醫(yī)學(xué)院校《環(huán)境微生物學(xué)》課程建設(shè)和教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

摘 要： 醫(yī)學(xué)院校的環(huán)境科學(xué)專業(yè)不同于綜合院校的環(huán)境科學(xué)專業(yè)，《環(huán)境微生物學(xué)》課程內(nèi)容要適當(dāng)增加醫(yī)學(xué)背景知識， 體現(xiàn)學(xué)校的“環(huán)境科學(xué)”專業(yè)特色。《環(huán)境微生物學(xué)》是環(huán)境科學(xué)中的一門專業(yè)基礎(chǔ)課， 本文作者通過多年的《環(huán)境工程微生物學(xué)》課程的一線教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出提高課堂教學(xué)效果的幾點(diǎn)心得，從《環(huán)境微生物學(xué)》課程的特點(diǎn)、教學(xué)方法和手段等幾個方面， 對《環(huán)境微生物學(xué)》理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了改革的探索， 具體介紹了《環(huán)境微生物學(xué)》教改中的一些想法。

關(guān)鍵詞： 醫(yī)學(xué)院校 《環(huán)境微生物學(xué)》課程 教學(xué)改革

《環(huán)境微生物學(xué)》是環(huán)境科學(xué)和微生物學(xué)的交叉學(xué)科，隨著全人類對環(huán)境保護(hù)的廣泛重視，微生物學(xué)的研究內(nèi)容和方法在環(huán)保領(lǐng)域的不斷滲透，微生物在環(huán)境污染和監(jiān)測方面已凸顯出它的巨大作用。在環(huán)境保護(hù)工作中我們急需培養(yǎng)一批具有扎實(shí)微生物知識的人才，不僅熟知生物處理法處理污染物的原理，而且能夠開發(fā)利用新的微生物資源，與時俱進(jìn)地解決環(huán)境問題，為人類可持續(xù)發(fā)展作貢獻(xiàn)，這就對環(huán)境微生物教學(xué)提出更高的要求。

《環(huán)境微生物學(xué)》課程的特點(diǎn)是內(nèi)容瑣碎繁雜，感性認(rèn)識差，需記憶的知識點(diǎn)較多，學(xué)生在對課程深入學(xué)習(xí)的過程中興趣逐漸降低，往往達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果。傳統(tǒng)的教學(xué)中往往存在一些問題：在教學(xué)體系上，重理論、輕實(shí)踐，重課堂、輕實(shí)驗(yàn)；在教學(xué)方法上，滿堂灌，忽視了學(xué)生獨(dú)立思考能力，忽視了學(xué)生動手能力、創(chuàng)造和開拓能力的培養(yǎng)；在考試方法上，單一化，多采用筆試，影響了學(xué)生能力全面的提高。如何提高學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)積極性、興趣性從而提高課堂教學(xué)質(zhì)量，已是擺在我們每個《環(huán)境微生物學(xué)》教師面前必須面對的問題［１］。

1.突出《環(huán)境微生物》學(xué)課程的特色與重點(diǎn)，避免不必要的重復(fù)

醫(yī)學(xué)院校的環(huán)境科學(xué)專業(yè)不同于綜合院校的環(huán)境科學(xué)專業(yè)，在《環(huán)境微生物學(xué)》課程內(nèi)容要適當(dāng)增加醫(yī)學(xué)背景知識，體現(xiàn)學(xué)校的“環(huán)境科學(xué)”專業(yè)特色，增加“醫(yī)院環(huán)境”內(nèi)容，以適合醫(yī)學(xué)院校內(nèi)環(huán)境類專業(yè)學(xué)生使用。醫(yī)院環(huán)境問題是非醫(yī)學(xué)院校的環(huán)境專業(yè)的弱項(xiàng)，醫(yī)學(xué)院校辦環(huán)境專業(yè)可以充分發(fā)揮醫(yī)學(xué)特色，結(jié)合“環(huán)境微生物學(xué)”特點(diǎn)解決醫(yī)院環(huán)境問題，使醫(yī)學(xué)和環(huán)境科學(xué)很好地交叉;同時，可以增加學(xué)校新專業(yè)特色和增加學(xué)生就業(yè)渠道。《環(huán)境微生物學(xué)》教學(xué)大綱的內(nèi)容增加“醫(yī)學(xué)環(huán)境微生物治理”、“耐藥性菌株”等相關(guān)主題。編寫相關(guān)的講義，內(nèi)容增加：①醫(yī)院廢水微生物處理技術(shù)；②抗輻射和有機(jī)污染物的微生物功能基因組研究；③細(xì)菌耐藥性對醫(yī)院廢水的生物治理的影響；④將當(dāng)前社會熱點(diǎn)問題與課堂講授內(nèi)容相聯(lián)系，應(yīng)用到課堂教學(xué)。例如在講病毒繁殖過程時，除了講解教材中所列舉的大腸桿菌T4繁殖過程外，同時補(bǔ)充講解SARS、AIDS及H1N1病毒的結(jié)構(gòu)，繁殖過程及人們在日常生活應(yīng)如何防范該類致病性病毒。將這些例子以科普形式介紹給學(xué)生，既活躍了課堂氣氛，又拓寬了學(xué)生的知識面，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)了學(xué)生對科學(xué)研究的奉獻(xiàn)精神［2］。

