PBL理念下“海洋植物學”課程教學改革例析

摘" 要：文章以PBL理念問題導向教學模式（problem-based learning，PBL）為指導，基于“海洋植物學”課程的教學過程中長期存在著學生學習熱情不高、專業(yè)知識儲備不均衡、學生專業(yè)定位不清晰等普遍問題。結合具體教學課例《紅樹林代表植物——互花米草（Spartina alterniflora）》闡釋了問題導學與混合式相結合的教學模式設計和實踐，以激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)自主探究和科研創(chuàng)新的能力，增強專業(yè)認知度和職業(yè)規(guī)劃意識，充分提升該課程的教學質量。

關鍵詞：海洋植物學；PBL理念；課程思政；教學改革

中圖分類號：G642. 0文獻標志碼：A

“海洋植物學”課程是面向海洋科學專業(yè)大一學生的基礎專業(yè)課程，以高教版《植物學》和中山大學版《海洋植物學》為主要教材資源，以海洋藻類、紅樹林和海草等三類差異顯著的海洋植物為主要講授對象，引導學生在熟知植物生長發(fā)育基本規(guī)律的基礎上，從基礎生物學、生態(tài)學、系統(tǒng)分類學、遺傳進化以及資源利用等多視角感受和理解海洋植物的形態(tài)結構、生理機能、分類系統(tǒng)以及生態(tài)分布等學科知識，以此夯實學生的生物科學研究基礎，培養(yǎng)學生對海洋植物的研究興趣。廣西民族大學是一所地方特色鮮明的民族區(qū)域高校，所處的廣西壯族自治區(qū)擁有以北部灣紅樹林為代表的豐富海洋植物資源，在以習近平同志為核心的黨中央“一帶一路”“海洋強國”等一系列政策導向下，課程教學團隊通過“海洋植物學”課程的建設與改革，對構建北部灣海洋植物知識體系、培養(yǎng)北部灣區(qū)域發(fā)展人才、傳播北部灣海洋經濟文化等方面有著極其深遠的區(qū)域戰(zhàn)略發(fā)展意義。

1 課程教學現(xiàn)狀及相關問題溯源

為契合學科人才培養(yǎng)的具體方向，找準該課程建設與改革的著力點，課程教學改革團隊持續(xù)多個學年對專業(yè)大一新生進行了以問卷調查和個別訪談等多種方式的充分的學情調查。分析前期學情調研相關調查數(shù)據(jù)不難發(fā)現(xiàn)，“海洋植物學”課程改革的實際問題可歸結于如下幾方面：

1.1 學生的生物學基礎不均衡

在3個本科專業(yè)中，海洋科學專業(yè)與生物技術、生物工程專業(yè)的學生不同的是，新生中有近1/4的學生在高中階段特別是高考備考科目中，并沒有學習生物學課程，個體的學習起點差異性較大，兩極分化的趨勢明顯。一部分基礎較好的同學學習期望值高，囿于課本知識的傳統(tǒng)教法可能反而造成他們的專業(yè)學習倦??；另一部分學生在高中階段未系統(tǒng)學習過生物學課程，缺乏行之有效的學習方法，以致于在學習海洋植物學等專業(yè)課的過程中本能地表現(xiàn)出無從下手或者畏難的狀態(tài)。

1.2 學生的生源背景差異性較大

“海洋植物學”的課程知識區(qū)域性強，然而從近年來海洋科學專業(yè)的學生生源統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，相當一部分學生來自內陸，在日常學習與生活當中接觸海洋植物不多，對海洋及海洋科學專業(yè)非常陌生，尚不能夠將自身的生物學科知識與現(xiàn)有課程學習內容直接有效地聯(lián)系起來，這在一定程度上造成了他們難以確定海洋專業(yè)的本科階段學習，對于職業(yè)生涯的價值和意義，直接弱化了海洋專業(yè)本科生的學習動力，制約了學生的專業(yè)認知和職業(yè)規(guī)劃。

1.3 課程學習的難度較大

“海洋植物學”的概念復雜繁多，專業(yè)術語抽象化程度高，知識結構松散，再加之很多植物結構知識點具有相似性，極易混淆。不僅如此，目前設置海洋植物學課程的本科高校均為沿海院校，可供選擇的高質量專業(yè)教學資源有限。上述種種問題，最終均會成為長久橫亙于師生實際教學過程中的“攔路虎”。

