摘 要: 環境生物學是環境科學專業的專業必修課,為了提高該課程的教學質量,本文作者結合教學實踐,從教學內容、教學方法、實驗項目等方面的優化進行了探討,以期達到改善教學效果的目的。
關鍵詞: 環境生物學 教學 優化
環境生物學是研究生物系統與人為環境相互關系的科學,其理論對象和技術目標是闡述污染狀況下的生命科學規律,維護人體健康及生態安全[1]。由于生命科學理論與技術的飛速發展,人們密切關注生命質量與環境質量之間的內在關系,環境生物學的任務及其吸引力已經在主流科技中居于醒目的位置。環境生物學是我校環境科學專業的專業必修課程之一,通過課程教學,學生能夠以理論聯系實際,應用生物學知識分析環境問題,在掌握基本原理的基礎上,具備一定的專業思想。為了能在有限的時間范圍內提高課程的教學質量,培養學生主動獲得知識的能力和解決生產實際問題的能力,筆者從以下幾方面進行了探索:
1.優化教學內容,提高教學效率
在整個課程體系中,每門課程都不同程度地對其他課程起基礎、延伸、擴大、融合、激活的作用。課程體系的整體目標要達到最佳狀態,就要將其分解成若干具體課程目標,相互配合和協調發展,因此,教材在課程目標的實現中就起著非常重要的作用。筆者根據人才培養方案和教學大綱選用了高等教育出版社“面向21世紀課程教材”系列孔繁翔主編的《環境生物學》。在教學過程中發現環境生物學中部分教學內容跟環境專業的必修課如環境毒理學、環境微生物學、生態學、環境監測等出現了交叉和重疊。因此,應根據環境生物學在課程體系中的地位對教學內容進行遴選,保證教學內容完整性的同時,避免重復教學。在每堂課中根據該課程的教學目的和培養目標,遵循“少而精”原則,突出重點難點,使學生在對重點難點知識掌握的前提下做到“以點帶面”。
為了激發學生的學習興趣,培養專業興趣,筆者在教學過程中引入反映本學科研究進展的科技和新工藝,引導學生關注全球發生的各種環境問題,包括污染和生態破壞,比如討論美伊戰爭給全球造成哪些生態破壞,三峽工程對我國西南地區氣候是否存在一定的影響等,變注入式學習為學生主動參與的互動式學習[2]。筆者還結合科技前沿,把學生可接受的和可簡化為學生接受的科技前沿信息貫穿到基礎知識的教學中,比如在講解生物監測內容時,引入紫露草(鴨拓草)環境監測報道;在講解活性污泥的微生物組成時,引入最新的馴化微生物種類及生物技術在環境污染防治中的應用的講解等。
2.優化教學方法,提高教學效果
教學方法是實現教學目的和教學任務的有效保證,教學方法適當與否,直接關系到教學效果的好壞,決定教學的成敗。在環境生物學的教學中采用課堂提問、多媒體演示等多種教學方法,能夠活躍課堂氣氛,加強學生理解知識的能力。
課堂上進行提問與回答是教與學之間溝通的有效方式,更是師生之間思維碰撞、教學相長的一種有效途徑。教師預先設計好一些問題,學生通過獨立思考,自己總結出相應的觀點和結論,教師再對這些觀點加以評價和引導,可以培養學生發現問題、思考問題和解決問題的能力,同時能營造出生動活潑、充滿生氣的課堂氣氛。另外,講授新課之前以提問的形式回顧前次課的重點內容,讓學生自主回答,如果學生對問題把握不好,則讓其他同學加以補充或糾正,這樣就能使學生集中注意力,在課下學生也會主動地進行復習及預習,既能培養學生學習的熱情,也能使學生充分發揮學習的主觀能動性,獲取良好的教學效果。
環境生物學中的有些概念或理論過于抽象,采用傳統方式講授既乏味又難以理解。現代多媒體技術可以以聲圖并茂的信息傳播方式,將各種文本、圖形、圖像、動畫、視頻、音頻信息自由表達,不僅能擴大教學內容的信息量,而且能極大地克服書本知識的教條與乏味,可以大大提高學生對課堂教學的學習興趣,并對過于抽象的知識有一個直觀的認識。如在講到大氣污染的植物監測方法時,可以給出案例:某化工廠一定范圍內植物受害情況說明,要求學生根據受害癥狀結合課本中講到的有害氣體對植物傷害的典型癥狀推斷該化工廠排放的氣體污染物主要是什么。這樣的案例分析既能幫助學生復習理論知識,也能訓練學生活學活用的能力。在講到環境污染物微生物處理方法及其工藝流程時,以動畫的形式加以演示,能夠讓學生有感性的認識。另外“水俁病”、“骨痛病”的視頻播放更能讓學生認識到環境污染的破壞性及對人類的傷害,對培養學生的專業情操、引發投身環境保護的激情、把握環境問題的原理都是收效顯著的。
在教學過程中,教師要重視信息反饋,虛心聽取學生意見,不斷改進和調整實施教學方案,使其更加完善,這樣才能第一手掌握學生對當前的教學模式的反映情況:評價如何,效果如何,學生有什么想法、要求和建議等。每次課后,教師都和不同學習層次的學生交流,通過他們的反饋信息來完善教學模式,這樣便能快速提高教學效果。
3.優化實驗項目,強化實踐教學
環境生物學是一門實驗性學科,只有不斷地開發新技術、新實驗,才能完成其教學任務。對于學生來說,不僅要很好地掌握環境生物學的基本知識和基本理論,而且要具備較強的實踐技能。實踐教學的目的不僅僅是鞏固課堂上所學的理論知識,更重要的是培養學生的實際操作能力,提高學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。目前,國內多數高校環境生物學實驗課程設置都存在相似的弊端,如實驗教學均為驗證型實驗,缺少綜合性、設計性、創新性,現代新技術方法的應用及模擬科研訓練也較匱乏[3]。鑒于此,我們對環境生物學實驗課程進行了改革,精選重組驗證性實驗,增強綜合性實驗和設計性實驗,力求在培養學生動手能力的同時,培養其獨立思考及綜合分析能力、科學思維能力和創新意識,全面提高學生的綜合素質,實現教學培養目標。例如,首先通過藻類的培養和計數實驗,讓學生掌握藻類的培養技術、血球計數板的計數法;接著,讓學生自行設計實驗方案,做藻類毒理試驗,熟悉毒性試驗的一般程序;同時,還可做藻類體內過氧化物酶對有機污染物的響應等一系列實驗。通過一系列連貫性的實驗讓學生明白科研工作的基本思路和科學的嚴謹性,在很大程度上提高學生實驗的積極性,為學生將來從事科研工作和學習打下堅實基礎。
4.結語
隨著現代技術的發展,環境生物學發展迅速。為了適應現代教學的要求,教師應不斷吸收環境科學領域的最新研究成果,及時更新自身知識,不斷提高教學能力,并不斷完善教學內容,改革教學手段和教學方法等,以不斷提高該課程的教學質量,為國家培養更多高素質的21世紀環境科學類專業人才。
參考文獻:
[1]孔繁翔,尹大強,嚴國安.環境生物學[M].北京:高等教育出版社,2000.
[2]胡超.“環境生物學”理論課程教學的改革與實踐[J].孝感學院學報,2007,(6):95-97.
[3]孫慧群,徐志兵.環境生物學實驗課課程的設置[J].安慶師范學院學報(自然科學版),2006,12(2):110-112.