讨论式教学法在“生物反应工程”教学中的应用研究

2015-03-17刘建凤董丽君吴立柱张书玲杨柳青刘浩然

河北农业大学学报(社会科学版) 2015年6期

关键词：教师教学学生

刘建凤,董丽君,吴立柱,张书玲,杨柳青,刘浩然

(1. 河北大学生命科学学院，河北保定 071002; 2. 河北农业大学生命科学学院, 河北保定 071001)

讨论式教学法在“生物反应工程”教学中的应用研究

刘建凤1,董丽君1,吴立柱2,张书玲1,杨柳青1,刘浩然1

(1. 河北大学生命科学学院，河北保定 071002; 2. 河北农业大学生命科学学院, 河北保定 071001)

结合“生物反应工程”具体教学实践，通过“讨论式”的教学方法进行了教学试点研究, 其主要模式是教师首先根据课程教学内容的设置，进行必要的理论知识授课，随后提出适合学生讨论的议题，然后利用随机式讨论、专题式讨论、总结式讨论和回顾式讨论等多种形式展开讨论，得出相关议题的论据和结论，最后针对讨论的议题去相关教学实习单位进行现场观摩，实现理论到实践的跨越。开展讨论的主要过程包括准备阶段、讨论阶段和整理阶段。通过讨论式教学可以充分调动学生讨论学习的主动性和积极性，培养和提高学生独立分析和解决问题的能力，克服了应试教育模式产生的一些弊端,是实施素质教育的有效途径。

生物反应工程；讨论式教学法；应用研究

DOI号：10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0175

随着教学现代化的提高，在高等教学过程中，目前常常采用以多媒体为主，板书为辅的教学方式。现代教学方式带来了直观、形象、动态和多信息量等众多的优点，同时也减少了学生思考和反应的时间，导致学生间和师生间对问题展开充分讨论的时间相应缩短[1]。而讨论式教学法在教学法体系中占有不可替代的重要地位，并在国内外都相当盛行。利用该法组织教学，教师作为“导演”，可以对学生的思维加以引导和启发，学生则可以在教师指导下进行有意识的思维探索活动[2]。由于学生看问题的方法不同，就应从各个角度、各个侧面来揭示教学重点的内涵和基本规律的实质，如果就这些不同观点和看法进一步展开讨论，就有可能形成强烈的外部刺激，引发学生的高度关注和强烈的学习兴趣，学生的学习便可以始终处于“问题—思考—探索—解答”的积极状态，从而产生自主性、探索性和协同性的学习效果。同时也充分锻炼了学生的心理素质、思维能力和语言表达能力，是实施素质教育的有效形式[3,4]。

“生物反应工程”是生物工程专业的专业课程，是一门由生物反应动力学与化学反应工程结合的交叉分支学科，着重解决不同性质的生物反应在不同型式的生物反应器中以不同的操作方式操作时的优化条件，具有强烈的实践应用性，其总课时34学时，其中教师讲授专业理论知识需用24学时，计划学生讨论时间需用10学时。本教学方法结合实际教学条件，为提高学生对生物反应工程的理论水平、学生实践和自学的自信，同时还另外安排了一周实地实践教学，该课程采用“讨论式”的教学方式进行了试点教学，并取得了良好的教学效果。该课程的设置是，首先由教师按照课程大纲对具体知识和内容进行讲解，并对每一章的重点内容、特点拟出提问的问题或讨论议题，然后由学生进行分组讨论和交流并进行总结归纳，通过学生代表发言，由组间或组内提出修正意见或异议。学生可通过课下查阅资料得出相应修正意见或异议的相关论点和论据，并在下一节课进一步提出相关修正议案，最后由教师对发言学生的观点进行总结陈述。同时为了使课堂上所学的理论知识在实际生产中应用并发挥其价值，笔者组织学生去一些相关的教学合作单位或企业去实地实践，通过工厂精细的工艺流程，从原理的配置到成品的加工包装等每一个过程的亲自实践，使学生对课堂上知识有了更深入的理解和认识，这也是一次理论与实践相结合的学习机会。通过讨论式教学可以充分调动学生讨论学习的主动性和积极性，培养和提高学生独立分析和解决问题能力，克服了应试教育模式的一些弊端,是实施素质教育的有效途径。本文具体对讨论式教学的主题讨论方式和教学方法展开讨论。

