運(yùn)用生態(tài)化教學(xué)模式培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力

駱雪晴　張抒意　王怡　李永峰

摘 要：文章通過探究生態(tài)化教學(xué)目標(biāo)建立、生態(tài)化教學(xué)方法實(shí)施、生態(tài)化成長目標(biāo)實(shí)行這三方面來說明如何建設(shè)生態(tài)化課堂和教學(xué)體系，以培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新能力，以期培養(yǎng)出具有扎實(shí)專業(yè)基礎(chǔ)知識和專業(yè)技能，并且具備良好的創(chuàng)新意識的新時代大學(xué)生。

關(guān)鍵詞：生態(tài)化教學(xué)模式；環(huán)境微生物學(xué)；創(chuàng)新意識；學(xué)習(xí)積極性

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2096-000X（2017）20-0032-03

Abstract： This paper explores how to construct the ecological classroom and teaching system by studying the establishment of ecological teaching objectives， the implementation of ecological teaching methods and the ecological growth goals so as to cultivate the innovation ability of college students to enable them to become the students who grasp professional knowledge and skills， and have a good awareness of innovation in the new era.

Keywords： ecological teaching mode； environmental microbiology； awareness of innovation； learning initiative

生態(tài)化教學(xué)模式是指以教育生態(tài)學(xué)的理論為指導(dǎo)，將生態(tài)學(xué)的基本原理與課堂教學(xué)的實(shí)際情況和特征相結(jié)合，運(yùn)用生態(tài)學(xué)的立場、觀點(diǎn)和方法來研究課堂教學(xué)的具體問題，以此提高教學(xué)效果的一種新型的教學(xué)模式。教育生態(tài)學(xué)的概念最早于1976年由美國哥倫比亞師范學(xué)院院長勞倫斯·克雷明在《公共教育》一書中提出[1]，它旨在研究教育與其所在生態(tài)環(huán)境的相互關(guān)系和作用機(jī)理，目前在中國乃至世界還處于新興學(xué)科階段。對比以往的教學(xué)模式，教育生態(tài)學(xué)賦予生態(tài)化教學(xué)模式兩個突出特點(diǎn)：由宏觀轉(zhuǎn)向微觀，由理論走向?qū)嵺`。生態(tài)化教學(xué)模式將教師、學(xué)生、知識和環(huán)境看作一個綜合的教學(xué)生態(tài)系統(tǒng)，老師把握以教育生態(tài)學(xué)理念為主的大方向，將一些生態(tài)學(xué)原理融入到教學(xué)實(shí)踐中，尊重學(xué)生個性，符合學(xué)生發(fā)展規(guī)律，“因材施教”，采取靈活多樣的教學(xué)方法，開展豐富多彩的課堂活動，建構(gòu)互相尊重、教學(xué)相長、輕松和諧的師生關(guān)系，使學(xué)生以愉快的心態(tài)參與教學(xué)，在互動體驗(yàn)的過程中提高實(shí)踐技能，在一個開放自由的教學(xué)環(huán)境中培養(yǎng)創(chuàng)新精神、提升創(chuàng)新能力[2]。

本文以“環(huán)境微生物學(xué)”課程教學(xué)為例，從以下三個方面入手，探究如何創(chuàng)建一個高品質(zhì)的生態(tài)化創(chuàng)新教育平臺，使大學(xué)生在“生態(tài)課堂中”提升創(chuàng)新能力[3]。

一、建立生態(tài)化教學(xué)目標(biāo)

目標(biāo)教學(xué)是在現(xiàn)代教育理論體系的基礎(chǔ)上，以“掌握教學(xué)”為根本思想原則，在教學(xué)過程中以學(xué)生為主體、以教師為主導(dǎo)，以教學(xué)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)和主線實(shí)施課堂教學(xué)的方法[4]。目標(biāo)教學(xué)的優(yōu)勢在于教學(xué)目標(biāo)明確，教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)，教學(xué)方法科學(xué)，教學(xué)質(zhì)量可控[5]。

