“環境微生物學”分層次模塊化教學探討

杜 露，龍艷玲，陳傳勝，陳永華

（中南林業科技大學環境科學與工程學院，湖南 長沙410000）

隨著環境專業的設立，以培養環境方面的研究型人才和應用型人才的教育體系已形成。“環境微生物學”這門課在環境專業中不僅是公共理論課，更是專業基礎課，它以微生物學為基礎，與微生物生態學聯系緊密。為了提高學生上課的積極性，讓學生更好地了解和掌握這門課程，各大院校開展“環境微生物學”教學時改變了以往單一的教學方法，由單純灌輸式教育轉為分組討論教學式教育，于是產生了分層次模塊化教學。此教學方式突出點為以社會需要為目標，特點為實用、教學與案例和實驗相結合，所以這種教育方法受到更有力的宣傳并被廣泛使用。

1 分層次模塊化教學的基本內涵

分層次教學指教導者根據每個學習者的知識面或者才能等，將學習者分為幾個檔次并分別設計、制訂和每個層次學習者相適應及他們可能完成的教學指標，采取詳細的、有針對性的步驟，促成各層次學習者分別達到教學指標。模塊化（MES）指在深刻剖析每個職業、工種或技藝后，嚴格依照任務標準或崗位規范科學地將教學綱要和教材開發成內容存在差異但又有內在聯系的、與積木相似的教學模塊。分層次模塊化教學指教導者根據學習者的知識面、能力水平和內在潛力傾向，把一個整體的班級或幾個班級中的學習者分成多個層次，使用不一樣的教學內容和方式，進而實現應用個體之間的不同，推動整體進步和發展。也可以認為是在尊重學習者學習主體性的基礎上，教導者按各個專業或工種具體需要學習的內容、須完成的目標、學習的可行性，以及各專業在學習同一科目所需的知識側重性，配合以不同層次的事先準備好的不同模塊，提出相對應的教學要求和目標，提出存在差異的教學形式，完成多種不同層次的學習，達到“不同專業，不同需要”的目標。

分層次模塊化教學是為有不同知識需求的學習者和專業配以多種不同的知識模塊，進行模塊化地分層學習，即將分層和模塊相融合，并相互彌補不足，形成一種適合當前中國多數課程教學的有效教學模式，當然也適宜用于“環境微生物學”這門課程教學中。

2 分層次模塊化教學的趨勢性

最古老的分層教學可以追溯到孔子的因材施教。但一般認為，分層教學的思想最早出自于美國霍華德·加德納教授提出的多元智能理論，他不僅是世界著名的教育心理學家，更是“多元智能理論”之父。近年來分層教學和模塊化教學結合的教學模式以其靈活性、針對性、有效性、直觀性等特點而受到教育工作者以及各大校園的諸多關注，也出現了很多不同的關于這類教學模式的課程教學研究。

每個學生在學習能力、知識儲備、興趣喜好、職業意向、潛力等方面都有一定的差異，傳統的灌輸式教學模式好比大鍋飯，難以同時契合和滿足所有學生的學習習慣和需要。分層次模塊化教學是新課程改革后出現的好比大型自助餐式的教學方式，它是依據因材施教的觀點和理念逐漸發展起來的現代教學理念[1]。

“環境微生物學”的分層次模塊化教學能夠根據學生的實際狀況，尊重學生個體之間差異和個人意愿，將學生劃分為幾個不同檔次，并施以不同的教學手段和制定不一樣的教學指標，不同程度提高和促進學生發展。

目前中國職教界已經總結出了適應中國國情的“多層次，寬基礎，活模塊”的教育模式，教師主導，學生為主體，進行以人為本、全面育人的教育。分層模塊化教學普遍化是必然趨勢。而且“環境微生物學”涉及面廣，學生就業方向存在很大差異，知識的側重點也會存在差異，且國家注重培養這方面的研究型和應用型人才，因此，只有分層次模塊化教學，才能真正成功完成“環境微生物學”教學的任務。

3 分層次模塊化教學在“環境微生物學”中的教學策略

“環境微生物學”是一門應用型技術課程，從就業崗位可分為兩大類，分別為技術開發和工程應用，此課程會根據學生個人想法將學生分為研究型和應用型，并進行競賽進而挖掘學生潛力。按照課程體系內容，將研究型學生分為大氣組、水體組和土壤組，講授理論基礎知識和原理，要求學生牢牢掌握知識點，并進行深度探索，鼓勵學生參加研究型創新課題競賽，以此開發并提升學生的邏輯思維才能和創新才能；對于應用型學生，應著重培養其工藝設計和開發能力，可應用多個企業設計項目進行分析講解，再由學生自主設計，提高學生的綜合素質和實踐才能。