2 基于PBL理念的混合式教學改革路徑與方法

以問題為導向的教學模式（problem-based learning，PBL），又稱問題導學法，倡導以問題作為關聯(lián)課堂教學活動的載體，通過問題的發(fā)現(xiàn)、探究和解決、反思來驅動學生的主動學習意識，能避免過度強調教師權威而束縛學生的自我認知，擊破傳統(tǒng)填鴨式教學的痛點，是目前比較受認可的提高課堂教學質量的有效方法^[1-2]。

海洋與生物技術學院海洋植物專業(yè)教師團隊在切合區(qū)域海洋植物研究領域發(fā)展需求和專業(yè)人才培養(yǎng)目標的基礎上，充分考察學情、分析教材，提煉問題，科學分析和篩選網(wǎng)絡教學資源，設計并實踐出一套適合海洋植物學課程的線上線下混合的PBL教學模式，依托慕課、學習通等線上教學平臺和線下課堂，在線上平臺完成問題設計、學生分組與選題、課前探究與課后反饋等過程；在線下課堂中完成教師精講、學生展示、互動答疑和綜合評價等過程，將PBL教學理念融入混合式教學活動，力圖使教學活動從激發(fā)單一學科的學習興趣走向科研思維與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，由單個問題的解決聯(lián)動專業(yè)課程教學的整合。

2.1 提煉指向學生專業(yè)核心素養(yǎng)的關鍵問題，強化問題在教學實踐內部的聯(lián)系性

PBL理念的應用能否有效提升課堂教學質量很大程度上取決于問題本身的發(fā)現(xiàn)與定義，因此，作為教學活動起點的問題必須是緊扣學生認知發(fā)展規(guī)律的，教師應充分將線上線下教學手段有機結合，通過線下導學案、自學卡片、工作頁以及線上調查問卷、測試題等方式，客觀分析、掌握學生的學習需求和認知盲區(qū)，科學制定教學目標，確定能夠激發(fā)學生興趣點、解除學生認知疑難的問題。同時，問題涉及的內容和范圍還需集中指向課程之間、課程內部的單元知識要素及其相互關系，指向必備專業(yè)技能、科研素養(yǎng)提升的重要節(jié)點。教師在備課階段需以整體關照、融會貫通的“大課程”格局做好統(tǒng)籌規(guī)劃，依托跨知識單元、跨學科、跨媒介的方式手段歸納、整合教學資源，創(chuàng)設問題情境，還原真實的專業(yè)實踐場景，以核心問題串聯(lián)學習子任務群，促生學生自主探究的主觀能動性。

2.2 重視問題式任務過程中的策略引導，強化問題探究和學生能力發(fā)展的可持續(xù)性

問題意識是科學邏輯思維能力發(fā)展的起點，PBL教學倡導學生學習的主體性、合作性和連續(xù)性，但是仍需要強調教師的引導作用，教師在問題的發(fā)現(xiàn)、探究和解決過程中應該是循序漸進的“由扶到放”而非“放任自由”，否則學生對于問題的本質認識不清，容易喪失學習的方向感和內驅力，阻礙知識的獲得，在這一階段，教師可借助一些可視化思維工具、信息化手段點撥、引導學生搭建與具體問題相適應的學習支架，從而實現(xiàn)知識轉化，助推學生專業(yè)發(fā)展和個人職業(yè)成長的螺旋上升。

2.3 密織思政元素的滲透，凸顯學科育人的溫度

單向的知識傳輸停留于教材內容淺表層，不利于學生職業(yè)道德和科研精神的培養(yǎng)，單一的學習評價標準不能有效關照全體學生的發(fā)展進度和實際訴求，長期如此，既不能對學生的探究問題過程進行及時有效的診斷指導，也不能對學生解決問題給予正面的鼓勵、提示，限制學生的個性化發(fā)展和創(chuàng)造性思維的形成。針對此類情況，教師要考量并體現(xiàn)課程思政在學科教學當中的意義價值，做到教學設計體現(xiàn)思政元素顯引結合，問題導向兼顧科學理想信念和科研倫理教育，可以通過圖表、目錄等方式將教材知識所蘊含的思政映射元素予以比較、梳理，使課程思政系統(tǒng)化、學科育人立體化，用思政教育旗幟引領科學問題挖掘。例如，在學習紅樹植物的全球生態(tài)分布時，對比我國和東南亞紅樹分布特征，適時導入“一帶一路”國家戰(zhàn)略思想，以紅樹林種質資源在中國－東盟之間的相互交流與合作案例，鼓勵學生與時代同步，扎根基層，積極服務地方經濟建設，為區(qū)域發(fā)展貢獻青春力量。