將目標(biāo)教學(xué)運(yùn)用于環(huán)境微生物學(xué)的生態(tài)化課堂中，就要建立生態(tài)化教學(xué)目標(biāo)。本次環(huán)境微生物學(xué)的授課對象是環(huán)境科學(xué)專業(yè)大三年級的學(xué)生，對于環(huán)境科學(xué)的知識已經(jīng)具有一定的系統(tǒng)性的認(rèn)識和內(nèi)化，因此，教學(xué)的總體目標(biāo)就是在完成以環(huán)境為導(dǎo)向的微生物學(xué)知識的輸入和環(huán)境與微生物學(xué)的系統(tǒng)融合的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo)。首先，夯實(shí)環(huán)境微生物學(xué)基礎(chǔ)，老師在認(rèn)真授課的同時每節(jié)課預(yù)留一至兩個開放性的問題，要求學(xué)生課下查閱文獻(xiàn)和小組討論以得出探索性的回答，此為生態(tài)化目標(biāo)的“培養(yǎng)基”配制。學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課程之余，老師預(yù)留幾個圍繞環(huán)境微生物領(lǐng)域的課題，學(xué)生自主選題，也可自行擬題，以“撰寫開題報(bào)告-進(jìn)行實(shí)驗(yàn)-完成結(jié)題報(bào)告”的形式，完成一個小型的、完整的環(huán)境微生物創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。在此期間，學(xué)生通過閱讀大量文獻(xiàn)、提出與討論技術(shù)路線、實(shí)驗(yàn)中不斷失敗與改進(jìn)的方式，提升試驗(yàn)技能，提高創(chuàng)新能力，此為生態(tài)化課程目標(biāo)的“有機(jī)體”培養(yǎng)。

二、開展生態(tài)化課堂教學(xué)

生態(tài)化課堂教學(xué)即是根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)主體、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)時空和教學(xué)媒介等的不同，量體設(shè)計(jì)多樣的生態(tài)化教學(xué)方法，通過各種教學(xué)元素的變化與不斷推進(jìn)，構(gòu)成一個動態(tài)而富有層次感的生態(tài)化教學(xué)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，通過師生豐富的互動體驗(yàn)，挖掘并激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛意識，使學(xué)生的綜合能力得到有效的全方面提升。

（一） 引入無領(lǐng)導(dǎo)小組工作安排（LCMA）發(fā)揮學(xué)生主觀能動性[6]

無小組討論是指一定數(shù)量的一組被評人，就一給定問題在一定時間內(nèi)進(jìn)行討論，不指定領(lǐng)導(dǎo)者，組內(nèi)各成員地位平等，評價者通過對被評人在討論中的語言及非語言行為的觀察，對被評人進(jìn)行評價的一種人事測評方法[7]。環(huán)境微生物學(xué)是一門理論與實(shí)驗(yàn)并重的課程，實(shí)驗(yàn)設(shè)置的精髓不僅僅在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動手能力，更在于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探索能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作與統(tǒng)籌能力。因此，在實(shí)驗(yàn)課堂上引入無小組討論模式，讓每組4-5個學(xué)生在認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理和操作注意事項(xiàng)后，無小組討論實(shí)驗(yàn)方案，結(jié)合自身能力優(yōu)劣勢自行分配實(shí)驗(yàn)任務(wù)，分解實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)后共同對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，老師通過學(xué)生的自我測評、組內(nèi)評價結(jié)合實(shí)驗(yàn)報(bào)告、現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)等進(jìn)行打分作為實(shí)驗(yàn)成績。這種“全參與式”的實(shí)驗(yàn)方法有助于提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動性、積極性和創(chuàng)新性，不再是按部就班地按現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)步驟做而不加任何思考的成分，而是共同討論出一套可行的、合理分工的實(shí)驗(yàn)方案，沒有組長，每個人對此次實(shí)驗(yàn)都負(fù)有相同的責(zé)任與義務(wù)，激發(fā)出每一個學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造能力，不再局限于老師的框架之內(nèi)，每個學(xué)生的創(chuàng)新意識自由生長。此外，這樣一種以過程為導(dǎo)向的評價體系，有利于保持實(shí)事求是的科學(xué)精神，有效杜絕了修改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)差但實(shí)驗(yàn)報(bào)告表現(xiàn)佳等的不良實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

