工科院校環(huán)境工程微生物學(xué)實驗教學(xué)改革初探

郭紅玲

摘 要：環(huán)境工程微生物學(xué)實驗課是高校環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課，本文分析了目前工科院校環(huán)境工程微生物學(xué)實驗課教學(xué)現(xiàn)狀和問題，從實驗教學(xué)方法和手段、內(nèi)容、考核方式等方面進行闡述，對環(huán)境工程微生物學(xué)實驗課進行教學(xué)改革初探，為本課程教學(xué)改革提供一定的理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程微生物學(xué)實驗;實驗教學(xué);教學(xué)改革

環(huán)境工程微生物學(xué)作為一門邊緣學(xué)科，由于在消除環(huán)境污染中起到重要的作用而受到很大重視。該課程具有很強的實踐性，只有將理論與實踐緊密結(jié)合，同時輔助開設(shè)大量的實驗課才能很好的掌握該課程。環(huán)境工程微生物學(xué)實驗是環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境監(jiān)測及環(huán)境生態(tài)專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)實驗課，以普通微生物學(xué)為基礎(chǔ)，研究微生物的一般規(guī)律，微生物與環(huán)境間的相互作用、微生物活動對環(huán)境產(chǎn)生的影響以及在環(huán)境污染控制工程中有關(guān)的微生物學(xué)原理[1]。環(huán)境工程微生物學(xué)實驗?zāi)芗由顚W(xué)生對環(huán)境工程微生物學(xué)理論理解，培養(yǎng)學(xué)生的基本實驗操作技能、思維能力、動手能力、實驗習(xí)慣、基本實踐能力，對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和今后從事環(huán)境工作研究具有重要意義。然而很多工科大學(xué)由于實驗條件或經(jīng)費等方面的原因，不注重實驗課程的開設(shè)，不利于學(xué)生實踐能力的提高，因而有必要進行教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變。

1 教學(xué)的現(xiàn)狀和問題

隨著高等教育改革的深入，環(huán)境工程微生物學(xué)實驗教學(xué)改革取得一定的成效，但從總體情況來看，目前在教學(xué)實踐中仍有許多不足之處。

1.1 實驗教學(xué)方法更新緩慢

高校教學(xué)在課程設(shè)置上存在重理論輕實踐的思想觀念，而且實驗教學(xué)大多依附理論教學(xué)，因而傳統(tǒng)的實驗課程教學(xué)不受重視。實驗課教師沒有充分利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)輔助實驗教學(xué)，不利于學(xué)生對實驗的理解和把握。

1.2 實驗教學(xué)缺少創(chuàng)新性

目前國內(nèi)的大部分工科院校的環(huán)境工程微生物學(xué)實驗缺乏系統(tǒng)的實驗教學(xué)體系，缺乏綜合性、設(shè)計型實驗，缺少與本學(xué)科發(fā)展前沿的聯(lián)系，因而實驗效果很難提高。

1.3 教學(xué)內(nèi)容更新緩慢

由于實驗教學(xué)內(nèi)容與前沿的技術(shù)相結(jié)合較少，很多時候不能將最新的原理、技術(shù)和方法引入實驗教學(xué)，因而學(xué)生不能掌握最新的技術(shù)和手段。同時，實驗內(nèi)容和實驗方法與社會實際和生產(chǎn)科研實際結(jié)合不緊密，不能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

1.4 考核形式單一

目前實驗課程考試只注重實驗報告寫作的過程和實驗結(jié)果，對于學(xué)生實驗過程不能很好的掌握和考評。這種考核方式很多時候挫傷了學(xué)生動手操作實驗的積極性，養(yǎng)成抄襲實驗結(jié)果的不良習(xí)慣。

2 環(huán)境工程微生物學(xué)實驗教學(xué)改革探討

2.1 加強實驗示范教學(xué)

