環(huán)境生物技術(shù)課堂教學改革與實踐

摘要：結(jié)合環(huán)境類專業(yè)的特點和當前環(huán)境污染治理的發(fā)展趨勢，分析了環(huán)境生物技術(shù)課程教學內(nèi)容的合理調(diào)整，并結(jié)合多年的教學經(jīng)驗和體會，探討了教學方法的合理選擇以提高本課程的教學質(zhì)量和教學效果。

關(guān)鍵詞：環(huán)境生物技術(shù) 教學方法 教學改革

【中圖分類號】TQ460-4；G642

環(huán)境生物技術(shù)是生物技術(shù)與環(huán)境科學緊密結(jié)合而形成的新興交叉學科，其技術(shù)手段是一種經(jīng)濟效益和環(huán)境效益俱佳的、解決復(fù)雜環(huán)境污染問題的主要有效手段，是當代環(huán)境學科發(fā)展的主導(dǎo)方向之一。[1]環(huán)境生物技術(shù)這門課是順應(yīng)時代發(fā)展的要求，面向環(huán)境工程專業(yè)學生開設(shè)的專業(yè)選修課。

環(huán)境生物技術(shù)這門課是為數(shù)不多的一門真正涉及環(huán)境工程專業(yè)三大治污領(lǐng)域的專業(yè)課[2]，與水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置等主干課程的內(nèi)容緊密聯(lián)系、相互滲透，并且可以加強環(huán)境微生物學基礎(chǔ)知識的鞏固和應(yīng)用。同時環(huán)境生物技術(shù)又是一門典型的交叉學科，涵蓋分子生物學、化學工程學、環(huán)境工程學、計算機科學等多個專業(yè)的內(nèi)容。近年來，隨著環(huán)境問題的日益突出，環(huán)保事業(yè)也得到迅速發(fā)展，新技術(shù)、新內(nèi)容不斷涌現(xiàn)，其中絕大多數(shù)技術(shù)都與生物技術(shù)相關(guān)，因此，在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，如何使教學內(nèi)容與時俱進，如何更好的利用各種信息技術(shù)，提高教學效果是每個授課教師必須思考和解決的首要問題。筆者圍繞本專業(yè)的學科特色，結(jié)合環(huán)境專業(yè)學生的特點，在該課程教學中進行了改革和探索。

一、適當調(diào)整教學內(nèi)容

講授環(huán)境生物技術(shù)首要面臨的一個問題就是課堂教學內(nèi)容的確定。一方面為保持內(nèi)容體系的完整，“環(huán)境生物技術(shù)課程教材的內(nèi)容與其他課程有重復(fù)現(xiàn)象”[3]。教材在微生物學基礎(chǔ)知識方面與環(huán)境微生物學重復(fù)；在廢水生物處理方面，原理和工藝流程與水污染控制有重復(fù)；在有機廢氣的生物凈化方面與大氣污染控制工程有重復(fù)；在固體廢物生物處理方面與固體廢物處理與處置課程有重復(fù)。如果完全按照教材中的內(nèi)容進行授課，就會與環(huán)境工程微生物、水污染控制工程、大氣污染控制工程和固體廢物處理與處置等環(huán)境工程主干專業(yè)課部分章節(jié)重復(fù)。另一方面，環(huán)境生物技術(shù)是一門涉及面廣且尚在發(fā)展之中的新興學科，新技術(shù)新方法不斷涌現(xiàn)，而教材中主要還是以傳統(tǒng)的方法講解為主，對新出現(xiàn)的方法技術(shù)涉及較少或沒有涉及。如教材的內(nèi)容較大地局限于較為傳統(tǒng)的生物治理和生物監(jiān)測方面的內(nèi)容，而對于生物修復(fù)技術(shù)和現(xiàn)代化生物技術(shù)的應(yīng)用涉及較少。此外，與生物技術(shù)專業(yè)的學生相比，環(huán)境專業(yè)的學生只對生物知識有初步的認識，缺乏較深層次的理解和掌握，有必要對一些新的生物技術(shù)的原理稍加講解。

因此，在課堂授課中，根據(jù)學科特點，合理選擇整合課堂教學內(nèi)容。將講授內(nèi)容歸并為現(xiàn)代生物技術(shù)概述、污染治理和預(yù)防生物技術(shù)、廢物資源化生物技術(shù)和生物質(zhì)能和環(huán)境生物監(jiān)測與安全性評價，其中突出預(yù)防生物技術(shù)和廢物的資源化和生物質(zhì)能，契合國家清潔能源生物質(zhì)資源開發(fā)的政策導(dǎo)向[4，5]。

