開展《環(huán)境微生物學(xué)》課外活動(dòng)的探索

夏爽 李開 劉濤 裴國鳳

摘要：為提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐能力，我們開展了《環(huán)境微生物學(xué)》的分小組課外活動(dòng)。結(jié)果顯示，課外活動(dòng)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)了知識(shí)的融會(huì)貫通，訓(xùn)練了動(dòng)手能力，提升了綜合素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：環(huán)境微生物學(xué)；課外活動(dòng)；學(xué)習(xí)積極性；實(shí)踐能力；綜合素質(zhì)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）09-0094-03

大學(xué)生課外活動(dòng)是指高校在課堂教學(xué)以外對(duì)學(xué)生進(jìn)行的有目的、有計(jì)劃、有組織的教育活動(dòng)[1]。大學(xué)生課外活動(dòng)既是課堂教學(xué)的延伸，又是一種重要的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)于提高課堂教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀、價(jià)值觀和世界觀，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)具有非常重要的作用[2]。另一方面，大學(xué)生相對(duì)較多的課余時(shí)間，為開展課外活動(dòng)創(chuàng)造了有利條件[3]。

大學(xué)的理工科教學(xué)過程常常出現(xiàn)理論與實(shí)踐脫節(jié)的問題，導(dǎo)致學(xué)生難以做到理論聯(lián)系實(shí)際，將所學(xué)知識(shí)技能應(yīng)用于實(shí)踐。鑒于此，一些教師在許多學(xué)科開展了課外活動(dòng)，并取得良好的效果，證明課外活動(dòng)在擴(kuò)寬學(xué)生知識(shí)面、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、加深知識(shí)理解、培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感和人際交往能力等方面有積極促進(jìn)作用[4-8]。但是也存在活動(dòng)類型單一、管理機(jī)制不健全、參與面不廣泛、專業(yè)特色不突出等問題[9]。

《環(huán)境微生物學(xué)》是環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)等專業(yè)的專業(yè)核心基礎(chǔ)課程，是一門理論性和實(shí)踐性并重的交叉學(xué)科，涉及有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)，微生物學(xué)，遺傳學(xué)等學(xué)科的基本理論，又與一系列環(huán)境專業(yè)課程（水污染控制工程、給水與廢水處理系統(tǒng)、固體廢物處理、環(huán)境生物技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測等）中的工程原理緊密相關(guān)，在學(xué)科知識(shí)體系中起到承上啟下的關(guān)鍵作用[10]。

在多年《環(huán)境微生物學(xué)》教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)一些存在的問題。第一，由于課程內(nèi)容涉及的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)廣泛、抽象，而多數(shù)環(huán)境專業(yè)學(xué)生的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱，容易使學(xué)生覺得深?yuàn)W、枯燥，從而學(xué)習(xí)積極性受挫。第二，課程內(nèi)容既涉及生物學(xué)基本原理，又包含許多處理環(huán)境污染的工藝流程，知識(shí)點(diǎn)分散，系統(tǒng)性不強(qiáng)，學(xué)生難以將知識(shí)融會(huì)貫通，理論聯(lián)系實(shí)際。第三，課程考核多以筆試為主要形式，引導(dǎo)學(xué)生盲目的死記硬背教材上的理論知識(shí)，而忽視了對(duì)實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)。第四，配套的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容多為若干基礎(chǔ)性的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，未突出課程的環(huán)境專業(yè)特色，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，在實(shí)驗(yàn)課上常常只是按照講義上的操作流程應(yīng)付任務(wù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理及應(yīng)用價(jià)值不甚理解。以上這些問題造成學(xué)生不能將微生物學(xué)基礎(chǔ)理論與環(huán)境工程領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系，未能充分滿足學(xué)生對(duì)環(huán)境專業(yè)相關(guān)知識(shí)技能的需求，專業(yè)培訓(xùn)不足，以致畢業(yè)后未達(dá)到相關(guān)專業(yè)工作崗位的要求。

