“環(huán)境工程微生物學(xué)”分析型教學(xué)改革初探

摘要：“環(huán)境工程微生物學(xué)”是環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程及市政工程等本專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎課。 該課程屬于多學(xué)科交叉、發(fā)展速度快和應用性廣泛的新興邊緣學(xué)科，在構建創(chuàng )新型國家的大趨勢下，結合本學(xué)科的特點(diǎn)，以學(xué)生為主體，以課程內容為基礎，通過(guò)近三年的研究型教學(xué)發(fā)現：該模式能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和創(chuàng )新熱情，培養學(xué)生的創(chuàng )新能力和綜合素質(zhì)，大幅度地提高該課程的教學(xué)水平和教學(xué)效果。 關(guān)鍵詞：環(huán)境工程微生物學(xué)；研究型教學(xué)；改革

隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)的橫空出世和全球科技的高速發(fā)展，人類(lèi)社會(huì )已進(jìn)入日新月異、突飛猛進(jìn)的跨越式發(fā)展階段，全球呈現知識經(jīng)濟和一體化特征，創(chuàng )新已成為當代社會(huì )發(fā)展的主要動(dòng)力之一。溫家寶總理曾指出：“要推動(dòng)中國經(jīng)濟在更長(cháng)時(shí)期內全面協(xié)調可持續發(fā)展，走上創(chuàng )新驅動(dòng)、內生增長(cháng)的軌道，就必須把建設創(chuàng )新型國家作為戰略目標”。 法國文化教育學(xué)家斯普朗格所言，教育的最終目的不是傳授已有的東西，而是要把人的創(chuàng )造力量誘導出來(lái)，將生命感、價(jià)值感喚醒，一直到精神生活運動(dòng)的根……[1]。高校研究型教學(xué)是指以學(xué)生為主體，以課程內容為基礎，教師引導學(xué)生創(chuàng )造性地運用知識，自主地發(fā)現問(wèn)題、研究問(wèn)題和解決問(wèn)題，激發(fā)創(chuàng )造熱情，培養學(xué)生創(chuàng )新意識，訓練學(xué)生創(chuàng )新思維能力的新型教學(xué)模式。因此，培養具有創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力的高素質(zhì)復合型人才成為高?，F時(shí)代的歷史重任，實(shí)施研究型教學(xué)是實(shí)現這一目標的重要內容。 環(huán)境工程微生物學(xué)是微生物學(xué)的分支學(xué)科，是微生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程及市政工程等本專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)的一門(mén)非常重要的專(zhuān)業(yè)基礎課，其特點(diǎn)是涉及面廣、發(fā)展迅速并具有很強的實(shí)踐性和應用性[2]，對其進(jìn)行研究型教學(xué)改革當屬責無(wú)旁貸，現就我們近三年來(lái)在該課程的研究型教學(xué)改革方面所做的探討和體會(huì )談一下。 一、詳細講解環(huán)境工程微生物學(xué)的緒論部分，本章節用課時(shí)2學(xué)時(shí) 課堂講授中先提問(wèn)學(xué)生生物體基本的生命特征，然后僅添加微小概念，即得微生物概念；精講顯微鏡的發(fā)明史和微生物學(xué)的發(fā)展史，通過(guò)這些經(jīng)典的科學(xué)發(fā)展史料，使學(xué)生認識到科技創(chuàng )新是學(xué)科發(fā)展的基礎，是人類(lèi)認識自然、改造自然和利用自然的的源動(dòng)力，然后在老師的引導下讓學(xué)生例舉各類(lèi)微生物并歸納其基本特征。對環(huán)境工程微生物部分，要重點(diǎn)講解環(huán)境中的主要微生物種類(lèi)、微生物與環(huán)境之間的關(guān)系、微生物對環(huán)境的危害及人類(lèi)利用微生物保護環(huán)境的實(shí)例，如淡水水華危害、環(huán)境污水處理、有機垃圾發(fā)酵沼氣等，使學(xué)生對該課程學(xué)習的重要意義和應用性有一個(gè)清晰的認識，并激發(fā)學(xué)生學(xué)習該課程的興趣。 二、扼要講解環(huán)境工程微生物的主要種類(lèi)、生理代謝、生長(cháng)繁殖及遺傳變異，可用總學(xué)時(shí)的四分之一 在教學(xué)過(guò)程中，以老師引導性提問(wèn)和學(xué)生回答為主要教學(xué)模式，精講教學(xué)內容中的科研史料，使學(xué)生在學(xué)習專(zhuān)業(yè)知識過(guò)程中也學(xué)習了相關(guān)的科研方法；另外，對于分子生物學(xué)的發(fā)展歷程要予以祥講，尤其是基因工程，例舉一些基因工程菌種種質(zhì)改造作為實(shí)例，讓學(xué)生掌握微生物學(xué)研究的最新成果和技術(shù)。 三、精講微生物生態(tài)學(xué)，可用總學(xué)時(shí)八分之一 微生物具有適應環(huán)境的能力及在一定的程度上影響環(huán)境，環(huán)境是微生物生長(cháng)發(fā)育、繁殖進(jìn)化的基礎，適者生存，不適者則被淘汰。研究微生物與其生存環(huán)境之間的關(guān)系即為微生物生態(tài)學(xué)，生態(tài)系統是在一定時(shí)間和空間范圍內由生物與它們的生境通過(guò)能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)所組成的一個(gè)自然體。