微課在“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中的應(yīng)用

楊文權(quán) 寇建村 慕小倩

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，陜西楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，陜西楊凌 712100)

微課在“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中的應(yīng)用

楊文權(quán)1寇建村2慕小倩1

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，陜西楊凌 712100；2.西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，陜西楊凌 712100)

“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程是高等農(nóng)林院校重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課，在提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、動(dòng)手能力、科研能力及創(chuàng)新精神等方面具有重要的作用。針對(duì)“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中存在的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、教學(xué)方式單一；實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，無(wú)法開(kāi)展綜合性和研究性試驗(yàn)；分類(lèi)部分實(shí)驗(yàn)受季節(jié)影響大，植物材料缺乏等問(wèn)題，探索了將微課這一新的教學(xué)手段引入到“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中的途徑：首先要制定微課教學(xué)大綱；其次，微課設(shè)計(jì)和制作要符合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的要求；第三，微課要和課堂教學(xué)內(nèi)容合理融合?！爸参飳W(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)引入微課后，節(jié)約了課堂時(shí)間，豐富了課堂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；同時(shí)，還調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)明顯提高。

植物學(xué)實(shí)驗(yàn)；微課；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

“植物學(xué)”是高等農(nóng)林院校生物類(lèi)、植物生產(chǎn)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)課程和骨干課程。作為大生物學(xué)的一個(gè)組成部分，“植物學(xué)”課程有著不可取代的重要作用?！爸参飳W(xué)”課程教學(xué)水平的高低直接影響著學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)?！爸参飳W(xué)”課程內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)多、實(shí)踐性強(qiáng)，學(xué)生需要記憶的內(nèi)容較多，許多理論知識(shí)和生產(chǎn)技術(shù)需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)才能理解和掌握。因此，“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程是學(xué)生掌握“植物學(xué)”課程知識(shí)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)驗(yàn)證和鞏固“植物學(xué)”課程的理論知識(shí)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力具有重要意義[1-2]。

微課(Microlecture)是近幾年隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和電子信息技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新的教學(xué)手段，其基本思想是圍繞一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或問(wèn)題，制作一個(gè)短小的視頻，然后借助互聯(lián)網(wǎng)和手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端，達(dá)到讓學(xué)生自由學(xué)習(xí)的目的[3-4]。微課的優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間短，內(nèi)容完整，學(xué)習(xí)不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，學(xué)生可以反復(fù)觀看和學(xué)習(xí)[3-5]。微課具有的這些特點(diǎn)使其在“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中具有較大的優(yōu)勢(shì)，可以很容易地解決目前“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中存在的問(wèn)題，因此微課成為輔助“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)的好手段。

一、“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)存在的問(wèn)題

(一)教學(xué)內(nèi)容陳舊，教學(xué)方式單一

傳統(tǒng)的“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)內(nèi)容主要以基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，如“植物水裝片的制作”“植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與觀察”“植物組織的觀察”“營(yíng)養(yǎng)器官的外部形態(tài)特征觀察”等，綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)較少。同時(shí)，教學(xué)多是采取教師講、學(xué)生聽(tīng)的方式，學(xué)生按照教師的講解完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程學(xué)生只是被動(dòng)地接受，按部就班地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并沒(méi)有真正地思考，甚至許多實(shí)驗(yàn)沒(méi)做之前就已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上知道了實(shí)驗(yàn)結(jié)果[6-8]。這種教學(xué)方式影響了學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課的積極性，也無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。

(二)實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，無(wú)法開(kāi)展綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)

為了適應(yīng)社會(huì)的需要，高校的課程設(shè)置不斷變化。以西北農(nóng)林科技大學(xué)為例，20世紀(jì)80年代的“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程包含在“植物學(xué)”課程中，是“植物學(xué)”課程的一部分?！爸参飳W(xué)”課程共有160學(xué)時(shí)，理論和實(shí)驗(yàn)各占80學(xué)時(shí)。到20世紀(jì)90年代，隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些新的課程不斷出現(xiàn)，基礎(chǔ)課的課時(shí)整體減少，“植物學(xué)”課程的課時(shí)也相應(yīng)地壓縮到120學(xué)時(shí)，理論和實(shí)驗(yàn)分別為60學(xué)時(shí)。而在近年的培養(yǎng)方案中，“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程從“植物學(xué)”課程中分離出來(lái)，成為一門(mén)獨(dú)立的課程，“植物學(xué)”課程的課時(shí)為48學(xué)時(shí)，“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的課時(shí)為32學(xué)時(shí)。在課時(shí)不斷壓縮的情況下，“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程只能開(kāi)設(shè)一些簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，無(wú)法開(kāi)設(shè)耗時(shí)較長(zhǎng)的綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)。

