環(huán)境生物化學(xué)課程教學(xué)改革探討*

（長(zhǎng)沙學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院 長(zhǎng)沙 410003）

環(huán)境生物化學(xué)是環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)選修課，它不僅讓學(xué)生從生物和化學(xué)本質(zhì)上認(rèn)識(shí)環(huán)境中污染物質(zhì)的代謝轉(zhuǎn)化規(guī)律，同時(shí)還為后續(xù)課程，如環(huán)境微生物學(xué)、環(huán)境化學(xué)和水污染控制工程等課程奠定了理論基礎(chǔ)。環(huán)境生物化學(xué)是生物化學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，作為環(huán)境專(zhuān)業(yè)的一門(mén)課程，具有環(huán)境專(zhuān)業(yè)的特色，與其它專(zhuān)業(yè)所學(xué)的傳統(tǒng)生物化學(xué)是不同的。為了充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂教學(xué)效果，使學(xué)生在有限的課堂時(shí)間內(nèi)能夠較好地、全面系統(tǒng)地掌握與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的環(huán)境生物化學(xué)知識(shí)，我們從教材的選取、教學(xué)內(nèi)容的取舍和教學(xué)方法的調(diào)整等方面著手實(shí)施教學(xué)改革，以期取得更好的教學(xué)效果。

一、教材選擇

教材建設(shè)是環(huán)境生物化學(xué)課程教學(xué)改革的關(guān)鍵。目前，一些高校的環(huán)境專(zhuān)業(yè)仍然選擇生物化學(xué)教材。但是生物化學(xué)內(nèi)容多，跳躍性大，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)抓不到重點(diǎn)，不僅覺(jué)得很難真正掌握與專(zhuān)業(yè)相關(guān)的內(nèi)容，又不知道如何針對(duì)自己的專(zhuān)業(yè)需要進(jìn)行選擇性學(xué)習(xí)[1]。由趙景聯(lián)等主編的環(huán)境生物化學(xué)內(nèi)容包括生物分子化學(xué)、酶化學(xué)、新陳代謝、現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)原理、環(huán)境污染控制與治理中的生物化學(xué)、微生物修復(fù)及環(huán)境毒理生物化學(xué)等。此教材主要面向環(huán)境專(zhuān)業(yè)編寫(xiě)，適當(dāng)介紹了最新的研究發(fā)展趨勢(shì)及成就。該教材先是介紹生物化學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，后面是環(huán)境污染治理過(guò)程中對(duì)生物化學(xué)知識(shí)的運(yùn)用，比較適合環(huán)境類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生使用。但是教材在理論知識(shí)和環(huán)境應(yīng)用方面存在一刀切的問(wèn)題，前面的理論知識(shí)太理論化、太抽象，沒(méi)有結(jié)合理論知識(shí)進(jìn)行環(huán)境運(yùn)用，因此在講授的時(shí)候最好將兩部分內(nèi)容優(yōu)化、結(jié)合和補(bǔ)充。

二、教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化

針對(duì)課程的特點(diǎn)，合理刪減教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建完整的知識(shí)框架體系。將整個(gè)教學(xué)內(nèi)容設(shè)置為四個(gè)方面：生物分子化學(xué)、酶化學(xué)、新陳代謝和環(huán)境污染控制與治理中的生物化學(xué)。在講述生物分子化學(xué)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生從掌握各種生物大分子的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)組成開(kāi)始，逐漸過(guò)渡到對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，可以穿插一些實(shí)際案例快速講述，以便于學(xué)生理解記憶。在講述酶化學(xué)時(shí)，補(bǔ)充增加酶在環(huán)境污染與治理中的實(shí)際應(yīng)用。在講述新陳代謝時(shí)，由于四大類(lèi)物質(zhì)—糖類(lèi)、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸的代謝緊密相關(guān)，它們有各自獨(dú)立的代謝途徑，也可以通過(guò)一定的中間代謝產(chǎn)物相互聯(lián)系起來(lái)，所以可以在重點(diǎn)講授糖代謝的基礎(chǔ)上，縮減其他物質(zhì)代謝的學(xué)時(shí)[2]。最后在講授環(huán)境污染控制與治理中的生物化學(xué)時(shí)，可以通過(guò)幾個(gè)典型的環(huán)境污染治理案例來(lái)講述，將最新的研究成果補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中，使教學(xué)內(nèi)容不僅重點(diǎn)突出，而且具有實(shí)用性和先進(jìn)性，既符合教學(xué)要求，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，又能夠緊跟學(xué)科發(fā)展的動(dòng)態(tài)。