3.1 學生分層策略

學生分層是分層次模塊化教學工作的基礎。通過分析學生以往各學科學習成績、綜測分的獲取情況和在課堂上表現，根據學生的性格、能力、側重方向等初步將學生劃分為研究型和應用型，再通過師生一對一或一對多進行交流，根據學生需求為學生提意見，參考學生的想法和意向確定最終分組。針對各學生專業背景存在差異和專業知識背景薄弱、提高學生學習積極性等問題，可采用競賽的方式，鼓勵那些思維活躍、敢于挑戰和想挑戰的學生積極參賽，并鼓勵專業知識背景較好且有能力、有信心的學生帶領專業知識背景較薄弱的學生進行競賽。也可以鼓勵學生參與教師的科研項目[2]，由教師帶領學生，讓更多的學生參與進來，擴展學生的知識面。以競賽作為平臺，分層次培養各方面的創新研究型人才和創新應用型人才，這既滿足了各學生的需求，還帶動了各層次的學生，提高了學生的積極性。

3.2 教學過程分層策略

“環境微生物學”課程體系所涉及的知識面比較廣，按課程屬性可分為三個方面，分別為專業基礎、專業理論和實踐應用。專業基礎知識相較于其他兩方面比較淺顯，是全部學生必須熟悉和掌握的知識點，比如，“環境微生物學”的形成和發展、“環境微生物學”的研討對象和工作任務、微生物分類和命名等，采用集中式教學。專業理論知識融合了遺傳和變異、生態學背景知識，如微生物的基因重組現象、現代基因工程的基本原理、微生物在大氣、水體和土壤治理過程中的作用和意義、影響因素、去除機理、大自然中C、N、P、S循環以及微生物在其中的作用等知識點。由于環境科學與工程專業的學生將有關環境現象、環境質量及環境問題研究為重點，因此，在教學過程中將研究型學生分為大氣組、水體組和土壤組，各小組分別負責研究微生物在大氣、水體和土壤治理過程中的作用和意義，微生物在環境監測中的作用和主要的方法，環境微生物修復技術的主要原理及應用，將問題聚焦，逐個擊破。對于應用型學生，也可以根據就業方向不同分為大氣組、水體組和土壤組，學生在掌握專業知識基礎上還要掌握其環境修復技術應用，教師要結合知識與案例進行講解，注重工藝的設計和開發。采用教學“三步法”，即現場講授、課后學習、課堂討論和解析。對于成績突出和有想法的學生和團隊，鼓勵他們積極參與“大學生創新創業大賽”“挑戰杯創新創業大賽”等大學生科技創新類比賽或者項目[1]。采用針對性分層模塊訓練學生提出、分析和解決問題的能力，檢索和整合文獻資料的能力，這對團隊組織管理能力、個人科研能力、綜合素質等都會有很大程度提升，能夠切實提高學生綜合素質、知識水平和各方面的能力。

3.3 考核體系分層策略

設置的考核體系要科學合理，需根據學生的層次和學習效果靈活設置考核標準。傳統的學習考核主要以課堂表現、課后作業完成情況、出勤、考試成績、實驗成績為主，成績評定標準統一。采用分層次模塊化進行教學時，各層次學生培養要求和側重點都不太一樣，因而，設定考核體系時需按照不同層次來設計。在傳統成績評定體系標準下，分別設定研究型和應用型兩個層次學生的考核標準，以及給予明確的獎勵與懲罰。比如，對于設計的廢水脫氮和除磷工藝合理、在相關學術上發表學術成果、參加大學生競賽并獲獎等優秀學生，給予酌情加分處理；對學習能力較差的學生可運用激勵評價法，運用激勵性語言使學生自信，且適度降低評價標準[3]；對于不按時完成任務、態度方面有問題的學生等，酌情給予扣分處理。

4 小結

在這個環境被高度重視的時代，環境科學與工程專業方面的人才需求極高，而“環境微生物學”作為環境科學與工程專業的專業必修課，其重要性不可言喻，一個優秀的環境修復治理人必有著深厚的“環境微生物學”知識背景。基于素質培養的要求和“環境微生物學”現狀，采用“環境微生物學”分層次模塊化進行教學，這種教學方式強調學生現有的知識和本身能力的差異，使課堂教學內容和教學方式切合不同層次學生的實際水平。這種教學方式以競賽為平臺，分層次培養各方面的創新研究型人才和創新應用型人才，既滿足了各學生的需求，還提高了各層次學生的學習積極性；學生提出、分析和解決問題能力、檢索和整合文獻資料能力、組織管理團隊的能力、個人科研能力和綜合素質等都會有很大程度提升，能夠切實提高學生綜合素質、知識水平和各方面的能力；可以使每個層次的學生都得到更好的發展和進步。分層次模塊化教學能夠更好、更大限度地完成“環境微生物學”的教學任務，為國家培養更多的技術型人才。