(三)植物分類(lèi)部分實(shí)驗(yàn)受季節(jié)影響大，缺乏植物材料

“植物學(xué)”是專(zhuān)門(mén)研究植物的一門(mén)特殊學(xué)科，而植物的生長(zhǎng)又有其自然規(guī)律，所以“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中的分類(lèi)部分實(shí)驗(yàn)受季節(jié)影響大。以“花和花序”實(shí)驗(yàn)為例，如果實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)在春季，一些夏季或秋季開(kāi)花的植物如打碗花、蜀葵、秋英等植物的花還沒(méi)開(kāi)。如果實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)在秋季，一些春季開(kāi)花的植物如油菜、白玉蘭、小麥等植物的花期又過(guò)了，導(dǎo)致一些植物材料無(wú)法獲得。即使實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)在植物開(kāi)花的季節(jié)，但由于班級(jí)較多，植物材料也很難滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要。西北農(nóng)林科技大學(xué)每年約有40～50個(gè)班級(jí)開(kāi)設(shè)“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課，每班按30人計(jì)算，若要保證每人一朵花，一次實(shí)驗(yàn)課就需要近1 500朵花，而如此大的需求量是很難滿(mǎn)足的，因此也無(wú)法保證每個(gè)學(xué)生都能有動(dòng)手解剖和觀察的機(jī)會(huì)，最終影響了教學(xué)效果。

二、微課在“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

(一)節(jié)約課堂教學(xué)時(shí)間

將“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中的一些操作類(lèi)或演示類(lèi)的內(nèi)容制作成微課，如“顯微鏡的構(gòu)造、使用和保養(yǎng)”“生物染色方法”等，讓學(xué)生在課外提前下載學(xué)習(xí)，這樣就節(jié)約了一部分課堂時(shí)間[9-11]，教師可以對(duì)實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容進(jìn)行重新安排和組合，增加一些綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)。以“葉的結(jié)構(gòu)”實(shí)驗(yàn)為例，原來(lái)由于課時(shí)有限，學(xué)生只能觀察買(mǎi)來(lái)的各種現(xiàn)成的葉片切片，然后繪圖。實(shí)行微課后，利用節(jié)省出來(lái)的課時(shí)，筆者將這一節(jié)實(shí)驗(yàn)改為研究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生采集同一作物的不同品種或不同環(huán)境下植物的葉片，然后通過(guò)自己制片，比較觀察葉片結(jié)構(gòu)，并通過(guò)觀察結(jié)果預(yù)測(cè)不同品種的抗旱能力，了解環(huán)境對(duì)植物葉片結(jié)構(gòu)的影響，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。微課保證了“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的基本內(nèi)容沒(méi)有減少，同時(shí)改變了“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的教學(xué)模式，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和探索精神，起到了一舉兩得的作用。

(二)可以重復(fù)觀看

針對(duì)分類(lèi)部分實(shí)驗(yàn)受季節(jié)影響的問(wèn)題，在學(xué)校教改項(xiàng)目的支持下，筆者在不同季節(jié)對(duì)一些常見(jiàn)科的代表性植物進(jìn)行了拍攝，并對(duì)一些常見(jiàn)植物的花進(jìn)行了解剖，然后制作合成，配上文字和說(shuō)明，做成了微課，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)的季節(jié)，讓學(xué)生在課前或課堂進(jìn)行觀看，既避免了因季節(jié)對(duì)分類(lèi)部分實(shí)驗(yàn)的影響，又解決了實(shí)驗(yàn)課對(duì)大量植物材料的浪費(fèi)。由于微課可以重復(fù)觀看，且可以不斷補(bǔ)充新的內(nèi)容，深受學(xué)生和教師的喜愛(ài)。

