競賽討論教學模式在儀器分析課程中的應用

劉曉燕，張海霞,＊，紀永升，周雷，董立軍

1蘭州大學化學化工學院，蘭州 730000

2河南中醫藥大學藥學院，鄭州 450046

在雙一流專業建設中，本科教學占據非常重要的地位，提升本科教學質量是當前高校的重中之重。我們都知道，教學是雙向的，因此在教學的過程中，如何避免傳統教學中教師單方面“輸出”的狀態，增加學生的教學參與度，激發學生的學習熱情，提升學生的綜合能力，讓教師在“教”的過程中“學”，讓學生在“學”的過程中“教”，是作為教師需要在教學過程中進行探討的問題。基于此，我們開展了討論式教學模式，嘗試通過該模式更好地“疏通”教師和學生之間知識傳遞和能力提升的“通道”。

在目前高校教育方案設置中，化學專業課通常分為若干個平行班，由不同教師授課。為了保證學生參與活動成績的科學性與公平性，保護學生的學習積極性，該教學模式的方案制定由幾位教師共同探討，并統一在這幾個平行班開展。

為了實現上述教學理念，在蘭州大學儀器分析課程近幾年的教學過程中，分別采用了教師講授、翻轉課堂和小組討論三種教學方式。而本科生的最終成績為平時成績、階段性測試和期末成績三者的綜合評價結果。其中平時成績涉及到學生日常參與教學活動的各個方面，也是讓學生參與翻轉課堂和討論式教學模式的動力之一。

其中，課堂討論環節已經被廣泛認可并逐漸付諸于實踐[1–3]，2020年春季我們也對小班討論課探索的結果進行了總結[4]，證實討論過程能調動學生學習積極性。這些探索研究表明，對于人數較少的班級來說，多種教學方式確實可以增進學生和教師之間的鏈接，有效提升學生的專業理論知識、查閱文獻和科學研究水平，并激發他們的科研興趣[5]。但是，對于人數超過45人的授課班級來說[6]，因學生人數的增加和學習基礎的差異，開展與小班同樣的多模式教學方法，在實施效率和時間成本上必將受到一定的限制。此外，在對學生的考核過程中，還要考慮多個平行班之間成績評價的合理性，這就對多模式教學細節提出了更高的要求[7]。

2020年秋季學期，蘭州大學儀器分析課程有3個平行班(A，B，C)，每個平行班由2個自然班組成，65人左右，不能完全照搬小班的教學經驗。為了克服傳統教學模式對學生學習成長的限制[8]，我們采用分組討論的方式進行教學環節的改進，并總結了具體方案的實施過程和收獲的心得，以期在與同行共同探討的過程中獲得共同提升教學質量的目的。

1 確定討論題目

討論題目是討論課順利實施和達到課程教學目的的關鍵，也決定了學生參與活動的廣度和深度。因此，設置討論題目必須覆蓋課程主要知識領域、兼顧基礎知識與科學研究前沿，以達到部分同學“復習”與一些同學“獵奇”的目的。2020年秋季蘭州大學儀器分析課程確定了如下討論題目(表1)。儀器分析課程包括光譜、波譜、電化學和色譜4大基礎部分，在討論題目的設置上覆蓋了所有內容，同時也聯系了實際社會需求。這些題目在學期初發布，給學生充足的時間準備。

表1 討論題目

2 討論課的實施

因為課程安排及平行班人數的限制，我們嘗試采用每個教學班自行討論擇優后再進行全年級集中授課展示的方式，集中討論課通過網絡教學平臺開展，采用部分學生現場，部分學生在線的模式。這種方法的優點是三個平行班可以同時展開討論，解決全部學生同一時間在現場或網絡的困難，但這種方式不容易做到教學班之間的統一性，特別是在成績的評定上存在一定的弊端。

討論課安排在學期15–17周，分3個時段進行，安排如表2所示。每個小組展示規定30分鐘，包括20分鐘的自我展示和10分鐘的質疑與交流，討論課在錄播教室開展，以便通過回放對整個過程進行反思和改進。

表2 討論課安排與知識總結

2.1 單一教學班的討論課

A教學班包括2個自然班，每個自然班分配5個討論題，最終形成10個討論小組，每個討論課題由2個小組獨立完成，老師和同學通過2個小組講解內容的科學性、條理性和前沿性幾個方面進行考查評分。

2.2 整體教學班的討論課

儀器分析最后一節課，集中A、B、C合班授課。每個教學班推選各自最佳小組進行展示，三個教師組成打分小組。這個環節中不安排臺下學生質詢，有問題的同學遞交紙條，教師收集，收集后挑選有共性的問題讓展示小組成員進行解答。

3 討論課的結果

3.1 單一教學班

課前：對討論同一個題目的2個小組，課前這2個小組學生需要自行協商、避免內容上“撞車”，有的小組偏基礎，達到了復習的目的，甚至一個同學總結了“復習期間的矛盾與化解”等學習心得，讓教師感到耳目一新；有的小組偏課外知識，將所學的知識進行網絡搜索，展示了新用途、新設備以及解決一個問題可以采用的其他手段。出現了高光譜、低光譜、表面增強拉曼、熒光探針、雷達、微生物毒性分析等手段，擴寬了知識點。課前準備環節鍛煉了學生的溝通能力和協作精神。

