張 軍，符明明，張 華

（桂林理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 廣西 桂林 541004）

近年來，我國的研究生教育規(guī)模急劇擴(kuò)大，在校研究生人數(shù)持續(xù)上升，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前在校研究生規(guī)模已接近300萬人。研究生培養(yǎng)主要分為課程學(xué)習(xí)和課題研究?jī)蓚€(gè)階段，分別側(cè)重完善知識(shí)結(jié)構(gòu)和提高創(chuàng)新能力。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為，研究生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)主要通過參與課題研究實(shí)踐來實(shí)現(xiàn)。但多年的教育實(shí)踐證明，課程學(xué)習(xí)階段也是研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，其效果好壞對(duì)于研究生培養(yǎng)質(zhì)量影響很大。如果學(xué)生能在這一階段受到較好的創(chuàng)新思維訓(xùn)練，促使其思維方式從被動(dòng)學(xué)習(xí)向主動(dòng)創(chuàng)造過渡，對(duì)于學(xué)生后續(xù)階段創(chuàng)新能力培養(yǎng)質(zhì)量的提高具有積極的推動(dòng)作用。

近年來，研究生教學(xué)方法改革為課程學(xué)習(xí)階段強(qiáng)化研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供了有力的支撐。不少高校開展了多種研究生教學(xué)方法的改革，其中推廣應(yīng)用較多的包括研討教學(xué)法[1]、案例教學(xué)法、基于翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式[2]等。在這些方法中，研討式教學(xué)法具有師生互動(dòng)性強(qiáng)、學(xué)生積極性高、創(chuàng)新能力培養(yǎng)常態(tài)化等優(yōu)點(diǎn)，正日益受到研究生教育工作者的重視。

1 研討式教學(xué)方法的內(nèi)涵與優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 方法內(nèi)涵

圍繞特定專題開展一系列科研實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的多維度創(chuàng)新能力是研討式教學(xué)方法的內(nèi)涵。圍繞師生互動(dòng)形成的專題，教師提供相關(guān)的課程資源，或者指導(dǎo)學(xué)生去自主查閱相關(guān)經(jīng)典文獻(xiàn)資料，然后組織學(xué)生對(duì)這些文獻(xiàn)資料進(jìn)行深入的討論，包括基本科學(xué)問題的凝練、試驗(yàn)設(shè)計(jì)的構(gòu)思及結(jié)果的分析與論證。通過對(duì)專題關(guān)鍵問題進(jìn)行深入講解和剖析，教師逐步引導(dǎo)學(xué)生思考如何去發(fā)現(xiàn)科學(xué)問題和解決科學(xué)問題[3]。經(jīng)過多輪次的提出問題、查閱資料、分組討論和解決問題模式的培養(yǎng)，不僅能提高學(xué)生思考、文獻(xiàn)檢索、資料閱讀理解及團(tuán)隊(duì)合作等基礎(chǔ)科研素養(yǎng)，還能潛移默化地強(qiáng)化學(xué)生提出新問題和創(chuàng)造性解決問題的創(chuàng)新能力[4]。

1.2 優(yōu)缺點(diǎn)

相比于傳統(tǒng)的教師講授單向式教學(xué)模式，研討式教學(xué)法通過高頻率的師生互動(dòng)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性、啟發(fā)其創(chuàng)新思維，形成以學(xué)生綜合創(chuàng)新能力訓(xùn)練為核心目標(biāo)的模式，在培養(yǎng)創(chuàng)新人才方面效果更為顯著。在教師的積極引導(dǎo)下，該模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生作為教學(xué)活動(dòng)的主體，各環(huán)節(jié)均注重培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、寫作能力、學(xué)習(xí)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)協(xié)作等綜合素質(zhì)，形成全方位、常態(tài)化的綜合創(chuàng)新能力訓(xùn)練。目前國內(nèi)部分高校的市政工程與環(huán)境工程學(xué)科就 “環(huán)境工程碩士專業(yè)英語”[5]、 “水質(zhì)生物處理技術(shù)”[6]等研究生學(xué)位課程開展了研討式教學(xué)法的教學(xué)改革。通過上述教學(xué)改革的研究和實(shí)踐，取得良好的教學(xué)成果。

