小班研討課教學的探究實踐

郭祥群

(廈門大學化學化工學院化學系，福建廈門361005)

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小班研討課教學的探究實踐

郭祥群*

(廈門大學化學化工學院化學系，福建廈門361005)

摘要：結合廈門大學化學學科拔尖學生培養試驗計劃專業基礎系列小班研討課的探究實踐，就小班研討課教學的課程組織與管理、課程目標、教學方式、課程考核、教學內容及質量評估等進行了探討。

關鍵詞：化學學科；小班研討課；教學案例；質量評估

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研討課，一類基于研究學習的課程，根據學校培養目標和辦學定位的不同，也根據教學目標以及選課學生知識積累的不同，可有不同的教學內容和課程目標。如美國高校普遍設置的新生研討課(freshmen seminar)的課程內容既有新生入學學科引導，也有學術閱讀、寫作、討論與報告的訓練，也有跨學科的學術視野拓展[1]。美國南卡羅萊納大學的新生研討課(U101)旨在引導新生融入大學的學術生活與人文環境，實現中學向大學的轉變，同時培養學生的批判性思維，幫助學生明確自身的發展目標[2]。美國加州大學伯克利分校設置的L&S Discovery Courses和Big Ideas Courses，則是由學校著名學者組成的教師團隊引導新生探究跨學科知識的發現之旅[3]。研討課的教學組織與教學方式也是多樣化的。研討課大多以小班形式開展。在英國高校，大多數的課程將講授與小班研討結合。在小班研討課里，學生通常在課前要根據討論選題進行準備，或簡短的報告、或討論問題。研討課鼓勵質疑、鼓勵不同觀點的爭辯[4]。德國的研究式教學有很長的歷史，有初中高等不同等級的研討課，其組織形式也不同。初級研討課通常是小組學生圍繞學科領域的某一專題開展研討、撰寫論文，然后進行專題報告、討論交流[5]。近年來，國內高校對研討課教學模式的實踐也各有特色[6－8]。

廈門大學化學學科本科生小班研討課的探索實踐在基礎學科拔尖學生培養試驗計劃(拔尖計劃)的推動下也得到發展。根據學科拔尖計劃實施方案，為強化學生的探究與創新性思維體驗，拔尖計劃本科教學實行多元化的課程組織。基礎課與低年級專業基礎課配備院士、杰青、國家教學名師獎獲得者等優秀教師擔任主講，同時配以小班討論課。高年級專業課、學科研究進展、系列專題課以小班討論研究式教學為主。小班研討課圍繞傳承、探究、批判、發現、構建等五個課程建設核心要素展開實踐，已在多年的探索實踐過程中取得了積極的教學效果與人才培養效應。本文將結合教學案例就專業基礎小班研討課教學的課程組織與管理、課程目標、教學方式、教學內容及質量評估等進行討論。

1　課程組織與管理

化學系專業基礎系列小班研討課是配合拔尖計劃專業基礎課開設的選修課。無機化學、有機化學、分析化學、物理化學等專業基礎課程每學期分別設置一門1學分的研討課(選修課)。根據教學方式的不同，班級規模限制為10－30人不等。為控制班級規模，有的課程由不同的教師平行開課。同一門課程平行開設的研討課可有不同的研討專題和教學方式，學生可自由選擇。有的課程由同一名教師主持，平行分班，根據研討課專題的特點，或合班或分班上課。各門課程均要求有教學大綱與教學計劃，學期末提交課程總結。課程教學同時接受拔尖計劃和學校教務質控系統的質量評價。院系也通過工作會議對研討課的教學進行研討與質量監控。

2　課程目標

系列小班研討課的目標定位為：給學生提供一個綜合學術素質提升的平臺。謂之綜合，是指課程負有傳承、探究、批判、發現與構建等多項功能。

傳承，指研討課注重學科重要基礎理論的理解與獲得。研討專題的選擇以專業理論課程核心知識為基點，向學科形成與發展、科學研究前沿、行業實踐應用、交叉學科等方面發散，為構建學科知識體系打下基礎。

探究，指研討課注重科學探究精神與專業素質的培養。提升專業文獻調研能力及高效檢索、評價、選擇、閱讀、分析、綜述學術文獻的專業素質；提升通過團隊合作、同行交流、師生互動進行研討與獨立思考、寫作、報告的學術能力。

批判，指研討課注重批判性思維習慣的養成，引導學生敢于以質疑的眼光審視既有的知識體系與學術成果，對既有的問題給出獨到的見解，對既有的答案給出新的評判，在看似完美的體系中發現新問題，并判斷問題的重要性。

