蔣紹妍,閻品初
(遼寧生態工程職業學院,遼寧 沈陽 110101)
微生物是自然生態系統中的基本成分,物質循環和能量流動與之緊密相連,它通過分解環境中的各種有機物,其中包括人類活動產生的各類廢棄物和有機污染物,在維持自身生長繁殖的同時,也維持了自然生態系統的相對平衡,幫助人類“清潔”環境。
“微生物”是一門技術性、應用性較強的課程。從學生職業素質培養的角度來看,“微生物”是環境保護類專業的基礎必修課,它為學習后續專業課提供理論和技能基礎。為了讓學生能夠融會貫通,靈活運用所學知識,很多學校推行將理論與實踐教學融合在一起的跨界課堂,將抽象理論教學與具體感官認知聯合起來,如講授細菌形態結構時,讓學生練習使用顯微鏡,自己動手操作、觀察;又如開展食品微生物教學活動,激發學生學習興趣。翻轉課堂亦被應用于“微生物”教學[1-2]。該模式中教師發揮的作用較大,需要做好課堂組織工作,幫助學生知識內化;學生在課前就能結合視頻內容自主學習和探討,翻轉課堂改變了傳統課堂的教學方式,提高了教學效率,并將“教”和“學”的關系進一步強化,加強了師生互動。慕課與傳統授課相結合也是目前“微生物”授課的一種方式,慕課是信息時代發展的產物,將慕課運用于“微生物”教學的例子屢見不鮮,慕課可以很好地彌補傳統授課較古板的不足,充分發揮互聯網優勢,讓學生更好地掌握知識點,滿足學生個性化學習需求。此外,提問啟發式、漸進研究式、情景模仿式、互動討論式、案例分析式、歸納對比式、課堂辯論、學術報告競賽、五步教學法、微課等多種多樣教學方法和手段的使用,對教學質量的保證起到了一定程度作用[3]。
考核評價模式改革對“微生物”教學成果也有很大影響。考核既是教學手段也是必要環節,科學的考核評價模式不僅可以激發學生的學習積極性,也可以調動教師的教學積極性。目前大多數高職院校采取的是傳統的考核方式,即平時成績加期末考試的方式;也有一些院校為了提高學生的積極性和教學效果,通過將實訓環節引入考核成績的方式進行了改革[4-5]。通過考核方式的改進,能夠讓學生對實驗課給與足夠地重視并在實驗中做到心中有數、操作得心應手,這也進一步激發了學生的學習興趣,對理論課和實驗課的教學過程都是不無裨益的[6]。
1953年沃森和克里克在英國《自然》雜志上發表了關于脫氧核糖核苷酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)雙螺旋結構和自我復制機制的論文,標志著分子生物學誕生。此后,隨著三聯密碼子的提出、遺傳密碼的破譯、中心法則的建立和完善,以及DNA測序方法的問世,分子生物學技術進入高速發展時代。20世紀90年代,“分子科學”進入環境領域。相比于以往主要調查、研究個體以上層次,自90年代起,除繼續向宏觀方向發展外,也著力向個體以下層次滲透。1992年創刊的《Molecular Ecology》雜志,標志著環境科學正式邁進“分子時代”。
實踐教學是高等職業學院教學中的重要環節,是人才培養過程中一個必不可少的部分,實踐教學對于培養學生的創新意識、動手能力、分析問題和解決問題的能力有著不可替代的作用[7]。以分子生物技術補強“微生物”實訓是高職學校環境專業“微生物”教學的課改方向。從課程教學的角度來看,微生物技術除了包括傳統的純培養、顯微鏡檢和繁殖控制外,還涉及生物化學和分子生物學等學科內容,并且近年來著力向微觀領域滲透,以基因工程為代表的分子生物技術已經成為學習、研究和改造微生物的強有力工具。國內本科高校環境專業大多專門開設了“分子生物學”課程,如東北大學、遼寧大學等,授課形式為理論輔以實驗。然而調研也發現,將分子生物技術踐行于高職院校“微生物”課程的,目前缺乏教學實例。分子生物的理論研究較抽象,很多高職環境專業學生在高中階段為文科生,幾乎沒有生物知識儲備,單獨開課較困難,對學生職業素質而言也無必要;而分子生物的實驗技能操作,作為學習、探索和改造微生物的最主要技術工具,與“微生物”課程相互補充、相互滲透。以分子生物技術作為“微生物”實訓課改的切入點,一方面,利用分子生物技術,可以直觀、有效地印證微生物理論和現象,起到將無形化有形的作用;另一方面,由于分子生物技術在行業、企業的推廣使用,使其正逐漸成為一項行業認可度較高的重要技能,與學生求職就業的關系愈發緊密。此外,分子生物技術側重學習者的動手能力,具有技術流程較成熟、規范的特點,即便學習者生物基礎薄弱亦能良好掌握,契合素質教育以人為本的根本出發點。
從教師成長角度而言,課改的開展可以促進教師在理論和技術層面的成長,緩解教學壓力,同時更好地參與分子生物領域的科研項目,培養良好的團體協作能力,構建敢于科研攻堅的教師團隊。從學生成長角度而言,學生職業技能的培養一直是高職教育的核心使命。更多種類的“微生物”實訓項目有助于學生建立系統、完整的實驗理念,同時獲得更多難易適宜的動手機會,以便達到既反復操練,又非簡單重復,而是循序漸進地將實驗細節鋪展開來,通過學生自主對實驗數據進行觀察和總結,輔以教師演示、基因分析和數據統計等軟件的應用,獲得實驗結論。這一過程既有利于學生們獲得更高的實驗自信心和階段性成就感,將研究與教學相輔相成、有機結合,同時也幫助學生樹立和踐行綠水青山就是金山銀山的理念,強化保護環境職業理念。
通過調研高職院校“微生物”教學現狀不難發現,多數院校已結合信息化手段,對教學方法和課堂組織形式進行了調整,不再采用單一的傳統方式,還有些院校通過理實一體課堂、考核方式改革等手段加強學生實踐能力,提高了學生的職業能力和職業素養。調研也發現,將分子生物技術應用于高職院校“微生物”課程教學的案例目前沒有,采用分子生物技術需要教師具備相關知識和經驗、學校具備相應實驗條件,大多高職院校可能暫不具備。筆者建議通過對“微生物”實訓過程的實踐、反思和總結,了解行業、企業、崗位對于分子生物的需要意向、需求程度和需求內容,將分子生物技術系統地引入高職“微生物”教學中,并從學生科學、職業素質,教師教學、科研業務水平和高職學校服務社會能力這三個維度的提升情況考量課程改革成效,力圖使之成為一項有預見性、有建設性、定位明確、成本節約、符合素質教育根本目的的育人過程和課程建設過程。此外,通過對環境專業開展“微生物”實訓課程改革,將分子生物技術成果轉化為經濟效益和社會效益,服務、應用于生產實踐一線,為生態環境質量的提升、為中國區綠水青山的打造提供一份科技支撐,也是生態類高職院校的職責和高等教育的初衷所在。