PBL教學(xué)法在種子生物學(xué)課程教學(xué)中的應(yīng)用

摘" 要：種子生物學(xué)是種子科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程。開展種子生物學(xué)課程教學(xué)改革的探索與實踐，進而提高課堂教學(xué)質(zhì)量，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，將有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識。該文將PBL教學(xué)法與“學(xué)習(xí)通”等現(xiàn)代化教學(xué)形式與手段有機地結(jié)合起來用于種子生物學(xué)教學(xué)課堂，將有利于提升學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)能力和分析解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的課后自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進而提高農(nóng)科人才培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：PBL；課程建設(shè)；問題導(dǎo)向；種子生物學(xué)；教學(xué)改革

中圖分類號：G642" " " "文獻標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2096-9902（2023）17-0158-04

Abstract： Seed Biology is a basic course for seed science and engineering majors. The exploration and practice of the teaching reform of Seed Biology helps to improve the quality of classroom teaching， enhance the initiative of students' learning， and cultivate their independent learning ability and innovation consciousness. This paper combines PBL with modern teaching forms and methods such as \"Xuexitong\"（lit.， Learning Machine）in the classroom of Seed Biology， which is conducive to improving students' learning ability， analytical and problem-solving ability， cultivating their habits of independent learning， stimulating students' interest in learning， and further improve the quality of agricultural talent training.

Keywords： PBL; curriculum construction; problem orientation; Seed Biology; teaching reform

2023年2月13日出臺的中央一號文件對我國種業(yè)工作做了全面部署。文件圍繞糧食生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品保供穩(wěn)產(chǎn)等方面提出相關(guān)要求及建議，再次強調(diào)種業(yè)振興、抓好糧食生產(chǎn)等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)議題。種業(yè)是農(nóng)業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化的基石，種子是種業(yè)的芯片。而種子科學(xué)與工程專業(yè)為我國培養(yǎng)實現(xiàn)種業(yè)現(xiàn)代化的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、復(fù)合型人才。探索和改革符合我國種業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的課程教學(xué)體系，對實現(xiàn)我國種業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)至關(guān)重要[1]。種子生物學(xué)課程是種子科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，是學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)種子生產(chǎn)技術(shù)、種子加工與貯藏、種子經(jīng)營管理及種子檢驗學(xué)等核心課程的基礎(chǔ)。因此，迫切需要進行種子生物學(xué)課程創(chuàng)新教學(xué)改革與實踐的探索，切實提高種子生物學(xué)的課堂教學(xué)質(zhì)量，努力培養(yǎng)出具有應(yīng)用型和創(chuàng)新型的高校人才。

1" 種子生物學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀與趨勢

本課程組分析了一下目前國內(nèi)種子生物學(xué)課程教學(xué)的現(xiàn)狀與趨勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1" 課程結(jié)構(gòu)與教學(xué)內(nèi)容需進一步進行優(yōu)化與整合

隨著基因組學(xué)和分子生物學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)日新月異，信息海量增加，知識爆炸，極大地促進了種子生物學(xué)學(xué)科的發(fā)展。例如，2022年，由崖州灣種子實驗室和Maximum Academic Press合作出版的《種子生物學(xué)》（Seed Biology），是一本專注于基礎(chǔ)種子生物學(xué)研究的專業(yè)期刊創(chuàng)刊。而關(guān)于課程教學(xué)內(nèi)容、相關(guān)教材的建設(shè)卻更新緩慢，教材內(nèi)容有一定的滯后性，與科學(xué)前沿內(nèi)容、現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)、實際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系實有不足，難以支撐現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展需要。

