環境生物技術課堂教學改革與實踐

摘要：結合環境類專業的特點和當前環境污染治理的發展趨勢，分析了環境生物技術課程教學內容的合理調整，并結合多年的教學經驗和體會，探討了教學方法的合理選擇以提高本課程的教學質量和教學效果。

關鍵詞：環境生物技術 教學方法 教學改革

【中圖分類號】TQ460-4；G642

環境生物技術是生物技術與環境科學緊密結合而形成的新興交叉學科，其技術手段是一種經濟效益和環境效益俱佳的、解決復雜環境污染問題的主要有效手段，是當代環境學科發展的主導方向之一。[1]環境生物技術這門課是順應時代發展的要求，面向環境工程專業學生開設的專業選修課。

環境生物技術這門課是為數不多的一門真正涉及環境工程專業三大治污領域的專業課[2]，與水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置等主干課程的內容緊密聯系、相互滲透，并且可以加強環境微生物學基礎知識的鞏固和應用。同時環境生物技術又是一門典型的交叉學科，涵蓋分子生物學、化學工程學、環境工程學、計算機科學等多個專業的內容。近年來，隨著環境問題的日益突出，環保事業也得到迅速發展，新技術、新內容不斷涌現，其中絕大多數技術都與生物技術相關，因此，在信息技術高速發展的今天，如何使教學內容與時俱進，如何更好的利用各種信息技術，提高教學效果是每個授課教師必須思考和解決的首要問題。筆者圍繞本專業的學科特色，結合環境專業學生的特點，在該課程教學中進行了改革和探索。

一、適當調整教學內容

講授環境生物技術首要面臨的一個問題就是課堂教學內容的確定。一方面為保持內容體系的完整，“環境生物技術課程教材的內容與其他課程有重復現象”[3]。教材在微生物學基礎知識方面與環境微生物學重復；在廢水生物處理方面，原理和工藝流程與水污染控制有重復；在有機廢氣的生物凈化方面與大氣污染控制工程有重復；在固體廢物生物處理方面與固體廢物處理與處置課程有重復。如果完全按照教材中的內容進行授課，就會與環境工程微生物、水污染控制工程、大氣污染控制工程和固體廢物處理與處置等環境工程主干專業課部分章節重復。另一方面，環境生物技術是一門涉及面廣且尚在發展之中的新興學科，新技術新方法不斷涌現，而教材中主要還是以傳統的方法講解為主，對新出現的方法技術涉及較少或沒有涉及。如教材的內容較大地局限于較為傳統的生物治理和生物監測方面的內容，而對于生物修復技術和現代化生物技術的應用涉及較少。此外，與生物技術專業的學生相比，環境專業的學生只對生物知識有初步的認識，缺乏較深層次的理解和掌握，有必要對一些新的生物技術的原理稍加講解。

因此，在課堂授課中，根據學科特點，合理選擇整合課堂教學內容。將講授內容歸并為現代生物技術概述、污染治理和預防生物技術、廢物資源化生物技術和生物質能和環境生物監測與安全性評價，其中突出預防生物技術和廢物的資源化和生物質能，契合國家清潔能源生物質資源開發的政策導向[4，5]。

二、合理選擇教學方法

信息化條件下，各種教學資源從電子書籍，到課外讀物；從教學課件，到練習答疑均可以通過信息化的方式被充分共享。傳統教學的封閉性被打破，信息不公開、不對稱的局面正走向終結。這一情形對課堂教學提出了極大的挑戰，教學手段的選擇和運用，直接影響著教學效果和學生的學習興趣。為此，在教學中采用任務驅動式教學，讓學生帶著任務學習，提高學生的學習積極性，同時充分利用信息資源，豐富教學手段，增強學習活動的主動性與創造性。

（一）視頻短片，突出教學效果

與生物技術專業的學生相比，環境專業的學生只對生物知識有初步的認識，但缺乏較深層次的理解和掌握。為了激發學生的學習興趣，增強直觀感受，保證教學質量，充分利用網絡資源，搜集幾大生物工程技術及現代分子生物技術，如PCR技術等視頻資源，講完基本原理之后，播放相關的視頻短片，使那些原本抽象的原理變得直觀，加深了學生的理解，提高教學效果。當然，看視頻不是看電影，結合錄像內容進行提問，讓學生帶著問題去看，去思考分析，而回答的過程也是以學生分析為主，老師啟發為輔，加深理解的過程。

（二）學生授課，突出主體地位

為體現授課過程中學生的主體地位，合適的內容部分要求學生進行講授。針對教學任務，分組展開，要求組內分工，每人獨立講授一小節內容。這樣一方面分到任務的同學要認真熟悉所講授的內容，同時需要對內容進行歸納總結，制作相應的多媒體課件，另一方面小組每一個成員都必須上臺授課，使他們的表達能力得到鍛煉。實際上，在如今信息如此發達的條件下，找到合適的多媒體課件不難，但難在表達和講授上。面對繁多的資源，如何充分理解，合理運用，清楚表達是學生通過這一環節能鍛煉和提高的。而這一手段也能更好的促使學生以主動的姿態去學習相關內容，理解和記憶都會更加深刻。