目前，學(xué)生對微生物學(xué)實驗接觸很少，很多時候存在重理論輕實踐的觀念，實驗課前很少預(yù)習(xí)，甚至不預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容，在實驗過程中按照教師的示范來做實驗，不能夠很好的掌握實驗?zāi)康摹⒃?、基本要求、操作步驟及注意事項等，很多時候?qū)W生在實驗過程中知其然不知其所以然，造成實驗失敗。

環(huán)境工程微生物學(xué)的理論與實踐通過實驗教學(xué)加以融合，教師的實驗示范能夠使學(xué)生直觀看清實驗的具體操作動作、實驗現(xiàn)象及變化過程，教師在實驗示范中的言行舉止都會成為學(xué)生學(xué)習(xí)操作的榜樣與依據(jù)，與學(xué)生實驗技能能否提高息息相關(guān)，教師實驗示范的好壞是決定實驗教學(xué)質(zhì)量的一個關(guān)鍵因素。因而，充分利用多媒體技術(shù)可以加強實驗課程平臺建設(shè)，提高教學(xué)示范的可見性[2]。通過多媒體技術(shù)將教師的實驗示范錄像播放給學(xué)生，可以使學(xué)生看清實驗操作，掌握實驗過程中的細(xì)節(jié)，規(guī)范實驗操作，使學(xué)生快速掌握所需技能，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

2.2 開展研究性教學(xué)

2010年5月正式出臺的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》文本中，提出要倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式教學(xué)，幫助學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)[3]。在傳統(tǒng)教育中，以教師、課堂和教材為中心的單向程式的教學(xué)方式壓抑了學(xué)生的想象力、積極性、主動性學(xué)習(xí)的意識，如何轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)模式及學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，提高教學(xué)效果，就要求教師改進教學(xué)手段，開展研究性教學(xué)，真正實現(xiàn)教師和學(xué)生共同探究知識。將學(xué)生探究實踐知識的過程引入并結(jié)合實驗教學(xué)過程，培養(yǎng)學(xué)生的探索知識的興趣及獨立思考的能力。

諾貝爾化學(xué)獎獲得者李遠(yuǎn)哲曾說：“一個學(xué)生在學(xué)校受教育，做習(xí)題，上課，而沒有時間深深思考的話，三五年過去了，畢業(yè)的時候，只不過像是機械加工廠里加工出來的人[4]?！毖芯啃詫W(xué)習(xí)以學(xué)生為中心，強調(diào)問題導(dǎo)向及主動學(xué)習(xí)。人本主義心理學(xué)代表人物之一羅杰斯將其“病人為中心”的治療理論應(yīng)用到教育領(lǐng)域，導(dǎo)致了“學(xué)生為中心”的教學(xué)理論的產(chǎn)生[5]。學(xué)生的主動思考，是發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性潛能的具體體現(xiàn)。教師的職責(zé)是傳道授業(yè)解惑，而學(xué)生就要求學(xué)會悟道。在實驗過程中應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生，“為什么要這樣做實驗？每一個實驗步驟的目的是什么？實驗條件改變了，結(jié)果會有怎樣的改變？為什么會這樣？在日常生活中有沒有觀察到類似的現(xiàn)象？發(fā)生此類現(xiàn)象的環(huán)境條件如何？”在學(xué)生思考和實驗的過程中提高學(xué)生的思考和表達(dá)能力，充分利用所學(xué)知識解決實際問題，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度以及創(chuàng)新精神。研究性教學(xué)要求學(xué)生不僅要學(xué)會研究的方法和專業(yè)知識，更要培養(yǎng)學(xué)生的做科學(xué)研究的思維。因而就要求教師在傳授專業(yè)知識的過程中，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的思考和思維方式。