三、理論聯(lián)系實(shí)際

環(huán)境生物化學(xué)的內(nèi)容多，又比較抽象，學(xué)生學(xué)起來(lái)會(huì)覺(jué)得枯燥無(wú)味，很難理解。但實(shí)際上環(huán)境生物化學(xué)的很多內(nèi)容和實(shí)際生活息息相關(guān)，因此在講授的時(shí)候可以聯(lián)系一些案例，盡量與環(huán)境專(zhuān)業(yè)相結(jié)合，突出環(huán)境專(zhuān)業(yè)特色，提高學(xué)生的積極性。如，在講授蛋白質(zhì)化學(xué)時(shí)可以告訴學(xué)生重金屬中毒后，可以通過(guò)大量飲用牛奶等蛋白質(zhì)解毒的原理。在講授酶化學(xué)時(shí)可以與環(huán)境污染治理結(jié)合起來(lái)，補(bǔ)充講授污水處理廠(chǎng)污泥以及固體廢棄物的厭氧消化過(guò)程中存在較多的微生物，其主要是在酶的作用下通過(guò)以有機(jī)物為碳源降解環(huán)境有機(jī)污染物，目前最新的研究可以通過(guò)人工強(qiáng)化手段富集培養(yǎng)各類(lèi)降解酶進(jìn)而提高有機(jī)污染物的降解效率；在講授代謝機(jī)制時(shí)就可以聯(lián)系具體的環(huán)境污染物，如食品廢水、造紙廢水、染料廢水等工業(yè)廢水以及生活廢水處理過(guò)程中各類(lèi)大分子有機(jī)物的代謝過(guò)程。

四、引入PBL教學(xué)

PBL（Problem based Learning）教學(xué)法是以問(wèn)題為導(dǎo)向的教學(xué)模式，在教師的引導(dǎo)下，讓學(xué)生通過(guò)所學(xué)知識(shí)，查閱相關(guān)資料，進(jìn)行小組討論，然后提出不同的解決方案[3]。由于一個(gè)環(huán)境污染的治理措施不是唯一的，所以鼓勵(lì)學(xué)生尋找多種治理方法，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力和創(chuàng)新精神。例如：在教學(xué)中，一個(gè)學(xué)生提出了他家旁邊有一個(gè)加油站，由于加油站石油滲漏，地下水受到嚴(yán)重污染，井水表面浮了一層厚厚的油。這個(gè)時(shí)候教師就可以引導(dǎo)學(xué)生了解地下水污染解決的方法，石油類(lèi)污染的解決途徑。再有就是現(xiàn)在各大城市霧霾形勢(shì)嚴(yán)峻，可以引導(dǎo)學(xué)生查閱相關(guān)資料了解霧霾的形成原因，霧霾的危害，以及目前的防霾措施等。通過(guò)生活中遇到的環(huán)境污染問(wèn)題，讓學(xué)生走出課堂，將學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際污染治理中來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新運(yùn)用能力，使學(xué)生意識(shí)到所學(xué)的東西不再是抽象、空洞的理論知識(shí)，而是能運(yùn)用到實(shí)際生活中的有用知識(shí)，從而大大提高教學(xué)效果。

結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)在各大高校都在進(jìn)行課程的改革，都是希望從原來(lái)的“填鴨式”講授為主的課堂轉(zhuǎn)換為以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為中心的課堂。通過(guò)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，對(duì)各種教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化組合、互補(bǔ)，提高學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)和應(yīng)用知識(shí)的能力，同時(shí)也激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，使學(xué)生養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題和解決問(wèn)題的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。