（三）案例教學，加深學生理解

眾所周知，相對于理論講解而言，具體實例對學生更有吸引力，教學效果也更好。為此，可以充分利用各種網絡平臺，引入外部教學能量和教學資源，加深學生對理論知識應用的了解。如利用網絡上發布的科研院所發布的最新研究成功；利用相關免費的國內外課程的相關資料，如國家精品課程網等；利用國內外關注熱點的環境問題新聞案例等，在案例分析的滲入原理方法的應用加深學生理解。如果有條件，還可以邀請相關專家研究人員來校講座，他們能給學生帶來了很多新鮮和第一手的資訊，激發學生的興趣，開拓學生的事業。

（四）專題討論，活躍學習氛圍

為了調動更多同學的學習積極性，也讓同學有更多的思考。對于同學們較熟悉較容易掌握的章節，開展了小組形式的專題討論。專題必須切合當今環境問題熱點，要求學生充分利用網絡資源，收集相關論據，此外，為保證討論效果，除了主將小組外，其它各小組也要準備相應問題，與主講小組展開討論。通過實踐，這種形式讓同學們覺得很新穎，而且組與組之間也有一定的較量氛圍，因此討論的氣氛比較熱烈。為了保證討論的質量，在每一個議題結束之后，授課教師都將進行總結，對重要的知識點進行強化，對討論的問題進行明確。這一形式也給授課教師提出了更高的要求，作為授課教師，必須對相關議題作更為充分的準備，收集更多的相關資料，了解更多前沿知識，當面對學生提出的各種問題，能很好的進行回答和總結。

（五）參觀調研，豐富教學內容

無論是多媒體、案例教學，還是專題討論，學生獲取的都是二手資料，為了讓學生能通過一手資料理解和分析問題，授課教師可以挑選合適的內容組織學生開展參觀調研活動。如現場考察、問卷調查等。

如本校有國家水專項的濕地工程，因此，在課堂講解后，安排學生參觀了實地的人工濕地工程。學生通過實地參觀，對課上所講的人工濕地的構造和運行原理有了更深入形象的理解，也能根據實地情況分析所提出的相關問題。

如針對轉基因技術，筆者組織學生去超市調研轉基因食品的標示情況，并在人群中開展有關轉基因問題的問卷調查，收集數據后，做出相應分析，并在最后形成調研報告。這一過程學生非常投入，不光對轉基因問題有了更深入的理解，同時調查分析能力也得到提高。

此外，對于合適的議題，還可以組織更多豐富的形式。如對于環境生物技術的安全性評價問題，筆者組織了 “現代生物技術是挽救人類還是毀滅人類”的辯論賽，讓學生在查找資料分析思辨的過程中，加深理解。

三、充分保障教學效果

（一）提升教師能力

信息技術將改變原有的教學模式、教學內容、教學手段，最終導致整個教育思想甚至體制的根本變革。因此，信息化條件下，對授課教師提出了更高的要求。如“教師在多媒體教學過程中，不再只是課件開發者、操作者，還是信息反饋的對象，一方面要掌握相關制作技術，制作出文字、聲音、動畫、視頻多種資源組合的生動課件，另一方面，要能根據課堂的氣氛隨時調整教學設計，實現對課堂的控制和引導。”[6]此外，在信息爆炸的當下，作為教師必須及時了解和掌握前沿知識，不能落后于學生。信息泛濫的同時，信息的真偽判別是教師應該要能對學生進行指導的，這對教師的思辨能力提出了新的要求。

（二）加強與學生溝通

隨時加強與學生溝通，是保證教學效果的重要環節。如根據以往經驗，采用學生授課的形式，上臺的學生很容易弄成教材誦讀，因此，必須事先和要進行講課的學生進行交流，聽取學生想法，并在學生授課之前，對其多媒體課件提出修改意見；對于市場調查，去向、目的、問卷、組織形式也是多次和學習委員、組長討論，讓組長能理解教師的意圖和目的，進而更好的開展活動。

（三）豐富考試形式

既采用學生主導的理念展開教訓，不能再簡單的用傳統的考核形式，加強平時成績的比重，每一個參與環節的表現都記入平時成績，同時加入小組長（學生）的評分，以期反映更真實的情況。

四、結語

通過對教學內容和教學方法的改革與實踐，環境生物技術的課堂教學效果明顯提高。同時，此課程的一些課改經驗也可在有關課程中的推廣應用，整體提高環境工程專業的教學水平和教學質量。

參考文獻：

[1] 黃春曉，段學軍.環境生物技術課程教學內容和結構體系的改革與實踐[J].科技信息，2012，12：18.

[2] 馮華軍，申屠佳麗.環境生物技術課程教學改革初探[J].科教文匯，2012，02：95.

[3] 劉菊梅，蔣海明，石春芳，陳敏潔，司萬童.工科院校環境生物技術課程的教學內容優化探討科技視界[J].2014，12：152.

[4] 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.

[5] 馮玉杰.現代生物技術在環境工程中的應用[M].北京：化學工業出版社，2004.

[6] 王明建.多媒體與信息化教學方法改革[J].遼寧公安司法管理干部學院學報，2011，03：105-107.

作者簡介

張麗（1977-），女，湖北，講師，博士學位，主要研究環境評價及水污染控制。