環(huán)境生物學(xué)課程教學(xué)體系改革探索與實(shí)踐

李德全 談蓉 周鳴鳴

【摘要】為了提高環(huán)境生物學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量，本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，探討了該課程教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容的合理配置，教學(xué)方法的改進(jìn)提高，實(shí)驗(yàn)和考核評價方法優(yōu)化等措施。

【關(guān)鍵詞】環(huán)境生物學(xué) 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)考核

【中圖分類號】G642.0 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）10 -0069-03

環(huán)境生物學(xué)是在人類面臨越來越嚴(yán)峻的當(dāng)代環(huán)境問題，人類及地球生物的生存受到嚴(yán)重威脅的歷史背景下產(chǎn)生的，它是一門交叉學(xué)科，它綜合了環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、生態(tài)學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)、環(huán)境化學(xué)、普通生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科的有關(guān)內(nèi)容。主要探討生物與受損環(huán)境之間的相互作用和調(diào)控機(jī)理[1]。學(xué)生通過本課程學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，系統(tǒng)掌握生物與環(huán)境的相互關(guān)系及其基本規(guī)律，環(huán)境污染物在生態(tài)系統(tǒng)中的行為、對生物體的危害，生物在凈化、修復(fù)、檢測、監(jiān)測環(huán)境污染中的作用等環(huán)境生物學(xué)的基本理論知識，有助于拓寬學(xué)生的學(xué)術(shù)視野和知識結(jié)構(gòu)，使學(xué)生初步具備分析問題和解決問題的能力。

南通大學(xué)作為一所地方綜合性院校，十分注重學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在環(huán)境與生物學(xué)相關(guān)專業(yè)開設(shè)了《環(huán)境生物學(xué)》這門基礎(chǔ)課程。為了激發(fā)學(xué)生在環(huán)境科學(xué)與生命科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)科興趣和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究和實(shí)踐創(chuàng)新能力，有必要認(rèn)真分析課程現(xiàn)狀，積極推進(jìn)教學(xué)體系改革，不斷提高教學(xué)質(zhì)量。因此我們在不同專業(yè)《環(huán)境生物學(xué)》課程的教學(xué)過程中，結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)對當(dāng)前教材中存在的問題和學(xué)科發(fā)展進(jìn)行了一些思考，對該課程的教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)方法，教學(xué)實(shí)踐等方面進(jìn)行了初步的改革探索。并取得了一定的教學(xué)效果。

