討論式教學(xué)法在“生物反應(yīng)工程”教學(xué)中的應(yīng)用研究

劉建鳳,董麗君,吳立柱,張書玲,楊柳青,劉浩然

(1. 河北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，河北 保定 071002; 2. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 河北 保定 071001)

討論式教學(xué)法在“生物反應(yīng)工程”教學(xué)中的應(yīng)用研究

劉建鳳1,董麗君1,吳立柱2,張書玲1,楊柳青1,劉浩然1

(1. 河北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，河北 保定 071002; 2. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 河北 保定 071001)

結(jié)合“生物反應(yīng)工程”具體教學(xué)實(shí)踐，通過“討論式”的教學(xué)方法進(jìn)行了教學(xué)試點(diǎn)研究, 其主要模式是教師首先根據(jù)課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置，進(jìn)行必要的理論知識(shí)授課，隨后提出適合學(xué)生討論的議題，然后利用隨機(jī)式討論、專題式討論、總結(jié)式討論和回顧式討論等多種形式展開討論，得出相關(guān)議題的論據(jù)和結(jié)論，最后針對討論的議題去相關(guān)教學(xué)實(shí)習(xí)單位進(jìn)行現(xiàn)場觀摩，實(shí)現(xiàn)理論到實(shí)踐的跨越。開展討論的主要過程包括準(zhǔn)備階段、討論階段和整理階段。通過討論式教學(xué)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生討論學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題的能力，克服了應(yīng)試教育模式產(chǎn)生的一些弊端,是實(shí)施素質(zhì)教育的有效途徑。

生物反應(yīng)工程；討論式教學(xué)法；應(yīng)用研究

DOI號(hào)：10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0175

隨著教學(xué)現(xiàn)代化的提高，在高等教學(xué)過程中，目前常常采用以多媒體為主，板書為輔的教學(xué)方式。現(xiàn)代教學(xué)方式帶來了直觀、形象、動(dòng)態(tài)和多信息量等眾多的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也減少了學(xué)生思考和反應(yīng)的時(shí)間，導(dǎo)致學(xué)生間和師生間對問題展開充分討論的時(shí)間相應(yīng)縮短[1]。而討論式教學(xué)法在教學(xué)法體系中占有不可替代的重要地位，并在國內(nèi)外都相當(dāng)盛行。利用該法組織教學(xué)，教師作為“導(dǎo)演”，可以對學(xué)生的思維加以引導(dǎo)和啟發(fā)，學(xué)生則可以在教師指導(dǎo)下進(jìn)行有意識(shí)的思維探索活動(dòng)[2]。由于學(xué)生看問題的方法不同，就應(yīng)從各個(gè)角度、各個(gè)側(cè)面來揭示教學(xué)重點(diǎn)的內(nèi)涵和基本規(guī)律的實(shí)質(zhì)，如果就這些不同觀點(diǎn)和看法進(jìn)一步展開討論，就有可能形成強(qiáng)烈的外部刺激，引發(fā)學(xué)生的高度關(guān)注和強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)便可以始終處于“問題—思考—探索—解答”的積極狀態(tài)，從而產(chǎn)生自主性、探索性和協(xié)同性的學(xué)習(xí)效果。同時(shí)也充分鍛煉了學(xué)生的心理素質(zhì)、思維能力和語言表達(dá)能力，是實(shí)施素質(zhì)教育的有效形式[3,4]。

