研討式學(xué)習(xí)框架下《環(huán)境工程微生物學(xué)》教學(xué)設(shè)計(jì)與思考

熊尚凌

摘要：為解決傳統(tǒng)以教師講授為中心的課堂模式效率不高的問題，以研討式為主的教學(xué)改革正在全國以不同方式推進(jìn)。《環(huán)境工程微生物學(xué)》是環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)核心專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提供微生物學(xué)理論基礎(chǔ)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)技能。本論文基于研討式學(xué)習(xí)模式的理論框架對(duì)該課程進(jìn)行了優(yōu)化整合，根據(jù)課程特點(diǎn)融入了生命科學(xué)通識(shí)教育知識(shí)，提高了課程效率，擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面，為類似課程教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞：研討式學(xué)習(xí)；教學(xué)設(shè)計(jì)；環(huán)境工程微生物學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）22-0204-02

一、引言

《環(huán)境工程微生物學(xué)》是環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)等專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，課程的主要目的是利用微生物學(xué)的理論與技術(shù)，研究有關(guān)的環(huán)境現(xiàn)象、環(huán)境質(zhì)量及環(huán)境問題。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生系統(tǒng)地掌握環(huán)境微生物學(xué)的基礎(chǔ)理論，掌握微生物在環(huán)境中所處的地位以及在廢水、廢渣的生物處理、水體、土壤、大氣污染等領(lǐng)域中所起的作用，從而為進(jìn)一步利用微生物技術(shù)治理環(huán)境服務(wù)。國內(nèi)各高校根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)不同，在該課程的側(cè)重點(diǎn)上各有不同[1，2]。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教學(xué)的過程一般是老師講授、準(zhǔn)備、示教，在理論課中，學(xué)生遭受“填鴨”，被動(dòng)地接受知識(shí)的轟炸，缺乏理解和思考；在實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生則對(duì)照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書按部就班，依葫蘆畫瓢，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不明就里，稀里糊涂，不懂分析。這種學(xué)習(xí)方式往往導(dǎo)致學(xué)生養(yǎng)成被動(dòng)接受的習(xí)慣，缺乏創(chuàng)新和主動(dòng)思考，學(xué)習(xí)的興趣和積極性更無從談起；這樣培養(yǎng)出來的學(xué)生多數(shù)自學(xué)能力不高，動(dòng)手能力不強(qiáng)，尤其是缺乏獨(dú)立分析問題、提出問題和解決問題的創(chuàng)新和實(shí)踐能力，無法適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的需求。

當(dāng)前高等教育教學(xué)改革的指導(dǎo)思想和最終目標(biāo)，是要努力提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的人才。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，微生物學(xué)教學(xué)就必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)理念和教學(xué)模式，教師應(yīng)以培養(yǎng)學(xué)生的能力、掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法為主要目的[3]。因此，在實(shí)際教學(xué)中就要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，運(yùn)用各種途徑提高微生物學(xué)教學(xué)效果，既培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐應(yīng)用能力，又使學(xué)生順利掌握微生物學(xué)理論和應(yīng)用技術(shù)，以適應(yīng)人才培養(yǎng)的要求?；诖吮尘?，本論文總結(jié)和歸納了該課程的課堂教學(xué)改革的方法和成果，為相同領(lǐng)域教學(xué)工作提供參考。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)化與調(diào)整

《環(huán)境工程微生物學(xué)》主要涉及兩大塊任務(wù)，基礎(chǔ)的微生物學(xué)問題和環(huán)境工程中的微生物學(xué)應(yīng)用問題，實(shí)際上涉及兩門學(xué)科的交叉融合，即微生物學(xué)和環(huán)境工程學(xué)。這兩門學(xué)科都有成熟的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，如何在為期48學(xué)時(shí)的教學(xué)中，將它們有機(jī)地結(jié)合起來，達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)是一個(gè)難題。根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)，我們對(duì)該課程進(jìn)行系統(tǒng)的改革、調(diào)整和梳理。

1.傳統(tǒng)講授與研究性合作教學(xué)有機(jī)結(jié)合。根據(jù)該課程兩塊教學(xué)任務(wù)的知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，筆者采用不同的教學(xué)方法。微生物學(xué)基礎(chǔ)部分，由于涉獵的知識(shí)面廣，涉及到形態(tài)學(xué)、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)、生理生化、遺傳與變異等問題，該部分由教師主講，圍繞環(huán)境工程中必須掌握的知識(shí)點(diǎn)講透徹，與專業(yè)關(guān)系不大的部分鼓勵(lì)學(xué)生課外學(xué)習(xí)。關(guān)于環(huán)境工程應(yīng)用中的微生物學(xué)問題部分，采用研究性教學(xué)方法，分列為14個(gè)主題任務(wù)，由學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)和課堂精講相結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，課外查閱學(xué)習(xí)大量的文獻(xiàn)資料和視頻資料，將主題總結(jié)成報(bào)告的形式，再回到課堂討論學(xué)習(xí)，全程在教師的引導(dǎo)下展開。

2.生命科學(xué)通識(shí)教育貫穿于教學(xué)始終。西方高校的通識(shí)教育中，生命科學(xué)類課程占有重要的地位，生命科學(xué)是哈佛大學(xué)通識(shí)教育8大課程模塊之一。這些課程探討、理解與生命相關(guān)的一系列主題，為學(xué)生提供了評(píng)價(jià)科學(xué)學(xué)說、實(shí)驗(yàn)發(fā)明的別樣解釋和理解。而且，對(duì)生命的理解有助于學(xué)生對(duì)科學(xué)與生命工程進(jìn)展所驅(qū)動(dòng)的生活變化做好準(zhǔn)備[4]。

