劉大麗

摘要：文章以新農科建設為背景，以提高農學碩士研究生的創(chuàng)新能力為出發(fā)點，對細胞生物學課程的翻轉教學方法進行了初步的探討。研究采用以學生為中心的翻轉課堂教學模式，結合平臺共享、教師指導、學術參與和課程討論等方式，建立較為完整的細胞生物學研究生創(chuàng)新教學體系，以期為高水平、高素養(yǎng)和高能力的研究生培養(yǎng)奠定基礎。

關鍵詞：翻轉課堂;新農科;細胞生物學;創(chuàng)新能力

一、引言

自新農科提出以來，我國農業(yè)發(fā)展與建設，特別是黑龍江特色寒區(qū)農業(yè)發(fā)展有了新的方向，同時也為我省高校農業(yè)學科的發(fā)展和研究生的培養(yǎng)創(chuàng)造了重要機遇。黑龍江大學是黑龍江省綜合類院校，從服務龍江乃至全國的角度出發(fā)，培養(yǎng)高科學素養(yǎng)的專業(yè)人才，以現(xiàn)代科學技術理念提升現(xiàn)有的涉農專業(yè)的研究生教育，需要對傳統(tǒng)教學模式下的課程進行相關體系和創(chuàng)新教學等方面的改革，從而為新產業(yè)、新業(yè)態(tài)發(fā)展提供更強有力的創(chuàng)新型人才支撐，同時也為實現(xiàn)高水平人才的專業(yè)核心價值提供重要體系依據(jù)。

細胞生物學是生物學以及農學學科的基礎主干課程，在高層次創(chuàng)新研究生人才的培養(yǎng)過程中，對其理論知識和相關前沿領域的科學動態(tài)的學習和掌握，是實現(xiàn)新農科核心人才建設的必要措施。目前，在農學專業(yè)對于細胞生物學的授課方式仍舊是以課堂理論講解的傳統(tǒng)模式為主，以對書本教材中的理論知識陳述和推演為課程的教學目標。這種傳統(tǒng)的教學模式不僅使得教師與學生間缺乏必要的互動，且在單純的理論講解中教師不能及時獲得學生學習體驗的反饋，枯燥的教學過程也難以激發(fā)學生的創(chuàng)新能力。

翻轉課堂是一種積極的、以學生為中心的課堂教學方法，旨在提高課堂教學質量。翻轉課堂的教學模式，使學生可以更多地利用課上時間進行開拓性討論，開展實踐應用，從而更好地消化吸收教學內容，激發(fā)創(chuàng)造性思維，有利于培養(yǎng)學生包括原創(chuàng)性學術成果等在內的學術創(chuàng)新能力。這對于新農科建設背景下，生命科學領域的人才培養(yǎng)至關重要。因此，本研究以細胞生物學課程的翻轉課堂教學實踐為例，探討新型混合教學模式的教學效果，以期提升新時期研究生的專業(yè)素養(yǎng)和學習質量。

二、翻轉課堂設計的基本思想

（一）翻轉課堂的設計原則

翻轉課堂是一種通過視頻或電子文件以及課程中的討論、小組作業(yè)和應用等方式，將知識傳授給學生的教學方法，是一種增加積極學習活動的方法。它為學生提供了在教師指導下在課堂上運用知識的機會?；蛘哒f，翻轉課堂并不是一個定義好的簡單模式，而是在教學實踐中，教師通過使用不同的設備和手段，不斷地嘗試增加新的教學手段和理念來補償學生需求的教學模式。對于學生而言，更好地調動其自主學習的能動性、提出問題的洞察力以及參與討論的積極性，是翻轉課堂設計的另一基本原則。

