研究式教学在“生物工程”课程中的应用_应用写作课程教学辅导
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研究式教学在“生物分离工程”课程中的应用
摘要：研究性教学模式是一种以培养现代学习观为目标的教学模式，具有重要的教学价值和发展价值。结合“生物分离工程”课程应用性、综合性强的特点，在以学生为主体的教学思想指导下，在该课程教学中进行研究性教学模式的探索与实践。提出研究式教学的具体实施过程，内容包括教学组织形式、实施流程、教学内容、课外拓展、考核体系，取得明显的教学效果。该教学方式对创新教育的实施和应用型人才的培养必将产生有力的促进作用。
关键词：研究式教学；教学模式；生物分离工程
作者简介：斯越秀（1979-），女，浙江诸暨人，浙江万里学院生物与环境学院，讲师，生物学硕士，主要研究方向：生化分离。（浙江 宁波 315100）
“生物分离工程”课程内容涉及现代生物技术的下游领域，即从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、提取、精制生化产品的过程，是一门理论和实践密切结合的课程。[1]作为生物工程的下游加工过程，“生物分离工程”在生物工程专业的课程设置中处于桥梁和纽带地位，对专业人才的培养发挥着重要的作用。
开设“生物分离工程”课程的教学目的是使学生系统学习和掌握生物大分子的分离、提取、纯化和检测技术，使学生能针对不同产品的特性，较好地运用各种分离技术来设计合理的提取和纯化工艺路线，并能从理论上解决各种实际问题，提高分析问题和解决问题的能力，培养学生的创新精神和创新能力，为日后从事生产实践与科学研究活动打下良好的基础。
在传统的“生物分离工程”课程教学过程中，教师大多采用理论灌输的方法，偏重于课堂知识的讲授，忽视了学生的参与性和主动性，难以有效地激发学生的学习兴趣，无法达到该课程教学的目的。为了提高教学效果，笔者在本课程教学过程中尝试研究式教学法，进行研究性教学模式的探索与实践。
一、研究式教学及其指导思想
1998年后，“研究性学习”受到了国内教育界的重视，研究性学习模式也成为应用型大学深入探讨的一个重要课题，并取得了一系列的研究和实践成果。研究式教学是与研究性学习活动相互依存的，是指教师通过引发、促进、支持、指导学生的研究性学习活动，来完成课程教学任务的一种教学实践活动。[2]研究式教学实施过程由教师给出研究的命题，要求学生进行创造性的研究活动来解决这些问题，即需要通过分析研究所提供的命题，查阅资料，设计方案，进行实验和验证等一系列活动来获取科学知识。研究式教学的特点是由学生完成比较复杂的课题或独立作业，能使学生在研究和解决问题的过程中得到锻炼和提高，逐步掌握研究问题的方法，培养他们创造性分析问题和解决问题的能力。研究式教学注重过程体验，强调学生在学习中的自主性和独立性。
当然，教学中学生的研究和教师的研究是有区别的，[3,4]后者重视研究成果的取得及其原创性，前者是在教师指导下进行的，注重研究过程体验和经验积累。
在研究式教学实施过程中要树立以教师为主导、以学生为主体的教学指导思想。在教学活动中，教师由教学操作者、知识传授者变为引导者、激发者、组织者，学生由被动地接受知识转化为主动学习，逐步形成平等和谐的师生关系，师生成为学习、探索、研究、发展的合作者。改变以满堂灌、填鸭式为主的旧的课堂教学模式，建立以教师为主导，采用研究式、提问式、启发式、讨论式、互动式等以学生思维训练为主的教学方法，使学生真正成为教学的主体。
二、研究式教学实施过程
1.课程教学组织形式
研究式教学模式是一种以培养现代学习观为目标的全新的教学理念和教学模式。其基本内容包括基本知识理论的教学和课题研究教学。前者是学科课程研究性教学的基础，一般采用讲授式和互动式教学。后者的课题研究教学法过程一般为：创设情境→探索研究→获取新知→应用新知。[5]按照这个教学模式，我们在教学过程中采用“大班上课，小班讨论”的课程教学组织形式。