在教學(xué)過(guò)程中，該部分講解以老師引導性提問(wèn)和學(xué)生回答為主要教學(xué)模式。 四、詳細講解環(huán)境微生物對環(huán)境的危害、微生物在治理環(huán)境污染物中的作用，可用總學(xué)時(shí)的四分之一 該部分從微生物對環(huán)境影響的正反兩個(gè)方面進(jìn)行講解，在該課程的教學(xué)過(guò)程中占有很重要的地位。老師在講清基本原理的基礎上，指導學(xué)生現場(chǎng)參觀(guān)有關(guān)的自來(lái)水凈化處理廠(chǎng)、城市污水處理廠(chǎng)（好氧活性污泥法）、工業(yè)廢水處理廠(chǎng)及城市有機垃圾發(fā)酵沼氣發(fā)電廠(chǎng)等應用性企業(yè)，使學(xué)生的學(xué)習從學(xué)科理論學(xué)習到親身感受該學(xué)科相關(guān)的實(shí)際應用，從而強化學(xué)生對該學(xué)科應用性的理解，激發(fā)學(xué)生對該學(xué)科的興趣。 五、加強實(shí)踐教學(xué)及科研實(shí)驗活動(dòng)，可用總學(xué)時(shí)的四分之一 實(shí)驗課是在特定實(shí)驗條件和有限的學(xué)時(shí)下，重現自然現象的一項實(shí)踐性活動(dòng)。通過(guò)實(shí)驗課不僅可以幫助學(xué)生理解學(xué)科的專(zhuān)業(yè)理論知識及基本技術(shù)，而且能夠提高學(xué)生創(chuàng )造性和動(dòng)手能力，是提高學(xué)生綜合素質(zhì)的有效方法，也是實(shí)現研究型教學(xué)必不可少的一個(gè)重要環(huán)節。在該課程的研究型教學(xué)過(guò)程中，我們安排了四個(gè)能夠覆蓋該課程主要內容的實(shí)驗：微生物形態(tài)觀(guān)察，微生物染色，實(shí)驗室微生物培養基的制備和滅菌，當地水源水水中細菌總數測定。 在大一學(xué)生中優(yōu)選5名學(xué)生參加教師的有關(guān)環(huán)境微生物科研項目，由于該課程是在大二第二學(xué)期開(kāi)設，當屆參加科研活動(dòng)的同學(xué)在課堂上報告自己的科研進(jìn)展，重點(diǎn)講解自己的科研立項、科研準備、科研過(guò)程、科研過(guò)程所遇到的困難及解決方案、科研結果及意義等內容，時(shí)間約為30分鐘，另有20分鐘的時(shí)間進(jìn)行集體討論；該報告及集體討論，能夠讓全體同學(xué)在有限的科研條件下已不同的方式參與本專(zhuān)業(yè)的科研活動(dòng)，體驗科研過(guò)程，使同學(xué)們的科研能力得到不同程度的提高。 六、教師要加強自身的科研工作和教學(xué)研究 教育大計，教師為本。教師應適應時(shí)代要求，變革以講授為主的傳統教學(xué)模式為研究型教學(xué)模式，這是實(shí)施創(chuàng )新教育的基礎。沒(méi)有一流的教師，就不會(huì )有一流的大學(xué)；沒(méi)有高素質(zhì)的教師隊伍，就不會(huì )有高水平、高質(zhì)量的創(chuàng )新教育；提高高等教育質(zhì)量的主導力量是大學(xué)教師，實(shí)施研究型教學(xué)模式是培養高素質(zhì)創(chuàng )新人才的教育保障，是構建創(chuàng )新型社會(huì )的根本需要。 環(huán)境工程微生物是一門(mén)涉及微生物學(xué)、工程學(xué)、環(huán)境科學(xué)、經(jīng)濟學(xué)等新興的邊緣學(xué)科，具有很強的實(shí)踐性和經(jīng)濟性，要將該課程按照研究型教學(xué)進(jìn)行教學(xué)，教師應該做到以下幾方面：第一，透徹理解課程內容，精通教學(xué)理論，要有豐富的教學(xué)經(jīng)驗，使自己在教學(xué)過(guò)程中游刃有余。第二，深入鉆研本專(zhuān)業(yè)的有關(guān)科研工作，及時(shí)將與課程有關(guān)的科研項目進(jìn)展情況介紹給學(xué)生，其內容包括選題、立項、科研準備、科研過(guò)程、難題解決、成果，使學(xué)生能夠感受教師的科研過(guò)程，學(xué)習有關(guān)的科研方法，培養學(xué)生的創(chuàng )新意識。第三，不斷學(xué)習該學(xué)科新理論、新技術(shù)和新成果，并及時(shí)向學(xué)生介紹本專(zhuān)業(yè)的前沿動(dòng)態(tài)，使學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展。第四，大膽探索該課程的研究型教學(xué)方法。建立科學(xué)的教學(xué)評價(jià)體系，使該課程的教學(xué)過(guò)程真正實(shí)現在老師的指導下，以學(xué)生為主體，有效的培養學(xué)生創(chuàng )新能力和大幅度提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，達到該課程研究型教學(xué)法的預期目的。 總之，環(huán)境工程微生物學(xué)是一門(mén)多學(xué)科交叉、應用性強和發(fā)展速度快的綜合性學(xué)科，是微生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、市政工程等本專(zhuān)科專(zhuān)業(yè)的基礎課，經(jīng)過(guò)近三年的研究型教學(xué)探索，學(xué)生對該課程的興趣、創(chuàng )新能力和綜合素質(zhì)均有顯著(zhù)提高，獲得了學(xué)生和學(xué)校的肯定。以上是我們在這方面的一些初步探索和看法，還有待在教學(xué)實(shí)踐中不斷充實(shí)完善和改革提高。 參考文獻： [1]蘇虹.研究性課堂教學(xué)及其心理效應[J].北京教育學(xué)院學(xué)報，2OOl，(3). [2]王哲.環(huán)境工程微生物學(xué)課堂教學(xué)改革的體會(huì )[J].安徽農業(yè)科學(xué)，2008，(6).