2.4 在問題解決的效果評價與反饋機制中落實分層分階教學，泛化知識向實踐轉換遷移

問題導向+線上線下混合式模式落實到日常教學環(huán)節(jié)還存在評價反饋上的不足。傳統(tǒng)的紙筆測試流于扁平化的數(shù)值統(tǒng)計，不能客觀反映學生學習的長期效果，線上智能評價對于小組全員學習行為的監(jiān)測往往也會受個別同學刷分值等行為影響產生數(shù)據(jù)失真、評學滯后等問題。由此可見，多舉措實行評價主體多元、教學分層，革新評價反饋機制有著不可忽視的作用，如嘗試結合線上課堂表現(xiàn)提高平時成績所占比例，加大科學研究、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐的增值比重，以動態(tài)評價量規(guī)、階梯評價分值、具象呈現(xiàn)展示等多種方式細化平時成績打分標準，探索在課后作業(yè)和期末試卷適當設置融入課程思政元素的題型，將思政教學成果納入考核評價體系等等，促進學生學習動機和學業(yè)表現(xiàn)的積極作用。

3 基于PBL理念的混合式教學實施例析

以下就課例《紅樹林代表植物——互花米草（Spartina alterniflora）》對《海洋植物學》課程應用PBL理念下的混合式教學實施展開進一步的探討與分析。

3.1 課前學情調查，確定教學目標，聚焦核心問題

紅樹林資源的保護和利用是中國海洋植物資源開發(fā)應用研究的重要內容，也是生態(tài)文明建設以及“一帶一路”“海洋強國”等戰(zhàn)略思想的題中之義，而作為紅樹林代表植物的互花米草^[3-4]，在中國從護堤衛(wèi)士到外來入侵者的蛻變歷程對于我國海洋生態(tài)文明建設以及區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護都有著極為深遠的啟示意義。據(jù)此，教師首先通過學習通、問卷星等APP發(fā)布主題討論問卷調查，后臺的關鍵數(shù)據(jù)和詞云顯示，學生對于互花米草的發(fā)展軌跡有一定的認識，但對其背后承載的生態(tài)學意義和區(qū)域建設價值感受不夠深入。在此前提下，教師適時調整了教學目標：1）知識目標：通過識記、比較紅樹植物種群的概念、分類和解剖學特點，熟悉互花米草的形態(tài)和解剖學特征發(fā)展歷程；2）能力目標：通過探究互花米草在我國紅樹林片區(qū)的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀問題，了解互花米草的治理進展及治理策略，能夠理解其背后蘊含的生態(tài)學意義及生態(tài)文明價值；3）素養(yǎng)目標：通過實例分析與反思實踐，養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學態(tài)度和求真務實的科學精神，從而堅定理想信念，推進綠色發(fā)展，服務國家和地方的海洋生態(tài)文明建設。

另外，學生在前置學習階段存在認知缺乏深度的現(xiàn)象，教師于是將該課學習探究活動的核心問題設定為：如何正確看待互花米草被視為“外來入侵物種”這一現(xiàn)象。同時有針對性地加大指導性閱讀的力度，適時推送“科研中國夢之濕地危機——狙擊互花米草”“黃河三角洲互花米草入侵與生態(tài)過程遙感監(jiān)測”和“互花米草對非生物脅迫的可塑性響應”學術講座錄像等視頻資源，以保證學生預習的方向和效果。

3.2 課中小組探究，巧借科研熱點打造開放式問題支架，構建科研思辨能力

就本質來說，互花米草在中國海洋生態(tài)保護過往中的功能價值變化深刻體現(xiàn)了當前我國海洋植物技術研究領域所面臨的考驗和制約因素，也是拓展運用馬克思唯物主義辯證法來批判性的認識和理解事物的典型案例。要想在學生整體對于海洋植物知識儲備不均衡的現(xiàn)實學情下順利完成揭開問題表象、分析事物發(fā)展規(guī)律的學習探究任務，則需要強化學習策略方法的指導，搭建行之有效的問題支架，借助可視化思維工具，加以學習輔助。例如，“蘇格拉底式”對話在教育學范疇內本來就是一種通過環(huán)環(huán)相扣的追問、探討來啟發(fā)學生一步步深挖問題實質的教學方法，課上，教師運用這一教學方法介紹互花米草內在的抗逆基因及其應用這一內容時，先是引入廈門大學朱旭東副教授團隊在互花米草除治與互花米草鹽沼—紅樹林交錯區(qū)生態(tài)系統(tǒng)碳通量的影響研究方面的突破性進展及其背后的故事，提出一個開放式問題：互花米草是“寶草”還是“害草”，如何平衡與其相關的“治”和“用”。第一步由各學習小組組長組織組員梳理課前查閱資料、繪制思維導圖記錄結論形成的全部過程，然后小組討論總結成有理有據(jù)的完整觀點，并以Word文檔或PPT形式呈現(xiàn)、上傳至學習通平臺；第二步由每位小組成員結合學習通上的討論成果輪換匯報兩分鐘；最后由小組成員互評、教師點撥、小組再度反思交流進行三輪評價反饋，內化知識經驗，夯實知識基礎。