《環(huán)境微生物學(xué)》與很多課程有著密切的聯(lián)系，如生物化學(xué)、生物學(xué)、遺傳學(xué)、生理學(xué)等課程相互滲透、相互聯(lián)系。這些課程在授課時間安排上有前有后，如何避免與先上的課程某些內(nèi)容重復(fù)，又為后續(xù)課程留有余地，突出本學(xué)科的特有內(nèi)容，這就需要優(yōu)化理論授課內(nèi)容，確定一些不屬于本門課程的必要內(nèi)容，在講授中少講或不講;同時，要注意經(jīng)常與其他相關(guān)課程的教師相互交流，傾聽學(xué)生的反映，對涉及到前面課程已學(xué)過的內(nèi)容，在必要的情況下，教師僅作重點(diǎn)提示，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)回顧，上課時以重點(diǎn)提問的形式，完成這部分的教學(xué)內(nèi)容;對平行授課的課程內(nèi)容，則與授課教師相互商定，力求使課程之間在內(nèi)容授課中相互促進(jìn)、相互協(xié)調(diào)，避免重復(fù)講授［3］。如：“微生物的營養(yǎng)”一章中的微生物細(xì)胞成分，在生物學(xué)、生物化學(xué)的課程中作了詳細(xì)介紹，我們只是要求學(xué)生回顧已學(xué)的知識，本課程不必講授；在能量代謝中，生物化學(xué)課程詳述了糖酵解途徑和三羧酸循環(huán)，本課程只講丙酮酸以后的幾個不同發(fā)酵途徑，如乙醇發(fā)酵、乳酸發(fā)酵、丁酸發(fā)酵、檸檬酸發(fā)酵、醋酸發(fā)酵等，以及不同菌群特殊的電子傳遞途徑及其呼吸類型；“微生物遺傳”一章，重點(diǎn)講述“微生物菌種選育”，避免與遺傳學(xué)重復(fù)。

2.注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力

《環(huán)境微生物學(xué)》具有極強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，《環(huán)境微生物學(xué)》實(shí)驗(yàn)是加深學(xué)生對理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)思維和動手能力的一個重要途徑［4］。在教學(xué)計(jì)劃中要保證40%的實(shí)踐教學(xué)時間，更要保證實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量和效果。要加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的“實(shí)踐性”，即以學(xué)生為主，著重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)造精神，充分調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性，增加學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的興趣［5］。針對實(shí)踐教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，我們增開新的探索性、創(chuàng)新性和綜合性實(shí)驗(yàn)，以增強(qiáng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性和學(xué)生主動參與的熱情，突出實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性和技能性，對原有實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了有效的改革和研究，經(jīng)過三年來的實(shí)踐證明，取得了很好的教學(xué)效果。

2.1讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作。《環(huán)境微生物學(xué)》實(shí)驗(yàn)對象需要活的、新鮮材料，因此大部分環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)材料都要提前一定時間做準(zhǔn)備。由于學(xué)生實(shí)驗(yàn)時間有限，過去這些實(shí)驗(yàn)材料多半都是由實(shí)驗(yàn)教師準(zhǔn)備［6］。為了解決這方面問題，我們根據(jù)實(shí)際情況，盡量把有些實(shí)驗(yàn)材料提前讓學(xué)生自己準(zhǔn)備，如培養(yǎng)基配制、細(xì)菌培養(yǎng)，使學(xué)生較為完整地進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)操作，從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。

2.2增加設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。醫(yī)學(xué)院校的環(huán)境科學(xué)專業(yè)不同于綜合院校，在《環(huán)境微生物學(xué)》的課程內(nèi)容要適當(dāng)增加醫(yī)學(xué)背景知識，體現(xiàn)學(xué)校的“環(huán)境科學(xué)”專業(yè)特色，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上擬增加“醫(yī)學(xué)環(huán)境微生物的監(jiān)測”和“醫(yī)院環(huán)境污染物生物治理”。