盡管有這些優(yōu)點(diǎn)，研討式教學(xué)模式并未在國內(nèi)大多數(shù)高校得到廣泛的采用，這與其存在以下缺點(diǎn)有關(guān)。①教學(xué)課時(shí)不足：通常教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃制訂時(shí)，會(huì)規(guī)定理論教學(xué)內(nèi)容和相應(yīng)的課時(shí)數(shù)，這樣給教師預(yù)留的進(jìn)行研討式教學(xué)的課時(shí)就非常有限，很難充分開展良好的專題研討。②學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣仍未完全轉(zhuǎn)變：對(duì)學(xué)生而言，長(zhǎng)期以來學(xué)生學(xué)習(xí)采取的都是單向傳授的模式，對(duì)主動(dòng)學(xué)習(xí)的課程仍不能完全適應(yīng)。③教學(xué)方式單一：研討式教學(xué)是以學(xué)生為中心的教學(xué)方式，而每個(gè)學(xué)生的基礎(chǔ)和特點(diǎn)并不一致，這就要求教師在研討式教學(xué)過程中要加入對(duì)學(xué)生個(gè)性化的指導(dǎo)，以提高教學(xué)效果。

2 “現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)” 的課程教學(xué)改革與實(shí)踐

2.1 課程基本情況

2.1.1 課程的性質(zhì)與任務(wù)

“現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)” 屬于土木工程（市政工程方向）的學(xué)科，理論性和實(shí)踐性較強(qiáng)，是本學(xué)科研究生必修的一門專業(yè)課程。本課程主要介紹酶工程、基因工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程等現(xiàn)代生物技術(shù)及其在環(huán)境污染治理中的應(yīng)用等內(nèi)容。通過本課程的學(xué)習(xí)，使研究生在環(huán)境生物技術(shù)方向具備扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)；熟悉和了解環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程和學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)；具備獨(dú)立從事環(huán)境生物技術(shù)研究及成果轉(zhuǎn)化的能力。

2.1.2 課程教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配

現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容全部為理論課教學(xué)，包括理論講授和專題討論兩個(gè)主要教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)課時(shí)分別為24學(xué)時(shí)和8學(xué)時(shí)。具體教學(xué)內(nèi)容7章，研討專題4個(gè)。

2.2 研討式教學(xué)模式設(shè)計(jì)與實(shí)踐

2.2.1 教學(xué)設(shè)計(jì)

現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)課程采用 “講授—研討—課外拓展” 的教學(xué)方法。先講授章節(jié)的基本理論，使學(xué)生掌握課程相關(guān)部分的基本概念、技術(shù)原理，了解該類工程技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。在此基礎(chǔ)上，課程團(tuán)隊(duì)集體備課，初步篩選出與課程內(nèi)容聯(lián)系緊密的專題。對(duì)初篩后的題目，組織學(xué)生進(jìn)行討論，從其中選出學(xué)生接受程度較高的題目。確定選題后，按照以下流程逐步開展專題的研討：查閱文獻(xiàn)—制作PPT—課堂匯報(bào)—課堂討論—教師點(diǎn)評(píng)—撰寫課程論文—拓展學(xué)習(xí)的基本程序。通過這種師生共同研究、線上線下結(jié)合的方式，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)問題學(xué)習(xí)、思考的興趣，并逐步從被動(dòng)創(chuàng)新向主動(dòng)創(chuàng)新的學(xué)習(xí)思維轉(zhuǎn)化。