二、合理選擇教學方法

信息化條件下，各種教學資源從電子書籍，到課外讀物；從教學課件，到練習答疑均可以通過信息化的方式被充分共享。傳統(tǒng)教學的封閉性被打破，信息不公開、不對稱的局面正走向終結(jié)。這一情形對課堂教學提出了極大的挑戰(zhàn)，教學手段的選擇和運用，直接影響著教學效果和學生的學習興趣。為此，在教學中采用任務(wù)驅(qū)動式教學，讓學生帶著任務(wù)學習，提高學生的學習積極性，同時充分利用信息資源，豐富教學手段，增強學習活動的主動性與創(chuàng)造性。

（一）視頻短片，突出教學效果

與生物技術(shù)專業(yè)的學生相比，環(huán)境專業(yè)的學生只對生物知識有初步的認識，但缺乏較深層次的理解和掌握。為了激發(fā)學生的學習興趣，增強直觀感受，保證教學質(zhì)量，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，搜集幾大生物工程技術(shù)及現(xiàn)代分子生物技術(shù)，如PCR技術(shù)等視頻資源，講完基本原理之后，播放相關(guān)的視頻短片，使那些原本抽象的原理變得直觀，加深了學生的理解，提高教學效果。當然，看視頻不是看電影，結(jié)合錄像內(nèi)容進行提問，讓學生帶著問題去看，去思考分析，而回答的過程也是以學生分析為主，老師啟發(fā)為輔，加深理解的過程。

（二）學生授課，突出主體地位

為體現(xiàn)授課過程中學生的主體地位，合適的內(nèi)容部分要求學生進行講授。針對教學任務(wù)，分組展開，要求組內(nèi)分工，每人獨立講授一小節(jié)內(nèi)容。這樣一方面分到任務(wù)的同學要認真熟悉所講授的內(nèi)容，同時需要對內(nèi)容進行歸納總結(jié)，制作相應(yīng)的多媒體課件，另一方面小組每一個成員都必須上臺授課，使他們的表達能力得到鍛煉。實際上，在如今信息如此發(fā)達的條件下，找到合適的多媒體課件不難，但難在表達和講授上。面對繁多的資源，如何充分理解，合理運用，清楚表達是學生通過這一環(huán)節(jié)能鍛煉和提高的。而這一手段也能更好的促使學生以主動的姿態(tài)去學習相關(guān)內(nèi)容，理解和記憶都會更加深刻。

（三）案例教學，加深學生理解

眾所周知，相對于理論講解而言，具體實例對學生更有吸引力，教學效果也更好。為此，可以充分利用各種網(wǎng)絡(luò)平臺，引入外部教學能量和教學資源，加深學生對理論知識應(yīng)用的了解。如利用網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的科研院所發(fā)布的最新研究成功；利用相關(guān)免費的國內(nèi)外課程的相關(guān)資料，如國家精品課程網(wǎng)等；利用國內(nèi)外關(guān)注熱點的環(huán)境問題新聞案例等，在案例分析的滲入原理方法的應(yīng)用加深學生理解。如果有條件，還可以邀請相關(guān)專家研究人員來校講座，他們能給學生帶來了很多新鮮和第一手的資訊，激發(fā)學生的興趣，開拓學生的事業(yè)。

（四）專題討論，活躍學習氛圍

為了調(diào)動更多同學的學習積極性，也讓同學有更多的思考。對于同學們較熟悉較容易掌握的章節(jié)，開展了小組形式的專題討論。專題必須切合當今環(huán)境問題熱點，要求學生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，收集相關(guān)論據(jù)，此外，為保證討論效果，除了主將小組外，其它各小組也要準備相應(yīng)問題，與主講小組展開討論。通過實踐，這種形式讓同學們覺得很新穎，而且組與組之間也有一定的較量氛圍，因此討論的氣氛比較熱烈。為了保證討論的質(zhì)量，在每一個議題結(jié)束之后，授課教師都將進行總結(jié)，對重要的知識點進行強化，對討論的問題進行明確。這一形式也給授課教師提出了更高的要求，作為授課教師，必須對相關(guān)議題作更為充分的準備，收集更多的相關(guān)資料，了解更多前沿知識，當面對學生提出的各種問題，能很好的進行回答和總結(jié)。

