討論式教學法在“生物反應工程”教學中的應用研究

劉建鳳,董麗君,吳立柱,張書玲,楊柳青,劉浩然

(1. 河北大學 生命科學學院，河北 保定 071002; 2. 河北農業大學 生命科學學院, 河北 保定 071001)

討論式教學法在“生物反應工程”教學中的應用研究

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 生命科學學院，河北 保定 071002; 2. 河北農業大學 生命科學學院, 河北 保定 071001)

結合“生物反應工程”具體教學實踐，通過“討論式”的教學方法進行了教學試點研究, 其主要模式是教師首先根據課程教學內容的設置，進行必要的理論知識授課，隨后提出適合學生討論的議題，然后利用隨機式討論、專題式討論、總結式討論和回顧式討論等多種形式展開討論，得出相關議題的論據和結論，最后針對討論的議題去相關教學實習單位進行現場觀摩，實現理論到實踐的跨越。開展討論的主要過程包括準備階段、討論階段和整理階段。通過討論式教學可以充分調動學生討論學習的主動性和積極性，培養和提高學生獨立分析和解決問題的能力，克服了應試教育模式產生的一些弊端,是實施素質教育的有效途徑。

生物反應工程；討論式教學法；應用研究

DOI號：10.13320/j.cnki.jauhe.2015.0175

隨著教學現代化的提高，在高等教學過程中，目前常常采用以多媒體為主，板書為輔的教學方式。現代教學方式帶來了直觀、形象、動態和多信息量等眾多的優點，同時也減少了學生思考和反應的時間，導致學生間和師生間對問題展開充分討論的時間相應縮短[1]。而討論式教學法在教學法體系中占有不可替代的重要地位，并在國內外都相當盛行。利用該法組織教學，教師作為“導演”，可以對學生的思維加以引導和啟發，學生則可以在教師指導下進行有意識的思維探索活動[2]。由于學生看問題的方法不同，就應從各個角度、各個側面來揭示教學重點的內涵和基本規律的實質，如果就這些不同觀點和看法進一步展開討論，就有可能形成強烈的外部刺激，引發學生的高度關注和強烈的學習興趣，學生的學習便可以始終處于“問題—思考—探索—解答”的積極狀態，從而產生自主性、探索性和協同性的學習效果。同時也充分鍛煉了學生的心理素質、思維能力和語言表達能力，是實施素質教育的有效形式[3,4]。

“生物反應工程”是生物工程專業的專業課程，是一門由生物反應動力學與化學反應工程結合的交叉分支學科，著重解決不同性質的生物反應在不同型式的生物反應器中以不同的操作方式操作時的優化條件，具有強烈的實踐應用性，其總課時34學時，其中教師講授專業理論知識需用24學時，計劃學生討論時間需用10學時。本教學方法結合實際教學條件，為提高學生對生物反應工程的理論水平、學生實踐和自學的自信，同時還另外安排了一周實地實踐教學，該課程采用“討論式”的教學方式進行了試點教學，并取得了良好的教學效果。該課程的設置是，首先由教師按照課程大綱對具體知識和內容進行講解，并對每一章的重點內容、特點擬出提問的問題或討論議題，然后由學生進行分組討論和交流并進行總結歸納，通過學生代表發言，由組間或組內提出修正意見或異議。學生可通過課下查閱資料得出相應修正意見或異議的相關論點和論據，并在下一節課進一步提出相關修正議案，最后由教師對發言學生的觀點進行總結陳述。同時為了使課堂上所學的理論知識在實際生產中應用并發揮其價值，筆者組織學生去一些相關的教學合作單位或企業去實地實踐，通過工廠精細的工藝流程，從原理的配置到成品的加工包裝等每一個過程的親自實踐，使學生對課堂上知識有了更深入的理解和認識，這也是一次理論與實踐相結合的學習機會。通過討論式教學可以充分調動學生討論學習的主動性和積極性，培養和提高學生獨立分析和解決問題能力，克服了應試教育模式的一些弊端,是實施素質教育的有效途徑。本文具體對討論式教學的主題討論方式和教學方法展開討論。

一、主題討論方式

(一) 隨機式討論

在教學過程中，根據課程內容隨機對某一教學點展開討論。這種方式的特點從學生看來是隨機式討論，實際是教師在備課過程中有意安排的“隨機事件”。但討論問題的設置一定要注意圍繞教學的重點和難點，要有啟發性和探討性以及探討的價值。若問題過于簡單，學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”時，讓同學討論“酶促反應的影響因素”這樣的問題就過于簡單，就沒有討論的價值，因為在課本中就很容易找到正確答案。而若提出像“人發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”這樣的問題進行討論，便會產生很好的討論效果，因為此問題與生活緊密相關，而學生一般是知其然而不知其所以然，它首先會引起學生極大的好奇心和探索的欲望，進而激發學生參與討論的興趣和熱情。