1.優(yōu)化和合理配置理論教學(xué)內(nèi)容

環(huán)境生物學(xué)作為環(huán)境科學(xué)的分支學(xué)科，涉及面比較廣。但目前各個高校選用的教材和教學(xué)大綱都不盡相同。我們根據(jù)人才培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱選用了孔繁翔主編的《環(huán)境生物學(xué)》，同時由于授課時數(shù)有限，講授中要突出特色、突出重點(diǎn)。該課程主要分為兩大篇， 第一篇著重講解環(huán)境污染的生物效應(yīng)， 第二篇主要講解環(huán)境污染的生物凈化。就其內(nèi)容在教學(xué)上有兩個比較突出問題，一是課時少內(nèi)容多， 這就要求我們在現(xiàn)有的教學(xué)時數(shù)上， 把內(nèi)容很好的精煉， 二是教學(xué)內(nèi)容與很多學(xué)科的內(nèi)容相互聯(lián)系、相互滲透， 涉及到環(huán)境毒理學(xué)、生態(tài)學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)等。為了使本學(xué)科與其它課程的知識緊密銜接而又進(jìn)免不必要的重復(fù)， 我們在教學(xué)內(nèi)容的選擇上把握兩個原則，一是側(cè)重學(xué)生所需要的必備基本概念和基本理論知識。二是簡化與其它學(xué)科重復(fù)的內(nèi)容。如環(huán)境污染物在生物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)既是環(huán)境生物學(xué)的內(nèi)容， 同時也是環(huán)境化學(xué)課程中的重要內(nèi)容，對于學(xué)過的知識我們只做簡單的復(fù)習(xí)， 減少相近學(xué)科間內(nèi)容的重復(fù)，我們在注重傳授基本原理、基本概念、基本知識和基本技術(shù)的基礎(chǔ)上，充實(shí)了反映本學(xué)科研究的新進(jìn)展， 一方面增補(bǔ)了有關(guān)新概念， 新知識， 以更新和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容， 讓學(xué)生了解一些本課程的最新成果。另一方面， 針對開設(shè)該課程的不同專業(yè)，其課程內(nèi)容的講授也作了適當(dāng)調(diào)整，比如環(huán)境科學(xué)專業(yè)學(xué)生生物學(xué)基礎(chǔ)知識較薄弱，而在學(xué)習(xí)環(huán)境與生物互作過程和機(jī)理中，涉及較多生物學(xué)方面知識，比如生物大分子、細(xì)胞、組織、器官等生物學(xué)基礎(chǔ)知識，為便于學(xué)生對課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)和理解，增設(shè)一章“生命的化學(xué)基礎(chǔ)與細(xì)胞組成”，介紹主要的生物大分子以及細(xì)胞膜、細(xì)胞器、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能，強(qiáng)調(diào)生物各級水平形態(tài)結(jié)構(gòu)，同時講授重點(diǎn)放在生物方面；生物學(xué)專業(yè)學(xué)生缺乏環(huán)境相關(guān)知識，在講授內(nèi)容上重點(diǎn)放在環(huán)境方面。環(huán)境問題產(chǎn)生影響對不同生物和生物不同層次的表現(xiàn)不同，便于學(xué)生對這部分課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)和理解，我們增設(shè)了生物分類一章，主要介紹生物分類發(fā)法和生物主要類別。另外， 凡是學(xué)生通過自學(xué)可以了解部分， 就不講或少講，把重點(diǎn)放在現(xiàn)代生物技術(shù)及其在環(huán)境問題應(yīng)用上?，F(xiàn)代環(huán)境生物學(xué)新技術(shù)和新成果層出不窮，這就要求我們充分利用現(xiàn)代信息手段，及時搜索環(huán)境生物學(xué)研究領(lǐng)域的新成果和熱點(diǎn)，補(bǔ)充到講授內(nèi)容中，傳授給學(xué)生，使學(xué)生緊跟學(xué)科發(fā)展的步伐，適當(dāng)引入學(xué)科領(lǐng)域的前沿理論與技術(shù)成果、公眾關(guān)注的現(xiàn)實(shí)問題、以及教師科研案例等，加深環(huán)境生物互作這條環(huán)境生物學(xué)主線認(rèn)識。如利用公共衛(wèi)生學(xué)院的農(nóng)藥殘留檢測和安全評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室平臺，學(xué)生通過參觀和參與了解生物凈化，生物檢測等知識。實(shí)地參觀南通地區(qū)沿海灘涂和礦山廢棄地的生物修復(fù)等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們課后查閱相關(guān)資料，主動學(xué)習(xí)和探討，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)、思考能力和創(chuàng)新意識。在每堂課中根據(jù)該課程的教學(xué)目的和培養(yǎng)目標(biāo)，遵循“少而精”的原則，突出重點(diǎn)難點(diǎn)，使學(xué)生在對重點(diǎn)難點(diǎn)知識掌握的前提下，做到“以點(diǎn)帶面”。

2.改進(jìn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

教學(xué)方法是實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的和教學(xué)任務(wù)的有效保證，教學(xué)方法適當(dāng)與否？ 直接關(guān)系到教學(xué)效果的好壞，決定教學(xué)的成敗。在《環(huán)境生物學(xué)》的教學(xué)中采用課堂提問、教師學(xué)生互動、多媒體演示，教學(xué)信息反饋等多種教學(xué)方法，能夠活躍課堂氣氛，加強(qiáng)學(xué)生理解知識的能力。

2.1 注重課堂互動和啟發(fā)式教學(xué)

課堂互動是教與學(xué)之間溝通的有效方式，更是師生之間思維碰撞、教學(xué)相長的一種有效途徑。教師預(yù)先設(shè)計(jì)好一些問題，學(xué)生通過獨(dú)立思考，自己總結(jié)出相應(yīng)的觀點(diǎn)和結(jié)論，教師再對這些觀點(diǎn)加以評價和引導(dǎo)，可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題和解決問題的能力，同時能營造出生動活潑、充滿生機(jī)的課堂氣氛。另外，在教師指導(dǎo)下， 學(xué)生主動參與， 充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。在課堂教學(xué)中， 我們注意創(chuàng)造間題情境， 巧妙設(shè)疑， 并及時地引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、設(shè)疑、釋疑， 從而點(diǎn)燃學(xué)生思維火花， 充分發(fā)揮學(xué)生主體的作用。教學(xué)過程中注意傾聽學(xué)生反饋， 隨時調(diào)整教學(xué)方法。知識的講授著重思路的引導(dǎo)，使學(xué)生主動學(xué)習(xí)知識，而不是被動接受知識。通過加強(qiáng)師生互動，形成以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)方法。

