研討式學習框架下《環(huán)境工程微生物學》教學設(shè)計與思考

1、    研討式學習框架下環(huán)境工程微生物學教學設(shè)計與思考    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改革正在全國以不同方式推進。環(huán)境工程微生物學是環(huán)境科學與工程專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，為后續(xù)核心專業(yè)課程的學習提供微生物學理論基礎(chǔ)和相關(guān)實驗技能。本論文基于研討式學習模式的理論框架對該課程進行了優(yōu)化整合，根據(jù)課程特點融入了生命科學通識教育知識，提高了課程效率，擴大了學生的知識面，為類似課程教學改革提供參考。關(guān)鍵詞：研討式學習；教學設(shè)計；環(huán)境工程微生物學：g642.0 文獻標志碼：a ：1674-9324（2018

2、）22-0204-02一、引言環(huán)境工程微生物學是環(huán)境工程、環(huán)境科學等專業(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。通過本課程的學習，使學生系統(tǒng)地掌握環(huán)境微生物學的基礎(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)目標不同，在該課程的側(cè)重點上各有不同1，2。傳統(tǒng)的教學模式下，教學的過程一般是老師講授、準備、示教，在理論課中，學生遭受“填鴨”，被動地接受知識的轟炸，缺乏理解和思考；在實驗課上，學生則對照實驗指導書按部就班，依

3、葫蘆畫瓢，對實驗結(jié)果不明就里，稀里糊涂，不懂分析。這種學習方式往往導致學生養(yǎng)成被動接受的習慣，缺乏創(chuàng)新和主動思考，學習的興趣和積極性更無從談起；這樣培養(yǎng)出來的學生多數(shù)自學能力不高，動手能力不強，尤其是缺乏獨立分析問題、提出問題和解決問題的創(chuàng)新和實踐能力，無法適應(yīng)現(xiàn)代社會的需求。當前高等教育教學改革的指導思想和最終目標，是要努力提高學生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的人才。為實現(xiàn)這一目標，微生物學教學就必須改變傳統(tǒng)的教學理念和教學模式，教師應(yīng)以培養(yǎng)學生的能力、掌握科學的學習方法為主要目的3。因此，在實際教學中就要充分調(diào)動學生的學習積極性和主動性，運用各種途徑提高微生物學教學效果，既培養(yǎng)學

4、生的創(chuàng)新精神與實踐應(yīng)用能力，又使學生順利掌握微生物學理論和應(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改革的方法和成果，為相同領(lǐng)域教學工作提供參考。二、教學設(shè)計的優(yōu)化與調(diào)整環(huán)境工程微生物學主要涉及兩大塊任務(wù)，基礎(chǔ)的微生物學問題和環(huán)境工程中的微生物學應(yīng)用問題，實際上涉及兩門學科的交叉融合，即微生物學和環(huán)境工程學。這兩門學科都有成熟的知識結(jié)構(gòu)體系，如何在為期48學時的教學中，將它們有機地結(jié)合起來，達到培養(yǎng)目標是一個難題。根據(jù)學科特點，我們對該課程進行系統(tǒng)的改革、調(diào)整和梳理。1.傳統(tǒng)講授與研究性合作教學有機結(jié)合。根據(jù)該課程兩塊教學任務(wù)的知識結(jié)構(gòu)特點，筆者采用不同的教

5、學方法。微生物學基礎(chǔ)部分，由于涉獵的知識面廣，涉及到形態(tài)學、微生物學實驗技術(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點講透徹，與專業(yè)關(guān)系不大的部分鼓勵學生課外學習。關(guān)于環(huán)境工程應(yīng)用中的微生物學問題部分，采用研究性教學方法，分列為14個主題任務(wù)，由學生課外自主學習和課堂精講相結(jié)合，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，課外查閱學習大量的文獻資料和視頻資料，將主題總結(jié)成報告的形式，再回到課堂討論學習，全程在教師的引導下展開。2.生命科學通識教育貫穿于教學始終。西方高校的通識教育中，生命科學類課程占有重要的地位，生命科學是哈佛大學通識教育8大課程模塊之一。這些課程探討、理解與

6、生命相關(guān)的一系列主題，為學生提供了評價科學學說、實驗發(fā)明的別樣解釋和理解。而且，對生命的理解有助于學生對科學與生命工程進展所驅(qū)動的生活變化做好準備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，在生命科學已經(jīng)滲透到現(xiàn)代社會與生活的各個領(lǐng)域的新時代，生命科學的素養(yǎng)教育已經(jīng)成為高等教育中“通識教育”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，生命科學素養(yǎng)的理念是未來各個行業(yè)工作的基本需要；其次，生命科學素養(yǎng)的理念與知識將成為一個人未來生活的必需，在就醫(yī)、健康、飲食等方面給予正確的指導，使現(xiàn)代人可以擁有高品質(zhì)的生活；再次，生命科學素養(yǎng)的培養(yǎng)能夠滲入人的思維與創(chuàng)

7、新能力，改變一個人觀察與思考問題的方式，以全新的視角去認識和感悟生命以及生活的本質(zhì)。這使得一個人的人生觀、價值觀、道德觀以更加科學的方式契合，使來自各個不同專業(yè)學科的同學在未來的工作中均注重與自然、社會的和諧發(fā)展；最后，具有生命科學的知識、理念等基本素養(yǎng)為促進未來交叉學科人才的產(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)計生命科學基礎(chǔ)問題的課程，因此肩負著“通識教育”的教育教學任務(wù)。將生活中常見的問題穿插到課堂教學中。例如：為什么只有茅臺鎮(zhèn)才能釀出茅臺酒？對付流感為什么就沒有“疫苗”？“轉(zhuǎn)基因”到底是個什么概念，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

8、，讓學生理解基本的生命科學問題和現(xiàn)象，擴大知識面，提高生命科學素養(yǎng)。在課堂教學中充分應(yīng)用生活中實際案例，通過對案例的剖析，讓學習理解其中的生物學和微生物學原理，抓住問題的本質(zhì)，破除迷信和一些荒謬的認識，正確科學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)境工程實際案例教學。案例教學是工科專業(yè)教學的重要教學手段，也為廣大教師和學生所熟悉，在教學實踐中，案例教學有許多具體形式。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、實驗、實訓教學中的演示與指導等等。案例教學作為傳統(tǒng)的教學模式對學生的學習遷移具有重要意義，同時，案例教學在引導學生解決問題時，更多地立足于具體的樣例而不是抽象的

9、規(guī)則，提供了一種有效的問題解決式的創(chuàng)造性學習形式。把對抽象知識適應(yīng)性地用于具體現(xiàn)象的教學要求轉(zhuǎn)化為具體案例的形式，易化了學習內(nèi)容。合理有效的案例教學與理論教學有機結(jié)合可以最大限度地減輕學生的認知負荷，提高學習效率。環(huán)境工程微生物學的理論與實踐教學都是為后續(xù)環(huán)境工程教學提供基礎(chǔ)，學生在環(huán)境工程學習和工程實踐中所面臨復雜而具體的實際問題是任何教學都無法準確預測和全面涵蓋的，依靠案例教學產(chǎn)生的學習遷移顯得尤其重要。該課程教學中大量結(jié)合工程實際案例，例如：水體富營養(yǎng)化的認識和對策、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和微生物學原理、難降解化合物的微生物降解問題。參考文獻：1楊朝暉，曾光明，劉云國，楊霞.環(huán)境工程微生物學教學改革的探索與實踐j.大學教育科學，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