研討式教學(xué)法在生物化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

張婷婷 王曉偉* 孫昶達(dá)

（鄭州大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院 河南·鄭州 450001）

現(xiàn)如今的生物技術(shù)在環(huán)境污染治理中起著愈發(fā)重要的作用，生物技術(shù)具有安全、徹底、操作簡便、成本低、效果好等優(yōu)點(diǎn)，所以國內(nèi)外許多高校都將生物化學(xué)設(shè)置為環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的必修課。生物化學(xué)主要研究生物體內(nèi)分子的結(jié)構(gòu)和功能，物質(zhì)代謝與調(diào)節(jié)，以及分子生物學(xué)[1]。其與其他學(xué)科交叉范圍較廣，學(xué)生學(xué)習(xí)較為困難，易產(chǎn)生枯燥感，亟須創(chuàng)新教學(xué)方式，激起學(xué)生積極性，使學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)能夠較好地掌握生物化學(xué)的知識(shí)[2]。

研討式教學(xué)方法起源于早期的德國大學(xué)，其教學(xué)內(nèi)涵和思路由西方發(fā)達(dá)國家的高校普遍采用，并不斷地進(jìn)行深化創(chuàng)新[3]。研討式教學(xué)是一種將研究與討論貫穿于課程的教學(xué)方式，教師設(shè)定問題情境，并指導(dǎo)學(xué)生研究，師生之間互動(dòng)，研討解決方案，借此培養(yǎng)出學(xué)生的創(chuàng)新精神，掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法[4]。此方法可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的短板，調(diào)動(dòng)學(xué)生主觀能動(dòng)性，突破教學(xué)桎梏，活躍氣氛，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與效率，在解決問題的過程中更好地掌握專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐技能。

1 生物化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題

生物化學(xué)是環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)理論課中比較難以理解和掌握的一門課程，知識(shí)點(diǎn)繁多，大部分學(xué)生的課程理解僅在表層，不了解知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在機(jī)理，需要教師的正確引導(dǎo)，調(diào)動(dòng)積極性去主動(dòng)思考[5]。本文將以鄭州大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院本科環(huán)境科學(xué)專業(yè)為例，分析生物化學(xué)課程中存在的問題，探討并構(gòu)建出契合專業(yè)特點(diǎn)的研討式教學(xué)模式。

1.1 課程內(nèi)容抽象且理論性強(qiáng)

生物化學(xué)是用化學(xué)方法和化學(xué)理論研究生命過程的化學(xué)變化和能量代謝的一門科學(xué)，課程涉及到的專業(yè)理論較多，學(xué)習(xí)需要一定的有機(jī)化學(xué)、無機(jī)化學(xué)以及生物學(xué)基礎(chǔ)，而且各個(gè)章節(jié)聯(lián)系密切，需要不斷課后復(fù)習(xí)進(jìn)行內(nèi)容理解，但生物化學(xué)教學(xué)課時(shí)卻相對較少，如鄭州大學(xué)生態(tài)與環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)的授課課時(shí)僅有32學(xué)時(shí)，有限的時(shí)間內(nèi)大量的知識(shí)點(diǎn)的涌入致使學(xué)生不能完全掌握課程的關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)和基本原理，課程學(xué)習(xí)效果不盡人意。

1.2 教學(xué)方法單一

生物化學(xué)課程內(nèi)容較為專業(yè)枯燥，而且內(nèi)容較多，學(xué)生自行學(xué)習(xí)掌握較為困難，目前生物化學(xué)依舊采取傳統(tǒng)的填鴨式教學(xué)，教師單向輸出知識(shí)點(diǎn)，學(xué)生被動(dòng)接受，而且學(xué)時(shí)的壓縮以及課程內(nèi)容的完整教授致使教師在課堂上幾乎不停的進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)講授，這種教學(xué)模式很難調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使得他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性較低，僅靠死記硬背應(yīng)對考試，而且教師授課一講到底，學(xué)生可能因?yàn)樵谡n堂上缺少機(jī)會(huì)或者不理解教學(xué)內(nèi)容而不能提出問題，導(dǎo)致老師和學(xué)生之間缺乏互動(dòng)和有效的溝通，所以需要改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，鼓勵(lì)學(xué)生充分參與到教學(xué)過程中，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)主動(dòng)性，強(qiáng)化學(xué)生對生物化學(xué)基本理論的理解，提升學(xué)生的綜合分析能力和利用理論解決問題的能力，教師也能更充分地了解學(xué)生對知識(shí)的掌握情況，更新課程內(nèi)容的教授。

1.3 缺乏實(shí)踐教學(xué)

實(shí)踐教學(xué)在生物化學(xué)課程教學(xué)中十分重要，但現(xiàn)實(shí)是環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的生物化學(xué)實(shí)踐教學(xué)課時(shí)普遍偏少，甚至沒有開設(shè)實(shí)踐課程，而且實(shí)驗(yàn)課程基本是先教師講解實(shí)驗(yàn)原理、目的和步驟，后學(xué)生機(jī)械地完成實(shí)驗(yàn)，內(nèi)在機(jī)理的不理解很難引起學(xué)生探索的積極性。研討式教學(xué)將研究與討論納入教學(xué)過程，以學(xué)生為主體，以問題為導(dǎo)向，學(xué)生利用學(xué)習(xí)的專業(yè)理論知識(shí)和技能查找資料，通過批判分析、討論交流、整理總結(jié)等過程解決問題，在此過程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培養(yǎng)和素質(zhì)提高，并且使學(xué)生對課程的基礎(chǔ)理論知識(shí)融會(huì)貫通，學(xué)會(huì)用理論知識(shí)主動(dòng)思考和正確分析實(shí)際環(huán)境問題，學(xué)以致用，以彌補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)的不足。