3.3 課后完善考評，聯(lián)系社會、連接網(wǎng)絡，催動學習成果的轉化和創(chuàng)新

為順應當前國家發(fā)展形勢，深化學生對課程知識的把握與認知，教師著眼于課程重點問題和研究前沿，融入思政元素，有層次地設計課后作業(yè)。再以“紅樹林代表植物——互花米草”一課為例，課后作業(yè)一是完成課程配套題庫的相關在線測試題，用以鞏固新知；二是閱讀相關課外讀物、觀看相關紀錄片資源，與國內外海洋植物技術前沿知識同頻共振；三是結合學習所得和查閱的文獻，就互花米草某一方面研究的理解撰寫一篇學術論文。另外，鼓勵學生利用課余和假期時間關注生活中遇到的植物，特別是北部灣區(qū)域的紅樹林保護區(qū)和相關研究機構及產業(yè)公司，調研海洋植物資源開發(fā)利用情況和企業(yè)遇到的科研問題，形成形式自由的研究心得，在班級公眾號上分享，加大科研寫作和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐在課業(yè)考評當中的附加分值，力圖通過上述措施，讓海洋植物課程的專業(yè)學習走上云端、走向社會，激發(fā)學生投身海洋植物領域研究的決心和深造的動力。

4 結語

總體而言，該課程的教學模式改革以關鍵問題融通專業(yè)知識與馬克思主義哲學思想以及習近平新時代中國特色社會主義思想，融通高校人才培養(yǎng)與區(qū)域經濟發(fā)展，在提升課堂教學質量、培養(yǎng)學生職業(yè)素養(yǎng)等方面取得了一定的成效。此外，如何進一步從社會實踐和數(shù)字化技術層面延伸問題探究的深度和人文思考的溫度，將會是該課程今后的教學實踐再做探索和推廣的方向。

參考文獻：

[1]王琳，張紫璐，陸添宇.PBL教學模式的研究進展[J].教育教學論壇，2023（48）：151-154.

[2]肖馨爽，湯曼力，譚杰，等.國內PBL教學法融合課程思政在醫(yī)學教育中的研究趨勢和熱點分析[J].中國繼續(xù)醫(yī)學教育，2024，16（15）：37-42.

[3]江燦，賈俊鶴，楊穎，等.互花米草在中國的40年：認知演變與治理對策[J].生態(tài)學報，2024，44（20）：8944-8956.

[4]趙纖纖，徐浩，荊輝，等.基于專利計量的互花米草研究進展分析[J].海洋科學，2024，48（5）：89-106.

An example analysis of the teaching reform of Marine Botany under the PBL concept

LIAO Hongze， SHEN Naikun， GAO Qi， ZHOU Hao

（School of Marine Sciences and Biotechnology， Guangxi Minzu University， Nanning 530008， GuangXi China）

Abstract：This paper takes PBL concept problem-based learning （PBL） as the guidance， based on the “Marine botany” course teaching process for a long time， there are students’ learning enthusiasm is not high， professional knowledge reserves are not balanced， students’ professional positioning is not clear and other common problems. Combined with the specific teaching example “Spartina alterniflora， the representative plant of mangrove”， the design and practice of the teaching model combining problem guidance and mixed mode are explained， so as to stimulate students’ learning interest， cultivate their ability of independent exploration and scientific research innovation， and improve their professional awareness and career planning consciousness. Fully improve the teaching quality of this course.

Keywords：Marine Botany; PBL concept; curriculum ideology and politics; teaching reform

基金項目：廣西民族大學2023年校級高等教育教學改革工程項目“基于PBL模式的《海洋植物學》教學改革研究與實踐”；廣西重點研發(fā)計劃項目（桂科AB23026057）；2023年度廣西高等教育本科教學改革工程項目（2023JGA165）。

作者簡介：廖宏澤（1984- ），男，博士，副教授。研究方向：植物化學與分子生物學。E-mail：hzliao@gxmzu.edu.cn