“生物反應(yīng)工程”是生物工程專業(yè)的專業(yè)課程，是一門由生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與化學(xué)反應(yīng)工程結(jié)合的交叉分支學(xué)科，著重解決不同性質(zhì)的生物反應(yīng)在不同型式的生物反應(yīng)器中以不同的操作方式操作時(shí)的優(yōu)化條件，具有強(qiáng)烈的實(shí)踐應(yīng)用性，其總課時(shí)34學(xué)時(shí)，其中教師講授專業(yè)理論知識(shí)需用24學(xué)時(shí)，計(jì)劃學(xué)生討論時(shí)間需用10學(xué)時(shí)。本教學(xué)方法結(jié)合實(shí)際教學(xué)條件，為提高學(xué)生對生物反應(yīng)工程的理論水平、學(xué)生實(shí)踐和自學(xué)的自信，同時(shí)還另外安排了一周實(shí)地實(shí)踐教學(xué)，該課程采用“討論式”的教學(xué)方式進(jìn)行了試點(diǎn)教學(xué)，并取得了良好的教學(xué)效果。該課程的設(shè)置是，首先由教師按照課程大綱對具體知識(shí)和內(nèi)容進(jìn)行講解，并對每一章的重點(diǎn)內(nèi)容、特點(diǎn)擬出提問的問題或討論議題，然后由學(xué)生進(jìn)行分組討論和交流并進(jìn)行總結(jié)歸納，通過學(xué)生代表發(fā)言，由組間或組內(nèi)提出修正意見或異議。學(xué)生可通過課下查閱資料得出相應(yīng)修正意見或異議的相關(guān)論點(diǎn)和論據(jù)，并在下一節(jié)課進(jìn)一步提出相關(guān)修正議案，最后由教師對發(fā)言學(xué)生的觀點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)陳述。同時(shí)為了使課堂上所學(xué)的理論知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用并發(fā)揮其價(jià)值，筆者組織學(xué)生去一些相關(guān)的教學(xué)合作單位或企業(yè)去實(shí)地實(shí)踐，通過工廠精細(xì)的工藝流程，從原理的配置到成品的加工包裝等每一個(gè)過程的親自實(shí)踐，使學(xué)生對課堂上知識(shí)有了更深入的理解和認(rèn)識(shí)，這也是一次理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。通過討論式教學(xué)可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生討論學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立分析和解決問題能力，克服了應(yīng)試教育模式的一些弊端,是實(shí)施素質(zhì)教育的有效途徑。本文具體對討論式教學(xué)的主題討論方式和教學(xué)方法展開討論。

一、主題討論方式

(一) 隨機(jī)式討論

在教學(xué)過程中，根據(jù)課程內(nèi)容隨機(jī)對某一教學(xué)點(diǎn)展開討論。這種方式的特點(diǎn)從學(xué)生看來是隨機(jī)式討論，實(shí)際是教師在備課過程中有意安排的“隨機(jī)事件”。但討論問題的設(shè)置一定要注意圍繞教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，要有啟發(fā)性和探討性以及探討的價(jià)值。若問題過于簡單，學(xué)生就有可能失去了探討的興趣和熱情，也就失去了探討的意義。比如在講授“酶促反應(yīng)”時(shí)，讓同學(xué)討論“酶促反應(yīng)的影響因素”這樣的問題就過于簡單，就沒有討論的價(jià)值，因?yàn)樵谡n本中就很容易找到正確答案。而若提出像“人發(fā)燒后身體為什么有不舒服的癥狀或者為什么加酶洗衣粉要在溫水中洗滌效果更佳”這樣的問題進(jìn)行討論，便會(huì)產(chǎn)生很好的討論效果，因?yàn)榇藛栴}與生活緊密相關(guān)，而學(xué)生一般是知其然而不知其所以然，它首先會(huì)引起學(xué)生極大的好奇心和探索的欲望，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生參與討論的興趣和熱情。

(二) 專題式討論

事先向?qū)W生劃定某一專題的討論方向和討論時(shí)間(如某一次課)，通過學(xué)生查閱資料后再進(jìn)行專項(xiàng)討論。這種方式的特點(diǎn)是學(xué)生有已查閱的相關(guān)資料，可對本專題進(jìn)行充分的討論或辯論。要注意討論的內(nèi)容一定是學(xué)生感興趣的，且查閱文獻(xiàn)后能有一定了解的專題，在設(shè)置的過程中要考慮多種因素。小組成員不宜過多，一般4～6 位同學(xué)，各小組成員的學(xué)習(xí)成績、性格、興趣愛好等各方面在分配的時(shí)候要均衡。在分配小組時(shí)，不僅要考慮智力因素的發(fā)展，而且要重視非智力因素的培養(yǎng)，各層面的學(xué)生都要兼顧，這樣才能取長補(bǔ)短，相得益彰，充分調(diào)動(dòng)每一位學(xué)生的積極主動(dòng)性。比如在要講授“動(dòng)植物生物反應(yīng)器”這一章時(shí)，可以提前告訴每組同學(xué)需要查閱的相關(guān)文獻(xiàn)，去了解相關(guān)的背景資料，做一些發(fā)言準(zhǔn)備。課上由每組學(xué)生的發(fā)言代表系統(tǒng)介紹目前動(dòng)植物生物反應(yīng)器主要有哪些類型，他們各有什么優(yōu)缺點(diǎn)等問題，并深入引出轉(zhuǎn)基因食品的安全性等問題，其他組員可做及時(shí)補(bǔ)充或修正。最后讓學(xué)生評出準(zhǔn)備充分且表現(xiàn)較好的一組。專題式討論可以最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，充分地鍛煉學(xué)生的心理素質(zhì)、思維能力和語言表達(dá)能力。