筆者通過查閱大量的文獻資料和調研分析，結合本專業(yè)對研究生的教學目標，將細胞生物學翻轉課堂的教學計劃設計為課前學習、課中討論以及課后內化這三個階段。在課程開始前，學生通過在線視頻、演示和學習管理系統(tǒng)等多種平臺觀看課程的理論部分，并做筆記，匯總他們不理解的問題。在課程中，他們完成輔助活動，通過小組合作的方式，共同尋找課前不理解的問題的答案，完成討論和推理。課后通過完成教師布置的相關問題或小論文等形式的作業(yè)，實現(xiàn)學習內容的延展性內化。在整個過程中，始終堅持以學生為主，將學習責任從教師轉移到學生身上，教師答疑解惑并輔助學生建立自主學習、探索問知的學習構架，從而實現(xiàn)真正意義上的學有所成。這種方式能將學生所學應用到實際論文開展中，并養(yǎng)成良好的學術思維和創(chuàng)新意識，從而在本學科領域有所突破。

在研究生教育階段，學術創(chuàng)新能力尤為重要，教師要注重教學的前沿性，使學生在掌握本學科領域基本知識的同時，通過翻轉課堂得到學術創(chuàng)新訓練，培養(yǎng)學生原創(chuàng)性學術成果的研發(fā)能力。那么，在翻轉課堂的過程中，就要鼓勵學生發(fā)現(xiàn)問題、提出新命題、運用新方法、提出新理論，來證實或論證提出的問題或者假設。將課程學到的理論知識延展和運用到論文實施的過程中，其學習效果可以以原創(chuàng)性的研究成果，比如學術論文、學位論文、發(fā)明專利和新產品等方式來體現(xiàn)。

（二）翻轉課堂的設計基礎

為保證翻轉課堂教學模式的有效性和適應性，在準備、設計和實施細胞生物學翻轉課堂的過程中，還需要考慮以下幾個方面：

首先，要提前了解學生的學習基礎以及對細胞生物學相關課程（如生物學、遺傳學、生理學等基礎課程）的熟悉和掌握程度;是否曾經參與過與細胞生物學相關領域的實驗設計等。教師要根據(jù)學生的特點和水平合理制定課前的教學目標。分別選擇難、中、易三個層次的教學內容，讓學生根據(jù)自己的實際情況分層次個性化學習，并鼓勵學生之間協(xié)作學習，共同進步。

其次，對于翻轉課堂課前學生自主學習的方式，要選擇方便、直觀的學習平臺，兼顧大多數(shù)學生的環(huán)境條件，使學生可以利用靈活的時間和地點進行課前學習;同時也要方便教師上傳資料和對學生學習情況進行跟蹤;還要結合多種通訊交流方式，便于消息的傳達以及教師和學生、學生和學生之間的互動。

再次，對于學習效果的評價要采用以過程評價為主、結論性評價為輔的考核方式，旨在調動學生的學習積極性，并根據(jù)學生的參與程度、完成情況以及完成效果，給出綜合性的評價。

最后，翻轉課堂使得教師的教學責任更加重大，因此，教師要在課上課下不斷地觀察學生，積極聽取他們的反饋，利用發(fā)展的思維，日趨合理地、有針對性地完善知識結構，思考如何利用教育來提高學習的流利性，以及如何發(fā)展對學生的認知理解。

三、翻轉課堂教學模式的實施

在實際教學開展的過程中，結合細胞生物學的課程特點，根據(jù)實施階段及實施效果，將課程分為課前預習和測驗、課上講解、討論和與理論相關的實驗設計、課后的小論文及評測等。2019級農藝與種業(yè)研究生共有18人，這樣的小班授課有利于翻轉課堂教學模式的實施;另外，所有學生都有遺傳學等科目的知識基礎，并有半數(shù)以上學生參與過與細胞生物學相關領域的實驗操作和畢業(yè)設計，因此，利用翻轉課堂來進行討論式教學具備了充分的基礎和前提，有利于研究生專業(yè)素質的提高。

（一）拓展資源，提高學生自主學習能力

細胞生物學的教學特點是課程內容包括相關研究進展，具有時效性。對于研究生而言，結合理論知識，了解前沿科技動態(tài)，并為自己所用，是這門課學習的重點。因此，課前學習環(huán)節(jié)尤為重要。教師要利用翻轉課堂，給學生提供多種多樣的教學資料，有針對性的個性化教學，同時提升學生學習的能動性。

