關(guān)于環(huán)境微生物學(xué)教學(xué)改革的探索與思考

摘 要：環(huán)境微生物學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)的必修專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。文章結(jié)合環(huán)境微生物學(xué)的教學(xué)特點(diǎn)及教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法做了一些設(shè)想和改革，以期提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革 環(huán)境微生物學(xué)

一、環(huán)境微生物學(xué)課程定位

環(huán)境微生物學(xué)是微生物學(xué)的知識(shí)和原理在環(huán)境工程方面應(yīng)用的一門新興的邊緣學(xué)科，同時(shí)又是環(huán)境工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課之一。它涉及面廣，發(fā)展迅速，是一門具有很強(qiáng)實(shí)驗(yàn)性和應(yīng)用性的學(xué)科。環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在理論聯(lián)系實(shí)際，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、自學(xué)能力、探究和解決問題的能力，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才方面具有重要作用?，F(xiàn)階段如何加強(qiáng)環(huán)境微生物教學(xué)，如何提高教學(xué)質(zhì)量及把握改革的方向是擺在我們面前的嚴(yán)峻問題。筆者結(jié)合我校實(shí)際及教學(xué)經(jīng)歷，對(duì)該門課程的教學(xué)改革進(jìn)行了初步設(shè)想。

二、教學(xué)過程存在的主要問題

1. 內(nèi)容抽象、不易理解。

微生物學(xué)不像其它課程那樣，其在學(xué)生頭腦中沒有直觀的印象，微生物個(gè)體比較微小，看不見摸不著，在日常生活中也沒有直觀的印象。細(xì)菌個(gè)體微小，肉眼只能看到群體的菌落特征，很難把個(gè)體拿出來在實(shí)驗(yàn)室課堂上演示，只能借助工具來觀察，操作性難度大。由于細(xì)菌個(gè)體微生物較小，用顯微鏡要放大很多倍才能看到，所以有時(shí)候很難區(qū)別一些相似的菌種(如各種霉菌)，對(duì)于辨認(rèn)其形態(tài)結(jié)構(gòu)也比較困難，不易理解。

2. 課程內(nèi)容繁瑣、知識(shí)點(diǎn)多，教學(xué)課時(shí)不足。

環(huán)境微生物學(xué)的內(nèi)容主要微生物學(xué)基本原理、微生物生態(tài)、環(huán)境工程中微生物的作用和微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)等部分組成。當(dāng)前，我國很多高校為了培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，大力壓縮基礎(chǔ)課課時(shí)，增開熱門的應(yīng)用課程。我校環(huán)境微生物總學(xué)時(shí)數(shù)56學(xué)時(shí)，其中理論學(xué)時(shí)數(shù)40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)16學(xué)時(shí)。教學(xué)內(nèi)容過于集中在微生物形態(tài)、生長(zhǎng)代謝等基礎(chǔ)內(nèi)容，使得人工生態(tài)系統(tǒng)等介紹篇幅壓縮，微生物在衛(wèi)生檢測(cè)及污染治理方面的應(yīng)用等內(nèi)容不夠?qū)W時(shí)介紹，只能一帶而過。因此要使學(xué)生對(duì)該門課有深刻理解和掌握，并能熟練地將理論應(yīng)用于實(shí)踐，按照現(xiàn)有的課時(shí)數(shù)，難度是比較大的。

3.學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，理論聯(lián)系實(shí)際能力差。

當(dāng)前，我國的中等教育正由應(yīng)試教育轉(zhuǎn)向素質(zhì)教育，但轉(zhuǎn)變過程又必須緊跟高考的指揮棒。這就造成環(huán)境工程專業(yè)的學(xué)生在接觸環(huán)境微生物學(xué)課程之前，微生物學(xué)知識(shí)非常少，有些學(xué)生高中根本就沒接觸過微生物學(xué)。而越來越激烈的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和壓力使得學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)的興趣下降，越專業(yè)越實(shí)用，則越感興趣，這樣，教與學(xué)之間的互動(dòng)顯得尤為重要。

4.實(shí)驗(yàn)室條件不足。

實(shí)驗(yàn)室條件不足是當(dāng)前存在的一個(gè)主要問題之一。目前我院環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室面積較小，微生物教學(xué)器材偏少，滅菌鍋和生物顯微鏡都只有2臺(tái)，很難滿足正常實(shí)驗(yàn)需要。