包括生命起源、適應(yīng)與改變環(huán)境的方式、人類發(fā)明影響生命軌跡的路徑等，在生命科學(xué)已經(jīng)滲透到現(xiàn)代社會(huì)與生活的各個(gè)領(lǐng)域的新時(shí)代，生命科學(xué)的素養(yǎng)教育已經(jīng)成為高等教育中“通識(shí)教育”不可或缺的重要組成部分，成為本科人才培養(yǎng)的“必需”環(huán)節(jié)。首先，生命科學(xué)素養(yǎng)的理念是未來各個(gè)行業(yè)工作的基本需要；其次，生命科學(xué)素養(yǎng)的理念與知識(shí)將成為一個(gè)人未來生活的必需，在就醫(yī)、健康、飲食等方面給予正確的指導(dǎo)，使現(xiàn)代人可以擁有高品質(zhì)的生活；再次，生命科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)能夠滲入人的思維與創(chuàng)新能力，改變一個(gè)人觀察與思考問題的方式，以全新的視角去認(rèn)識(shí)和感悟生命以及生活的本質(zhì)。這使得一個(gè)人的人生觀、價(jià)值觀、道德觀以更加科學(xué)的方式契合，使來自各個(gè)不同專業(yè)學(xué)科的同學(xué)在未來的工作中均注重與自然、社會(huì)的和諧發(fā)展；最后，具有生命科學(xué)的知識(shí)、理念等基本素養(yǎng)為促進(jìn)未來交叉學(xué)科人才的產(chǎn)生打下良好基礎(chǔ)。

該課程是環(huán)境工程專業(yè)課程體系中唯一門設(shè)計(jì)生命科學(xué)基礎(chǔ)問題的課程，因此肩負(fù)著“通識(shí)教育”的教育教學(xué)任務(wù)。將生活中常見的問題穿插到課堂教學(xué)中。例如：為什么只有茅臺(tái)鎮(zhèn)才能釀出茅臺(tái)酒？對(duì)付流感為什么就沒有“疫苗”？“轉(zhuǎn)基因”到底是個(gè)什么概念，有那么恐怖嗎？“灰指甲”為什么難以治療？等問題。通過這問題的講解和探討，讓學(xué)生理解基本的生命科學(xué)問題和現(xiàn)象，擴(kuò)大知識(shí)面，提高生命科學(xué)素養(yǎng)。在課堂教學(xué)中充分應(yīng)用生活中實(shí)際案例，通過對(duì)案例的剖析，讓學(xué)習(xí)理解其中的生物學(xué)和微生物學(xué)原理，抓住問題的本質(zhì)，破除迷信和一些荒謬的認(rèn)識(shí)，正確科學(xué)地理解生活中常見的生命現(xiàn)象和生物及微生物科技。

3.結(jié)合環(huán)境工程實(shí)際案例教學(xué)。案例教學(xué)是工科專業(yè)教學(xué)的重要教學(xué)手段，也為廣大教師和學(xué)生所熟悉，在教學(xué)實(shí)踐中，案例教學(xué)有許多具體形式。如案例分析與問題解決示范、基于理論的案例總結(jié)和歸納、實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的演示與指導(dǎo)等等。案例教學(xué)作為傳統(tǒng)的教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)遷移具有重要意義，同時(shí)，案例教學(xué)在引導(dǎo)學(xué)生解決問題時(shí)，更多地立足于具體的樣例而不是抽象的規(guī)則，提供了一種有效的問題解決式的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)形式。把對(duì)抽象知識(shí)適應(yīng)性地用于具體現(xiàn)象的教學(xué)要求轉(zhuǎn)化為具體案例的形式，易化了學(xué)習(xí)內(nèi)容。合理有效的案例教學(xué)與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合可以最大限度地減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷，提高學(xué)習(xí)效率。《環(huán)境工程微生物學(xué)》的理論與實(shí)踐教學(xué)都是為后續(xù)環(huán)境工程教學(xué)提供基礎(chǔ)，學(xué)生在環(huán)境工程學(xué)習(xí)和工程實(shí)踐中所面臨復(fù)雜而具體的實(shí)際問題是任何教學(xué)都無法準(zhǔn)確預(yù)測和全面涵蓋的，依靠案例教學(xué)產(chǎn)生的學(xué)習(xí)遷移顯得尤其重要。

該課程教學(xué)中大量結(jié)合工程實(shí)際案例，例如：水體富營養(yǎng)化的認(rèn)識(shí)和對(duì)策、活性污泥法處理生活污水的原理和問題、各種污水處理工藝的特點(diǎn)和微生物學(xué)原理、難降解化合物的微生物降解問題。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊朝暉，曾光明，劉云國，楊霞.環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].大學(xué)教育科學(xué)，2004，（3）：45-47.

[2]肖相政，陶雪琴，童英林.信息技術(shù)條件下《環(huán)境微生物學(xué)》教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2015，（50）：97-99.

[3]蔡袁強(qiáng).“雙一流”建設(shè)中我國地方高水平大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展的若干思路[J].中國高教研究，2016，（10）：33-37.

[4]蔡忠兵.當(dāng)前高校開展通識(shí)教育的困境與對(duì)策[J].教育探索，2010，（7）：81-82.