在“大班上课”中，由主讲教师讲解生物分离主要知识原理、框架、部分操作技术等内容。在教材基础上对课堂教学内容进行了遴选，添加了部分体现学科发展前沿的教学内容，以更适合本专业的学生。教学
内容包括生物物质分离的基本过程和基本技术，包括细胞的分离与胞内产物溶解、沉淀、膜分离、萃取、吸附和离子交换、液相色谱、亲和纯化、电泳、结晶、干燥这十个章节。
在“小班讨论”中，一般30个学生一个班级，每个班级配备一个课程指导教师。课程组教师整合整门课程的主要教学内容，确定研究式学习的题目，布置学生课外查阅资料，以3～4人为一个小组进行合作研讨，完成研究报告。最后，3个平行班分教室各自进行课堂内汇报讨论，学生就知识点的关联度、知识扩散度，以及国内外研究现状、部分热点话题等进行PPT讲解和讨论。每次研讨课结束，由教师进行归纳总结，肯定正确的认识，发表对尚无定论问题的看法，理清有争议问题的本质。在整个教学实施过程中突出强调学生的自我学习能力和团队合作学习能力的培养。浙江万里学院生物工程专业的“生物分离工程”理论课程总共48学时，其中，开展小班讨论的课时数为12学时。
另外，在小班讨论汇报的环节我们发现有些组的学生对问题的分析非常深入，讲解生动、富有感染力，其他同学都特别有兴趣听讲和参与讨论。因此，我们在小班讨论的基础上，组织一些汇报比较出彩的组员，抽时间在大班上再集中进行汇报，通过互相交流使更多的学生既能学习到课堂以外的拓展知识，又能学习其他同学的研讨经验，真正推广这些富有内涵的学习成果。
2.研究式教学实施流程
研究式教学实施流程见图1，具体实施过程如下。
（1）研究主题的确定。小班分组研究式教学应与大班上课环节密切结合，是对大班讲课教学内容的消化、补充和拓展。研究式教学的主题必须紧扣教学大纲，从利于学生发挥自主合作学习的积极性、主动性、参与性和创造性出发，由课程组教师共同讨论确定。课程指导教师可以根据班级具体情况适当更改教学主题，通过教学网站在课堂讨论课前1～2周发布。
（2）课外自主学习活动的展开。组长将任务分解，各成员分工查阅资料，进行课外自主学习，写出个人自主学习报告。组长召集组员针对研究主题进行讨论，教师可参与部分小组的课外研讨活动。分组学习讨论必须有记录，记录的内容包括研讨内容，参加人员，时间地点。为了将主要精力集中在学习上，不强调过程的记录，但要求将讨论结果整理成文档。小班课堂讨论前各组必须根据讨论结果，写出小组学习报告，并做好课堂讨论汇报发言稿。
（3）小班课堂讨论的进行。由课程指导教师确定各组的发言次序。小组发言人针对所指定的主题进行汇报。教师以及其他组的学生针对该组的发言和主题提出问题，由该组发言人以及其他组员回答。教师就这一主题作进一步的指导和总结。
（4）资料的整理上交。课堂讨论完成后各小组将本组所研讨的主题在课堂内的讨论结果（包括问答内容）整理，补充在小组学习报告中，并在规定时间内上交材料。上交的材料包括：个人自主学习报告、课外小组学习活动记录、小组学习报告。教师进行批改和评分。
3.研究探讨内容
在研究式教学中，为了调动学生的主动性和积极性，引导学生自主学习、自主构建，结合教学内容和教学目标，呈现能引起学生兴趣的问题至关重要。因此，我们整合本课程的主要教学内容，兼顾学科发展前沿，确定了开展研究式学习，即“小班讨论”的两个方向的研究探讨内容。
一是介绍一种所学的生物分离技术的研究进展和应用。通过学生课后查阅相关文献，撰写一份个人自主学习报告，小组合作完成一份小组学习报告并进行课外讨论、课内汇报答疑的方式开展研究式教学。学生学习的目标是了解相关技术的前沿研究以及在生产或科研中的应用。
二是自主设计利用所学生物分离技术来分离纯化某一生化产品并进行含量、纯度测定的研究方案。我们制定了研究设计文本的要求和格式，要求学生从研究背景、相关原理、试剂与器材、项目实施流程、具体步骤、预期结果与分析等方面进行系统全面的设计，使学生能针对不同产品的特性，较好地运用各种分离技术来设计合理的提取和纯化工艺，并能从理论上解决各种实际问题，提高分析问题和解决问题的能力。学生通过课外查阅资料，小组讨论并制定一份研究设计报告，递交给课程指导教师，教师进行指导和点评。在此基础上做成PPT，在课堂内进行汇报和讨论。
