新农科背景下海洋生物技术课探究式教学模式的研究与实践*

付峰 刘全有

烟台大学海洋学院 山东烟台 264005

0 引言

2019年，国家启动了“新农科”建设，对中国高等农业教育提出了新要求，提出要培养拥有思考力、行动力、创新力以及全球胜任力的担当民族复兴重任的拔尖创新型、复合应用型和实用技能型卓越农林人才[1]。水产学科作为“新农科”建设的重要组成部分，在科技支撑乡村振兴，推动现代渔业发展方面，承担着重大的责任和使命。

高校课堂是“新农科”建设的主阵地、主渠道，课堂教学是教师传授知识的主要途径，是培养学生创新能力的核心环节[2]。因此应创新教学内容、更新教学观念、改革教学模式，在重视知识“教”的过程的同时，重视知识“学”的过程，使学生在课堂上既能学到学科的基本理论知识，又能学到发现问题、分析问题和解决问题的方法与技能，为培养面向“新农科”创新人才提供有力保障。

海洋生物技术课是笔者所在学院水产养殖学专业的方向限选课，该课程涵盖的内容多，范围广，与许多学科内容相互联系、相互渗透。该课程的授课对象为大三年级的学生，他们已完成了生物化学、细胞生物学和分子生物学等基础学科课程的学习。传统的教学主要采用讲授式教学模式，课堂以教师的讲授为中心，学生被动地接受知识，教学内容的传递是单向的。这导致了课程难以激发学生的学习兴趣和热情，学生的学习积极性不高，不能主动参与知识建构、限制了学生创新能力的培养，严重影响教学效果，这样的教学模式难以达到创新型应用人才培养的目标。

学院结合水产养殖学的专业特点，进行了海洋生物技术课程探究式教学模式的教学改革探索与实践，以精心设计的情境问题为引领，调动学生的学习积极性，培养学生的自主学习和实践应用能力，把“授人以鱼不如授人以渔”的现代化教学思想贯穿其中，在“新农科”建设背景下，培养适应社会新要求的水产养殖学专业人才，使其以创新的思想、扎实的基础和良好的实践能力来应对行业挑战。

1 探究式教学的发展、内涵和类型

1.1 探究式教学的发展

探究式教学在科学教育中孕育产生，20世纪初，教育家杜威提出，科学应该作为一种过程和思维方式来教授，反对仅仅为获取知识而学习，倡导让学生通过探究的过程和解决问题来学习[3]。1961年布鲁纳提出“发现学习”，认为教育的主要目的是教会学生怎样学习而不是简单地积累信息。“发现学习”是一种基于探究的建构主义学习理论，学习者利用已有的经验和知识，通过探究来解决问题[3]。在20世纪五六十年代，施瓦布在科学课程中提倡探究式教学并逐步推广应用，促进了人们对探究式教学的理解，指出了探究和行动的新方向，推动了教育的发展[4]。20世纪90年代，美国国家研究委员会出版了《国家科学教育标准》，特别强调探究在科学教育中的重要性，认为教学必须让学生以探究为导向，学生与教师和学生之间在探究中互动，通过讨论决策解决问题。

我国从20世纪70年代引入探究教学理念并逐步推行，最初在基础教育中大面积实施[5]，近些年“探究式教学”逐渐应用到高等教育，众多高校纷纷通过启发式、讨论式、小班教学等方式全方位实践探究式教学模式。宁波大学早在2009 年初就启动了“探究式”教学改革项目[6]，至今，已有200多门课程开展了探究式课堂教学模式改革，教改取得了显著成效。长江大学开设了研究型教学示范课程——水产养殖科技动态专题，让学生在掌握扎实的专业理论和实践知识的同时，培养科学探索研究的能力，提升自主创新意识[7]。