（五）參觀調(diào)研，豐富教學內(nèi)容

無論是多媒體、案例教學，還是專題討論，學生獲取的都是二手資料，為了讓學生能通過一手資料理解和分析問題，授課教師可以挑選合適的內(nèi)容組織學生開展參觀調(diào)研活動。如現(xiàn)場考察、問卷調(diào)查等。

如本校有國家水專項的濕地工程，因此，在課堂講解后，安排學生參觀了實地的人工濕地工程。學生通過實地參觀，對課上所講的人工濕地的構(gòu)造和運行原理有了更深入形象的理解，也能根據(jù)實地情況分析所提出的相關(guān)問題。

如針對轉(zhuǎn)基因技術(shù)，筆者組織學生去超市調(diào)研轉(zhuǎn)基因食品的標示情況，并在人群中開展有關(guān)轉(zhuǎn)基因問題的問卷調(diào)查，收集數(shù)據(jù)后，做出相應(yīng)分析，并在最后形成調(diào)研報告。這一過程學生非常投入，不光對轉(zhuǎn)基因問題有了更深入的理解，同時調(diào)查分析能力也得到提高。

此外，對于合適的議題，還可以組織更多豐富的形式。如對于環(huán)境生物技術(shù)的安全性評價問題，筆者組織了 “現(xiàn)代生物技術(shù)是挽救人類還是毀滅人類”的辯論賽，讓學生在查找資料分析思辨的過程中，加深理解。

三、充分保障教學效果

（一）提升教師能力

信息技術(shù)將改變原有的教學模式、教學內(nèi)容、教學手段，最終導(dǎo)致整個教育思想甚至體制的根本變革。因此，信息化條件下，對授課教師提出了更高的要求。如“教師在多媒體教學過程中，不再只是課件開發(fā)者、操作者，還是信息反饋的對象，一方面要掌握相關(guān)制作技術(shù)，制作出文字、聲音、動畫、視頻多種資源組合的生動課件，另一方面，要能根據(jù)課堂的氣氛隨時調(diào)整教學設(shè)計，實現(xiàn)對課堂的控制和引導(dǎo)?！盵6]此外，在信息爆炸的當下，作為教師必須及時了解和掌握前沿知識，不能落后于學生。信息泛濫的同時，信息的真?zhèn)闻袆e是教師應(yīng)該要能對學生進行指導(dǎo)的，這對教師的思辨能力提出了新的要求。

（二）加強與學生溝通

隨時加強與學生溝通，是保證教學效果的重要環(huán)節(jié)。如根據(jù)以往經(jīng)驗，采用學生授課的形式，上臺的學生很容易弄成教材誦讀，因此，必須事先和要進行講課的學生進行交流，聽取學生想法，并在學生授課之前，對其多媒體課件提出修改意見；對于市場調(diào)查，去向、目的、問卷、組織形式也是多次和學習委員、組長討論，讓組長能理解教師的意圖和目的，進而更好的開展活動。

（三）豐富考試形式

既采用學生主導(dǎo)的理念展開教訓(xùn)，不能再簡單的用傳統(tǒng)的考核形式，加強平時成績的比重，每一個參與環(huán)節(jié)的表現(xiàn)都記入平時成績，同時加入小組長（學生）的評分，以期反映更真實的情況。

四、結(jié)語

通過對教學內(nèi)容和教學方法的改革與實踐，環(huán)境生物技術(shù)的課堂教學效果明顯提高。同時，此課程的一些課改經(jīng)驗也可在有關(guān)課程中的推廣應(yīng)用，整體提高環(huán)境工程專業(yè)的教學水平和教學質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 黃春曉，段學軍.環(huán)境生物技術(shù)課程教學內(nèi)容和結(jié)構(gòu)體系的改革與實踐[J].科技信息，2012，12：18.

[2] 馮華軍，申屠佳麗.環(huán)境生物技術(shù)課程教學改革初探[J].科教文匯，2012，02：95.

[3] 劉菊梅，蔣海明，石春芳，陳敏潔，司萬童.工科院校環(huán)境生物技術(shù)課程的教學內(nèi)容優(yōu)化探討科技視界[J].2014，12：152.

[4] 王建龍，文湘華.現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)[M].北京：清華大學出版社，2008.

[5] 馮玉杰.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004.

[6] 王明建.多媒體與信息化教學方法改革[J].遼寧公安司法管理干部學院學報，2011，03：105-107.

作者簡介

張麗（1977-），女，湖北，講師，博士學位，主要研究環(huán)境評價及水污染控制。