針對(duì)以上問題，以及學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)技能的需求，我們以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向，探索了《環(huán)境微生物學(xué)》課外興趣小組活動(dòng)方式，以期為相關(guān)學(xué)科開展課外活動(dòng)提供參考。

一、課外活動(dòng)的組織和實(shí)施

為確保課外實(shí)踐小組的順利開展，首先對(duì)學(xué)生進(jìn)行宣傳、引導(dǎo)，使他們明確課外實(shí)踐小組的意義，自愿報(bào)名。每組6～8人，組員自由組合。以環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生為主，可跨班級(jí)跨專業(yè)跨年級(jí)組合，并適當(dāng)吸收生物、化學(xué)等其他專業(yè)學(xué)生加入。在不影響其他課程學(xué)習(xí)的原則下，學(xué)生利用課余時(shí)間在教師的指導(dǎo)下開展活動(dòng)。

在興趣小組活動(dòng)內(nèi)容的選擇上，考慮到《環(huán)境微生物學(xué)》的課程特點(diǎn)和教學(xué)大綱的要求，相應(yīng)地?cái)U(kuò)展課程實(shí)踐的范圍，增添課程實(shí)踐的趣味性、應(yīng)用性。在多年教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)環(huán)境相關(guān)專業(yè)的學(xué)生對(duì)實(shí)際應(yīng)用的專業(yè)知識(shí)技能很感興趣。因此，課外興趣小組的活動(dòng)內(nèi)容應(yīng)貼近環(huán)境相關(guān)專業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，以使學(xué)生能夠應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)技能解決實(shí)際問題，達(dá)到環(huán)境專業(yè)相關(guān)工作崗位的需求。課外興趣小組的主要活動(dòng)內(nèi)容包括：環(huán)境質(zhì)量調(diào)查、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、學(xué)術(shù)資料收集整理、科研論文撰寫等。在充分考慮本學(xué)院的教學(xué)、科研條件后，我們?cè)O(shè)計(jì)了以下八項(xiàng)活動(dòng)項(xiàng)目：

（一）微生物區(qū)系調(diào)查

在校園內(nèi)以及周邊環(huán)境的土壤、水體、建筑物及樹木表面、各種食品表面、各種場所空氣中采集微生物樣品，于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用培養(yǎng)基平板進(jìn)行分離、純化、培養(yǎng)，通過觀察菌落及細(xì)胞形態(tài)，PCR擴(kuò)增DNA片段測序，以及一系列生理生化實(shí)驗(yàn)等鑒定物種，歸納各環(huán)境中的微生物種類區(qū)系和時(shí)空分布特征。

（二）微生物資源探尋

在校園內(nèi)以及周邊環(huán)境的土壤、水體中采集微生物樣品，于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用培養(yǎng)基平板進(jìn)行混合培養(yǎng)，進(jìn)行蛋白質(zhì)、脂類等分解實(shí)驗(yàn)，挑出能降解特定有機(jī)物的菌落進(jìn)行鑒定，擴(kuò)大培養(yǎng)后再測試其降解能力。

（三）水體富營養(yǎng)化調(diào)研

于校園內(nèi)池塘及校園周邊的湖泊采集水樣，監(jiān)測浮游植物群落結(jié)構(gòu)、測定細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群數(shù)、水體氮、磷濃度等指標(biāo)。比較各水體數(shù)據(jù)，判斷水體營養(yǎng)狀況，分析水體富營養(yǎng)化的成因，預(yù)測可能的危害，并最終提出治理措施。

（四）活性污泥馴化及有機(jī)廢水處理

于校園內(nèi)池塘及校園周邊的湖泊，水渠等水體采集底泥，于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)觀察，純化，用由低到高濃度的生活污水進(jìn)行馴化培養(yǎng)，并測試其降解生活污水中有機(jī)物的能力。