一、主题讨论方式

(一) 随机式讨论

在教学过程中，根据课程内容随机对某一教学点展开讨论。这种方式的特点从学生看来是随机式讨论，实际是教师在备课过程中有意安排的“随机事件”。但讨论问题的设置一定要注意围绕教学的重点和难点，要有启发性和探讨性以及探讨的价值。若问题过于简单，学生就有可能失去了探讨的兴趣和热情，也就失去了探讨的意义。比如在讲授“酶促反应”时，让同学讨论“酶促反应的影响因素”这样的问题就过于简单，就没有讨论的价值，因为在课本中就很容易找到正确答案。而若提出像“人发烧后身体为什么有不舒服的症状或者为什么加酶洗衣粉要在温水中洗涤效果更佳”这样的问题进行讨论，便会产生很好的讨论效果，因为此问题与生活紧密相关，而学生一般是知其然而不知其所以然，它首先会引起学生极大的好奇心和探索的欲望，进而激发学生参与讨论的兴趣和热情。

(二) 专题式讨论

事先向学生划定某一专题的讨论方向和讨论时间(如某一次课)，通过学生查阅资料后再进行专项讨论。这种方式的特点是学生有已查阅的相关资料，可对本专题进行充分的讨论或辩论。要注意讨论的内容一定是学生感兴趣的，且查阅文献后能有一定了解的专题，在设置的过程中要考虑多种因素。小组成员不宜过多，一般4～6 位同学，各小组成员的学习成绩、性格、兴趣爱好等各方面在分配的时候要均衡。在分配小组时，不仅要考虑智力因素的发展，而且要重视非智力因素的培养，各层面的学生都要兼顾，这样才能取长补短，相得益彰，充分调动每一位学生的积极主动性。比如在要讲授“动植物生物反应器”这一章时，可以提前告诉每组同学需要查阅的相关文献，去了解相关的背景资料，做一些发言准备。课上由每组学生的发言代表系统介绍目前动植物生物反应器主要有哪些类型，他们各有什么优缺点等问题，并深入引出转基因食品的安全性等问题，其他组员可做及时补充或修正。最后让学生评出准备充分且表现较好的一组。专题式讨论可以最大限度地调动学生的主动性、积极性，以激发学生学习的兴趣，充分地锻炼学生的心理素质、思维能力和语言表达能力。

(三)总结式讨论

在某一教学阶段(如章节)结束后，由教师引导学生对本教学阶段的教学内容进行归纳性的总结和的讨论。这种方式的特点是可对本章节进行及时的总结归纳和相互补充。比如在“微生物反应动力学”这一章结束后，引导学生用思维导图的形式对本章内容进行归纳总结，可以有效提高学生的学习速度和效率，更快地学习新知识并激发他们的联想与创新意识，将各种较为独立分散的智慧、资源等融会贯通，成为一个系统。使学生养成系统性的思维习惯，掌握认知事物本质的思维规律，彻底摆脱“惯性思维”带来的弊端，激活潜在思维能力，提升自我能力。

(四)扩展式讨论

当画面中同时有新人和老人时，这种并置往往能产生独特且耐人寻味的隐喻效果，就像那首歌《当你老了》，其实带有一种美好的寓意和祝福，关于爱、担当与传承。婚礼拍摄中，老人往往最容易带来出彩的画面或是形成催泪点。将新人和长辈拍摄在同一画面中，不仅是为了展现亲情，同时也将表达出一种传承的意味。巧妙利用摄影技巧，再加上一定的预见力、感知力，就能捕获到感人且意味深长的画面。婚礼中有一些环节很适合捕捉这类照片，例如敬茶、送亲等场景，此时父母和新人都很容易动感情。