（二） 引入案例教學(xué)和討論式學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)教與學(xué)雙向促進(jìn)[8]

環(huán)境微生物學(xué)的理論課是一門內(nèi)容繁雜、信息量極大的課程，如果老師僅僅是將知識直白地輸出，學(xué)生接收的效率和積極性會很低，因?yàn)樘^直白而不借助載體介質(zhì)的大段知識信息是枯燥難懂的，而引入案例教學(xué)就是為這些繁多知識提供一個易于學(xué)生吸收的載體介質(zhì)。所謂“一人講，眾人聽，容易當(dāng)成耳旁風(fēng)；眾人講，大家聽，思路開闊趣味濃”[9]，討論式互動教學(xué)在18世紀(jì)開始在歐洲推行，現(xiàn)在已經(jīng)成為歐美大學(xué)甚至香港、臺灣等地區(qū)高校普遍采用的教學(xué)方式。我國于20世紀(jì)末引進(jìn)討論式教學(xué)模式，主要用于研究生階段的教學(xué)，而本科生階段教學(xué)還大部分處于老師一人講授，學(xué)生眾人只聽的模式，學(xué)生的聽課效率不高，老師也無法有效得到反饋而提升自身教學(xué)水平。因此，在環(huán)境微生物學(xué)的課堂上引入案例教學(xué)和討論式學(xué)習(xí)，使師生和學(xué)生之間都有一個有效的交流過程，達(dá)到相互促進(jìn)、教學(xué)相長的目的。

在教學(xué)中，老師針對重點(diǎn)性的課程內(nèi)容提出有關(guān)案例分析，如針對“污染控制工程中的微生物”提出污水處理廠的生物處理反應(yīng)池的設(shè)計(jì)與構(gòu)建案例，以及對其微生物群落的研究與分析，對此提出學(xué)生討論的問題：如生物處理反應(yīng)器的原理與分類、降解污染物的微生物的種類與降解機(jī)理等，可以當(dāng)堂即興討論一些簡單的問題，也可拋出一些難度較大、發(fā)散性思維較強(qiáng)的題目，要求學(xué)生課下準(zhǔn)備，下堂課進(jìn)行充分討論交流，老師在討論中及時做出點(diǎn)評和完善，鼓勵學(xué)生從多角度出發(fā)進(jìn)行思考，培養(yǎng)其邏輯思辨的能力。

值得注意的是，不是所有的內(nèi)容板塊都適用于案例教學(xué)和討論式學(xué)習(xí)，并且受限于課程時長，建議將其與傳統(tǒng)教學(xué)相結(jié)合，有所取舍，張弛有度，博采眾長，才能更有效地提高教學(xué)效果。

（三）將傳統(tǒng)教學(xué)和MOOC教學(xué)相結(jié)合促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)[10]

MOOC，即大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開放課程，以遠(yuǎn)程教育理念為理論基礎(chǔ)，運(yùn)用先進(jìn)的信息技術(shù)，在線播放來自世界各地各高校、各位老師的教學(xué)視頻，世界各地的學(xué)生都可以通過注冊慕課系統(tǒng)來觀看視頻，實(shí)現(xiàn)了教育的在線化與全球化。MOOC交互式教學(xué)模式具有課程質(zhì)量高、教學(xué)資源鏈接便捷、學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)的空間時間自主靈活、師生間互動更加積極等突出優(yōu)勢，非常適合運(yùn)用到環(huán)境微生物學(xué)的教學(xué)改革中去。