啟發(fā)式教學(xué)，是由學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)的知識對教師所提出的問題進(jìn)行分析、判斷和解決，從而達(dá)到觸類旁通、舉一反三的教學(xué)目的。啟發(fā)式教學(xué)可以充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，使學(xué)生從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，而且通過對解決問題方法的探索，可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情，培養(yǎng)創(chuàng)新能力[2]。啟發(fā)式教學(xué)中關(guān)鍵在于如何給學(xué)生創(chuàng)設(shè)思考的契機(jī)，讓學(xué)生積極、自主地鉆研。比如在講授生物入侵對環(huán)境的問題影響時，筆者首先介紹了生物入侵的概念以及一些具體生物入侵的示例，列舉學(xué)生熟知的加拿大一枝黃花引進(jìn)以及造成的環(huán)境危害，讓學(xué)生對生物入侵有了一個感性的認(rèn)識，然后拋出問題：生物入侵在環(huán)境中為何存在安全隱患？生物入侵到底是有害還是有利的？人們在引進(jìn)物種時應(yīng)該如何注意？這些問題的提出強(qiáng)烈地吸引了學(xué)生的注意力，激起了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 不斷完善，充分利用多媒體教學(xué)

現(xiàn)代多媒體技術(shù)以聲圖并茂的信息傳播方式，將各種文本、圖形、圖像、動畫、視頻、音頻信息自由表達(dá)，不僅能擴(kuò)大教學(xué)內(nèi)容的信息量，而且能極大地克服書本知識的教條與乏味，可以大大提高學(xué)生對課堂教學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，并對過于抽象的知識有一個直觀的認(rèn)識。實(shí)踐證明，通過單一渠道吸收的信息量是有限的，而同時通過視覺和聽覺獲取的信息最容易被人接受且容易記憶[3]。如對一些受污染的環(huán)境、污水處理的工藝流程、生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)等如能用圖片或動畫的方式進(jìn)行展示定可以收到事半功倍的效果。此外，運(yùn)用多媒體技術(shù)還可以給學(xué)生展示一些無法開設(shè)的實(shí)踐課程，比如對于在講解原油泄露污染的處理工藝時，如果能夠帶領(lǐng)學(xué)生到處理點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地參觀，定會收到意想不到的效果，但不太現(xiàn)實(shí)，筆者充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，從網(wǎng)上下載了一些處理工藝的視頻，在一定程度上也彌補(bǔ)了不能帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)地參觀的缺陷。同時又能增加學(xué)生感性認(rèn)識。

2.3注重分類歸納，教學(xué)信息的反饋

環(huán)境生物學(xué)教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)多，在備課時注重分類歸納，從教材分散龐雜的內(nèi)容中理出一個清晰的脈絡(luò)。講課時注重條理清楚、層次分明、深入淺出。如講授污染物對生物影響時，要求學(xué)生先對生物的不同層次，各個層次特點(diǎn)，污染物作用生物層次順序等幾個方面掌握課程內(nèi)容。注重課前回顧和課后小結(jié)，講課前先對上次內(nèi)容作簡單回顧，突出重點(diǎn)、承上啟下，單元內(nèi)容結(jié)束時，以圖表或簡練的語句歸納總結(jié)，使學(xué)生學(xué)會把握知識的全局框架，便于融會貫通。在教學(xué)過程中還注重聽取學(xué)生反饋， 隨時調(diào)整教學(xué)方法， 便于提高教學(xué)質(zhì)量。隨時聽取學(xué)生對教學(xué)的反饋是非常必要的教學(xué)環(huán)節(jié)。針對學(xué)生提出的問題及時調(diào)整教學(xué)方法，提高了教學(xué)效果。首先， 學(xué)生普遍反映需要記憶的內(nèi)容多， 知識容易遺忘，重點(diǎn)把握不好， 因此每次課前對上一次課重點(diǎn)進(jìn)行小結(jié)， 在講課時注重知識前后的連貫性， 每一章結(jié)束時安排習(xí)題練習(xí)。

3.注重改進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)