發現，指研討課注重通過選題的深入研討，引導學生發現專業基礎知識在學科形成、行業實踐、前沿研究中的應用與發展，發現知識模塊間的關聯，完善自身的專業知識結構，進而發現自身的未知與興趣點，發現學科的懸疑與探索空間，強化專業責任感，明確自身發展方向。

構建，指研討課注重引導學生構建一個體現既有學科知識體系傳承性和學科未來發展敏感性的具有個性化特征的學科知識體系。

根據這一課程目標要求，研討課教師應既熟悉專業基礎課教學又有很強的科研背景。目前化學系小班研討課的教師主要由院士、杰青與全國教學名師等擔任。系列研討課的設計應逐級提升。一年級的研討課含有必要的專業文獻調研的訓練。研討課題的選擇、問題的設計、討論的引導等環節都要求指導教師有深度的介入和整體的設計。不應簡單地將研討課定義為以學生為中心的教學模式。研討課應是同學之間、師生之間學術交流與批判的平臺，教師豐富的學識可以傳授給學生，學生的開放思維也可給教師以創新的啟發。這是一個師生互動的探索之旅，學生與教師都將在探索中有新的發現。事實上，研討課也為本科生進入課題組，同時也為教師發現學生提供了很好的交流平臺。根據課程目標，與基礎課配套的研討課將不同于學術講座與研討。后者可局限于教師自身的研究領域，而研討課則要求教師對課程的知識結構有整體的把控。學科知識體系的構建將有助于引導學生將分割在各門課程中的不同知識模塊進行一體化整合。

3　教學方式與課程考核

根據學生的層次與課程相關亞學科屬性的不同，小班研討課教學方式的設計呈多元化，且在不斷的探究實踐中優化。如低年級的研討課，一般是教師根據理論課教學進度，確定研討的核心知識點，每次選擇2－3篇相關領域的研究論文或經典案例，圍繞課程基礎理論與研究論文的主要內容，設計引導性閱讀與思考的問題，在討論課前兩周發給學生，學生分組進行研究學習。學習小組的組成一般為3－5人，或由學生自由組合，或由教師根據學生情況進行強弱、男女生的合理組合。前階段小組學員或獨自或小組閱讀研討引導性閱讀文獻，并在此基礎上根據個人的關注點的不同，進行拓展文獻閱讀與研討，此后小組學員進行組內交流討論，并準備班級報告ppt與需要討論的問題。高年級研討課，則是結合課程核心知識領域，由學生自主選題，選題經教師審定后學生或分組或獨立完成文獻查閱、研讀與討論，并準備班級報告ppt與需要討論的問題。選題ppt與討論問題須在課前發給教師，并由教師轉發給全班同學，準備討論的問題。班級報告與討論由教師或學生主持，教師的點評與總結重在問題討論與學科知識體系構建的引導、基本學術規范與質量的掌控及縱深拓展思維的啟發上。班級研討結束后，學生根據討論課提出的問題和新的思考，進一步優化ppt，并撰寫研討報告或小結。

課程考核體現課程教學目標要求，過程評價與目標評價結合。考核指標涵蓋學生參與小組與班級研討活動的態度以及團隊合作精神與能力，文獻查閱、研讀、綜述能力，學術批判能力(提出問題的數量與質量)，研究學習報告質量(包含對主題的選擇、分析問題視覺的獨特性、對核心知識及相關應用的理解與深度、寫作的邏輯性、學術規范、文筆流暢等)、表達能力(含ppt設計、語言表達、回答問題)等。各班在具體操作細則上各有特色。

4　研討選題設計

根據課程目標，小班研討課是基于專業基礎課的研討課，這就決定了研討課不是習題課、也不是文獻課或專家報告研討課。謂之不是習題課，指其不討論課后布置的作業，也不做習題拓展訓練。謂之不是文獻課，指其不強調文獻的廣泛性與數量，而是強調文獻閱讀的質量。謂之不是專家報告研討課，指研討專題的選擇不能局限在指導教師自己研究的某個領域，而應根據課程核心知識體系有合理的整體設計，從而有利于引導學生對學科知識體系的構建。以下引用的是幾個課程或專題設計的教學案例。

4.1物理化學(一)動力學研討課教學設計(2013－2014學年春季學期)

研討選題要求圍繞基礎(活化熵)、研究難題(合成氨工業)及研究前沿(觀測過渡態形成和分解的過程)展開。例如合成氨工業涉及鐵系催化劑在合成氨上的反應動力學研究、固氮酶的結構及固氮機理，以及化學固氮與生物固氮的動力學特征等。

