“環(huán)境工程微生物學”分析型教學改革初探
王國貞
摘要:“環(huán)境工程微生物學”是環(huán)境科學、環(huán)境工程及市政工程等本專科專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。 該課程屬于多學科交叉、發(fā)展速度快和應(yīng)用性廣泛的新興邊緣學科,在構(gòu)建創(chuàng)新型國家的大趨勢下,結(jié)合本學科的特點,以學生為主體,以課程內(nèi)容為基礎(chǔ),通過近三年的研究型教學發(fā)現(xiàn):該模式能夠激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)新熱情,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì),大幅度地提高該課程的教學水平和教學效果。 關(guān)鍵詞:環(huán)境工程微生物學;研究型教學;改革
隨著互聯(lián)網(wǎng)的橫空出世和全球科技的高速發(fā)展,人類社會已進入日新月異、突飛猛進的跨越式發(fā)展階段,全球呈現(xiàn)知識經(jīng)濟和一體化特征,創(chuàng)新已成為當代社會發(fā)展的主要動力之一。溫家寶總理曾指出:“要推動中國經(jīng)濟在更長時期內(nèi)全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展,走上創(chuàng)新驅(qū)動、內(nèi)生增長的軌道,就必須把建設(shè)創(chuàng)新型國家作為戰(zhàn)略目標”。 法國文化教育學家斯普朗格所言,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,將生命感、價值感喚醒,一直到精神生活運動的根……[1]。高校研究型教學是指以學生為主體,以課程內(nèi)容為基礎(chǔ),教師引導學生創(chuàng)造性地運用知識,自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題,激發(fā)創(chuàng)造熱情,培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識,訓練學生創(chuàng)新思維能力的新型教學模式。因此,培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)復合型人才成為高校現(xiàn)時代的歷史重任,實施研究型教學是實現(xiàn)這一目標的重要內(nèi)容。 環(huán)境工程微生物學是微生物學的分支學科,是微生物學、環(huán)境科學、環(huán)境工程及市政工程等本專科專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,其特點是涉及面廣、發(fā)展迅速并具有很強的實踐性和應(yīng)用性[2],對其進行研究型教學改革當屬責無旁貸,現(xiàn)就我們近三年來在該課程的研究型教學改革方面所做的探討和體會談一下。 一、詳細講解環(huán)境工程微生物學的緒論部分,本章節(jié)用課時2學時 課堂講授中先提問學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)明史和微生物學的發(fā)展史,通過這些經(jīng)典的科學發(fā)展史料,使學生認識到科技創(chuàng)新是學科發(fā)展的基礎(chǔ),是人類認識自然、改造自然和利用自然的的源動力,然后在老師的引導下讓學生例舉各類微生物并歸納其基本特征。對環(huán)境工程微生物部分,要重點講解環(huán)境中的主要微生物種類、微生物與環(huán)境之間的關(guān)系、微生物對環(huán)境的危害及人類利用微生物保護環(huán)境的實例,如淡水水華危害、環(huán)境污水處理、有機垃圾發(fā)酵沼氣等,使學生對該課程學習的重要意義和應(yīng)用性有一個清晰的認識,并激發(fā)學生學習該課程的興趣。 二、扼要講解環(huán)境工程微生物的主要種類、生理代謝、生長繁殖及遺傳變異,可用總學時的四分之一 在教學過程中,以老師引導性提問和學生回答為主要教學模式,精講教學內(nèi)容中的科研史料,使學生在學習專業(yè)知識過程中也學習了相關(guān)的科研方法;另外,對于分子生物學的發(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)改造作為實例,讓學生掌握微生物學研究的最新成果和技術(shù)。 三、精講微生物生態(tài)學,可用總學時八分之一 微生物具有適應(yīng)環(huán)境的能力及在一定的程度上影響環(huán)境,環(huán)境是微生物生長發(fā)育、繁殖進化的基礎(chǔ),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,生態(tài)系統(tǒng)是在一定時間和空間范圍內(nèi)由生物與它們的生境通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)所組成的一個自然體。