王 歡 薛 健 尹 銳 徐濟責
(吉林農業科技學院生物工程學院,吉林 吉林 132101)
高職高專環境生物技術課程教學改革初探
王 歡 薛 健 尹 銳 徐濟責
(吉林農業科技學院生物工程學院,吉林 吉林 132101)
環境生物技術是生物技術及應用專業的專業選修課,為提高教學質量,課程組對教學內容、教學方法、教學手段、實踐教學和考核形式進行改革,取得良好的教學效果。
環境生物技術;教學改革;應用型人才培養
環境生物技術(environment biotechnology,EBT)是指直接或間接利用完整的生物體或生物體的某些組成部分或某些機能,建立降低或消除污染物產生的生產工藝,或者能夠高效凈化環境污染以及同時生產有用物質的人工技術系統[1]。作為生物技術及應用專業一門重要的選修課,該課程主要涉及環境學、生物化學、動物學、植物學、微生物學、機械設備等學科的技術體系[2]。它不但涵蓋了傳統生物技術的強化和改良,還包括現代生物技術所涉及的新技術、新方法,同時還將上述方法與環境監測、環境污染防治、廢物資源化等進行有機融合[3]。
近年來隨著國家、企業、民眾對環境保護問題的重視,環境監測、環境預防、污染治理的新方法不斷出現。對非環境專業學生而言,在有限的學時內掌握課程的理論及實驗技能難度較大。此外,高職高專層次學生,教學重點應和本科層次學生教學有所區別,在重視理論學習的同時,應加強實踐技能的培養。針對上述問題,本校生物技術及應用專業環境生物技術課程組成員,對原有教學內容、教學方法、實踐教學、考核方法等方面進行改革,以提高教學效果。
教材是體現教學內容的知識載體,是決定教學效果的重要因素[4]。課程組成員對現有教材進行分析比較,最終選定周少奇編著的《環境生物技術》作為教材。該教材知識體系結構合理,理論及實用性強,但生物學相關內容所占篇幅較大,對有一定生物學基礎的學生,不適合再按照教材學習細胞工程、酶工程、細胞工程、基因工程等部分內容。為此在制定教學內容時,課程組決定精簡生物學基礎部分內容,增加實例分析,增加“三廢”生物處理流程、污染物生物預防內容。此外,將環境生物技術的最新研究成果和新發現添加到教學內容,使學生能了解先進的污染物治理新技術。通過上述方法,做到合理利用教材框架,增加實用技能,提高學生理論和應用能力。
對于應用型專科生人才培養,不能照搬本科教學的方法。專科生理論水平較本科生差,學習主動性不高。針對上述問題要求教師在教學中應用多種教學方法相結合,提高學生學習積極性,提高教學效果。在本校生物技術及應用專業環境生物技術教學過程中,課程組成員經過研究討論、實踐最終確定以“教師講授為主,學生討論為輔,參觀實踐相結合”的教學方法。例如在污染物的生物處理技術、生物監測部分學習中,教師在講授原理后,引入具體應用實例,然后假定污染問題,要求學生根據所學知識討論并提供處理方案。同時,教師可以選擇環境熱點問題,讓學生課下以小組形式進行資料查閱、整理及討論,最后在課堂上進行分組陳述。通過上述方法使學生從被動聽課,變為相對主動學習。此外,專科生培養應注重實踐能力的提高,因此在學習過程中,教師不拘泥于教室教學,在必要的學習環節中,做到“走出去”——到企業參觀學習。例如在污水生物處理教學環節中,本校學生深入吉林市污水處理廠實地參觀污水處理工藝,將抽象的理論知識形象化,提高了學生的感官認知。在參觀的同時,又同工廠技術人員進行交流,補充了課堂知識。“講授、討論、實踐”相結合的教學方法有效的提高了學生的學習效果。