（五）堆肥發(fā)酵處理有機(jī)固廢

搜集校園內(nèi)以及周邊環(huán)境的生活垃圾中的有機(jī)固廢，分揀、調(diào)配后采用厭氧和好氧堆肥方式，降解復(fù)雜有機(jī)物，制成腐殖質(zhì)肥料。

（六）大型可食用真菌栽培

以棉籽殼、雜木屑為基質(zhì)，配制真菌培養(yǎng)基，接種平菇、金針菇、雙孢蘑菇等可食用菌類，定期觀察菌絲生長情況、形態(tài)特征。長出大型子實(shí)體后測定真菌多糖、蛋白質(zhì)等活性成分。

（七）致突變物檢測

用Ames致突變實(shí)驗(yàn)、發(fā)光細(xì)菌毒性實(shí)驗(yàn)等方法，測定市售食品、飲料、調(diào)味品、化妝品、涂料以及實(shí)驗(yàn)室廢水的致突變性。

（八）環(huán)保意識(shí)形態(tài)調(diào)查與宣傳

在校園內(nèi)的學(xué)生及校園周邊群眾間開展關(guān)于環(huán)保意識(shí)形態(tài)的問卷調(diào)查；開展若干環(huán)保宣傳活動(dòng)，包括編寫、散發(fā)環(huán)保宣傳冊(cè)，開展環(huán)保講座和知識(shí)競賽等。

二、課外興趣小組的效果評(píng)價(jià)

在為期1年多的課外實(shí)踐興趣小組活動(dòng)中，各項(xiàng)目小組均取得了一定成果，以數(shù)據(jù)或產(chǎn)品的形式整理并匯總至指導(dǎo)老師。其中，水體富營養(yǎng)化項(xiàng)目小組完成學(xué)術(shù)論文一篇。同學(xué)們均為通過自身努力取得的成果感到高興。

（一）提高學(xué)習(xí)積極性

課外活動(dòng)與理論課上的知識(shí)講解和實(shí)驗(yàn)課上的按部就班實(shí)驗(yàn)操作不同，學(xué)生需要應(yīng)用所學(xué)知識(shí)技能，發(fā)揮創(chuàng)造力去解決實(shí)際問題，具有較高挑戰(zhàn)性，從實(shí)際應(yīng)用角度激發(fā)學(xué)生去學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。而且，讓他們自己動(dòng)手去解決問題，比起聽從教師講解知識(shí)和實(shí)驗(yàn)步驟更接近這些90后學(xué)生的個(gè)性，他們對(duì)所做課外活動(dòng)項(xiàng)目充滿興趣，能自發(fā)去查閱相關(guān)資料，自主學(xué)習(xí)。另外，通過課外活動(dòng)，學(xué)生們親身體會(huì)了專業(yè)知識(shí)技能在實(shí)踐中的應(yīng)用，對(duì)本專業(yè)的認(rèn)可度提高，對(duì)將來走上專業(yè)相關(guān)工作崗位的信心得到提升。他們認(rèn)識(shí)到，目前好好學(xué)習(xí)知識(shí)技能，對(duì)自己的將來發(fā)展有好處，所以提高了自主學(xué)習(xí)的積極性。

（二）促進(jìn)知識(shí)的融會(huì)貫通

本學(xué)科涉及知識(shí)面廣，涉及許多抽象的概念，而許多環(huán)境專業(yè)的學(xué)生的生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)較為薄弱，覺得書本中許多概念難以通過教師的講解完全領(lǐng)悟，而實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)有限，很難照顧到所有知識(shí)點(diǎn)。在課外活動(dòng)中，書本中抽象的概念轉(zhuǎn)變成了看得見、摸得著的感官體驗(yàn)。例如，在課堂上講解“水體富營養(yǎng)化的概念”，就算輔以水華現(xiàn)場照片、視頻，也比不上學(xué)生親身去水華現(xiàn)場觀察水體顏色，嗅嗅水體味道，用手感受水華的觸感，觀察周圍環(huán)境，思考水華發(fā)生的可能原因等等。學(xué)生將水樣帶回實(shí)驗(yàn)室在顯微鏡下觀察，就能清楚的理解水華到底是什么概念。再如，課堂上，許多學(xué)生反映對(duì)于活性污泥為什么能夠降解污染物不太理解，在課外活動(dòng)中，學(xué)生自己動(dòng)手馴化污泥，用于降解有機(jī)污染，對(duì)于活性污泥的性質(zhì)、作用原理就掌握的更加充分。課外活動(dòng)中，學(xué)生應(yīng)用親身體驗(yàn)進(jìn)行知識(shí)內(nèi)化，促進(jìn)了知識(shí)的理解和掌握。