目前本課程組主要參考張春慶等主編的《種子生物學(xué)》第二版（2020年中國農(nóng)業(yè)出版社出版）進行教學(xué)，但對課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)內(nèi)容進行了優(yōu)化和整合。本課程組將“種子壽命”章節(jié)內(nèi)容單獨進行講解，在“種子萌發(fā)”章節(jié)內(nèi)容中增加了“種子播前處理”內(nèi)容，為了了解種子科學(xué)前沿發(fā)展，在課程最后增加了“種子新技術(shù)及研究進展”章節(jié)內(nèi)容，促進了種子生物學(xué)學(xué)科前沿內(nèi)容與課程教學(xué)內(nèi)容的融合。此外，種子生物學(xué)授課內(nèi)容與作物種子學(xué)授課中的部分內(nèi)容相同，不能明確體現(xiàn)種子生物科學(xué)獨特性。需根據(jù)課程特點和種子學(xué)科領(lǐng)域的新發(fā)展，瞄準(zhǔn)種子生物技術(shù)的發(fā)展前沿，增加種子科學(xué)的前沿新知識、新理論、新技術(shù)等至關(guān)重要，從而拓寬學(xué)生的知識面[2-3]。

1.2" 教學(xué)手段與教學(xué)方法需進一步提高與改革

在本課程組課程教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的學(xué)風(fēng)較差，課堂學(xué)習(xí)情況不樂觀。這不僅僅是學(xué)生自身存在學(xué)習(xí)不積極、態(tài)度不端正等問題，任課教師也需要進一步改革提高教學(xué)手段與教學(xué)方法[4]。目前采用的教學(xué)方式仍然以教師課堂講授為主，在此過程中，任課教師一般注重理論知識的傳授，從而造成在課堂上學(xué)生參與度低，學(xué)生探索知識的主動性和思維培養(yǎng)的創(chuàng)新性不足[5]。因此，在授課過程中只是將話說出來還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須重視說話的方式方法以求達到最好的互動效果[6-7]。例如，種子生物學(xué)課程中“種子的形態(tài)結(jié)構(gòu)”“種子的形成發(fā)育”“種子休眠”“種子活力”等內(nèi)容涉及感知認(rèn)識，僅僅依靠PPT和后背教學(xué)，學(xué)生不能夠?qū)@些內(nèi)容獲得最直觀的認(rèn)識，從而不理解授課內(nèi)容，因此，本課程組不僅需要準(zhǔn)備高清晰圖片，還要準(zhǔn)備相關(guān)視頻，把標(biāo)本和實物帶入課堂，走下講臺與學(xué)生交流，課后和學(xué)生一起觀察種子萌發(fā)、發(fā)育、休眠等[8]。從而讓學(xué)生對課堂充滿期待，增加學(xué)生求知欲，得到事半功倍的效果。

1.3" 教師與學(xué)生之間的聯(lián)系不足

目前，在大學(xué)授課過程中，師生相處溝通很少，除了上課，其余時間很少接觸，師生之間互不了解。因此，在課內(nèi)與課外，教師與學(xué)生經(jīng)常性的溝通，對于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和學(xué)習(xí)效果，是最重要的因素之一。教師可以督促學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)，提醒學(xué)生思考自身的價值和未來的目標(biāo)。學(xué)生對教學(xué)的歸屬意識和責(zé)任感在與教師的交流過程中，可以獲得加強。

1.4" 學(xué)生考核與評價需進一步完善

種子生物學(xué)課程的考核方式主要以期末閉卷考試、課堂表現(xiàn)、實驗報告為主，且期末考試成績的占比較大，學(xué)生經(jīng)常表現(xiàn)為“上課不聽講，考試靠突擊”。學(xué)生短時間內(nèi)死記硬背課程內(nèi)容，并不能很好理解知識點，以致后續(xù)課程涉及種子生物學(xué)相關(guān)內(nèi)容時，學(xué)生不能關(guān)聯(lián)課程知識，有學(xué)生甚至全然不知自己學(xué)過什么[9]。因此這樣的學(xué)習(xí)考核和評價方式是片面的，不能非常全面且客觀地反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，同時也不利于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。為此，本課程組需要注重“過程性考核”，平時授課過程中，課前和課后給學(xué)生布置一些上課重點內(nèi)容相關(guān)思考題，作為平時作業(yè)讓學(xué)生回答并給出一定成績。增加期中考試，觀察學(xué)生階段性學(xué)習(xí)效果，及時改善課程教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題[10]。事先提出課程評價要求并制定考核標(biāo)準(zhǔn)，將課程考核標(biāo)準(zhǔn)和方式發(fā)布給學(xué)生，任課教師公平、公正的給學(xué)生評分[11]。通過采用這種靈活多樣的考核評價形式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力，既能夠減少學(xué)生因為應(yīng)對考試而“臨時抱佛腳”——死記硬背，在考試后卻一點也不懂的情況，又同時能夠比較客觀地考核學(xué)生的整體學(xué)習(xí)水平。

