新工科背景下環境工程微生物學實驗課程教學探討

賈曉鳳 林茂尉 劉家俊 邵詠琪 賈雯清 楊須艷

摘要：在新工科背景的影響下，對環境微生物學科課程實踐活動提出了全新的要求，需要針對現階段的實踐教學模式加以改革，在順應新工科背景的基礎上，創新微生物學課程實踐教學模式，從學科基礎實驗角度入手，加大學校與企業之間的合作力度，打造完善的實訓平臺，為課程實踐活動的開展奠定良好的基礎，以教學育人為主要發展目的，保障師生之間的互動性，充分的調動學生的創新意識，使學生能夠逐漸朝著復合型和實踐型的方向轉型。

關鍵詞：新工科背景;環境工程;微生物學;實驗課程;教學創新

根據新工科背景影響下的環境工程微生物學實驗教學現狀加以探討，并結合在實踐階段的具體嘗試予以分析，基于創新型和實踐型的教學原則，加大對人才培養課程教學體系的改革力度，構建新型的教學體系，在及時轉變傳統教學模式的過程中，保障了教學結果評價的客觀性。

一、分析環境微生物學課程實踐教學現狀以及相關問題

1.缺乏完善的實踐教學體系

環境或者微生物相關企業為了保障人員的安全性，在大多數情況下并不會將學生帶入到現場當中開展實踐活動，避免造成人員損傷，從而為企業帶來較大的經濟損失。對于校內所設置的仿真實踐平臺來說，雖然能夠替代企業的實踐基地，然而由于學校并未加大對場地、資金以及技術等方面的投入力度，從而無法順應新工科背景的發展要求。所以，高校與企業所建立的合作和聯系，通常會將實踐教學基地作為參觀場所，使學生無法以直觀的形式了解實際的生產狀況，不僅導致學生的認知存在偏差，還會降低學生的實踐活動參與積極性，對學生實踐能力和創新能力的發展造成了較大的阻礙。

2.實踐環節設計缺乏工程背景

對于現階段的環境工程專業微生物學課程實踐教學活動來說，在通常情況下仍然沿用的是以傳統形式為主的教學方法，并且尚未加大對學生實踐能力的培養力度，所涉及到的實踐活動通常局限于實踐課程當中，并且會在實驗室當中進行，在教師的傳授過程中，對教學模式進行復制使用，不利于保障課程實踐的多元化，甚至還會削弱學生的學習熱情，難以控制的調動學生的學習積極性。另外，教師所選用的教學方法具有單一化的特點，所營造的教學氛圍較為枯燥，導致教學內容與實踐活動之間不相符合，使實踐教學內容缺乏系統性和原創性。對于現階段所設置的實驗課程內容來說，在基本情況下需要結合理論課程內容，并借助實驗操作對其進行驗證，從而加深學生的理解與記憶，使學生能夠順利的完成課業要求和考試考核，難以充分的加強學生的實踐感受，限制了環境微生物學科的發展。

二、分析新工科背景下環境工程微生物學實驗課程教學的有效措施

1.采用現代信息技術，保障教學內容具體

為了保障驗證型、綜合型以及創新型等實驗環節的有效落實，并達到預期的實驗效果，需要借助計算機技術和互聯網技術，將大部分的實驗內容以多媒體圖片和視頻的形式進行展示，以直觀的展示形式將枯燥的教學內容，轉變成為多樣化的教學素材，基于生動、形象的教學模式，使教學素材具有感性的特點，能夠充分的調動學生的學習興趣。例如：在開展《土壤細菌分離以及菌落總數測定》等實驗操作時，需要從土樣采集、預處理、超凈工作臺的使用、稀釋平皿法操作等多個不同的層面入手，將此方面的操作流程以圖像或者影音的形式展示給學生，使學生能夠借助視頻和圖片內容，快速的掌握實驗操作的關鍵環節，在明確操作細則的基礎上，使學生能夠在潛移默化當中養成良好的實驗操作習慣，有助于保障實驗操作環節的規范性和標準性。