(二) 專題式討論

事先向學生劃定某一專題的討論方向和討論時間(如某一次課)，通過學生查閱資料后再進行專項討論。這種方式的特點是學生有已查閱的相關資料，可對本專題進行充分的討論或辯論。要注意討論的內容一定是學生感興趣的，且查閱文獻后能有一定了解的專題，在設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，各小組成員的學習成績、性格、興趣愛好等各方面在分配的時候要均衡。在分配小組時，不僅要考慮智力因素的發展，而且要重視非智力因素的培養，各層面的學生都要兼顧，這樣才能取長補短，相得益彰，充分調動每一位學生的積極主動性。比如在要講授“動植物生物反應器”這一章時，可以提前告訴每組同學需要查閱的相關文獻，去了解相關的背景資料，做一些發言準備。課上由每組學生的發言代表系統介紹目前動植物生物反應器主要有哪些類型，他們各有什么優缺點等問題，并深入引出轉基因食品的安全性等問題，其他組員可做及時補充或修正。最后讓學生評出準備充分且表現較好的一組。專題式討論可以最大限度地調動學生的主動性、積極性，以激發學生學習的興趣，充分地鍛煉學生的心理素質、思維能力和語言表達能力。

(三)總結式討論

在某一教學階段(如章節)結束后，由教師引導學生對本教學階段的教學內容進行歸納性的總結和的討論。這種方式的特點是可對本章節進行及時的總結歸納和相互補充。比如在“微生物反應動力學”這一章結束后，引導學生用思維導圖的形式對本章內容進行歸納總結，可以有效提高學生的學習速度和效率，更快地學習新知識并激發他們的聯想與創新意識，將各種較為獨立分散的智慧、資源等融會貫通，成為一個系統。使學生養成系統性的思維習慣，掌握認知事物本質的思維規律，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)擴展式討論

當畫面中同時有新人和老人時，這種并置往往能產生獨特且耐人尋味的隱喻效果，就像那首歌《當你老了》，其實帶有一種美好的寓意和祝福，關于愛、擔當與傳承。婚禮拍攝中，老人往往最容易帶來出彩的畫面或是形成催淚點。將新人和長輩拍攝在同一畫面中，不僅是為了展現親情，同時也將表達出一種傳承的意味。巧妙利用攝影技巧，再加上一定的預見力、感知力，就能捕獲到感人且意味深長的畫面。婚禮中有一些環節很適合捕捉這類照片，例如敬茶、送親等場景，此時父母和新人都很容易動感情。

在教學過程中的某一適宜時間點或重要的知識點，對前期或其他相關課程的教學內容展開回顧，并結合當前內容做深入思考和探討。這種方式的特點是對不同知識點甚至是不同課程的理論知識作一融合歸納，得以在不同學科中綜合利用。比如對“生物反應工程”講解結束后，可以對其內容做一個延伸或應用擴展，讓學生討論分子生物技術在農業育種的應用、細菌纖維素的合成及應用等與生物工程相關的內容。通過討論，學生可以更好地掌握“生物反應工程”的特點及意義，加深對本課程的理解。同時，學生對問題更深層次的思考過程，是對其現有知識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，繼而可能碰撞出思維的火花，產生一定的滿足感和成就感，提升學生的自信心，達到解決問題、獲得新知的目的。

二、討論式教學的方法

(一)準備階段

需要教師認真備課，根據教學目標和學生預習中存在的問題設計討論內容，充分論證，找到合適的論點并及時“隨機”導入，展開討論。 在這個階段教師要注意討論問題設置的合理性，討論過程用時的合適度以及討論氛圍與時機等問題，這些都需要教師在課前做好充分的準備。保證在教師的積極引導和提示下，充分調動學生的積極性和主動性，啟發學生思考問題，從而在同學之間和師生之間形成一種相互溝通、互動式的學習方式，使學生在交流中更深入地掌握教學內容，完成教學目標。

(二)討論階段

充分發揮學生的積極主動發言權，展開充分討論，老師在必要時作適當補充和討論方向的調整。教師對課程討論式教學進行有效組織。在教學中，以小組為單位，先進行內部討論，確定小組內每位同學的任務；討論的時間主要放在輔導答疑及業余時間。教師監督每個環節的運行情況，并對疑難問題給出指導。在小組查閱資料并經過討論的基礎上，進行相關的分析和計算，并形成電子版分析結論。然后，由小組代表將結果在課堂上進行15～20min的答辯，提出已解決的問題以及尚未解決的問題，并接受其它同學的修正和提問。組內成員均有義務和權利回答或修正問題。學生提交的成果可以是PPT文件、思維導圖和論文等，形式不限。這種方式可以使每位同學都帶著亟待解決的問題上課，提高了他們學習的積極性及注意力。