（三）提高動(dòng)手能力

長期以來，以筆試為主要形式的課程考試引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)以書本知識(shí)的記憶為主。而本課程實(shí)踐性較強(qiáng)，需要培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)技能解決實(shí)際問題的能力。實(shí)驗(yàn)課上按照講義上的操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)難以真正提高學(xué)生動(dòng)手能力。在課外活動(dòng)中，學(xué)生自主的應(yīng)用知識(shí)技能解決實(shí)際問題，自發(fā)探索解決問題的方法，進(jìn)行專業(yè)技能訓(xùn)練，在教師的輔導(dǎo)和糾正下，更好的掌握和熟練專業(yè)技能。比如微生物學(xué)中常用的無菌操作技術(shù)，在本次課外活動(dòng)中，學(xué)生在教師指導(dǎo)下練習(xí)數(shù)次，已能規(guī)范的進(jìn)行操作。

（四）提高綜合素質(zhì)

通過課外活動(dòng)，增進(jìn)了學(xué)生對(duì)本專業(yè)的了解，在專業(yè)訓(xùn)練中培養(yǎng)了敬業(yè)精神、邏輯思維能力，同時(shí)，也發(fā)展了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和溝通能力，語言表達(dá)能力，社會(huì)責(zé)任感。本專業(yè)具有較強(qiáng)的科研性質(zhì)，學(xué)生通過課外活動(dòng)中的科研項(xiàng)目訓(xùn)練，開拓了視野，培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神。更為重要的是，本專業(yè)工作較為艱苦，在實(shí)踐活動(dòng)中培養(yǎng)了學(xué)生吃苦耐勞、克服困難的意志品質(zhì)。課外活動(dòng)培養(yǎng)了學(xué)生諸多方面的綜合素質(zhì)，為將來走上社會(huì)工作崗位奠定了堅(jiān)實(shí)的人格基礎(chǔ)。

三、開展課外活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)

學(xué)生興趣小組的活動(dòng)項(xiàng)目最好與教師的科研項(xiàng)目相關(guān)，以利于學(xué)生學(xué)習(xí)教師在專業(yè)領(lǐng)域最為先進(jìn)和熟練掌握的知識(shí)技能，最大限度提高學(xué)術(shù)水平，開拓視野；學(xué)生實(shí)驗(yàn)成果也可啟發(fā)教師學(xué)術(shù)思想、補(bǔ)充教師的科研項(xiàng)目，教學(xué)相長；且可利用現(xiàn)成的科研平臺(tái)。

由于學(xué)生大三下學(xué)期和大四需要準(zhǔn)備找工作、實(shí)習(xí)和考研，時(shí)間較為緊張，而大一的學(xué)生多數(shù)尚未學(xué)習(xí)專業(yè)課程，專業(yè)知識(shí)尚缺，故學(xué)生最好在大二參加興趣小組，大三期間結(jié)束活動(dòng)。

學(xué)生閱歷尚淺，在室外及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，一定提醒學(xué)生注意安全。在校外不要擅自離開團(tuán)隊(duì)，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)注意各種化學(xué)試劑、及用電用火安全。