本文所討論的環(huán)境微生物學(xué)的理論課課程設(shè)置僅有32學(xué)時，如何將這門內(nèi)容包羅微生物學(xué)基礎(chǔ)、微生物生態(tài)學(xué)以及微生物在環(huán)境工程中的應(yīng)用等的豐富知識性課程在短短的32課時中盡可能系統(tǒng)地、完整地講授，的確是一個主要的難題。為此，引入MOOC教學(xué)模式與傳統(tǒng)教學(xué)模式相結(jié)合，可以更好的構(gòu)建一個內(nèi)容足夠完整豐富的環(huán)境微生物學(xué)教學(xué)知識系統(tǒng)。

要成功構(gòu)建一個環(huán)境微生物學(xué)的MOOC與傳統(tǒng)教學(xué)的混合式教學(xué)模式和理論知識體系，要做到以下幾點(diǎn)：

1. 老師在傳統(tǒng)教學(xué)課堂上的備課準(zhǔn)備需要精益求精，在課上給學(xué)生塑造知識體系的堅(jiān)實(shí)骨架，給予學(xué)生對于MOOC上琳瑯滿目的課程資源的選擇和學(xué)習(xí)以一定的導(dǎo)向指點(diǎn)作用，不至于“亂花漸欲迷人眼”，而是重點(diǎn)學(xué)習(xí)，發(fā)散了解，達(dá)到事半功倍的效果。

2. 老師在線開設(shè)課程要充分利用MOOC的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能，根據(jù)學(xué)生在線聽課記錄、聽課評論、課下討論、完成作業(yè)和測試情況等的數(shù)據(jù)記錄，對學(xué)生的知識消化情況進(jìn)行分析，考察學(xué)生的個性特點(diǎn)和學(xué)習(xí)需求，提供及時的課程改良和有效的反饋，令MOOC特有的師生交互式體驗(yàn)優(yōu)勢發(fā)揮到最大化。

3. 學(xué)生需要培養(yǎng)良好的自主學(xué)習(xí)能力，在MOOC上學(xué)習(xí)需要學(xué)生提前做好預(yù)習(xí)，規(guī)劃好自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)習(xí)時間。同時，老師也要注重對學(xué)生的在線自主學(xué)習(xí)進(jìn)行督促，并鼓勵學(xué)生提出疑難問題，調(diào)動學(xué)生在線或課上討論的積極性。

通過以上混合式教學(xué)模式和知識體系的構(gòu)建，可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，也培養(yǎng)了師生之間的互相信任感，有效解決了課時少導(dǎo)致的教學(xué)速度快、講課內(nèi)容枯燥、學(xué)生理解困難等問題，并極大豐富了學(xué)生的知識網(wǎng)絡(luò)，不再僅限于課本和老師的講義，而是讓學(xué)生自由瀏覽各地高校的優(yōu)質(zhì)資源，在汲取多元領(lǐng)域的研究成果的過程中，優(yōu)先找到自己感興趣的方向，對其未來的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（四）引入雙語教學(xué)模式接軌國際知識前沿[11]

環(huán)境微生物學(xué)屬于環(huán)境工程與生物技術(shù)相交叉的學(xué)科，具有發(fā)展速度快和國際通用性強(qiáng)的特點(diǎn)，在國外的學(xué)科發(fā)展更為先進(jìn)，而在我國還處于新興起步階段，因此，在環(huán)境微生物學(xué)的課堂上印染雙語教學(xué)模式，有利于培養(yǎng)學(xué)生的國際化視野和學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)與知識的語言基礎(chǔ)，對幫助學(xué)生接觸國際先進(jìn)知識領(lǐng)域有重要意義。