4.2物理化學(二)電化學研討課教學設計(2014－2015學年秋季學期)

研討選題針對電化學的特點，運用熱力學和動力學等物理化學基本知識以及國家急需的能源科學問題，以課堂教學為基礎，逐漸拔高拓展到科研前沿領域，以偏向實際應用的領域為主，同時兼顧學生興趣愛好，在一定范圍內自主選題。具體題目包括：離子液體電化學、液接電勢、膜電勢、摩爾電導率、燃料電池、鋰離子電池(包括鋰-硫、鋰-空電池)、鈣鈦礦太陽能電池等。

4.3有機化學研討課教學設計(2014－2015學年)

研討選題結合有機化學課程教學進度，從近3－4年內Nature、Science、Nature Chemistry、Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie International Edition等5種重要學術期刊中選擇與相應知識點相關的前沿文獻。核心知識涉及到椅式構象、船式構象，馬氏規則、反馬氏加成，有機催化，極性反轉，氧化偶聯，電環化反應，苯炔，金屬催化偶聯、光催化等主題。例如馬氏規則和反馬氏加成專題，指定閱讀文獻3篇，研討問題涉及馬氏規則及其本質原理(電子效應等)分析，符合馬氏規則的反應實例；反馬氏加成及其本質原理(電子效應、立體效應等)分析，符合反馬氏加成的反應實例；結合馬氏規則和反馬氏加成基本理論作文獻述評。

4.4無機化學(二)無機材料制備專題教學設計(2013－2014學年春季學期)

研討主題為無機礦物高價值無機材料、化學物。課程核心知識模塊為天然礦物到單質的制備，涉及硼礦物與鋁礦物，B、Al、C、Si、Ge、Sn、Pb等單質的制備，以及超純B與高純Si單晶的制備。引導性閱讀文獻為引自2007年Nature期刊中題為“Chemical reduction of three-dimensional silica micro-assemblies into microporous silicon replica”的論文和2003年Nature Materials期刊中題為“Pinpoint and bulk electrochemical reduction of insulating silicon dioxide to silicon”論文，拓展性閱讀文獻自選。要求掌握不同單質不同制備方法的化學方程式，掌握核心知識相關術語的英文表示方法，討論各種制備方法的特點，了解研究前沿以及不同的學術觀點等。

4.5分析化學(一)A班分析化學中的化學平衡專題教學設計(2014－2015學年秋季學期)

研討主題是化學平衡理論及應用的發散思維。引導性閱讀文獻為引自2007年Journal of the American Chemical Society期刊中的一篇題為“Size control of gold nanocrystals in citrate reduction: the third role of citrate”的論文，拓展性閱讀文獻自選。引導性閱讀文獻自身重點介紹的是pH對檸檬酸鈉還原氯金酸制取金納米粒子的影響。討論中既結合課程基礎理論解釋論文的實驗結果也引導學生發現文獻中可進一步完善的理論與實驗設計，即將討論發散至重量分析的成核理論、型體(酸堿型體、絡合型體、氧還型體)分布及其對成核條件的影響、型體與性能等核心知識，以實踐案例引導專業知識模塊的有機整合，進而實現個性化學科知識體系的構建。

4.6分析化學(二)B班化學測量的信號激勵與信號傳感專題教學設計(2014－2015學年春季學期)

該專題分設化學測量的信號激勵與信號傳導、基于化學識別的信號激勵與信號傳感、基于生化識別的信號激勵與信號傳感、基于識別耦合的信號放大與信號傳導等4個主題。涉及的核心知識點包含分子識別、信號激勵、信號傳導、信號檢測等；拓展知識點含分子識別與信號激勵、分子識別的基本模式、信號傳導的基本模式、信號傳導的耦合與放大等。旨在通過4個代表性主題討論，引導學生養成善于根據科研的需求，對現行的分析方法、分析儀器進行完善或改進，或提出新的檢測原理、發展新的分析方法與分析儀器的意識并掌握基本的思想方法。專題引導性閱讀文獻引自Nature Chemistry，Accounts of Chemical Research，Angewandte Chemie International Edition等重要國際學術期刊，拓展性閱讀文獻自選。