課本、掛圖、板書等傳統的教學手段雖然可以做到傳授知識,但對于學習能力較差,主動思考性不足的專科生,上述教學手段不能達到良好的教學效果。多媒體教學以其形象、生動等特點,越來越多的被教師使用。在本校生物技術及應用專業環境生物技術教學過程中,教師團隊利用多媒體課件進行授課,通過PPT中的圖片、動畫、音頻、視頻等方式,圖文并茂地將環境生物技術“靜態”的教學內容“動態”化。上述方法不但補充了傳統教學方法的不足,而且能使學生理解并加深所學生知識,提高學生的學習效果。例如在固體廢棄物的堆肥處理、燃料乙醇的生產、生物轉盤法處理污水中,導入工藝流程視頻或動畫,提高學生的感官認知,達到良好的教學效果。雖然多媒體教學具有形象、生動、感知力強等特點,但上述教學方法不能完全替代板書教學,因此,在適當時候應采用板書教學,輔助多媒體教學,以提高學生的學習效果。
應用型專業人才的培養不但要注重理論的學習,還應注重實踐能力的培養。為了提高實驗課效率,教師課前針對實驗內容提出相關問題,要求學生在實驗課前完成實驗報告,并以預習報告形式完成教師提問。通過上述方法,使學生對實驗內容和具體操作過程有了深入認識,因此教師在實驗課堂上,就可以減少不必要的講解,著重講解實驗過程及注意問題,增加學生的實驗操作時間。在完成獨立課堂實驗的基礎上,學生在課余時間可以到實驗室進行選作實驗操作。選作實驗為綜合性,耗時相對較長,應用性強的實驗。通過選作實驗的操作,可以使學生掌握從藥品配置到廢棄物或污染物生物處理全部過程。該方法不但提高了學生的獨立操作能力,也促進了學生在實驗過程中解決問題的能力。在完成校內實驗的基礎上,本課程組組織學生參觀吉林市污水處理廠、吉林市南山道垃圾處理廠等污染治理企業,并深入吉林燃料乙醇有限責任公司等生物能源生產企業進行實習。通過校外參觀實踐,進一步提高了學生的實踐能力。
改革前課程考核延續本科教學的模式,由期末試卷成績(60%)和平時成績(40%)2部分組成。上述考核形式雖然能考察出學生對理論等文字內容的掌握情況,但不能客觀地考核出學生的實踐技能。因此,教學團隊將課程考核在原有成績組成基礎上,增加了技能考核部分,并重新設置了分值比重,即期末試卷成績(40%)、平時成績(30%)和技能考核(30%)。其中期末試卷不但考核基本知識點,還考核學生對綜合知識的運用,同時增加部分實驗課程涉及的實驗內容。平時成績包括出勤率、課堂表現及隨堂小考等。技能考核在實驗室進行,根據課程做過的實驗項目,制備考試題簽,學生根據抽取的題簽進行實驗操作,教師根據學生的操作是否標準、實驗結果是夠可信等方面進行評分。通過改革考核方式,提高了學生課程學習主動性,充分調動起學生的課余時間,提高學生的動手操作能力。
當前正處于我國高等教育轉型過程中,高職高專教育不能再仿效本科教育,其人才培養以“應用型”為主。根據此原則,我校對生物技術及應用專業環境生物技術課程在教材選擇、教學方法、教學手段、實踐教學和考核方式方面進行改革。通過教學改革,增加了學生對環境生物技術課程的認識,激發了學生的學習熱情,提高了學生的實踐能力,取得了良好的教學效果,達到了預期的目的。但課程組成員還應緊跟新技術和用人趨勢,提高教師業務能力,為培養合格的應用型生物技術人才而努力。
[1]程樹培.環境生物技術[M].南京:南京大學出版社,1994.[2]馬放.環境生物技術[M].北京:化學工業出版社,2005.
[3]王建龍,文湘華.現代環境生物技術[M].北京:清華大學出版社,2008.
[4]李靖,周玉林,關杰.環境微生物學教學改革的探索與實踐[J].微生物學通報,2009,36(11):1766?1771.
G717
A
10.11974/nyyjs.20161232064
王歡(1981-),女,吉林吉林人,吉林農業科技學院,講師,博士,研究方向為高等職業教育。
吉林省教育廳2015年度職業教育與成人教育改革研究課題(項目編號:2015ZCY264)