(三)總結(jié)式討論

在某一教學(xué)階段(如章節(jié))結(jié)束后，由教師引導(dǎo)學(xué)生對本教學(xué)階段的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行歸納性的總結(jié)和的討論。這種方式的特點(diǎn)是可對本章節(jié)進(jìn)行及時(shí)的總結(jié)歸納和相互補(bǔ)充。比如在“微生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)”這一章結(jié)束后，引導(dǎo)學(xué)生用思維導(dǎo)圖的形式對本章內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，可以有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)速度和效率，更快地學(xué)習(xí)新知識(shí)并激發(fā)他們的聯(lián)想與創(chuàng)新意識(shí)，將各種較為獨(dú)立分散的智慧、資源等融會(huì)貫通，成為一個(gè)系統(tǒng)。使學(xué)生養(yǎng)成系統(tǒng)性的思維習(xí)慣，掌握認(rèn)知事物本質(zhì)的思維規(guī)律，徹底擺脫“慣性思維”帶來的弊端，激活潛在思維能力，提升自我能力。

(四)擴(kuò)展式討論

當(dāng)畫面中同時(shí)有新人和老人時(shí)，這種并置往往能產(chǎn)生獨(dú)特且耐人尋味的隱喻效果，就像那首歌《當(dāng)你老了》，其實(shí)帶有一種美好的寓意和祝福，關(guān)于愛、擔(dān)當(dāng)與傳承?；槎Y拍攝中，老人往往最容易帶來出彩的畫面或是形成催淚點(diǎn)。將新人和長輩拍攝在同一畫面中，不僅是為了展現(xiàn)親情，同時(shí)也將表達(dá)出一種傳承的意味。巧妙利用攝影技巧，再加上一定的預(yù)見力、感知力，就能捕獲到感人且意味深長的畫面?；槎Y中有一些環(huán)節(jié)很適合捕捉這類照片，例如敬茶、送親等場景，此時(shí)父母和新人都很容易動(dòng)感情。

在教學(xué)過程中的某一適宜時(shí)間點(diǎn)或重要的知識(shí)點(diǎn)，對前期或其他相關(guān)課程的教學(xué)內(nèi)容展開回顧，并結(jié)合當(dāng)前內(nèi)容做深入思考和探討。這種方式的特點(diǎn)是對不同知識(shí)點(diǎn)甚至是不同課程的理論知識(shí)作一融合歸納，得以在不同學(xué)科中綜合利用。比如對“生物反應(yīng)工程”講解結(jié)束后，可以對其內(nèi)容做一個(gè)延伸或應(yīng)用擴(kuò)展，讓學(xué)生討論分子生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)育種的應(yīng)用、細(xì)菌纖維素的合成及應(yīng)用等與生物工程相關(guān)的內(nèi)容。通過討論，學(xué)生可以更好地掌握“生物反應(yīng)工程”的特點(diǎn)及意義，加深對本課程的理解。同時(shí)，學(xué)生對問題更深層次的思考過程，是對其現(xiàn)有知識(shí)深層次的挖掘和拔高，促使他們綜合能力的提升，使思維得以激發(fā)，繼而可能碰撞出思維的火花，產(chǎn)生一定的滿足感和成就感，提升學(xué)生的自信心，達(dá)到解決問題、獲得新知的目的。

二、討論式教學(xué)的方法

(一)準(zhǔn)備階段

需要教師認(rèn)真?zhèn)湔n，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生預(yù)習(xí)中存在的問題設(shè)計(jì)討論內(nèi)容，充分論證，找到合適的論點(diǎn)并及時(shí)“隨機(jī)”導(dǎo)入，展開討論。 在這個(gè)階段教師要注意討論問題設(shè)置的合理性，討論過程用時(shí)的合適度以及討論氛圍與時(shí)機(jī)等問題，這些都需要教師在課前做好充分的準(zhǔn)備。保證在教師的積極引導(dǎo)和提示下，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，啟發(fā)學(xué)生思考問題，從而在同學(xué)之間和師生之間形成一種相互溝通、互動(dòng)式的學(xué)習(xí)方式，使學(xué)生在交流中更深入地掌握教學(xué)內(nèi)容，完成教學(xué)目標(biāo)。