2" PBL教學(xué)法簡介

PBL（Problem-Based Learning）教學(xué)法是讓學(xué)生以問題為導(dǎo)向進行學(xué)習(xí)，是一種以學(xué)生為中心、以小組為單位圍繞課程問題進行相互討論的教學(xué)模式。據(jù)有關(guān)資料證實，PBL教學(xué)法在教學(xué)過程中，教師作為主導(dǎo)，為學(xué)生指引與引導(dǎo)方向[12]。PBL教學(xué)法在理論和實驗、實踐課程教學(xué)期間，可以促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的實驗、實踐能力和創(chuàng)新能力[13]。此外，PBL教學(xué)法對課程任務(wù)的設(shè)計真實性較強，能夠充分地結(jié)合課堂理論知識與課后實驗、實踐能力，促使學(xué)生全身心投入解決實際問題中，從而達到學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過程中便學(xué)會并提高解決問題的能力[14]。

3" PBL教學(xué)法課程應(yīng)用

使用PBL教學(xué)法對種子生物學(xué)課程進行設(shè)計，明確其在課堂教學(xué)過程中的具體實施方案，最終對課堂教學(xué)質(zhì)量進行評估（圖1）。具體研究方法如下。

3.1" PBL教學(xué)法課程構(gòu)建

3.1.1" 成立PBL教學(xué)法研究小組

以現(xiàn)有種業(yè)科學(xué)系為基礎(chǔ)，目前成立了種子生物學(xué)課程PBL教學(xué)研究小組。小組成員通過查閱國內(nèi)外文獻和圖書資料，廣泛收集信息、思維導(dǎo)圖、PBL教學(xué)法相關(guān)教學(xué)案例，并對其進行教學(xué)研究總結(jié)。依據(jù)前人已有的經(jīng)驗，就種子生物學(xué)課程教學(xué)（理論教學(xué)與實驗教學(xué)）條件、教學(xué)大綱、教學(xué)日志、教學(xué)方案、課前準(zhǔn)備、課堂師生互動、課后復(fù)習(xí)和課后探究等問題進行充分討論研究。將PBL教學(xué)法充分融入課程教學(xué)過程中，進一步為課堂教學(xué)提供活力。

3.1.2" PBL課程問題設(shè)計

“學(xué)起于思，思源于疑”。PBL教學(xué)法最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是創(chuàng)建好問題庫，因為有意思的課堂問題導(dǎo)入能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的興趣。例如講授“種子休眠”章節(jié)內(nèi)容，先給學(xué)生講一個小故事：1923年，國外一個地理學(xué)家在遼寧省新金縣普蘭店的碳質(zhì)層發(fā)現(xiàn)了幾粒種子，帶回去種植能夠萌發(fā)、開花，而后發(fā)現(xiàn)是睡蓮的種子，到1974年用C14追蹤技術(shù)測得這幾粒種子竟然存活了1 014年。讓同學(xué)們思考并提出問題，為什么一千年以上的種子沒有死掉，仍然能夠發(fā)芽？產(chǎn)生這樣結(jié)果的原因是什么呢？再例如講授“種子活力”章節(jié)內(nèi)容時，在實驗室內(nèi)，3批大豆種子發(fā)芽率均為85%，但是種植到田間后，出苗率分別為72%、47%和22%，接著讓學(xué)生們思考為什么會出現(xiàn)這樣的情況？種子發(fā)芽率可以衡量種子的播種品質(zhì)嗎？這是什么原因造成的呢？讓學(xué)生帶著課程問題進行分組討論并提交小組的答案和見解，教師和其他小組對提交的見解進行互評、點評、補充，最后教師進行總結(jié)，然后引出新的課程內(nèi)容。通過這樣對教學(xué)方式的改善做到將課堂交給學(xué)生，改變老師講解為主，學(xué)生被動接收的教學(xué)模式，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和能動性，學(xué)生帶著問題去探討、去學(xué)習(xí)。這樣的教學(xué)方式既能夠鍛煉學(xué)生分析問題的能力，同時又能鍛煉學(xué)生總結(jié)、歸納知識和表達自己想法的能力，最終提高了學(xué)生解決問題的能力。