我国高等教育探究式教学起步较晚，研究和发展相对滞后。探究式教学的理论研究还不够系统，对国外的教学理论与我国探究教学思想，传统实践两方面结合和转化的比较少。因此需要不断发展建设中国特色的探究教学理论，同时大力开展探究教学实验和实践，以期在探究教学理论的指导下，解决教学中存在的问题，全面提升教学质量，真正深化课堂教学变革[5]。

1.2 探究式教学的内涵

探究，顾名思义即探索研究。探究式教学就是以问题为出发点，以学生为中心，在教师引导下学生自主学习和合作探究的教与学的过程。具体地说，探究式教学是指教学过程中在教师的启发引导下，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供充分自由表达、质疑、探究、讨论问题的环境，让学生通过独立自主学习和合作讨论进行解惑释疑的尝试活动，将自己所学知识用于解决实际问题的一种教学形式[8]。

探究式教学模式要求教师掌握学科的前沿、动态和进展，设计课题让学生研究和探讨，使其从中获取科学知识，培养科学精神和创新思维。探究式教学模式突破了教师主动讲授、学生被动接受的模式，真正体现了以学生为中心的理念[9]。探究式教学师生围绕解决问题共同完成研究内容，在合作、交流和探究中学习知识，得到提高，这个过程是师生共同探索新知识的学习过程。

1.3 探究式教学的类型

探究式教学的类型并不是单一的、固定的，不同研究者对探究式教学研究的角度不同。有研究者从两个维度进行划分，根据师生所起作用的程度不同分为定向探究和自由探究，按学生的思维方式不同分为归纳探究和演绎探究[5]。也有研究者根据教学过程中师生双方的参与程度，把探究式教学分为验证性探究、结构性探究、指导性探究和开放性探究四种类型[8]。其中验证性探究和结构性探究属于低层次的探究教学类型，适用于大学低年级的学生，指导性探究和开放性探究的类型更适合于大学高年级的学生对综合性和实践性较强知识的探究。

2 探究式教学模式在海洋生物技术课中的实践

海洋生物技术课内容多，涉及的学科广泛，是一门综合性和应用性很强的课程，课程的理论内容与生产和科研实践联系紧密，非常有利于开展探究式教学。笔者所在教学团队以海洋生物技术课为例，以学生为中心的教学理念为指导，根据水产养殖学专业的特点，结合学习通网络资源平台，进行了探究式教学模式改革的研究与探索。因为授课的对象是大学高年级学生，教学团队主要采用指导性探究类型，也就是提出问题，要求学生查阅资料，综合运用学科知识，通过小组讨论合作，探究设计研究方案，最终解决问题。教学团队主要通过重构教学内容、改革教学方法和效果评价，构建了海洋生物技术课探究式教学模式。

2.1 重新设计教学内容，为探究式教学的开展提供有力支撑

要采用探究式教学，课堂讲授的时间必定会被缩减，因此针对新的教学模式，课程教学内容的重新设计显得十分重要。教学团队根据水产养殖学专业实际生产和科研情况，结合海洋生物技术课程的特点，重新设计调整内容，使其模块化和专题化，形成完善的体现水产养殖学专业特色的课程教学内容。我们将课程的内容合并调整为细胞工程、基因工程、检测技术和组学技术四大专题模块，每个专题模块在讲解海洋生物技术理论知识的同时，结合了其在水产养殖相应领域的应用实例和科研的最新进展。专题模块化的教学内容，为设计探究问题，开展探究式教学提供了有力支撑。教学内容模块化有利于学生对水产养殖学专业的某些专题领域有更深入的感受和理解，加深学生对所学专业的认知，助力水产养殖学专业应用型人才培养目标的实现。

同时我们借助学习通网络学习平台，进一步充实完善了课程平台的教学资源，针对每一个专题模块下各个章节的内容，搜集丰富的课程拓展信息资源，借助网络视频公开课、视频动画、最新研究文献等网络资源，进行课程辅助教学，为学生提供了开展探究学习和讨论的脚手架。