在教學過程中,該部分講解以老師引導性提問和學生回答為主要教學模式。 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,可用總學時的四分之一 該部分從微生物對環(huán)境影響的正反兩個方面進行講解,在該課程的教學過程中占有很重要的地位。老師在講清基本原理的基礎(chǔ)上,指導學生現(xiàn)場參觀有關(guān)的自來水凈化處理廠、城市污水處理廠(好氧活性污泥法)、工業(yè)廢水處理廠及城市有機垃圾發(fā)酵沼氣發(fā)電廠等應(yīng)用性企業(yè),使學生的學習從學科理論學習到親身感受該學科相關(guān)的實際應(yīng)用,從而強化學生對該學科應(yīng)用性的理解,激發(fā)學生對該學科的興趣。 五、加強實踐教學及科研實驗活動,可用總學時的四分之一 實驗課是在特定實驗條件和有限的學時下,重現(xiàn)自然現(xiàn)象的一項實踐性活動。通過實驗課不僅可以幫助學生理解學科的專業(yè)理論知識及基本技術(shù),而且能夠提高學生創(chuàng)造性和動手能力,是提高學生綜合素質(zhì)的有效方法,也是實現(xiàn)研究型教學必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。在該課程的研究型教學過程中,我們安排了四個能夠覆蓋該課程主要內(nèi)容的實驗:微生物形態(tài)觀察,微生物染色,實驗室微生物培養(yǎng)基的制備和滅菌,當?shù)厮此屑毦倲?shù)測定。 在大一學生中優(yōu)選5名學生參加教師的有關(guān)環(huán)境微生物科研項目,由于該課程是在大二第二學期開設(shè),當屆參加科研活動的同學在課堂上報告自己的科研進展,重點講解自己的科研立項、科研準備、科研過程、科研過程所遇到的困難及解決方案、科研結(jié)果及意義等內(nèi)容,時間約為30分鐘,另有20分鐘的時間進行集體討論;該報告及集體討論,能夠讓全體同學在有限的科研條件下已不同的方式參與本專業(yè)的科研活動,體驗科研過程,使同學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研究 教育大計,教師為本。教師應(yīng)適應(yīng)時代要求,變革以講授為主的傳統(tǒng)教學模式為研究型教學模式,這是實施創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)。沒有一流的教師,就不會有一流的大學;沒有高素質(zhì)的教師隊伍,就不會有高水平、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教師,實施研究型教學模式是培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的教育保障,是構(gòu)建創(chuàng)新型社會的根本需要。 環(huán)境工程微生物是一門涉及微生物學、工程學、環(huán)境科學、經(jīng)濟學等新興的邊緣學科,具有很強的實踐性和經(jīng)濟性,要將該課程按照研究型教學進行教學,教師應(yīng)該做到以下幾方面:第一,透徹理解課程內(nèi)容,精通教學理論,要有豐富的教學經(jīng)驗,使自己在教學過程中游刃有余。第二,深入鉆研本專業(yè)的有關(guān)科研工作,及時將與課程有關(guān)的科研項目進展情況介紹給學生,其內(nèi)容包括選題、立項、科研準備、科研過程、難題解決、成果,使學生能夠感受教師的科研過程,學習有關(guān)的科研方法,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。第三,不斷學習該學科新理論、新技術(shù)和新成果,并及時向?qū)W生介紹本專業(yè)的前沿動態(tài),使學生了解學科發(fā)展。第四,大膽探索該課程的研究型教學方法。建立科學的教學評價體系,使該課程的教學過程真正實現(xiàn)在老師的指導下,以學生為主體,有效的培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和大幅度提高學生的綜合素質(zhì),達到該課程研究型教學法的預(yù)期目的。 總之,環(huán)境工程微生物學是一門多學科交叉、應(yīng)用性強和發(fā)展速度快的綜合性學科,是微生物學、環(huán)境科學、市政工程等本專科專業(yè)的基礎(chǔ)課,經(jīng)過近三年的研究型教學探索,學生對該課程的興趣、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)均有顯著提高,獲得了學生和學校的肯定。以上是我們在這方面的一些初步探索和看法,還有待在教學實踐中不斷充實完善和改革提高。 參考文獻: [1]蘇虹.研究性課堂教學及其心理效應(yīng)[J].北京教育學院學報,2OOl,(3). [2]王哲.環(huán)境工程微生物學課堂教學改革的體會[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2008,(6).