三、課程教學(xué)方法的改革和途徑

1.開好頭，激發(fā)學(xué)生的興趣。

在緒論的講授中，授課教師須講明本課程在學(xué)科領(lǐng)域中的地位，特別是在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的地位與作用，尤其是目前環(huán)境微生物學(xué)在環(huán)境保護(hù)污染治理、資源利用、友好材料、清潔生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用及研究熱點(diǎn)、難點(diǎn)，指出近期科學(xué)工作者在環(huán)境微生物學(xué)研究的貢獻(xiàn)，激發(fā)學(xué)生為科學(xué)獻(xiàn)身的精神。

2.提高教師的自身素質(zhì)，豐富教學(xué)內(nèi)容。

教師對(duì)教學(xué)的態(tài)度、業(yè)務(wù)水平、敬業(yè)精神、教學(xué)方法和手段都會(huì)影響著教學(xué)效果。一方面，教師需要不斷充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，聯(lián)系當(dāng)前社會(huì)熱點(diǎn)問題，應(yīng)用到課堂教學(xué)。例如在講病毒時(shí)，補(bǔ)充講SARS病毒、艾滋病毒及瘋牛病毒的結(jié)構(gòu)。另一方面，在學(xué)校的各項(xiàng)工作中，教學(xué)是基礎(chǔ)，科研是主導(dǎo)，任何教師決不能脫離科學(xué)研究而單純地搞教學(xué)工作。只有長(zhǎng)期參加科研實(shí)踐的教師，才能使自己講課的內(nèi)容更加具有前沿性、獨(dú)創(chuàng)性和啟發(fā)性。教師應(yīng)多參與工程實(shí)際，找到理論與實(shí)踐的結(jié)合點(diǎn)，并在教學(xué)中用工程中生動(dòng)的例子講述概念，例如在講細(xì)胞工程和微生物在環(huán)境工程中應(yīng)用時(shí)，教師結(jié)合自己的科研和工程實(shí)例進(jìn)行講解，這樣貼近實(shí)際，通俗易懂，可大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

3.運(yùn)用多媒體技術(shù)，增強(qiáng)教學(xué)效果。

多媒體技術(shù)是20世紀(jì)末發(fā)展起來的主要的電化教育手段，是未來微生物學(xué)課堂教學(xué)的主要方向。與其它生物相比，微生物有著看不見、摸不著的獨(dú)特之處。如果教學(xué)方法不好，常常會(huì)造成很多錯(cuò)覺。傳統(tǒng)的微生物教學(xué)手段可視化差，對(duì)微觀世界的動(dòng)態(tài)變化顯得無能為力，眾多的圖表、照片無法展示，缺少生動(dòng)形象的直觀教學(xué)效果，教學(xué)信息量小。而在環(huán)境微生物教學(xué)中，借助多媒體進(jìn)行教學(xué)，可以向?qū)W生們展示許多精美的微生物圖片和微生物工程應(yīng)用。例如，在講噬菌體侵染細(xì)菌時(shí)，采用多媒體技術(shù)，用動(dòng)畫描述噬菌體吸附、入侵、復(fù)制、釋放過程；在講污泥膨脹時(shí)，運(yùn)用多媒體技術(shù)，比較膨脹污泥與正常污泥的形態(tài)結(jié)構(gòu)，增加認(rèn)識(shí)；也可以通過網(wǎng)絡(luò)收集的信息，向?qū)W生們介紹微生物某方面應(yīng)用的最新進(jìn)展，激發(fā)學(xué)生們對(duì)環(huán)境微生物的興趣。