2.融合科研項目，堅持寓教于研

在環境科學與工程科學領域高效化發展的過程中，使微生物學實驗技術呈現出了創新發展的趨勢，環境工程微生物學教學團隊承擔了各種不同形式的科研項目。為了能夠保障最終的教學效果，需要調動學生的學習積極性，并為學生提供明確的引導，使學生能夠主動的參與到研究項目當中。另外，當實驗模塊教學活動屬于創新型和綜合型的類型時，還需要對此類實驗操作模式加以探索，當部分學生完成了相應的實踐操作時，需要由教師對科研項目的研究內容予以承擔，并為學生提供有針對性的引導，使學生能夠加深對實驗操作和學習內容的理解與認識，進一步掌握更加優良的實驗操作方法，提高學生的學習水平和創新能力。不僅如此，教師還可以指導學生對大學生創新實驗項目予以申報，將有限的科研教學資源進行轉化，直接轉化成為實驗教學資源進行使用，在教師和學生的共同作用下，打造了研教一體化的教學環境，為高校的育人工作奠定了良好的基礎，充分的調動了學生的學習主動性，加大對學生創新潛力的挖掘力度，為各項實驗教學活動的順利開展提供了有力保障。

3.打造開放實驗教室，拓展整體實驗內容

對于驗證型的實驗操作來說，在一般情況下可以在課堂當中順利完成，而當實驗項目具有多樣化、綜合性以及創新性的特點時，所涉及到的實驗操作則呈現出了連續性的特點，在課堂當中無法順利的完成。這就需要高校能夠積極的建立以開放形式為主的實驗室，為學生的實驗操作提供充足的平臺支持。另外，在使用開放型實驗室的過程中，可以使學生利用課余時間進入到實驗室當中，根據實驗操作的具體形式設計完善的實驗方案。在明確各項步驟的基礎上順利的開展實驗，不僅能夠調動學生的實驗積極性，還可以為學生提供充足的時間和空間，為學生的思考和學習奠定了良好的基礎，使學生能夠根據最終的實驗結果，對所學知識加以驗證，在反復實踐的過程中，使學生可以基于全方位的角度，充分的了解整體實驗的操作過程，增強了學生的體驗感和獲得感，進一步提高了實驗教學活動的實施質量。例如：在學習《硝化細菌的分離純化以及活性檢測實驗》等課程時，學生可以在閱讀相關文獻和教學材料的基礎上，根據所學知識在不同的環境條件下開展取樣操作，并對自養和異養的硝化細菌菌株進行分離處理，分別根據硝化的具體特性予以合理的測定，不僅能夠表現出優良的消化活性等實驗操作特點，還可以充分的調動學生的實驗操作熱情，有助于提高學生的學習積極性，使其自身的學習效果得以有效提升。

結束語：在新工科時代背景的影響下，對環境微生物學課程教學模式提出了更高的要求，需要堅持立德樹人的教育理念，使學生能夠對所學知識予以綜合使用，借助技術和理論對所學知識加以驗證，在全面分析的基礎上，有助于提高學生的實踐能力和問題解決能力。

參考文獻：

[1]周靜，劉全菊，張青.新工科背景下實踐教學模式的改革與構建[J].實驗技術與管理，2018，（3）.165-168，176.

[2]賀根和，尹麗，宋勇生，等.基于應用型人才培養的《環境微生物學》教學模式改革初探[J].廣東化工，2016，（16）.216-217.

[3]鮑立寧，凌琪，王莉."層次一體化"教學模式在《環境工程微生物學實驗》課程改革中的應用[J].生物學雜志，2013，（4）.110-112.

[4]邵繼海，魏祥東，周細紅，等."質量工程"背景下的環境工程微生物學實驗教學改革探索[J].生物學雜志，2010，（3）.106-108.

[5]徐愛玲，宋志文，夏文香，等.“環境工程微生物學”實驗教學改革初探[J].微生物學通報，2018，（3）.691-696.

2629500520365