首先，我們要明確環(huán)境微生物學(xué)雙語教學(xué)的教學(xué)目標(biāo)：首要目標(biāo)的專業(yè)知識與技能的學(xué)習(xí)，其次是英語能力的提升，也就是說英語教學(xué)是圍繞專業(yè)知識教學(xué)為中心而展開的，切不可喧賓奪主，混淆主次?，F(xiàn)下中國大學(xué)的雙語教學(xué)模式主要有三種：漸入式、過渡式和沉浸式。漸入式指采用原版英文教材，中文教學(xué)和考核；過渡式指采用原版英文教材，中英文結(jié)合授課和考核，按學(xué)生接收情況調(diào)整語言比例；沉浸式指采用教材、教學(xué)、考核的語言均采用英語。以上三種模式可根據(jù)教師和學(xué)生的英文水平和課程教學(xué)安排自行選擇。

雙語教學(xué)模式對課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)的要求更高。由于很多英文學(xué)術(shù)名詞比較晦澀難懂，課上直接講授會令學(xué)生“消化不良”，導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性下降，因此，老師可以將專業(yè)名詞、概念、定義等內(nèi)容現(xiàn)行下發(fā)給學(xué)生或上傳到線上課程教學(xué)資源中，要求學(xué)生提前預(yù)習(xí)，這樣在課上教學(xué)時學(xué)生能夠給予老師更加有效的反饋。由于學(xué)生母語并非英語，對課程內(nèi)容的記憶不如母語，老師要強(qiáng)化學(xué)生課下的復(fù)習(xí)，比如增加課堂提問、縮短課堂測驗(yàn)的間隔時間、提高課后復(fù)習(xí)檢測質(zhì)量等。

除此之外，雙語模式教學(xué)還應(yīng)與MOOC教學(xué)模式、討論式教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合起來，前者為學(xué)有余力的學(xué)生提供了更豐富的國際學(xué)術(shù)資源，后者令學(xué)生的英語邏輯表達(dá)能力得到有效鍛煉，為有意向到國外深造和學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)的學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)。

三、實(shí)行生態(tài)化成長評價

生態(tài)化成長評價，指拋開原有一場考試定所有的評價方式，轉(zhuǎn)向多視角、多層面、全程性和靈活性的評價方式。評價總體可分為平時復(fù)合成績和期末卷面成績，加大平時復(fù)合成績的占比，如將原來的20%加大至50%～60%甚至以上。平時復(fù)合成績的認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)可以參考包括無小組討論時小組成員評價和老師評定、課上討論表現(xiàn)情況、對于網(wǎng)上慕課資源的利用學(xué)習(xí)情況評價、微型創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)成員內(nèi)部評價和實(shí)驗(yàn)報(bào)告老師評價、平時測驗(yàn)成績等，具體各項(xiàng)占比由老師根據(jù)實(shí)際課堂情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種生態(tài)化評價方式由于引入了小組互動中成員的互相評價，增加了評價的公平性和學(xué)生參與的積極性；同時加大了平時成績的比例，增加了其組成部分種類，有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)的廣度和深度，培養(yǎng)學(xué)生隨時學(xué)習(xí)、全程學(xué)習(xí)的習(xí)慣；有效減少了以往學(xué)生“考前突擊，考后就忘”的不良學(xué)習(xí)現(xiàn)象。

四、結(jié)束語

當(dāng)前社會越來越開放，教育也逐漸與國際接軌，生態(tài)化教學(xué)模式的引進(jìn)與興起已是大勢所趨。生態(tài)化教學(xué)基于學(xué)生發(fā)展規(guī)律，提供個性化、多樣化的教育服務(wù)，與此同時也要注意，生態(tài)化教學(xué)概念的引入并非完全摒棄傳統(tǒng)教學(xué)方法，而是在其理論指導(dǎo)下，選擇適合的教學(xué)方法和評價方式進(jìn)行設(shè)計(jì)組合，無論是傳統(tǒng)教育、西方教育亦或是新興的教育模式，適合的就是最好的。環(huán)境微生物學(xué)的生態(tài)化課堂建設(shè)，相信能夠培養(yǎng)許多在環(huán)境乃至環(huán)境微生物領(lǐng)域進(jìn)行科研或應(yīng)用實(shí)踐的創(chuàng)新性人才。

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