4.開展啟發(fā)式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

環(huán)境微生物學(xué)作為一門新興的邊緣學(xué)科，它的發(fā)展應(yīng)隨著生物學(xué)、微生物學(xué)及環(huán)境科學(xué)的發(fā)展而不斷呈現(xiàn)出新的內(nèi)容。以往那種以教師為中心，學(xué)生上課記筆記、考前背筆記的教學(xué)模式及學(xué)習(xí)方式已不能適應(yīng)對(duì)該學(xué)科的學(xué)習(xí)要求。教師在授課時(shí)，應(yīng)注重提高信息的密度和質(zhì)量，盡量使之圖象化、表格化，這樣可將原來多而雜的信息整理為少而精的信息，使之相互聯(lián)系緊密、主線突出、層次清晰，成為學(xué)生易懂、易記的新信息。在教學(xué)方法上，要改變單一的注入式教學(xué)方法，采取講解式、提問式、啟發(fā)式、自學(xué)式等多種多樣的教學(xué)方法。對(duì)于基礎(chǔ)性知識(shí)，以講解式為主，并在講課時(shí)啟發(fā)學(xué)生思維；課前準(zhǔn)備一些問題，講課過程中隨時(shí)向先生提問，在提高學(xué)生聽課精神的同時(shí)，激發(fā)學(xué)生思維，活躍課題氣氛；在講課過程中，經(jīng)常聯(lián)系最新研究進(jìn)展，以作業(yè)的形式，讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)了解信息，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新思想和能力，為今后的科研打下基礎(chǔ)。

5.改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在微生物理論教學(xué)中占很大比重，它可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題的能力和動(dòng)手能力。為此，要求學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)前必須預(yù)習(xí)，并寫出預(yù)習(xí)報(bào)告，上課時(shí)指導(dǎo)教師要檢查預(yù)習(xí)報(bào)告，了解預(yù)習(xí)情況，做到有的放矢，實(shí)驗(yàn)課上注意基本操作技能的訓(xùn)練，根據(jù)各實(shí)驗(yàn)的具體要求，嚴(yán)格把關(guān)，認(rèn)真指導(dǎo)。嚴(yán)格要求，規(guī)范操作，強(qiáng)化基本操作訓(xùn)練，發(fā)現(xiàn)問題，耐心引導(dǎo)，力爭(zhēng)使學(xué)生自己找出問題并加以改正；課后適當(dāng)增加開放性實(shí)驗(yàn)，通過這些措施，端正學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。規(guī)范操作，寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告，練好基本功，實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的分析與討論是很重要的內(nèi)容，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)問題和結(jié)果的分析、討論，可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，大大提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

環(huán)境微生物實(shí)驗(yàn)?zāi)壳坝?6學(xué)時(shí)，歸并到環(huán)境工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)A中，由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)條件的限制，我們目前只安排了培養(yǎng)基的配制與滅菌、細(xì)菌的分離與無菌操作技術(shù)、光學(xué)顯微鏡的使用、細(xì)菌形態(tài)觀察和細(xì)菌數(shù)量的測(cè)定五個(gè)實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)前后關(guān)聯(lián)，連續(xù)性強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)安排上盡量依據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有條件，少量多次安排實(shí)驗(yàn)。在目前操作性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們計(jì)劃開出環(huán)境工程專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)，計(jì)劃學(xué)時(shí)10學(xué)時(shí)，擬利用現(xiàn)有氧化溝設(shè)備對(duì)污水生物降解，綜合環(huán)境微生物、環(huán)境監(jiān)測(cè)和水污染控制工程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。形式安排上，采用開放實(shí)驗(yàn)形式，該實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間較長(zhǎng)，于是實(shí)驗(yàn)室全天對(duì)學(xué)生開放，學(xué)生們都是自己安排時(shí)間，在課余時(shí)間來實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師隨時(shí)進(jìn)行指導(dǎo)。通過“綜合大實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生不僅可以掌握各個(gè)實(shí)驗(yàn)的方法，也鞏固了以前所學(xué)的基本操作技術(shù)，更重要的是提高了學(xué)生的主動(dòng)性、自覺性和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，把所學(xué)各門知識(shí)系統(tǒng)地貫穿起來用于實(shí)際工作中。

四、結(jié)語

環(huán)境微生物學(xué)在環(huán)境工程領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)其教學(xué)的改革也是一個(gè)長(zhǎng)期的、艱巨的任務(wù)。而社會(huì)對(duì)人才的要求越來越注重獨(dú)立工作能力、綜合能力以及創(chuàng)新精神，因此，環(huán)境微生物教學(xué)必須按照這一要求，不斷尋找適合的內(nèi)容，培養(yǎng)出綜合型、設(shè)計(jì)型、高素質(zhì)的人才，實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革的目標(biāo)。

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基金項(xiàng)目：鄭州輕工業(yè)學(xué)院教學(xué)改革項(xiàng)目資助