線上線下混合式一流本科課程建設研究與實踐

安鑫龍 杜鑫 李雪梅

摘? 要：海洋生物學是海洋環境科學方向本科生一門非常重要的專業基礎課。為培養全面發展的海洋環境科學人才，在構建完整的海洋生物學課程內容基礎上，進行線上線下混合式教學研究和實踐。文章主要從課程教學目的、線上線下混合式教學和線上線下混合式教學反思等方面進行探討，以期完善海洋生物學線上線下混合式教學改革。

關鍵詞：海洋生物學;線上線下混合式教學模式;教學實踐

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2022）19-0005-04

Abstract： Marine Biology is a very important professional basic course for undergraduates in marine environmental science. In order to cultivate all-round development of marine environmental science talents， online and offline mixed teaching model was carried on the basis of constructing complete contents of Marine Biology. Course teaching purpose， mixed teaching and teaching reflections were explored to improve the online and offline mixed teaching reform of Marine Biology.

Keywords： Marine Biology; online and offline mixed teaching model; teaching practice

海洋生物學課程是涉海高校海洋環境科學專業本科生必修的一門重要專業基礎課，主要講授海洋植物和海洋動物的外部形態、內部構造、生殖、分類、生態分布和意義以及海洋生物調查研究的一般方法。自2016年開始，本課程組承擔了河北農業大學基于翻轉課堂教學模式的SPOC課程建設項目，對海洋生物學課程進行了線上線下混合式教學探索，經過3年努力獲得“河北農業大學線上線下混合式一流本科課程”。本文對該課程線上線下混合式教學過程實踐進行闡述，以期改進線上線下混合式教學模式。

一、海洋生物學課程教學目的

在國內，正式出版的海洋生物學教材不超過10本，這些教材主要適用于海洋捕撈、海水養殖、海洋生物、海洋藥物和生物科學等專業，其中各有海洋環境科學專業所需內容，故本課程組將這些教材作為河北農業大學海洋環境科學方向本科生海洋生物學課程教學的參考書目，我們系統挖掘其中的海洋環境科學專業所需內容構建課程框架，認真查閱相關參考資料完善框架內容，構成了系統完善的海洋生物學課程。本課程組講授的海洋生物學是環境科學與工程專業海洋環境科學方向本科生必修的一門重要專業基礎課，通過理論講授、室內實驗和出海實習三個教學環節，使學生掌握與海洋環境相關的主要海洋生物形態結構、分類、生態分布和經濟意義等方面的基本知識;獲得海洋生物種類鑒定、標本采集和制作、資源調查和室內培養等方面的基本訓練和能力。從課程理論講授內容來看，該課程包含了海洋生物的各個門類，只有掌握了各類海洋生物的基本特征，學生們才能在海洋生物資源調查（海洋生物資源分類）、海洋生態學（種群、群落和生態系統生態學，海洋污染生態效應）、海洋環境化學（海洋生物對海洋環境的影響，海洋生物對污染物的吸附、吸收、降解、轉化、積累、傳遞等）和海洋生態修復學（海洋生物的污染、指示功能和修復功能）等課程學習過程中深刻理解并融會貫通。

二、海洋生物學課程線上線下混合式教學

海洋生物學課程以基于翻轉課堂的“線上線下混合式教學”形式開展。一門完整的海洋生物學課程內容豐富、知識點多。因此，我們在課程網站的章節之前列出具體學習目標，每次上課之前錄制若干模塊化、專題化、知識點化的任務點上傳至課程網站，配合已上傳的完整課件供學生線上學習使用，學習過程中遇到問題可在課程網站討論區和同學或老師在線及時討論，或者通過微信和QQ等方式及時和老師進行交流，課后留有作業題供學生思考和鞏固所學內容。這樣，學生可以通過網絡對教學核心內容進行自主學習，改變了傳統教學模式淺層的知識傳遞，可使他們對接收信息進行更好的吸收、內化、思考與再創造。除了和同學們進行線上交流答疑解惑外，教師可以在線下課堂上將更多的時間與精力用于釋疑解惑、深度研討、組織團隊學習或其他教學活動，以達到實現因材施教、提高教學效果的目的。因此，教師從傳統的知識傳授者變為學習資源的整合者和學生掌握知識與能力的促進者。也就是說，線上線下混合式教學過程中，教師并不是僅在線下課堂上出現，在每節課學習的全過程中都有其身影或聲音。線上和線下教學內容分配因章節而定，淺顯易懂的內容學生能夠理解掌握就不要在課堂再次贅述，難以理解的部分需要老師課堂重點解析，這樣可以給學生更多時間用于自主學習。例如，緒論部分共2學時，包括海洋生物學概述、海洋生物學的產生與發展、海洋生物分區、海洋生物生態類群和海洋生物的經濟意義及與其他行業的關系等五部分內容，傳統上課時150頁課件PPT需要語速較快才能講完，有時甚至不能講完;線上線下混合式教學實踐過程中，線下內容重點講授海洋生物分區和海洋生物生態類群，讓學生深刻理解不同海洋生物類型在海洋生物區的分布狀態和生存適應機制，在此基礎上進一步探討海洋生物的經濟意義及與水產、環境和航運等的關系，提出課下查閱水產經濟動物的餌料種類、海洋生物對航運和海洋環境影響等資料，增進同學們對學習海洋生物的興趣。4C6BFBAF-34BE-4863-AA62-4630946BA52B