環(huán)境生物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，因此在教學(xué)過程中既應(yīng)充分發(fā)揮實(shí)踐活動在環(huán)境生物學(xué)基本理論中的作用，也應(yīng)充分發(fā)揮環(huán)境生物學(xué)基本理論對實(shí)踐的指導(dǎo)、優(yōu)化作用。但開設(shè)環(huán)境生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課存在一定的難度。到目前為止， 還沒有現(xiàn)成的環(huán)境生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課教材。我們經(jīng)過幾年的摸索與實(shí)踐，組織編寫了《環(huán)境生物學(xué)》實(shí)驗(yàn)手冊，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將課堂上所學(xué)到的知識能在實(shí)驗(yàn)中很好的運(yùn)用，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，為學(xué)生提供了一個動手機(jī)會，在培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐動手能力、創(chuàng)新能力等綜合素質(zhì)方面有著重要作用。經(jīng)過多年的實(shí)踐和探索，形成了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、錄像觀摩和開放性實(shí)驗(yàn)及課外科技活動相結(jié)合的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，根據(jù)實(shí)驗(yàn)和研究條件初步凝練實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，加大實(shí)驗(yàn)學(xué)時，在保留了原先4個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不變的情況下，增開了“植物葉片中含氯的定性定量分析”、“ 不同環(huán)境條件對小麥種子下萌發(fā)率的影響”、“藻類的急性毒性實(shí)驗(yàn)” 、“污水中微生物總數(shù)測定和檢測”等實(shí)驗(yàn)。同時大膽的將一些具有科研性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)引入到教學(xué)中來，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)具有一定的科研性質(zhì)，這樣既可以讓學(xué)生盡早了解學(xué)科發(fā)展前沿，又可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和獨(dú)立開展實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。如“污水中微生物總?shù)測定和檢測” 這個實(shí)驗(yàn)，一則實(shí)驗(yàn)材料污水易于取材， 二則本實(shí)驗(yàn)和《環(huán)境生物學(xué)》的內(nèi)容結(jié)合非常緊密，對水體監(jiān)測和評價內(nèi)容增加感性認(rèn)識。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，加深了學(xué)生對理論知識的理解，減少了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的乏味與枯燥。此外，增加教學(xué)實(shí)踐學(xué)時，通過帶領(lǐng)學(xué)生前往南通污水處理廠，垃圾填埋場、沿海灘涂生物修復(fù)基地參觀實(shí)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)地調(diào)查、收集資料、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，使學(xué)生真正能夠做到理論聯(lián)系實(shí)際，取得了良好的教學(xué)效果。

4.改進(jìn)考核評價方法

考核是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)課程考核方式主要采用期末閉卷的考試形式，是一種應(yīng)試教育，高分低能一直是它的弊病，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。高素質(zhì)教育培養(yǎng)合格的人才， 不能光會考試。為了改變此種狀況， 我們對考核評價方法進(jìn)行了改革。改變以往那種一次考試定全局的考核方式，如加大平時成績的比重，注重學(xué)生平時的表現(xiàn)，注重學(xué)生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)等。我們在考核方式上降低期末考試在總成績中所占的比重，注重考察課程讀書報告以及實(shí)驗(yàn)報告。其中，讀書報告要求學(xué)生結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容，就某一環(huán)境生物學(xué)目前的研究熱點(diǎn)問題為主題，查閱國內(nèi)外文獻(xiàn)，撰寫課程讀書報告，并進(jìn)行交流匯報，課程成績的評定采用平時成績與期末考試成績相結(jié)合的方法，其中出席、課堂討論等占10%，讀書報告占10%，實(shí)驗(yàn)報告占20%，期末考試成績占60%。這樣實(shí)驗(yàn)考查、課程論文撰寫和書面考試相結(jié)合的方法，全面考查學(xué)生對知識掌握的程度，全面督促學(xué)生養(yǎng)成自我學(xué)習(xí)與自我分析問題的能力。這樣學(xué)生該門課程的總評成績是一門綜合成績， 試卷不再是成績的最終判決書。

以上幾個方面是我們經(jīng)過幾年環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)摸索與實(shí)踐， 對教學(xué)手段的改良和應(yīng)用的一些體會。這些方法應(yīng)用， 教學(xué)效果得到大大加強(qiáng)。學(xué)生認(rèn)識和解決問題的能力得到提高。但隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境生物學(xué)也發(fā)展迅速。為了適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)的要求，教師應(yīng)不斷吸收環(huán)境科學(xué)和現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域的最新研究成果，及時更新自身知識，不斷提高教學(xué)能力，完善教學(xué)內(nèi)容。改革教學(xué)手段和教學(xué)方法等，以不斷提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，為國家培養(yǎng)更多高素質(zhì)的人才。

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