2.2.2 教學(xué)實(shí)施過程

專題選題：課程團(tuán)隊(duì)共有三位教師，在課程開始前，即進(jìn)行多輪教學(xué)研討，結(jié)合課程的內(nèi)容，形成8個(gè)備選題目。然后組織學(xué)生開展線上會(huì)議，師生討論選出4個(gè)專題進(jìn)行后續(xù)的研討工作。2021年，研討專題分別為：①Alphafold-人工智能與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)；②基因編輯；③活性污泥法數(shù)學(xué)模型；④厭氧氨氧化。這四個(gè)專題中，前兩個(gè)專題代表了現(xiàn)代生物技術(shù)的最新前沿，其中人工智能用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)是人工智能與結(jié)構(gòu)生物學(xué)結(jié)合的最新技術(shù)，而基因編輯則是基因技術(shù)在近10年的最大技術(shù)突破之一，這兩個(gè)專題分別代表了酶工程和基因工程學(xué)科發(fā)展的熱點(diǎn)。后兩個(gè)專題則是環(huán)境生物技術(shù)里的標(biāo)志性成果，分別代表了數(shù)學(xué)模型和基礎(chǔ)微生物學(xué)驅(qū)動(dòng)污水處理技術(shù)發(fā)展的典型案例。

文獻(xiàn)查閱：將教學(xué)班級(jí)的學(xué)生分為4個(gè)小組，每小組人數(shù)4―6人為宜，建立小組討論微信和QQ群組。通過學(xué)生小組討論，選擇各組的研討題目。隨后，課程團(tuán)隊(duì)中的2名教師各負(fù)責(zé)指導(dǎo)2個(gè)小組的文獻(xiàn)查閱。在這個(gè)過程中，教師組織和指導(dǎo)學(xué)生在中國知網(wǎng)、Web of Science等學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)上，查找經(jīng)典的學(xué)術(shù)論文，隨后在百度等搜索引擎上獲得相關(guān)的圖片素材等。收集完文獻(xiàn)后，教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行部分經(jīng)典學(xué)術(shù)論文閱讀，包括如何快速地從文獻(xiàn)中獲得主要的有效信息及思考科學(xué)問題。

制作PPT、課堂匯報(bào)和教師點(diǎn)評(píng)：各小組在對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行精讀的基礎(chǔ)上，形成專題的主要知識(shí)點(diǎn)和科學(xué)問題，制作30分鐘的PPT，進(jìn)行課堂匯報(bào)討論。在PPT制作的過程中，教師進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)邏輯串聯(lián)、制作版面等方面的指導(dǎo)。在課堂匯報(bào)過程中，前半部分以研究生匯報(bào)為主，后半部分以老師和同學(xué)圍繞匯報(bào)主題提問、相互討論為主。匯報(bào)和討論結(jié)束后，教師按照科研口頭報(bào)告的規(guī)范對(duì)研討過程進(jìn)行簡(jiǎn)單的總結(jié)點(diǎn)評(píng)，比如科學(xué)問題是否準(zhǔn)確、PPT邏輯是否合理、陳述過程是否流暢、回答問題是否清晰，等等。每個(gè)專題需2學(xué)時(shí)，其中研究生講演、互動(dòng)討論和教師點(diǎn)評(píng)時(shí)間分別為30、50和10分鐘。

課程論文：指導(dǎo)學(xué)生在專題研討的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步聚焦選題，按照學(xué)術(shù)論文的規(guī)范，寫一篇4000字左右的中文小綜述，參考文獻(xiàn)量不少于20篇，其中經(jīng)典文獻(xiàn)或者最新文獻(xiàn)不少于5篇。在該階段，以學(xué)生為主，教師按照學(xué)術(shù)論文撰寫規(guī)范和要求對(duì)論文進(jìn)行評(píng)閱，并指導(dǎo)其進(jìn)行合理的修改。

課外拓展環(huán)節(jié)：在本階段，教師將專題研討過程中收集到的文獻(xiàn)、視頻、圖片等材料以及相關(guān)的學(xué)術(shù)會(huì)議、論壇等信息以雨課堂的形式在線發(fā)布并持續(xù)更新，學(xué)生可以在線拓展學(xué)習(xí)，確保學(xué)生在專題研討教學(xué)過程中受到的創(chuàng)新能力訓(xùn)練能繼續(xù)得到強(qiáng)化。