(二)討論階段

充分發(fā)揮學(xué)生的積極主動(dòng)發(fā)言權(quán)，展開充分討論，老師在必要時(shí)作適當(dāng)補(bǔ)充和討論方向的調(diào)整。教師對課程討論式教學(xué)進(jìn)行有效組織。在教學(xué)中，以小組為單位，先進(jìn)行內(nèi)部討論，確定小組內(nèi)每位同學(xué)的任務(wù)；討論的時(shí)間主要放在輔導(dǎo)答疑及業(yè)余時(shí)間。教師監(jiān)督每個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行情況，并對疑難問題給出指導(dǎo)。在小組查閱資料并經(jīng)過討論的基礎(chǔ)上，進(jìn)行相關(guān)的分析和計(jì)算，并形成電子版分析結(jié)論。然后，由小組代表將結(jié)果在課堂上進(jìn)行15～20min的答辯，提出已解決的問題以及尚未解決的問題，并接受其它同學(xué)的修正和提問。組內(nèi)成員均有義務(wù)和權(quán)利回答或修正問題。學(xué)生提交的成果可以是PPT文件、思維導(dǎo)圖和論文等，形式不限。這種方式可以使每位同學(xué)都帶著亟待解決的問題上課，提高了他們學(xué)習(xí)的積極性及注意力。

(三)整理階段

教師對每組的成果進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評。通過討論，對相關(guān)問題進(jìn)行梳理，總結(jié)并提出有待深入探討的問題，鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生課后進(jìn)一步深入思考，使整個(gè)課堂教學(xué)得到延續(xù)，為學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行每一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容的理解與掌握打好基礎(chǔ)。教師整理時(shí)要突出重點(diǎn)，思路清晰、表述規(guī)范、言簡意賅，起到畫龍點(diǎn)睛的作用，使學(xué)生聽了以后能夠?qū)Ρ咎谜n討論的知識(shí)有一個(gè)系統(tǒng)的全面的了解，真正感覺到討論以后經(jīng)老師整理點(diǎn)撥恍然大悟、豁然開朗，這樣的討論課才會(huì)深受學(xué)生喜愛。

綜上所述，在“生物反應(yīng)工程”的教學(xué)過程中開展討論式教學(xué)方法，力求在傳授知識(shí)的同時(shí)，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，開拓學(xué)生的發(fā)散思維，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，切實(shí)落實(shí)素質(zhì)教育。在討論式教學(xué)中切忌流于形式，要真正地落到實(shí)處[5,6]。當(dāng)然，應(yīng)該充分意識(shí)到，討論式教學(xué)并不是完美無缺或是輕而易舉的，其還會(huì)存在一些問題。比如，一門課程授課與討論時(shí)間的分配在實(shí)際的操作中是比較困難的; 教師的奉獻(xiàn)精神，知識(shí)儲(chǔ)備，教師應(yīng)變的能力和自身的素質(zhì)等都是討論式教學(xué)方法運(yùn)用中的舉足輕重的影響因素[7,8]。

三、 展望

高等教育的目的是服務(wù)社會(huì)，為社會(huì)推送現(xiàn)代化建設(shè)所需的人才。我國社會(huì)的民主化進(jìn)程正在日益蓬勃的發(fā)展，高等教育在對大學(xué)生進(jìn)行知識(shí)灌輸?shù)耐瑫r(shí)，也應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)教學(xué)中的僵化思維，促進(jìn)大學(xué)生民主思維的拓展。討論式教學(xué)弱化了教師的權(quán)威，強(qiáng)化了學(xué)生的參與，把討論變得平等、坦誠、多樣，在多元化觀點(diǎn)相互碰撞的過程中凸顯民主的尊重與包容[9]。討論式教學(xué)方法的改變需要教學(xué)行為、教學(xué)評價(jià)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等與之相應(yīng)，不僅要考慮為教師和學(xué)生提供開展討論的諸如圖書資料、相關(guān)知識(shí)背景和實(shí)踐場所等輔助條件，也要考慮具體操作過程中課堂教學(xué)的運(yùn)行中遇到的實(shí)際問題，所以，討論式教學(xué)法的實(shí)踐，涉及到教學(xué)的很多方面，甚至以之為切入點(diǎn)，可以影響到教學(xué)運(yùn)行的整個(gè)教學(xué)系統(tǒng)。未來的發(fā)展目標(biāo)是建立符合討論式教學(xué)法的教學(xué)組織規(guī)范與評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，為培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才奠定基礎(chǔ)[10]。