由于2020年新冠肺炎疫情，海洋生物學課程將線下課堂教學以“在線教學”形式開展。每次在線上課時視課程難易程度進行差異化教學，大家反映突出的問題進行重點講解和分析，然后配合課堂檢測（判斷題、識圖題、單選題、多選題和填空題等）和提問等方式進行檢測并提高當次課堂學習效果。經過一段時間學習后，通過在線章節測驗（填空題、識圖題和簡答題等）形式檢測章節學習效果，并根據同學們前期的測驗分數、課程網站訪問次數、討論、課程互動和綜合成績等學習狀況篩選學生作為提醒對象進行教學預警，提醒他們努力學習提高學習效果。與傳統教學模式相比[1]，在線教學通過語音或者視頻進行，授課教師與學生之間缺乏面對面交流，在教學管理、課堂效果、學生反饋等方面與傳統課堂教學模式仍存在一定區別[2]。因此，通過在線教學過程中融入科研成果[3]進行啟發式和探究式教學，引導學生集中精力投入到聽課過程中會產生較好的學習效果。例如，我國對海洋金藻研究很少，但是海洋金藻中的顆石藻類存在赤潮藻種類，如具齒金環藻Chrysotila dentata（舊稱齒狀紋石藻Pleurochrysis dentata）（圖1）隸屬于著色鞭毛藻門（Chromophyta）、定鞭金藻綱（Prymnesiophyceae）、顆石藻目（Coccosphaerales）、金環藻科（Chrysotilaceae）、金環藻屬（Chrysotila），該藻首先由本課程組于2011年采自秦皇島海域，培養過程中發現該藻能產生似親孢子（圖1A和圖1B[4]，標尺10 μm），且橢圓環狀顆石粒的環內具齒狀突起（圖1C，標尺0.5 μm）[5]。通過將這些圖片展示給學生并講解其基本形態結構，再通過其不同時間室內培養圖片（圖2A培養第7 d，圖2B培養第47 d）[6]觀察培養液顏色并比對夜光藻赤潮（圖3），最終產生了非常好的教學效果，學生很容易掌握了該藻的基本形態結構、無性繁殖方式和赤潮顏色變化特征等。又如，2016年12月底，江蘇海域突發漂浮銅藻（Sargassum horneri）褐潮災害;2017年2月9日，東海海域發生大面積漂浮銅藻褐潮。自此，科研工作者對我國包括銅藻在內的馬尾藻屬海藻和銅藻褐潮進行了大量研究[7]。2018年10月，本課程組在北戴河潮間帶采集標本時發現了一株海黍子新變型-棍棒葉海黍子（Sargassum muticum f. beidaiheasis An et Li，圖4A為海黍子原變型藻體，圖4B為海黍子棍棒葉變型藻體，圖4C為海黍子原變型葉片和氣囊，圖4D為海黍子棍棒葉變型葉片和氣囊，圖4E為海黍子原變型初生分枝外觀， 圖4F為海黍子棍棒葉變型初生分枝外觀， 圖4G為海黍子原變型初生分枝橫切面，圖4H為海黍子棍棒葉變型初生分枝橫切面）。因此，海黍子具有標準型、長葉型[8]和棍棒葉型3個變型。在講解黃、東海漂浮銅藻褐潮背景基礎上，通過將這些圖片展示給學生并講解海黍子的基本形態結構，同學們對馬尾藻屬海藻以及對于海藻分類中的“變型”概念有了更深刻的了解，為其日后發展奠定了良好基礎。