課堂展示：課堂環節要求展示小組成員的分工內容，鍛煉了演講學生的口頭表達能力及總結能力(表2)。在課堂質詢環節，臺下同學認真聽講，大膽詢問，鍛煉了講解學生的隨機應變能力，考查了該學生對講解內容的熟悉掌握程度，培養了臺上臺下雙方的自學能力。圖1展現的是學生討論課中幾張有代表性的PPT。

圖1 學生制作的有代表性的PPT

課后：學生與教師討論最多的是：“如何提高自己的演講水平”“如何組合團隊，揚長避短”“如何制作PPT”“課程知識與課外獲得的方法異同與選擇”。多數同學也表達了演講帶給自己性格上的突破和自信心的提升(圖2a)，并對自己和同學討論環節進行客觀評價，反思今后需要改進的地方(圖2b)。整個過程中，學生不僅相互間學到知識，更多的是懂得了分享和共同進步。

圖2 討論課給學生帶來的影響及反思

3.2 合班討論

每個教學班的優勝小組各具特色，對所講解的領域均有一定的挖掘和探索，該環節收到臺下學生反饋的65份問題。這些問題包括對講解內容的勘誤、對講解人如何講清楚的建議等。對新知識的咨詢占據30%，這些問題學生課后自行查閱文獻時可以解決。該環節中講解小組代表著自己的教學班水平，增加了學生的集體榮譽感，加強了他們的凝聚力，發揮了榜樣的力量。最后我們為3個小組頒發了儀器分析討論課一等獎的獎狀(圖3)。

圖3 獲獎同學與任課教師合影

3.3 討論課的效果

通過討論課可以達到以下目的：(1) 全面鞏固基礎知識，學生為了講明白課外方法與課本知識的關系和差異，會仔細學習課本知識，達到了全面復習的目的；(2) 提升個體全面能力，包括自學、總結、展示能力；(3) 提升綜合素養，包括團結協作、小組和集體榮譽感；(4) 培養學生的正確認知和評價體系，形成相互學習的風氣，通過同學講解，自我認識差距，提升自己的能力；通過尋找解決問題的方案，形成全局觀，培養解決問題的能力；同學之間更能接受傳遞的新知識，讓教師更加了解學生的學習興趣和動力，一些同學的復習思路，讓個別同學的緊張情緒能得到緩解。

4 討論課的成績

討論課最終成績的確定是通過隨機抽取6名臺下同學與教師構成打分小組，即參與討論的學生得到7份成績，統計平均后作為該環節成績。小組討論的形式、分工、PPT制作、知識點作為評分的依據[4]。學生打分的優點在于從學生視角判斷優劣，彌補教師判斷的偏差。

為了兼顧不同時段討論成績的公平性，所有討論課均在錄播室進行，記錄每次課堂情況。在確定最終成績前，教師回放錄像，回憶過程，再次調整不平衡的成績，確保公正。

根據合班討論課的表現，授課教師共同制定三個小組的成績，以此為參考依據，確定每個討論小組的成績，達到全年級學生討論課成績的相對公正。

5 討論課的進一步完善及學生的受益情況

為了更好地提高討論課的效果，使每個同學從中受益，在2020年開展討論課之后，我們在學生中收集了討論課形式、課題選擇、時間安排以及成績評定等相關意見。2021年的儀器分析課程中，我們在成績評定中增加了組內互評、組間互評以及自評的環節，并在學習通平臺上上傳各小組準備的相關資料，以增加課題準備期間小組內成員的參與度和小組間成員的相互借鑒和學習(圖4)。隨著小組討論課的不斷實施，在后期的教學中，我們將會有更多的經驗和反思，進一步對課程授課環節進行完善。

圖4 討論課學生資料細節展示及評分制度的完善

此外，討論課給學生帶來的影響是我們教學過程中真正關心所在。2021年，筆者有幸成為該年級“現代光譜分析”選修課的授課教師，在該課程中，學生在課堂上很明顯地表現出積極的參與狀態，主動要求上臺展示他們所感興趣章節中的前沿研究進展(圖5)，他們在課堂上自如的表現讓我們更加肯定前期教學模式中對學生訓練的必要性，也堅定了繼續執行和完善討論課的信心。

圖5 該年級同學在后期課程中的表現

6 結語

小組討論課主要是針對課程設置中班級人數較多，又期望提升學生綜合能力而開展的一種教學模式。從實施以來，也得到學生一些積極的反饋和響應，課堂展示環節鍛煉了學生查閱文獻、總結知識、講解以及團隊合作等方面的能力，更重要的是，該方式讓學生作為“講者”在“教”的過程中學會學習，同時也讓教師作為“聽者”在學習的過程中拓展“教”的思路，真正做到教學相長。當然，討論課要實現課程目標，不能偏離知識體系和能力體系。因此，我們討論課的課題一定是在課程內容的基礎上設置的。

在討論課的實施過程中，課時不足是主要制約因素，討論課鼓勵提問與質疑，氣氛活躍，如何將討論課的活躍氣氛帶入其他授課環節也是我們思考的問題。如何讓學生作為課程的主要參與者，帶著思考上好每一堂課，是我們在授課中需要進一步提升的方向。