為了加深學(xué)生對課堂上理論知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)，開闊學(xué)生的視野，體會(huì)到理論與實(shí)踐的差異，彌補(bǔ)學(xué)生在生產(chǎn)實(shí)踐方面的不足，筆者組織學(xué)生進(jìn)行了綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，主要參觀了徐水劉伶醉釀酒股份有限公司、河北冠祥生物有限公司、河北智同生物制藥有限公司、河北槐茂有限公司和保定市微生物所。通過典型生物技術(shù)相關(guān)工廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)習(xí)和觀摩，了解調(diào)味品的生產(chǎn)工藝流程及所需設(shè)備、白酒的工藝流程及其原料和生產(chǎn)檢測設(shè)備、微生物肥料的生產(chǎn)流程及所用菌種和設(shè)備，粉針制劑和水針制劑的生產(chǎn)院里及工藝流程，通過對這些教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐，不但可以使生物工程專業(yè)的學(xué)生進(jìn)一步鞏固已學(xué)到的理論知識(shí)，而且對好氧發(fā)酵、厭氧發(fā)酵等過程中物料配置、滅菌、制種、放大、發(fā)酵控制、檢測、生產(chǎn)流程以及生化藥物的提取、精制、冷凍干燥、包裝等生物分離工程獲得感性認(rèn)識(shí)，建立從理論到實(shí)際的跨越。但由于每個(gè)單位實(shí)習(xí)時(shí)間僅有一天時(shí)間，這樣導(dǎo)致學(xué)生只能對一些制備工藝有一個(gè)大概的了解，所以希望將來為學(xué)生爭取更多的時(shí)間，可以安排暑假期間以小組的形式去實(shí)地實(shí)踐，且每個(gè)單位實(shí)習(xí)時(shí)間增加至一周，使學(xué)生充分掌握課堂上的學(xué)到的理論知識(shí)。

[ 1 ] 高紅櫻, 張立環(huán). 大學(xué)討論式教學(xué)的論題設(shè)計(jì)和目標(biāo)設(shè)置[J].黑河學(xué)院學(xué)報(bào)，2012,3(4):49-52.

[ 2 ] 閻賀,靜段春,紅韓,等.討論式教學(xué)的能動(dòng)性及實(shí)踐[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2011(23)：34-35.

[ 3 ] 孫躍.培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新能力的有效方法——討論式教學(xué)[J].中國電力教育, 2010(27):54-56.

[ 4 ] 蔣宗珍．大學(xué)課堂討論中討論式教學(xué)的組織[J].重慶教育學(xué)院學(xué)報(bào),2011(1):123.

[ 5 ] 黃彬,王德清．課堂討論教學(xué)模式的功能與構(gòu)建[J].教學(xué)與管理,2007(6):54-55.

[ 6 ] 馬玉真.普通高校討論式教學(xué)模式的探討與實(shí)踐[J].中國現(xiàn)代教育裝備, 2010(11):168-169.

[ 7 ] 林海萍,張立欽,張昕.幾種討論式方法在微生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用[J].微生物學(xué)通報(bào),2010,37(7):1054-1057.

[ 8 ] 彭人哲.討論式教學(xué):價(jià)值、形式和前提[J].教育理論與實(shí)踐:學(xué)科版, 2011(8):47-48.

[ 9 ] 張燕青,楊世芳,魯?shù)缕?啟發(fā)討論和互動(dòng)式教學(xué)法在化工原理教學(xué)中的探討[J].化工高等教育,2011(4):93-96, 108.

[10] 歐陽俊，陳嘉.構(gòu)建高校教學(xué)質(zhì)量保障監(jiān)控體系的研究與實(shí)踐[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)林教育版)，2015，17(3)：1-5.

(編輯：劉偉霄)

2015-09-21

2012年河北省高等學(xué)校“專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目(冀教高[2012]53 號(hào)文件)。

劉建鳳(1979- )，女，博士(后)，副教授，主要從事植物抗逆分子育種工作。

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1008-6927(2015)06-0072-04