三、海洋生物學課程線上線下混合式教學反思

海洋生物學課程作為海洋環境科學專業重要的專業基礎課貫穿整個學期，知識點多、內容繁瑣、任務繁重，給傳統教學帶來一定困難，線上線下混合式教學解決了這些難題，為學生提供了更多自由學習機會，同時也給保證教學質量提出了更大挑戰。對于教師而言，我們要有歸納總結知識、分類剖析問題、掌握學術前沿、組織課堂研討、熟練使用網絡和協調教學團隊等多項經驗和技能，方能把握好線上線下混合式教學;對于學生而言，他們要有規劃學習任務、珍惜學習時間、及時歸納總結、積極交流互動、熟練使用網絡和配合教師團隊等多項意識和行動，方能達到理想的學習效果。在線教學實施過程中遇到的一個實際問題是如何有效管理在線教學過程，如上課期間如何管理學生合理使用手機。通過前幾年的傳統教學和調研發現，學生出現不及格主要是沉溺于手機游戲或者追劇等原因造成的。又如30名同學的小班授課對于調節課堂氛圍比較容易，通過課堂檢測和提問形式比較容易掌握學生上課狀態;90名左右同學的大班授課相對較難，如設置1分鐘的一道檢測題可能至少需要3分鐘時間全部完成，這樣容易造成拖延授課時間，導致提前答完的同學情緒低落。教育部高等教育司司長吳巖提出了“兩性一度”金課標準，即高階性、創新性和挑戰度[9]，這對任課教師、學生和線上線下混合式教學都提出了更高要求，并指出在課堂上手機可以用來和老師互動，管、堵不如疏、導。因此，進一步改進和完善線上線下混合式教學過程、提高學生手機利用效率、力爭建成線上線下混合式金課是今后的努力方向。在線教學實施過程中遇到的一個重要啟示是將科研成果融入教學過程中進行啟發式和探究式在線教學，值得提倡。在線教學時，將自己的科研思路和科研成果融為一體，以視頻或圖片形式不斷啟發學生并和他們探究交流，會引起同學們的極大共鳴，使他們對課程內容有更深刻的認識，提高了對課程學習的積極性。

四、結束語

作為海洋環境科學專業重要的專業基礎課，海洋生物學課程起著重要的承上啟下的作用，只有將這塊基石打磨得寬大厚實才能保障學生日后的學習和工作得心應手、游刃有余。要達到上述目的，需要不同海洋生物分類方向的教師積極參與課程建設、精雕細琢，如以海洋微藻分類為例：硅藻門、甲藻門和金藻門等若分別有專業分類教師講授最好，但有時可能面臨師資不足問題，這就要求相關教師教學經驗豐富、科研范圍不僅僅局限于硅藻、甲藻或金藻中的某一門類;青年教師要虛心請教，經驗豐富的教師要充分發揮“傳幫帶”作用，促進青年教師成長，達到老、中、青結合[10]的最佳教學團隊。另一方面，青年教師易于接受新事物，對于信息化教學手段更容易接受，操作起來更是輕而易舉，從這方面來講可以為年長教師提供力所能及的幫助，使課程團隊線上線下混合式教學錦上添花。今后，建設一支專業知識豐厚、結構合理、團結協作的師資團隊，采用信息化的先進教學手段，逐步將該課程打造成線上線下混合式“金課”。

參考文獻：

[1]安鑫龍，崔興凱，李雪梅.“海洋浮游生物學”課程建設的實踐和思考[J].河北農業大學學報（農林教育版），2015，17（2）：88-91+97.

[2]毛雙.結構化學課程的“在線教學”實踐[J].大學化學，2020，35（5）：19-23.

[3]安鑫龍，李雪梅，崔興凱.新形勢下高校任課教師教學和科研結合共贏的實踐探索與收獲[J].天津農學院學報，2016，23（3）：73-76.

[4]安鑫龍.河北省海洋有害藻華[M].北京：中國環境出版社，2017.

[5]LIU H J， ZHANG X D， SUN J， et al. Morphology， phylogenetic position， and ecophysiological features of the coccolithophore? Chrysotila dentata（Prymnesiophyceae） isolated from the Bohai Sea， China[J].Phycologia，2019：1-12.

[6]李雪梅，李亞寧，安鑫龍.齒狀紋石藻的生物學特征初步研究[J].天津農學院學報，2014，21（2）：21-23.

[7]安鑫龍，陳芳，高寒.海洋有害藻華學[M].北京：中國環境出版集團，2018.

[8]中國科學院海洋研究所.中國經濟海藻志[M].北京：科學出版社，1962.

[9]吳巖.建設中國“金課”[J].中國大學教學，2018（12）：4-9.

[10]劉瑞玉.中國海物種多樣性研究進展[J].生物多樣性，2011，19（6）：614-626.

基金項目：河北農業大學基于“翻轉課堂”教學模式的SPOC課程建設項目“《海洋生物學》”（教務處[2016]4號）;河北農業大學引進人才科研專項“渤海常見貝類寄生橈足類的研究”（YJ2020020）

作者簡介：安鑫龍（1976-），男，漢族，河北唐縣人，博士，副教授，研究方向為海洋生物學教學和科研。4C6BFBAF-34BE-4863-AA62-4630946BA52B