3.2" PBL教學(xué)法在課堂教學(xué)中的實施方案

3.2.1" 基于“學(xué)習(xí)通”平臺建設(shè)課程

課程組任課老師在上課前，要認(rèn)真做好充分的準(zhǔn)備，完成“學(xué)習(xí)通”課程的建設(shè)完善工作：創(chuàng)建課程、新建班級、PPT課件制作，教師錄課視頻，以及創(chuàng)建資料庫、作業(yè)庫、試題庫等。將以上材料都上傳至“學(xué)習(xí)通”平臺，學(xué)生無論在教室或者宿舍想學(xué)習(xí)的時候均可打開“學(xué)習(xí)通”，方便學(xué)生隨時隨地在線學(xué)習(xí)。

3.2.2" 建立班級課程小組

利用“學(xué)習(xí)通”軟件在課程班級發(fā)布分組任務(wù)，每組設(shè)置一名組長，為了保障不同學(xué)生間都能相互溝通交流，每一章內(nèi)容分組一次。針對每個章節(jié)的內(nèi)容，將設(shè)計的課程問題發(fā)布給學(xué)生，學(xué)生依據(jù)老師發(fā)布的課程問題、視頻、資料等內(nèi)容自主學(xué)習(xí)，然后小組成員間進行查找資料、個人探究、小組討論和總結(jié)，并在下次上課之前上傳小組討論得到的解答。在小組成員討論過程中，與同學(xué)共同學(xué)習(xí)，可以提高學(xué)習(xí)效果。在學(xué)習(xí)共同體中，自己的想法和他人的想法產(chǎn)生碰撞，特別是可以相互學(xué)習(xí)不同的學(xué)習(xí)方法和思維方式，有利于加深理解。同學(xué)之間相互交流，形成良好關(guān)系，可以更容易地融入教學(xué)。小組討論環(huán)節(jié)是PBL課堂教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，此過程中存在學(xué)生與學(xué)生之間的交流、學(xué)生與老師之間的交流。通過小組間的討論使學(xué)生們將理論知識串聯(lián)到一起。

3.2.3" 教學(xué)實施

教師需在上課之前瀏覽學(xué)生的解答，了解學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況，盡量給予學(xué)生及時的反饋。讓學(xué)生清楚地了解自己理解了什么、不理解什么，可以提高學(xué)習(xí)的效率。若想通過教學(xué)實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，有必要給學(xué)生關(guān)于學(xué)習(xí)結(jié)果的適當(dāng)反饋。在課堂上，抽選個別小組，以PPT的形式匯報團隊自主學(xué)習(xí)情況，對教師在課前提出的幾個問題逐一進行解釋，組員可以幫助補充完善這些問題。教師在課堂上根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況及時調(diào)整授課方法。如果同學(xué)們都能對老師給的問題做出正確的解釋，教師就只需通過思維導(dǎo)圖進行教學(xué)小結(jié)，幫助學(xué)生對該章節(jié)內(nèi)容整個過程進行梳理復(fù)習(xí)，并指出本章節(jié)的重難點內(nèi)容；如果絕大多數(shù)同學(xué)對問題表述不清楚，說明該課程問題較難，學(xué)生對相關(guān)知識點尚未完全掌握，教師就應(yīng)更詳細(xì)地講解該知識點，再對該問題進行解答，這樣才能真正地做到有的放矢地突破教學(xué)過程中的重點和難點。最后，教師布置下一節(jié)課教學(xué)任務(wù)的安排。