(三)作業(yè)形式多樣化

基于微課的數(shù)字化特點(diǎn)，學(xué)生作業(yè)形式也可以多樣化。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生一般是用手寫(xiě)作業(yè)來(lái)呈現(xiàn)其對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的掌握情況，而微課是以視頻的形式講授實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，因此，學(xué)生可提交符合實(shí)驗(yàn)要求的靈活方便的電子作業(yè)。比如，在“果實(shí)類(lèi)型”實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生先通過(guò)微課學(xué)習(xí)，掌握了常見(jiàn)果實(shí)的基本分類(lèi)，然后在課堂上對(duì)這些果實(shí)進(jìn)行仔細(xì)觀察和解剖，接下來(lái)在課后的任何時(shí)間，只要遇到合適的果實(shí)材料，學(xué)生就可先通過(guò)手機(jī)拍照或制作短小視頻等形式記載有關(guān)素材，等完成所有要求掌握的果實(shí)類(lèi)型后，最后進(jìn)行歸納總結(jié)，以郵件或其他方式提交作業(yè)。當(dāng)然，教師也要對(duì)實(shí)驗(yàn)課的作業(yè)完成時(shí)間做出相應(yīng)調(diào)整，交作業(yè)時(shí)間不再局限在每次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后，學(xué)生可以在開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)期內(nèi)收集作業(yè)答案，隨時(shí)提交，教師在每學(xué)期結(jié)束前完成作業(yè)批改，給出成績(jī)即可。作業(yè)的答案也不會(huì)局限在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課堂上老師提供的少數(shù)幾個(gè)材料上，實(shí)驗(yàn)材料將更加豐富多樣。學(xué)生通過(guò)實(shí)踐完成實(shí)驗(yàn)課的作業(yè)，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣，還培養(yǎng)了學(xué)生的探索和創(chuàng)新精神。

三、微課在“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中的應(yīng)用

(一)制定微課教學(xué)大綱

“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程內(nèi)容較多，哪些實(shí)驗(yàn)可以制作成微課，哪些不能，一共做多少個(gè)微課較合適，哪些內(nèi)容要詳細(xì)，哪些內(nèi)容可以短些，都必需要有一個(gè)統(tǒng)一的安排，才能達(dá)到理想的教學(xué)效果。同時(shí)，微課的制作應(yīng)遵循節(jié)約實(shí)驗(yàn)課時(shí)、制作內(nèi)容利于實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)展的原則。筆者根據(jù)近年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的微課內(nèi)容劃分為兩類(lèi)：一類(lèi)為基本實(shí)驗(yàn)操作；另一類(lèi)為植物分類(lèi)部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，見(jiàn)表1。之后再根據(jù)每個(gè)部分的內(nèi)容要求，進(jìn)行拍攝合成，制作成微課。

表1 “植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中微課的教學(xué)內(nèi)容

(二)微課的設(shè)計(jì)和制作要符合實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的要求

實(shí)驗(yàn)課的微課與普通的微課有所不同，實(shí)驗(yàn)課微課是要通過(guò)微課學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握一些實(shí)驗(yàn)技巧、實(shí)驗(yàn)方法，同時(shí)，要將一些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容盡可能完整地呈現(xiàn)，因此，要有良好的教學(xué)設(shè)計(jì)和精良的制作，雜亂無(wú)章的設(shè)計(jì)和粗糙的制作既與微課的教學(xué)理念相違背，也無(wú)法滿(mǎn)足“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程的教學(xué)要求[12-13]。好的微課作品，首先要發(fā)揮集體的智慧。“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程是農(nóng)業(yè)院校中的大課，上課的班級(jí)多，教師也多，如果只是個(gè)別教師自己制作微課，質(zhì)量肯定不能保證，所以要集眾人智慧，一起制作，發(fā)揮集體優(yōu)勢(shì)。任課教師可以先一起討論，并根據(jù)教學(xué)中存在的問(wèn)題，確定微課的制作內(nèi)容，然后設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程和教學(xué)重點(diǎn)；接下來(lái)再一起參與視頻的制作，完善微課內(nèi)容，達(dá)到所期望的目標(biāo)。其次，在制作微課時(shí)，要將課堂講授內(nèi)容與微課內(nèi)容區(qū)別對(duì)待，微課講究完整性，每一個(gè)微課都要有完整的設(shè)計(jì)、教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，不能將課堂講授的一部分內(nèi)容簡(jiǎn)單地拿出來(lái)制作微課，這樣的結(jié)果是學(xué)生看完一個(gè)微課視頻后可能會(huì)產(chǎn)生更多的疑問(wèn)。同時(shí)，要將普通微課與實(shí)驗(yàn)課微課區(qū)別開(kāi)來(lái)，在講授實(shí)驗(yàn)方法或技巧的微課中，要盡量通過(guò)教師的演示，讓學(xué)生學(xué)習(xí)如何操作，而不能通過(guò)板書(shū)講授微課。尤其是在分類(lèi)部分實(shí)驗(yàn)，如花、花序、果實(shí)類(lèi)型等微課，內(nèi)容要盡可能的全面，才能吸引學(xué)生的興趣。