2 生物化學(xué)研討式教學(xué)過程初探

研討式教學(xué)以學(xué)生為中心，教師引導(dǎo)學(xué)生針對選題或者某個(gè)專題展開研究，學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，自行分組搜集資料、討論分析，最后提出解決思路或者方案[6]。

2.1 優(yōu)化課程內(nèi)容，豐富教學(xué)手段

生物化學(xué)課程的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)主要還是以老師講授為主，生物化學(xué)教學(xué)內(nèi)容廣泛，結(jié)合環(huán)境專業(yè)特點(diǎn)，進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容調(diào)整，使教學(xué)內(nèi)容更有針對性，如精簡激素化學(xué)、代謝調(diào)節(jié)控制等于環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)聯(lián)系相對較少的課程，增加原核生物生理、結(jié)構(gòu)與代謝特征的內(nèi)容，重點(diǎn)講述糖化學(xué)、脂質(zhì)化學(xué)、蛋白質(zhì)化學(xué)、酶化學(xué)、核酸化學(xué)、糖代謝、脂質(zhì)與脂肪酸代謝、蛋白質(zhì)代謝等內(nèi)容，并利用雨課堂、超星學(xué)習(xí)通等網(wǎng)絡(luò)客戶端與學(xué)生互動(dòng)，提前給學(xué)生上傳一些與環(huán)境保護(hù)與污染防控相關(guān)的引導(dǎo)性問題和背景資料，激發(fā)學(xué)生興趣，并通過評論區(qū)及時(shí)了解學(xué)生的疑惑點(diǎn)進(jìn)行解答，對一些抽象的知識(shí)點(diǎn)如呼吸鏈電子傳遞、DNA轉(zhuǎn)錄翻譯等結(jié)合小視頻進(jìn)行講解，課后也可以發(fā)布一些小測驗(yàn)，這既利于學(xué)生對知識(shí)的理解，也利于了解學(xué)生的情況。

2.2 教師引領(lǐng)案例學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

在前期的學(xué)習(xí)過程中，教師要先結(jié)合環(huán)境熱點(diǎn)問題和前沿研究，提前發(fā)布自主學(xué)習(xí)內(nèi)容，后對案例進(jìn)行深入的分析和講述。例如，結(jié)合生活中為何自來水放久會(huì)有藻類生長，太湖水華污染事件，講解污水處理廠常見的脫氮工藝涉及的生化過程，進(jìn)一步講解國內(nèi)外脫氮過程生物化學(xué)機(jī)制的研究進(jìn)展和學(xué)院進(jìn)行的相關(guān)的研究項(xiàng)目；另外也可講述與垃圾填埋場運(yùn)行過程中的生物化學(xué)變化過程、土壤重金屬污染與生物化學(xué)過程的相互作用、生物法脫硫脫硝的機(jī)理及意義、飲用水安全與微生物的作用等相關(guān)的案例并進(jìn)行延伸。案例講解后由教師來提問，如生態(tài)與環(huán)境學(xué)院環(huán)境科學(xué)專業(yè)有學(xué)生53人，每組7-10人，學(xué)生自由分小組討論，可以將分散的知識(shí)進(jìn)行重組整合，學(xué)以致用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓展豐富理論教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生了解了本學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

2.3 自主探索學(xué)習(xí)，學(xué)生思維啟發(fā)

前期的引導(dǎo)已使學(xué)生具備一定的知識(shí)積累，教師先擬定一些研究方向，如農(nóng)作物秸稈堆肥過程中氮素的轉(zhuǎn)化規(guī)律、沼氣微生物除臭的生物化學(xué)機(jī)制、水體中抗生素的危害及微生物轉(zhuǎn)化途徑、溫室氣體的生物凈化和合成生物柴油過程、自養(yǎng)反硝化微生物去除地下水硝酸鹽污染、土壤中鐵循環(huán)與氮素轉(zhuǎn)化的相互作用機(jī)制等，學(xué)生組隊(duì)選擇感興趣的方向，也可自行設(shè)定方向，發(fā)現(xiàn)問題，查閱資料并分析，設(shè)計(jì)出完整的研究計(jì)劃，學(xué)生自我去求證和創(chuàng)新。之后每個(gè)小組對自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行講解，分享他們的學(xué)習(xí)過程和心得，其它組的同學(xué)提出問題，相互討論學(xué)習(xí)，教師則對設(shè)計(jì)的可行性、科學(xué)性等要點(diǎn)進(jìn)行講解，訓(xùn)練其知識(shí)運(yùn)用能力，形成科研思維和團(tuán)隊(duì)意識(shí)。

3 結(jié)語

研討式教學(xué)以學(xué)生為中心，學(xué)生通過自主探索，結(jié)合課程相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，由傳統(tǒng)的教師在課堂上獨(dú)自講授轉(zhuǎn)變?yōu)樵诮處煹囊龑?dǎo)下學(xué)生充分的積極的參與課堂教學(xué)過程，通過精簡課程內(nèi)容、教師案例引導(dǎo)、學(xué)生積極討論，進(jìn)而自主探索學(xué)習(xí)，可以達(dá)到更好的課堂效果，學(xué)生能夠圍繞科學(xué)問題進(jìn)行知識(shí)整合并進(jìn)行較深入的思維探索，強(qiáng)化學(xué)生對生物化學(xué)基本理論的理解，激發(fā)學(xué)生對知識(shí)的渴求與興趣，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去辨析問題、發(fā)現(xiàn)方法并求證和創(chuàng)新，鍛煉批判性分析問題的能力。