5　質量評估與思考

表1　問卷基本情況

小班研討課的教學尚處于探究實踐中，為了對探究實踐的質量進行較為系統的評價，2014－2015學年秋季學期末，拔尖計劃組織了一次面向選課學生的問卷調查。問卷由兩部分組成。第一部分設計為16個質量相關問題的量化評價，第二部分為對研討課的教學組織、教學方式、教學內容、教學成效等的意見和建議。共回收186份問卷。問卷數據量化處理見表1、表2。在對課程的問卷反饋中，選課學生就研討課對基礎理論理解的促進度、對理解基礎理論與前沿結合的促進度、對本人個性化專業知識體系構建的促進度、對文獻閱讀與文獻綜述能力的提升度、對發現問題敏銳性的提升度、對提出問題及表述問題能力的提升度、對報告與答辯能力的提升度、對科研思維的訓練與學術能力的提升度等指標都給予了較為積極的評價。學生普遍反映，研討課對能力的提升是綜合的。研討課的體驗富有挑戰性，無論是教師的點評還是學生的提問，都要求每個學生必須做足功課，在一次次報告、討論與質疑中碰撞出思維的火花，獲得學識與學術的提升與心智的成熟。有學生戲稱研討課是“地獄”式的訓練，受益匪淺。也有學生評價，不論是對核心知識內部的深究與挖掘，還是向核心知識以外的拓展閱讀與發散思維，都能得到創新思維的體驗，既能入乎其內，鍛煉思考問題的深度；又能出乎其外，鍛煉思考問題的廣度，達到創新思維張力的全面提升。

表2　問卷數據分析

問卷數據的分析結果同時也對研討課的教學組織與管理、教學內容的選擇、師資的配備、課程考核等給予了建設與發展的啟示。數據分析顯示，班級規模是小班研討課質量的一個重要因素。為了讓學生與教師及學生之間有更多的學術交流與思維碰撞，學生數控制在10－15人為宜。數據分析還顯示，個性化的差異性需求是拔尖計劃教學的一個重要特征，這在較大班級的數據中體現得尤為明顯。無論是對選題難度的判斷、對課程組織形式的適應性、在研討課所投入的學習時間，還是學術活動與創新思維的體驗，其評價指標都顯示出很大的差異性。如何有效把握研討選題的難度、深度與寬度，以便不同年級的學生都能在挑戰中富有成就感？如何設計選題討論問題的差異與張力，體現對學生個體差異與興趣取向的尊重，讓每一個學生都有所獲？這些問題的處理既是小班研討課教學的挑戰，也是小班研討課的魅力所在。在質量評估過程中，我們也注意到拔尖計劃學生中的一種浮躁情緒，一種不重視基礎，一味追求課題的高新難和文獻的量的浮躁現象。小班研討課尚須進一步著力引導學生重視基礎理論，善于發現基礎對科學發展、行業進步的推動作用，同時也能敏銳地捕捉基礎在前沿研究中的發展及未來發展的空間。要重視課程文獻庫建設，引導學生正確評價與選讀文獻，避免學生被垃圾文獻誤導；要重視案例庫建設，圍繞學科核心知識體系，精選或編撰優質研討案例；要關注學科系列小班研討課的整體設計，注重學術能力的逐級提升與學科知識體系的逐級完善。

小班研討課是研究型大學教學的一種重要教學模式，仍須在實踐中不斷優化。首要的當屬大學教學觀念的轉變與更多優質師資的投入，使研討課小班化，讓學生與教師有更多的直接交流。對于大學，尤其是研究型大學，教學既傳承知識，同時又構成大學知識創新的生態環境；著名學者專家教授的加入，既可將學科的優質研究資源轉化為教學資源，同時專家學者在與渴求新知又鮮有成見的學生的思維碰撞中往往也可激發新的研究領域的開啟。不可否認的是，一堂高質量的小班研討課對指導教師的知識結構、學術能力、創新思維也是極具挑戰性的。研討課構建的是一種師生共進互促的知識傳承與創新的學術生態環境。同樣不可否認的是，一門高質量的研討課，或將使學生受益終生。

參考文獻

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[8]顏魯婷,唐愛偉,劉博,段武彪,戴春愛,劉蓮云.大學化學, 2015, 30 (1), 31.

?教學研究與改革?

Practice of Small-Class-Seminar-Based Teaching

GUO Xiang-Qun*
(Department of Chemistry, College of Chemical and Chemical Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, Fujian Province, P. R. China)

Abstract:Herein the small-class-seminar-based (SCSB) teaching and the basic elements concerning the quality control of SCSB teaching are discussed. The exploratory practice of SCSB teaching in the Topnotch Students Scientific Development Pilot Program at Department of Chemistry, Xiamen University is introduced and several teaching cases are also presented.

Key Words:Chemistry; Small-class-seminar-based teaching; Teaching cases; Quality evaluation

中圖分類號：O6；G64

doi:10.3866/PKU.DXHX20160311

*通訊作者，Email: xqguo@xmu.edu.cn

基金資助：國家基礎科學人才培養基金(J1210014)