2.2 构建课堂探究式教学模式，促进学生主动学习

问题是探究式教学的关键，提出适宜的问题有利于激发学生学习的兴趣。我们针对课程每个专题模块的教学内容，结合本领域最新的研究热点和前沿，精心设计适合学科特点、符合学生学情、难度适宜的情境问题。比如，针对细胞工程模块，可以设计情境问题“水产动物细胞培养研究的现状是怎样的及意义是什么？”。以情境问题为引领，组织学生进行文献资料查阅，引导学生探索思考、合作讨论来解决问题。在深化学生的理论知识内涵的同时，加强对学生知识应用能力和科研实践创新能力的培养。

本课程探究式教学模式主要包括四个环节：教师创设问题情景，提出研究问题—学生分析研究问题，提出假设—课下搜集文献资料，小组讨论形成研究方案，得出初步结论—课堂交流讨论，得出结论，解决问题。

具体做法为：学生按照自愿结合的原则分成5～6人的学习探究小组。当课程开始讲授某一专题模块时，在讲授基础理论知识之前，就提出本模块具有开放性和应用性特点的探究式问题2～3个，每2个小组选择一个问题，通过课后查阅文献，小组内交流讨论，制定研究方案，整理形成研究报告，并制作成PPT，在本课程模块内容讲授结束后（大概3周），选择合适的时间，随机抽取2～3个小组代表，在全班进行交流汇报，最后由主讲教师进行总结和点评。教师结合提出的探究问题，引导学生积极思考，形成小组的研究思路框架。每次小组讨论汇报成绩的评定利用超星学习通平台，通过教师评价和小组互评，对学生探究学习的效果进行考核评分。

在课堂讨论中，教师要注意组织形式和对整个讨论过程的有效控制。在实践过程中，我们发现与社会时事、行业前沿，以及与之前所学专业课知识相结合的主题更能激发大家的兴趣。

2.3 采用多元化和过程性考核方式，客观全面地评价学生的学习效果

教学团队建立了由平时作业、撰写研究报告、课堂交流讨论和期末理论考试组成的多元化和过程性考核体系，对学生学习效果进行评价和分析。考核贯穿于整个教学过程，课堂讲授的基础理论知识的巩固设置在平时作业中，探究式教学环节的考核包括对撰写研究报告、课堂交流讨论效果的综合评价。充分利用超星学习通网络平台的优势，对各个考核环节进行全程记录，为过程性评价提供完整的立体化数据。

在整个考核过程中，合理设计各环节的评价指标，将学生能力的发展作为考核内容，纳入学习效果评价的范畴，实现对学生知识学习和能力培养两方面的考核评价。

通过对平时各个环节结果进行及时分析和评价，使学生学习情况和教学中存在的问题得到及时的反馈，进而不断改进课堂教学方式，修订和完善探究式教学模式。

3 结束语

教学团队以烟台大学海洋学院水产养殖学专业大三年级的学生为实施对象，根据水产养殖学专业特点，注重产教融合和科教融合，将水产养殖生产和科研实践与海洋生物技术课程有机结合，精心设计问题，采用探究式教学方法，结合学习通网络平台，构建了海洋生物技术课程探究式教学模式。教学效果得到了明显提升。

在课程结束后采用了调查问卷的形式对教学和学习效果进行反馈，学生对这种探究式教学给予了肯定，认为能够提升他们学习的主动性和学习效果，以及理论联系实际的应用能力，同时也加深了他们对水产养殖学专业的认识，拓宽了他们的专业视野。

本课程的探究式教学模式，可以推广到水产养殖学专业的其他课程，一方面，有利于提高学生的专业认同感和归属感，为培养适应社会需求的水产养殖学专业人才提供保障；另一方面，该教学模式对培养学生自学能力、创新性思维和提高其应用能力等方面有重要的价值，也有利于提升教师的课堂教学效果，提高本科教学质量。