(三)整理階段

教師對每組的成果進行總結和點評。通過討論，對相關問題進行梳理，總結并提出有待深入探討的問題，鼓勵有興趣的學生課后進一步深入思考，使整個課堂教學得到延續，為學生獨立進行每一個重點內容的理解與掌握打好基礎。教師整理時要突出重點，思路清晰、表述規范、言簡意賅，起到畫龍點睛的作用，使學生聽了以后能夠對本堂課討論的知識有一個系統的全面的了解，真正感覺到討論以后經老師整理點撥恍然大悟、豁然開朗，這樣的討論課才會深受學生喜愛。

綜上所述，在“生物反應工程”的教學過程中開展討論式教學方法，力求在傳授知識的同時，能夠充分發揮學生的主體地位，調動學生學習的積極性和主動性，開拓學生的發散思維，培養學生的團隊精神，提高學生的綜合素質，切實落實素質教育。在討論式教學中切忌流于形式，要真正地落到實處[5,6]。當然，應該充分意識到，討論式教學并不是完美無缺或是輕而易舉的，其還會存在一些問題。比如，一門課程授課與討論時間的分配在實際的操作中是比較困難的; 教師的奉獻精神，知識儲備，教師應變的能力和自身的素質等都是討論式教學方法運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社會，為社會推送現代化建設所需的人才。我國社會的民主化進程正在日益蓬勃的發展，高等教育在對大學生進行知識灌輸的同時，也應當改變傳統教學中的僵化思維，促進大學生民主思維的拓展。討論式教學弱化了教師的權威，強化了學生的參與，把討論變得平等、坦誠、多樣，在多元化觀點相互碰撞的過程中凸顯民主的尊重與包容[9]。討論式教學方法的改變需要教學行為、教學評價、質量標準等與之相應，不僅要考慮為教師和學生提供開展討論的諸如圖書資料、相關知識背景和實踐場所等輔助條件，也要考慮具體操作過程中課堂教學的運行中遇到的實際問題，所以，討論式教學法的實踐，涉及到教學的很多方面，甚至以之為切入點，可以影響到教學運行的整個教學系統。未來的發展目標是建立符合討論式教學法的教學組織規范與評價標準，為培養拔尖創新人才奠定基礎[10]。

為了加深學生對課堂上理論知識的理解與認識，開闊學生的視野，體會到理論與實踐的差異，彌補學生在生產實踐方面的不足，筆者組織學生進行了綜合性實踐教學環節，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。通過典型生物技術相關工廠生產環節的實習和觀摩，了解調味品的生產工藝流程及所需設備、白酒的工藝流程及其原料和生產檢測設備、微生物肥料的生產流程及所用菌種和設備，粉針制劑和水針制劑的生產院里及工藝流程，通過對這些教學內容的實踐，不但可以使生物工程專業的學生進一步鞏固已學到的理論知識，而且對好氧發酵、厭氧發酵等過程中物料配置、滅菌、制種、放大、發酵控制、檢測、生產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識，建立從理論到實際的跨越。但由于每個單位實習時間僅有一天時間，這樣導致學生只能對一些制備工藝有一個大概的了解，所以希望將來為學生爭取更多的時間，可以安排暑假期間以小組的形式去實地實踐，且每個單位實習時間增加至一周，使學生充分掌握課堂上的學到的理論知識。

[ 1 ] 高紅櫻, 張立環. 大學討論式教學的論題設計和目標設置[J].黑河學院學報，2012,3(4):49-52.

[ 2 ] 閻賀,靜段春,紅韓,等.討論式教學的能動性及實踐[J].現代農業科技,2011(23)：34-35.

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

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

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

[ 6 ] 馬玉真.普通高校討論式教學模式的探討與實踐[J].中國現代教育裝備, 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教學中的應用[J].微生物學通報,2010,37(7):1054-1057.

[ 8 ] 彭人哲.討論式教學:價值、形式和前提[J].教育理論與實踐:學科版, 2011(8):47-48.

[ 9 ] 張燕青,楊世芳,魯德平.啟發討論和互動式教學法在化工原理教學中的探討[J].化工高等教育,2011(4):93-96, 108.

[10] 歐陽俊，陳嘉.構建高校教學質量保障監控體系的研究與實踐[J].河北農業大學學報(農林教育版)，2015，17(3)：1-5.

(編輯：劉偉霄)

2015-09-21

2012年河北省高等學校“專業綜合改革試點”項目(冀教高[2012]53 號文件)。

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。

G

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1008-6927(2015)06-0072-04