以往我們的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大都是為了加深對《環(huán)境微生物學(xué)》基本理論的理解，增強(qiáng)對各類微生物的感性認(rèn)識而設(shè)計(jì)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，各個實(shí)驗(yàn)之間缺乏有機(jī)聯(lián)系，而且全部的實(shí)驗(yàn)材料都是由教師預(yù)備的，學(xué)生往往印象不深，做完就忘。變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性與驗(yàn)證性相結(jié)合，增加了系統(tǒng)性和學(xué)生的動手機(jī)會［7］。例如“從土壤中分離并初步鑒定芽胞桿菌”的設(shè)計(jì)性題目，就是把培養(yǎng)基的配制與滅菌、純種分離與接種技術(shù)、細(xì)菌的形態(tài)觀察、細(xì)菌的特殊染色法、細(xì)菌大小測定與計(jì)數(shù)、細(xì)菌生理生化實(shí)驗(yàn)等，幾個獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)組合在一起，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力、科研能力，又為他們今后從事微生物工作或?qū)W習(xí)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.3增加實(shí)踐結(jié)合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。將過去的一些傳統(tǒng)型實(shí)驗(yàn)融入新的綜合實(shí)驗(yàn)中，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)緊跟科學(xué)技術(shù)的前列，讓學(xué)生盡快地接觸到當(dāng)今的先進(jìn)技術(shù)，很大地激發(fā)了他們對實(shí)驗(yàn)探索的主動參與。如在做“發(fā)酵酸奶的制作”實(shí)驗(yàn)時，我們就設(shè)計(jì)了用奶粉和購買的酸奶作為菌株自己發(fā)酵酸奶。這樣就培養(yǎng)了學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)的興趣，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)得到了滿意的效果。

2.4實(shí)驗(yàn)考核。實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時，教師要對每個學(xué)生進(jìn)行考核，考核成績占實(shí)驗(yàn)總成績的20%，實(shí)驗(yàn)課程的考核分兩部分：（1）平時考核：主要考查學(xué)生到課情況、實(shí)驗(yàn)完成后實(shí)驗(yàn)室的整潔衛(wèi)生、預(yù)習(xí)考察、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等六項(xiàng)。（2）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)考核：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)原理、步驟、實(shí)驗(yàn)分析共四項(xiàng)。這部分考核是我們針對本專業(yè)的特點(diǎn)，適應(yīng)人才培養(yǎng)要求，新增加的改革性環(huán)節(jié)，由學(xué)生利用課外時間查閱資料以書面形式完成。在實(shí)驗(yàn)課結(jié)束后一周內(nèi)交回教師評閱。考核內(nèi)容包括接種和制片技術(shù)、顯微鏡技術(shù)、微生物培養(yǎng)和分離技術(shù)、微生物計(jì)數(shù)方法、培養(yǎng)基的配制與滅菌技術(shù)等，教師對這些內(nèi)容編號，讓學(xué)生抽簽進(jìn)行單人考核。考核形式以動手操作為主，口試為輔。口試內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)原理、試劑的用途、注意事項(xiàng)、結(jié)果分析等。通過考核，一方面反映了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)技能掌握的熟練程度，對實(shí)驗(yàn)原理的理解程度，以及分析問題和解決問題的能力，另一方面教師可從中發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，并提出改進(jìn)方法。

3.探索新的教學(xué)模式

3.1課堂教學(xué)的改進(jìn)。教師要改革灌輸式、填鴨式和滿堂灌等過于偏重講授的教學(xué)方法，要積極實(shí)踐啟發(fā)式、討論式、研究式等生動活潑的教學(xué)方法。但是微生物學(xué)與數(shù)理化等學(xué)科不同，是以描述為主的學(xué)科，不能以公式進(jìn)行推導(dǎo)，也無法把所有的內(nèi)容都用于啟發(fā)式、討論式、研究式等教學(xué)中。課堂上大部分時間教師還是忙于講授、板書，學(xué)生還是忙于記筆記。如果碰到一些概念，教師還得寫到黑板上或慢慢地念幾遍，學(xué)生才能完整地記下來。如何改變這種教與學(xué)的弊病呢？我們認(rèn)為，除了課本以外，教師還應(yīng)該為學(xué)生提供一本教學(xué)提綱，教學(xué)提綱記有教師要板書、要講述的主要內(nèi)容與一些思考題。學(xué)生有了提綱后不必忙于記筆記，教師的講課速度可以加快，每堂課所講的內(nèi)容也比以前大大增加。而且學(xué)生從忙于記筆記當(dāng)中解放出來后，就有時間進(jìn)行思考，進(jìn)而提出問題，活躍課堂氣氛，這樣能夠有效地提高學(xué)生的聽課效率，以及分析問題、解決問題的能力。

