改革和探索，由最初的“參與式教學模式”，至如今的“基于SPOC和項目驅動混合式教學模式”，課程團隊付出了大量的心血和精力，構建了植物化學成熟完善的教學模式，取得了良好的教學改革成效。

（一）培養了一支積極鉆研創新的師資隊伍

植物化學課程組教師團隊結構符合課程特點，能夠充分滿足“植物化學”課程的教學、實踐和創新創業要求，始終堅持把教師的政治思想建設和職業道德建設放在重要地位，持續開展師德和職業操守教育，倡導立德樹人、愛崗敬業、團結協作、嚴謹治學的教育理念。積極響應學校和學院青年教師傳幫帶制度，新進教師除積極參加學校組織的新進教師培訓外，還適時赴高校、企業等開展教學進修訪學或再教育培訓。同時切實落實教學指導教師與青年教師一對一的“傳、幫、帶”教學技能提升計劃，確保教師教學技能的提升與傳承。

課程組所有教師積極參加學校和學院組織的各級各類教研活動，每學期都扎實有序地開展“公開課、示范課”為主的教研活動，課程組在核心示范課程建設、在線課程建設、一流課程建設、線上教學等方面都適時組織了多次教研活動，大家集思廣益、獻計獻策，為課程教學改革的順利進行貢獻自己的聰明才智。

（二）建設課程教學資源庫，保證SPOC教學模式順利實施

植物化學教學資源庫主要包括教學大綱和考試大綱、14個章節SPOC課件整理、14個章節60余個知識點的視頻制作。已經全部上傳至MOOC平臺，完成了資源共享。教學資源為“植物化學”“天然藥物化學”“中藥化學”等相關課程的學習提供了豐富的資源，這些教學資源覆蓋面廣、容量大、更新快、針對性強、適用性廣，為廣大同行和學生提供了選擇空間。

（三）以此教學模式為依托，教學效果反饋較好

在2020年初新冠肺炎疫情防控期間，“植物化學”課程教師在SPOC和項目驅動混合式教學模式基礎上，精心構建了“騰訊會議+慕課+QQ群”有機融合的線上教學模式。實現線上線下教育效果的實質等效，高質量完成教學目標。課前為學生布置預習任務、課堂活動需要查閱的資料、課堂小組匯報材料、拓展閱讀的材料等，同時提前2～3天在MOOC發布教學內容（包括視頻、課件、測驗、作業、討論題等）;在線課堂教學首先采用騰訊會議進行直播授課，期間穿插提問、討論和學生總結等互動模式，使學生能集中注意力完成學習目標;課后通過QQ群對學生進行輔導、提升和深化課堂學習知識，檢查學生測驗、作業及小組活動成果，指導學生做好章節總結。真正實現了線上教學的實質等效，于2020年獲得河南省本科線上教學優秀課程一等獎。

（四）激發了學生的自主創新創業能力

通過“植物化學”課程實踐教學中項目驅動教學模式的實施，學生基本掌握了常見植物化學成分的提取分離技術，激發了學生對植物領域開發利用的熱情。2017級植科專業學生主持的“薺菜種子化學成分及對植物病原真菌的抑制作用”是2019年大學生創新創業國家級重點項目;2018級植科專業學生主持的“陸地植物TCP轉錄因子家族鑒定與進化分析”是2020年河南省省級重點項目。通過這些項目的實施，充分展示了在新型教學模式下對學生科研思維、動手能力、創新能力培養的成果，同時創新創業項目的實施，又可以進一步鍛煉和培養學生對世界的認知水平，培養有實踐技能和國際視野的新型人才。

結語

在“植物化學”課程教學改革中，以《普通高等學校本科專業類教學質量國家標準》為準繩，凝練課程和教學改革的核心。首先是教學理念的改變，從過去以教師講授為主的課堂，轉變為以學生發展為中心、以產出為導向的以學生為主體的課堂;其次是通過課程建設，提高課程目標與人才培養目標的契合度、達成度，設置具有高階性、創新性和挑戰度的課程目標，形成完善的具有科學性和可行性的評價體系。

基于SPOC和項目驅動的“植物化學”混合教學模式，通過教學實踐，對“植物化學”課程教學內容進行了重新構建和深度挖掘，探索出一系列可行的教學方法，學生學習興趣高漲，教學效果良好。同時，教學過程中的創新活動，在學生心中埋下了創新的種子，鍛煉了學生解決問題的能力和團隊協作的能力，成為真正的學習者。此模式也是同類課程中獨有的模式，具有創新性，可以充分調動學生的學習興趣和創新能力，對既有理論課又有實踐課的自然學科具有示范和引領作用。

參考文獻

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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