2.2.3 在線教學(xué)資源庫建設(shè)

基于互聯(lián)網(wǎng)的在線教學(xué)資源庫是研討式教學(xué)課程改革的重要支撐，本課程的在線建設(shè)依托雨課堂教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行。可將專題研討相關(guān)的課程內(nèi)容、教學(xué)資源、討論話題、學(xué)術(shù)論壇信息等在該平臺(tái)上進(jìn)行及時(shí)發(fā)布，使學(xué)生可以獲得拓展學(xué)習(xí)的材料和資源。環(huán)境現(xiàn)代生物技術(shù)課程目前已經(jīng)上網(wǎng)的關(guān)于研討式教學(xué)的資源主要有：教學(xué)大綱、課程內(nèi)容、專題PPT課件、專題視頻/圖片/期刊論文/書籍、討論話題、學(xué)術(shù)論壇信息等。

2.2.4 課程考核方法改革

此外，課程還結(jié)合研討式教學(xué)的特點(diǎn)，對(duì)傳統(tǒng)的單一課程考核方式進(jìn)行改革，建立以研討專題為主線，覆蓋課堂討論、課程論文、期末考試等環(huán)節(jié)的多元化課程考核方式。課程成績(jī)由平時(shí)成績(jī)（占30%）、期末考試成績(jī)（70%）兩部分組成。其中，平時(shí)成績(jī)主要根據(jù)專題研討表現(xiàn)和課程論文質(zhì)量給予分?jǐn)?shù)，而期末考試中設(shè)置分值較高的一道復(fù)合型論述題，主要考查學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過程中對(duì)于前沿生物技術(shù)如何在自己的課題研究中應(yīng)用和結(jié)合的思考。

2.3 教學(xué)效果

在2021年有18名土木工程（市政工程方向）研究生選修本課程，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上教學(xué)資源的閱讀率達(dá)到100%，網(wǎng)上參加互動(dòng)討論達(dá)189人次。一共完成課程論文18篇，其中有2名同學(xué)依托該課程的選題獲批自治區(qū)級(jí)或?qū)W校的研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目。圍繞學(xué)生創(chuàng)新能力提升，還開展了課前和結(jié)課后的兩輪問卷調(diào)查，對(duì)課程建設(shè)的效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。調(diào)查問卷結(jié)果顯示：通過該課程研討式教學(xué)的課程學(xué)習(xí)，在18名同學(xué)中，有14名同學(xué)自評(píng)創(chuàng)新思維和能力有了較大提升，初步掌握了查閱、學(xué)習(xí)和交流本課程前沿科學(xué)或者經(jīng)典文獻(xiàn)的技巧，并期望在其他課程中也采用此類教學(xué)模式。

3 結(jié)語

在現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)課程中通過 “講授—研討—課外拓展” 的方式進(jìn)行研究生課程的研討式教學(xué)實(shí)踐，可明顯緩解地方高校工科生研究生課程學(xué)習(xí)階段創(chuàng)新能力培養(yǎng)不足的困境，良好地支撐我國地方高校的一流學(xué)科建設(shè)和研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)。盡管如此，在該課程教學(xué)改革的實(shí)施過程中，仍存在兩個(gè)方面的問題，亟待解決和完善。一是僅依靠現(xiàn)有課程團(tuán)隊(duì)很難支撐進(jìn)行更大規(guī)模、更高強(qiáng)度的深度研討式教學(xué)；二是課程學(xué)時(shí)不足在一定程度上削弱了學(xué)生創(chuàng)新能力的訓(xùn)練效果。因此，筆者建議，在未來的研究生課程教學(xué)改革研究與實(shí)踐過程中，應(yīng)考慮強(qiáng)化建設(shè)課程團(tuán)隊(duì)、優(yōu)化培養(yǎng)方案，使研討式教學(xué)模式更好地服務(wù)于地方高校工科研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)。