4.课外教学拓展
我们在课程教学过程中要特别注重理论课与实践课之间的结合与渗透，以培养学生解决实际问题的综合能力。通过开设开放性实验和开展素质拓展项目，鼓励学生把研究式教学中自主设计的研究方案在通过教师认证后进入实验室实施，满足了部分具有科研兴趣的学生的需求，锻炼了他们的科研思路，提高了他们的动手能力，也为部分学生的继续深造奠定了科研基础。目前，已有部分参与项目设计的学生在教师指导下进入科研实验室开展相关研究，如重组外膜蛋白ompW的分离纯化、羊栖菜多糖微波法水提取工艺研究等。学生参与生物分离学科相关课题，并有学生发表相关学术论文。
5.课程成绩考核体系
在教学过程中应建立适合研究式教学的课程成绩考核体系，注重全面发展，完善课程评价方法。对以能力培养为特征的应用型人才培养的评价内涵，重在学习方法的掌握和能力的发展，而不只是知识获取的多少。因此，我们改变传统单一的只对学生知识量进行考核的考试方法，建立对学生学习过程和能力考核的理论课程考核新机制。期末闭卷笔试考核为本课程评价的主要内容，占60%。试卷内容为各章节中的基础内容。为培养学生的自学能力、检查学生的学习效果，适当补入一些自学内容和难度稍大的内容。学生在研究式学习中的表现占总成绩的30%，主要考核学生的自主学习、知识理解、资料整理、表达、主持协调、团队合作、课堂表现以及分析问题、解决问题等方面的能力。平时作业成绩及上课表现占总成绩的10%。
三、研究式教学的教学效果评价
本课程实施研究式教学改革相比传统课堂教学形式，对锻炼学生的能力和加深知识的理解和领悟有很大帮助，大多数学生对教学改革反映较好，并且认为各方面能力都有所提高，教学效果良好，具体的优势表现如下。
（1）研究式教学的实施重点在于讨论式的研究性学习，突出学生的主体意识。学生通过图书馆、网络、数据库等途径检索资料，并对其进行分类整理，每个学生独立完成一篇“个人自主学习报告”，整个过程刺激学生自己发现问题，提高知识面。教师从讲台前站到了学生的背后，为学生提供一个相对宽松的创造性学习环境，为创新能力的培养提供可能。
（2）这种教学方式使学生获得的知识是内化了的知识，其中充满着自身的体验和感悟，因此掌握得比较牢固、灵活，运用起来就比较得心应手，而不再是传统教学中获得的抽象的生硬知识。
（3）有利于学生综合能力的培养。以学生为主体的课程专题研究教学方法强调通过学生自己设计解决问题的方案，激发团队成员个人的洞察力，从而达到自我训练，提高分析能力、表达能力的目的。
（4）有利于团队合作精神的培养。每个小组选择自己独立的研讨题目，每个学生也有自己对所研究问题的看法，在小组集体讨论中，保留自己观点的同时，也要整理出小组集体的讨论观点，提高学生的包容力。
以上是我们对研究式教学在“生物分离工程”课程中的应用的一些尝试和探讨。总之，研究式教学模式的实施突出了学生学习的主体地位，有利于学生学习能力、思维能力和创新能力的培养。该教学方式对创新教育的实施和应用型人才的培养必将产生有力的促进作用。
参考文献：
[1]孙彦.生物分离工程[M].北京:化学工业出版社,2005:1-3.[2]王升.研究性学习的理论与实践[M].北京:教育科学出版社,2002:20-21,162-165.[3]刘智运.论高校研究性教学与研究性学习的关系[J].中国大学教学,2006,(2):24-27,34.[4]王岚,等.构建以研究为本的本科研究性教学模式[J].江苏高教,2007,(4):72-74.[5]魏火艳.财务会计课程研究性教学模式的构建[J].经济与社会发展,2009,7(3):174-176.
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