首先，教師要充分利用中國大學MOOC平臺上的慕課資源，并結合農學專業(yè)相關領域的相關知識點，細化細胞生物學各章節(jié)主題和內容，利用NCBI PubMed數(shù)據(jù)庫文獻檢索高水平研究成果，通過備課消化，以深入淺出的形式錄制微課進行補充教學。其次，教師要通過了解研究生感興趣的研究內容以及未來要開展的論文研究方向，有針對性地設計微項目，讓學生通過學習整理筆記并進行有效的思考之后提出問題。最后，對于電子資料，學生可以反復地預習和復習，并根據(jù)課前任務完成所有學習活動以及在線測驗。

（二）教師引導、學生主導，保證能動性教學效果

課程教學模式對研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關重要，研究生的課堂教學應當是以培養(yǎng)發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維為主的研究型教學模式。課堂教學過程中，首先要對章節(jié)內容進行梳理和歸納總結，對于知識難點和盲點進行重點強調和解釋，尤其是對于學生日后實驗工作有指導意義的理論要進行拓展和延伸，這也是課堂初始的熱場部分。課程中間，也是翻轉課堂的重要環(huán)節(jié)，學生進行提問式討論。每位學生都要參與其中，將課前預習總結的問題和自己的體會進行師生、生生之間的交流互動。教師不僅要進行相關問題的講解，還要啟發(fā)學生進行更加深入的思考以及激發(fā)學生主動查閱文獻資料的積極性。

除此之外，學生在課堂上，要根據(jù)上一節(jié)課教師布置的論文項目，結合PPT進行講解與分享。其他學生要認真記錄并針對論文提出問題，訓練學生質疑和反思的能力。這種文獻分享的實際效果是每人雖然每次課只準備1份小論文，但課上會收獲18篇相關研究領域的實驗方法、原理以及結論分析。這對于研究生在細胞生物學課程的消化吸收以及理論聯(lián)系實際的應用都具有事半功倍的效果。

（三）加強課后學習和評測，鞏固學習效果

課后的評測以及小論文的布置也是翻轉課堂的重要組成部分。對于每周4個學時的細胞生物學來說，相關理論知識的鞏固以及主動去探求相關研究領域的知識應用，對研究生教育來說十分重要。教師會根據(jù)每一章節(jié)的主要內容，安排若干個小論文，或給出標題，或給出關鍵詞，或給出一篇外文文獻。學生在為期一周的時間里，或搜索相關數(shù)據(jù)庫查找資料進行概括總結，或對給出的文獻進行消化整理，并在下一節(jié)課的課上部分進行輸出。

同時，結合單元評測，將翻轉課堂全過程的參與程度、課前課后測驗以及小論文的提交作為平時過程管理的成績依據(jù)。課程結束通過項目實驗設計進行總結性成績的給出，據(jù)此，對學生的學習效果做出綜合客觀的判斷。

四、結語

細胞生物學課程的翻轉課堂教學設計和探索表明，翻轉課堂方法突破了傳統(tǒng)的教學模式的局限性，在研究生教育過程中，將課堂由先教后學轉變?yōu)橄葘W后教，由注重學習結果轉向注重學習過程和效果，從而重新構建新的教學結構和系統(tǒng)，真正實現(xiàn)以學生為中心，對提高學生的學習能力具有較好的促進作用。同時值得注意的是，目前研究生的創(chuàng)新能力比較薄弱，而翻轉課堂對學生自學能力和開拓性有一定的要求，極少部分學生在教學過程中出現(xiàn)配合度差、學習積極性不足等現(xiàn)象。如何調動這部分學生的學習能動性，提高研究生教學質量是今后培養(yǎng)過程中仍需仔細思考和解決的問題。

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編輯∕楊波