2.3 改革實驗內(nèi)容

根據(jù)環(huán)境工程微生物學(xué)生實驗內(nèi)容，通過教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，做出調(diào)整和完善。針對基礎(chǔ)性實驗，主要要求學(xué)生掌握實驗的基本原理，基本內(nèi)容，規(guī)范基本操作技術(shù)。比如光學(xué)顯微鏡的操作及細(xì)菌、放線菌和藍(lán)細(xì)菌個體形態(tài)的觀察實驗。針對綜合型實驗，更能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。華北水利水電大學(xué)學(xué)生每年可以申報創(chuàng)新計劃項目，可以參與教師科研活動，讓更多的學(xué)生經(jīng)歷理論-實驗-實踐的過程。如“鄭州市農(nóng)用地畜禽污染物調(diào)查及環(huán)境風(fēng)險評價”、“中度嗜鹽菌Halomonas sp. STSY-3的耐鹽特性研究”、“黃河酚污染物生物降解動力學(xué)特征研究”、“酚類在黃河底質(zhì)中的生物降解性模型研究”等。組織學(xué)生從污水處理廠附近水體和土壤篩選重金屬降解菌，對篩選出的菌種進行鑒定、馴化和應(yīng)用研究，通過教會學(xué)生查找文獻，師生間的討論，逐步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和科研興趣，提高了學(xué)生綜合運用微生物理論知識的能力，在鍛煉學(xué)生操作技能的同時，幫助學(xué)生更深入的了解本學(xué)科的研究現(xiàn)狀。

2.4 改革考核方式方法

傳統(tǒng)上，理論課程是主流，實踐環(huán)節(jié)是非主流。由于人們總是由主次權(quán)衡輕重，因而即使強調(diào)實踐環(huán)節(jié)的重要也不過是次等的重要[6]。環(huán)境工程微生物學(xué)實驗課依附于理論課，考核相對簡單，學(xué)生對實驗的重視程度不夠，熱情不高。如何綜合考量學(xué)生的實驗操作技能，對知識的掌握程度，實驗過程中出現(xiàn)特殊現(xiàn)象的探究都值得思考，這些都要求我們制定一套相對穩(wěn)定的考核辦法。特別是針對綜合性實驗、設(shè)計性實驗和研究性實驗的實驗報告的內(nèi)容、實驗操作的規(guī)范性、實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性、實驗中出現(xiàn)特殊情況的處理、實驗衛(wèi)生等方面綜合考評，考評采用論文答辯的方式進行，由于實驗過程中遇見的問題和結(jié)果都不同，所以答辯過程中可以就本次實驗進行相互的討論和學(xué)習(xí)，擴展知識面的同時，也給學(xué)生提供一個展現(xiàn)自我的平臺，為今后的科研和工作打下基礎(chǔ)，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)?？己私Y(jié)果乘以30%納入最后的總成績（考試60%，平時作業(yè)課堂10%，實驗考核30%）。

3 總結(jié)

本文對環(huán)境工程微生物學(xué)實驗教學(xué)的不足之處進行了分析，并提出加強實驗示范教學(xué)和開展研究性教學(xué)的必要性，對實驗內(nèi)容的改革和考核方式方法的改革展開了探討，環(huán)境工程微生物學(xué)實驗教學(xué)改革是一個長期的過程，需要進行不斷地嘗試和探索，在改革的過程中不斷的完善和提高。

參考文獻：

[1]周群英，高廷耀.環(huán)境工程微生物學(xué)[M].第2版.北京：高等教育出版社，2002.

[2]洪煒寧，錢良存，郭守月，等.農(nóng)業(yè)院校大學(xué)物理實驗教學(xué)改革與實踐[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2011（4）：62-63.

[3]教育部.國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）.2010-5.

[4]楊建鄴，楊振寧傳[M].北京：生活·讀書·新知三聯(lián)書店，2011.407.

[5][德]韋納特主編.人的發(fā)展[M].易進，等譯.重慶：西南師范大學(xué)出版社，2011.178.

[6]王沛民，顧建民，劉偉民.工程教育基礎(chǔ)——工程教育理念和實踐的研究[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，1994.302.

基金項目：

華北水利水電大學(xué)2014年度校級思想政治工作研究課題“基于多種有效載體協(xié)同育人新路徑研究”。