在教学过程中的某一适宜时间点或重要的知识点，对前期或其他相关课程的教学内容展开回顾，并结合当前内容做深入思考和探讨。这种方式的特点是对不同知识点甚至是不同课程的理论知识作一融合归纳，得以在不同学科中综合利用。比如对“生物反应工程”讲解结束后，可以对其内容做一个延伸或应用扩展，让学生讨论分子生物技术在农业育种的应用、细菌纤维素的合成及应用等与生物工程相关的内容。通过讨论，学生可以更好地掌握“生物反应工程”的特点及意义，加深对本课程的理解。同时，学生对问题更深层次的思考过程，是对其现有知识深层次的挖掘和拔高，促使他们综合能力的提升，使思维得以激发，继而可能碰撞出思维的火花，产生一定的满足感和成就感，提升学生的自信心，达到解决问题、获得新知的目的。

二、讨论式教学的方法

(一)准备阶段

需要教师认真备课，根据教学目标和学生预习中存在的问题设计讨论内容，充分论证，找到合适的论点并及时“随机”导入，展开讨论。在这个阶段教师要注意讨论问题设置的合理性，讨论过程用时的合适度以及讨论氛围与时机等问题，这些都需要教师在课前做好充分的准备。保证在教师的积极引导和提示下，充分调动学生的积极性和主动性，启发学生思考问题，从而在同学之间和师生之间形成一种相互沟通、互动式的学习方式，使学生在交流中更深入地掌握教学内容，完成教学目标。

(二)讨论阶段

充分发挥学生的积极主动发言权，展开充分讨论，老师在必要时作适当补充和讨论方向的调整。教师对课程讨论式教学进行有效组织。在教学中，以小组为单位，先进行内部讨论，确定小组内每位同学的任务；讨论的时间主要放在辅导答疑及业余时间。教师监督每个环节的运行情况，并对疑难问题给出指导。在小组查阅资料并经过讨论的基础上，进行相关的分析和计算，并形成电子版分析结论。然后，由小组代表将结果在课堂上进行15～20min的答辩，提出已解决的问题以及尚未解决的问题，并接受其它同学的修正和提问。组内成员均有义务和权利回答或修正问题。学生提交的成果可以是PPT文件、思维导图和论文等，形式不限。这种方式可以使每位同学都带着亟待解决的问题上课，提高了他们学习的积极性及注意力。

(三)整理阶段

教师对每组的成果进行总结和点评。通过讨论，对相关问题进行梳理，总结并提出有待深入探讨的问题，鼓励有兴趣的学生课后进一步深入思考，使整个课堂教学得到延续，为学生独立进行每一个重点内容的理解与掌握打好基础。教师整理时要突出重点，思路清晰、表述规范、言简意赅，起到画龙点睛的作用，使学生听了以后能够对本堂课讨论的知识有一个系统的全面的了解，真正感觉到讨论以后经老师整理点拨恍然大悟、豁然开朗，这样的讨论课才会深受学生喜爱。

综上所述，在“生物反应工程”的教学过程中开展讨论式教学方法，力求在传授知识的同时，能够充分发挥学生的主体地位，调动学生学习的积极性和主动性，开拓学生的发散思维，培养学生的团队精神，提高学生的综合素质，切实落实素质教育。在讨论式教学中切忌流于形式，要真正地落到实处[5,6]。当然，应该充分意识到，讨论式教学并不是完美无缺或是轻而易举的，其还会存在一些问题。比如，一门课程授课与讨论时间的分配在实际的操作中是比较困难的; 教师的奉献精神，知识储备，教师应变的能力和自身的素质等都是讨论式教学方法运用中的举足轻重的影响因素[7,8]。