3.2提倡形象化教學(xué)。由于微生物體型微小、結(jié)構(gòu)簡單，學(xué)生對它們的認(rèn)識遠(yuǎn)不如動物和植物，這使得《環(huán)境微生物學(xué)》的教學(xué)變得抽象、難以理解。因此，教師必須加強(qiáng)形象教學(xué)。形象教學(xué)對增強(qiáng)學(xué)生想象力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣無疑將起到十分重要的作用。如組織學(xué)生觀看錄像進(jìn)行直觀教學(xué)（微生物的特點(diǎn)），采用多媒體課件輔助教學(xué)。形象教學(xué)單靠幻燈和投影是不夠的，必須開發(fā)出與教材配套的教學(xué)軟件，如菌體形態(tài)與生存環(huán)境的模型，菌體結(jié)構(gòu)分部演示，代謝途徑、作用機(jī)理演示說明，等等［3］。這樣，有助于學(xué)生理解和接受，提高講課效率，改善教學(xué)效果，同時還能夠提高學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性。

3.3多媒體課程資料的獲取和多媒體資料庫的建立。《環(huán)境微生物學(xué)》課程常涉及一些抽象的、描述性的內(nèi)容，按傳統(tǒng)的口頭講述加板書的方式進(jìn)行授課，學(xué)生不易直觀理解和接受，對于一些抽象的理論、概念，學(xué)生聽過之后很難做到心中有數(shù)，并且學(xué)生的注意力很難集中。采用多媒體教學(xué)可避免以上弊端，教師在課前做好講授的課件，把課程要點(diǎn)、難點(diǎn)、思路、授課過程設(shè)計(jì)好。通過收集、整理、制作獲取大量課程相關(guān)的圖片，參考國內(nèi)外一些優(yōu)秀教材的多媒體內(nèi)容，通過閱讀、整理歸納，不斷提高和創(chuàng)新改進(jìn)，形成了一個體系完整、結(jié)構(gòu)簡明、重點(diǎn)突出、內(nèi)容先進(jìn)、形象化、具體化的多媒體腳本。目的是把優(yōu)美逼真和動感的畫面及清晰的、環(huán)環(huán)相扣的圖表和文本，展示給學(xué)生，使課程教學(xué)更加形象、生動。對這些資料進(jìn)行歸納和整理，建立一個《環(huán)境微生物學(xué)》教學(xué)的多媒體庫。采用多媒體教學(xué)，可以把實(shí)驗(yàn)儀器、課本、教材、實(shí)物等各種可利用的教學(xué)資源綜合運(yùn)用起來，使抽象的微生物知識和某些抽象的過程變得具體化、形象化，易于學(xué)生理解和接受。特別是某些描述微生物形態(tài)的圖片，清晰度很高，視頻效果好，甚至比在實(shí)驗(yàn)室顯微鏡下觀察到的效果要形象逼真得多，使課堂教學(xué)形象化，有助于學(xué)生理解和接受，提高講課效率。教學(xué)過程變得形象生動，教師教得輕松，學(xué)生聽得明白，收到了事半功倍的效果。

4.結(jié)語

《環(huán)境微生物學(xué)》課程的教學(xué)改革是一項(xiàng)探索性的工作，教學(xué)改革的核心問題，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力一直是我們研究的重點(diǎn)。它涉及到教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，教學(xué)方法的改進(jìn)，專業(yè)的設(shè)置和儀器設(shè)備的更新，以及當(dāng)前教學(xué)改革的需要。社會對人才越來越注重獨(dú)立工作能力、綜合能力與創(chuàng)新精神，《環(huán)境微生物學(xué)》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)。這不僅需要教師精力和時間的投入，學(xué)生的積極響應(yīng)，而且需要教與學(xué)環(huán)境條件的改善，有關(guān)管理部門的重視支持。教改的探索是無止境的，時代的發(fā)展不斷對教學(xué)改革提出新的要求，我們深感責(zé)任的重大。

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基金項(xiàng)目：溫州醫(yī)學(xué)院教學(xué)改革課題項(xiàng)目“醫(yī)學(xué)院校環(huán)境科學(xué)專業(yè)《環(huán)境微生物學(xué)》課程建設(shè)”。項(xiàng)目編號：wyj09010