學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不一，性格不同，各有特長，在專業(yè)領(lǐng)域的興趣點(diǎn)也不一樣。在課外活動(dòng)中，需要因材施教，給各個(gè)學(xué)生安排不同的活動(dòng)任務(wù)。比如有些學(xué)生性格文靜，適合靜下心來專研文獻(xiàn)資料；有些學(xué)生活潑好動(dòng)，適合動(dòng)手實(shí)驗(yàn)；有些學(xué)生性格開朗外向，適合做些溝通、宣傳之類的工作。對(duì)于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好，悟性強(qiáng)的同學(xué)，不但要求其對(duì)整個(gè)活動(dòng)涉及的專業(yè)知識(shí)技能熟練掌握，還需要培養(yǎng)其科研精神，創(chuàng)造力，以為社會(huì)培養(yǎng)更高層次的專業(yè)人才。

在課外活動(dòng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)過程中，需要考慮學(xué)校及周邊環(huán)境的特點(diǎn)，因地制宜。比如中南民族大學(xué)周邊湖泊眾多，人口稠密，適合開展水體富營養(yǎng)化的研究。

四、存在問題與改進(jìn)措施

我們的課外小組活動(dòng)，建立在學(xué)生興趣的基礎(chǔ)上，學(xué)生自發(fā)報(bào)名參加。參與面并未覆蓋整個(gè)專業(yè)班級(jí)。為了更全面的提升教學(xué)質(zhì)量，在學(xué)校層面，可采取一些更為有效的激勵(lì)機(jī)制，比如制定相關(guān)政策，將參與課外活動(dòng)納入學(xué)科培養(yǎng)體系，學(xué)生參加課外活動(dòng)并考核通過可獲得學(xué)分。東南大學(xué)在這方面做了有益嘗試，并取得良好成績[11]。

我們組織的課外活動(dòng)，無學(xué)校政策支持，處于“散兵游勇”狀態(tài)。為了營造學(xué)生課外活動(dòng)氛圍，提高師生參與率，學(xué)校還需提高組織管理水平。為此，主管學(xué)生科技活動(dòng)工作的團(tuán)委、教務(wù)處、學(xué)工處等部門，需要重視制度化建設(shè)，以健全的規(guī)章制度增強(qiáng)組織管理的科學(xué)化、規(guī)范化水平。在學(xué)生課外活動(dòng)的組織管理工作方面，重點(diǎn)抓活動(dòng)申報(bào)、過程指導(dǎo)、成果展示三個(gè)環(huán)節(jié)[12]。有效地促進(jìn)學(xué)生課外活動(dòng)正常開展，對(duì)推動(dòng)學(xué)生課外活動(dòng)經(jīng)?；?、制度化奠定有力基礎(chǔ)。

我們的課外活動(dòng)經(jīng)費(fèi)主要來自教師的教學(xué)研究項(xiàng)目。隨著課外活動(dòng)在學(xué)生中廣受好評(píng)，參與課外活動(dòng)的學(xué)生人數(shù)大幅增加，活動(dòng)金費(fèi)緊張就成為了制約開展課外活動(dòng)的主要因素之一。因此，需要拓寬資金來源渠道。學(xué)校的教務(wù)處、科技處、學(xué)生工作處等部分可以制定相關(guān)政策，定向支持學(xué)生的課外活動(dòng)項(xiàng)目，形成各部門通力支持的良好局面。另外，還可走出校園，尋求企業(yè)合作、爭取社會(huì)贊助等方式增加投入經(jīng)費(fèi)總量，以保證課外活動(dòng)廣泛深入開展。

五、結(jié)語

為了提高環(huán)境專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐能力，我們探索了課外活動(dòng)的開展方式，取得良好的效果。在課外活動(dòng)中，通過讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)技能，解決實(shí)際問題，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)了知識(shí)的融會(huì)貫通，提高了動(dòng)手能力，培養(yǎng)了綜合素質(zhì)。然而，課外活動(dòng)的組織、開展還有許多需要改進(jìn)之處，以進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生專業(yè)水平和綜合素質(zhì)，為社會(huì)培養(yǎng)優(yōu)秀的環(huán)境專業(yè)人才。

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