三、展望

高等教育的目的是服务社会，为社会推送现代化建设所需的人才。我国社会的民主化进程正在日益蓬勃的发展，高等教育在对大学生进行知识灌输的同时，也应当改变传统教学中的僵化思维，促进大学生民主思维的拓展。讨论式教学弱化了教师的权威，强化了学生的参与，把讨论变得平等、坦诚、多样，在多元化观点相互碰撞的过程中凸显民主的尊重与包容[9]。讨论式教学方法的改变需要教学行为、教学评价、质量标准等与之相应，不仅要考虑为教师和学生提供开展讨论的诸如图书资料、相关知识背景和实践场所等辅助条件，也要考虑具体操作过程中课堂教学的运行中遇到的实际问题，所以，讨论式教学法的实践，涉及到教学的很多方面，甚至以之为切入点，可以影响到教学运行的整个教学系统。未来的发展目标是建立符合讨论式教学法的教学组织规范与评价标准，为培养拔尖创新人才奠定基础[10]。

为了加深学生对课堂上理论知识的理解与认识，开阔学生的视野，体会到理论与实践的差异，弥补学生在生产实践方面的不足，笔者组织学生进行了综合性实践教学环节，主要参观了徐水刘伶醉酿酒股份有限公司、河北冠祥生物有限公司、河北智同生物制药有限公司、河北槐茂有限公司和保定市微生物所。通过典型生物技术相关工厂生产环节的实习和观摩，了解调味品的生产工艺流程及所需设备、白酒的工艺流程及其原料和生产检测设备、微生物肥料的生产流程及所用菌种和设备，粉针制剂和水针制剂的生产院里及工艺流程，通过对这些教学内容的实践，不但可以使生物工程专业的学生进一步巩固已学到的理论知识，而且对好氧发酵、厌氧发酵等过程中物料配置、灭菌、制种、放大、发酵控制、检测、生产流程以及生化药物的提取、精制、冷冻干燥、包装等生物分离工程获得感性认识，建立从理论到实际的跨越。但由于每个单位实习时间仅有一天时间，这样导致学生只能对一些制备工艺有一个大概的了解，所以希望将来为学生争取更多的时间，可以安排暑假期间以小组的形式去实地实践，且每个单位实习时间增加至一周，使学生充分掌握课堂上的学到的理论知识。

[ 1 ] 高红樱, 张立环. 大学讨论式教学的论题设计和目标设置[J].黑河学院学报，2012,3(4):49-52.

[ 2 ] 阎贺,静段春,红韩,等.讨论式教学的能动性及实践[J].现代农业科技,2011(23)：34-35.

[ 3 ] 孙跃.培养大学生创新能力的有效方法——讨论式教学[J].中国电力教育, 2010(27):54-56.

[ 4 ] 蒋宗珍．大学课堂讨论中讨论式教学的组织[J].重庆教育学院学报,2011(1):123.

[ 5 ] 黄彬,王德清．课堂讨论教学模式的功能与构建[J].教学与管理,2007(6):54-55.

[ 6 ] 马玉真.普通高校讨论式教学模式的探讨与实践[J].中国现代教育装备, 2010(11):168-169.

[ 7 ] 林海萍,张立钦,张昕.几种讨论式方法在微生物学教学中的应用[J].微生物学通报,2010,37(7):1054-1057.

[ 8 ] 彭人哲.讨论式教学:价值、形式和前提[J].教育理论与实践:学科版, 2011(8):47-48.

[ 9 ] 张燕青,杨世芳,鲁德平.启发讨论和互动式教学法在化工原理教学中的探讨[J].化工高等教育,2011(4):93-96, 108.

[10] 欧阳俊，陈嘉.构建高校教学质量保障监控体系的研究与实践[J].河北农业大学学报(农林教育版)，2015，17(3)：1-5.

(编辑：刘伟霄)

2015-09-21