(三)微課要與課堂教學(xué)內(nèi)容合理融合

目前，微課已成為“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程內(nèi)容的一部分，只有將微課和實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容很好地融合，才能發(fā)揮微課真正的作用[13]。微課可以在實(shí)驗(yàn)課前、課中或課后隨機(jī)應(yīng)用，但必須要合理安排，才能達(dá)到預(yù)期的效果[14]。對(duì)于需要掌握的實(shí)驗(yàn)技巧，如“水裝片的制作”“植物標(biāo)本的采集、壓制和鑒定”等微課內(nèi)容，可以讓學(xué)生提前觀看和學(xué)習(xí)，在課堂上讓學(xué)生直接操作，教師根據(jù)操作情況再進(jìn)行補(bǔ)充講解。而如果是在課堂上演示的內(nèi)容，可以在課中讓學(xué)生觀看。例如，當(dāng)講到植物分類(lèi)部分“花序的類(lèi)型”時(shí)，對(duì)于一些在實(shí)驗(yàn)課上因?yàn)榈赜蚧蚣竟?jié)看不到的花序類(lèi)型，可以通過(guò)觀看微課，讓學(xué)生學(xué)習(xí)。如果學(xué)生在課堂上沒(méi)有理解，還可以在課后反復(fù)觀看，直到完全掌握。

四、微課在“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中應(yīng)用的效果

微課在“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中應(yīng)用后，節(jié)約了課堂時(shí)間，豐富了課堂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有利于一些研究性和綜合性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展。同時(shí)，微課一方面讓教師有更多的時(shí)間和空間去探索如何教學(xué)、如何開(kāi)發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力、如何培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)和創(chuàng)新精神；另一方面，也調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，“植物學(xué)”課程學(xué)習(xí)成績(jī)明顯提高。通過(guò)對(duì)西北農(nóng)林科技大學(xué)生命學(xué)院2014級(jí)生物專(zhuān)業(yè)4個(gè)班級(jí)的試卷分析發(fā)現(xiàn)，在“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”中開(kāi)設(shè)微課的試驗(yàn)班(3班和4班)的“植物學(xué)”平均成績(jī)?yōu)?8.2，不及格率為3.15%；而在“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”中沒(méi)有開(kāi)設(shè)微課的普通班(9班和10班)的“植物學(xué)”平均成績(jī)?yōu)?0.4，不及格率為12.5%。同時(shí)，由于“植物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中研究性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)，鍛煉了學(xué)生的科研思維能力，提高了學(xué)生的科研意識(shí)，在后來(lái)的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)中，試驗(yàn)班學(xué)生的申請(qǐng)率和通過(guò)率也較普通班有很大的提高。

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(責(zé)任編輯 王 偉)

西北農(nóng)林科技大學(xué)2015年教學(xué)改革研究項(xiàng)目——“植物學(xué)”微課的設(shè)計(jì)與構(gòu)建研究，項(xiàng)目編號(hào)JY1504061；“草業(yè)資源與管理”微課建設(shè)模式研究，項(xiàng)目編號(hào)JY1504019；“被子植物花的形態(tài)”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課視頻制作，項(xiàng)目編號(hào)JY1502017。