3.2.4" 課后評價

一個章節(jié)內(nèi)容結(jié)束后，針對此章節(jié)內(nèi)容學(xué)生的表現(xiàn)進行評價，評價主要包括3個方面。

教師對學(xué)生的評價。每個小組匯報后，授課老師對每一組學(xué)生的表現(xiàn)進行客觀的點評。點評的內(nèi)容主要含有：每一個學(xué)生在準(zhǔn)備匯報講解材料過程中參與度是否積極、是否有貢獻度、表達能力是否有提高、思考能力是否增強和團隊協(xié)作能力是否增加等。

學(xué)生間自評與互評。PBL教學(xué)法以學(xué)習(xí)小組為基本單元，以小組為單位匯報后，每個小組成員可根據(jù)自己在小組中所作出的貢獻進行自評，如學(xué)習(xí)態(tài)度、協(xié)作溝通能力、解決問題能力和積極性等。同時，對同組成員及其他小組成員貢獻度、參與度、解決問題的能力和匯報情況進行點評。

學(xué)生對教師的評價。在課后，學(xué)生可通過線上填寫任課教師評價表。評價內(nèi)容主要包括：任課教師對教學(xué)工作是否有熱情；課堂學(xué)習(xí)中教師講授是否條理清晰且有啟發(fā)性；對學(xué)生學(xué)習(xí)和表現(xiàn)能力的評價是否合理；對PBL教學(xué)法的流程把握度是否順暢等。學(xué)生對任課老師的課堂實施效果進行實時反饋，進一步提高教師授課質(zhì)量。而學(xué)生的評價分?jǐn)?shù)可以作為平時成績的一部分，計算入過程性考核。

3.3" PBL教學(xué)法課堂教學(xué)應(yīng)用效果評估

種子生物學(xué)課程考核方式以往主要以期末考試為主，期末考試成績占比過重，這種考核方式往往過于注重期末考試成績，而忽略了學(xué)生平時課程學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)與成績[1]。PBL教學(xué)法更加注重“過程性考核”，將平時授課過程中分組評價給出的成績作為最后總成績的一部分，這樣學(xué)生在平時上課過程中的積極性更高。此外，增加期中考試，觀察學(xué)生階段性學(xué)習(xí)效果，及時改善課程教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題。并加大實驗課成績的占比，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進一步鍛煉學(xué)生的動手能力。

最終將評價學(xué)生的課程成績（100分）分為以下模塊：期中考試成績占30%，期末考試成績占30%，實驗成績占20%，平時成績占20%。

平時成績（100分）又分為以下模塊：課堂提問、小組討論與回答問題占50%，課后作業(yè)占25%，課堂筆記占20%，上課考勤占5%。通過這種多樣化的考核形式，來評估PBL教學(xué)法在課堂教學(xué)中的應(yīng)用效果，這樣更有利于學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4" 結(jié)束語

探索符合國家種業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的課堂教學(xué)體系，提高教學(xué)質(zhì)量，對種業(yè)人才培養(yǎng)至關(guān)重要。農(nóng)學(xué)類專業(yè)是安徽科技學(xué)院的傳統(tǒng)優(yōu)勢專業(yè)，2021年，種子科學(xué)與工程專業(yè)進入提前批次招生，是國家綜合改革試點專業(yè)、省級特色專業(yè)和省級卓越農(nóng)藝師支撐專業(yè)。種子生物學(xué)是種子科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程，進行種子生物學(xué)課程教學(xué)改革的探索與實踐，以期提高課堂教學(xué)質(zhì)量。本文通過使用PBL教學(xué)法對種子生物學(xué)課程進行設(shè)計，扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)教學(xué)模式下學(xué)生被動學(xué)習(xí)的局面，解決學(xué)生上課積極性和主動性差的問題，寓教于樂，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的創(chuàng)新能力，同時進一步提升教學(xué)質(zhì)量和教師教學(xué)水平及開展教學(xué)研究工作的能力。

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