“环境工程微生物学”分析型教学改革初探

摘要：“环境工程微生物学”是环境科学、环境工程及市政工程等本专科专业的一门非常重要的专业基础课。 该课程属于多学科交叉、发展速度快和应用性广泛的新兴边缘学科，在构建创新型国家的大趋势下，结合本学科的特点，以学生为主体，以课程内容为基础，通过近三年的研究型教学发现：该模式能够激发学生的学习兴趣和创新热情，培养学生的创新能力和综合素质，大幅度地提高该课程的教学水平和教学效果。 关键词：环境工程微生物学；研究型教学；改革

随着互联网的横空出世和全球科技的高速发展，人类社会已进入日新月异、突飞猛进的跨越式发展阶段，全球呈现知识经济和一体化特征，创新已成为当代社会发展的主要动力之一。温家宝总理曾指出：“要推动中国经济在更长时期内全面协调可持续发展，走上创新驱动、内生增长的轨道，就必须把建设创新型国家作为战略目标”。 法国文化教育学家斯普朗格所言，教育的最终目的不是传授已有的东西，而是要把人的创造力量诱导出来，将生命感、价值感唤醒，一直到精神生活运动的根……[1]。高校研究型教学是指以学生为主体，以课程内容为基础，教师引导学生创造性地运用知识，自主地发现问题、研究问题和解决问题，激发创造热情，培养学生创新意识，训练学生创新思维能力的新型教学模式。因此，培养具有创新意识和创新能力的高素质复合型人才成为高校现时代的历史重任，实施研究型教学是实现这一目标的重要内容。 环境工程微生物学是微生物学的分支学科，是微生物学、环境科学、环境工程及市政工程等本专科专业的一门非常重要的专业基础课，其特点是涉及面广、发展迅速并具有很强的实践性和应用性[2]，对其进行研究型教学改革当属责无旁贷，现就我们近三年来在该课程的研究型教学改革方面所做的探讨和体会谈一下。 一、详细讲解环境工程微生物学的绪论部分，本章节用课时2学时 课堂讲授中先提问学生生物体基本的生命特征，然后仅添加微小概念，即得微生物概念；精讲显微镜的发明史和微生物学的发展史，通过这些经典的科学发展史料，使学生认识到科技创新是学科发展的基础，是人类认识自然、改造自然和利用自然的的源动力，然后在老师的引导下让学生例举各类微生物并归纳其基本特征。对环境工程微生物部分，要重点讲解环境中的主要微生物种类、微生物与环境之间的关系、微生物对环境的危害及人类利用微生物保护环境的实例，如淡水水华危害、环境污水处理、有机垃圾发酵沼气等，使学生对该课程学习的重要意义和应用性有一个清晰的认识，并激发学生学习该课程的兴趣。 二、扼要讲解环境工程微生物的主要种类、生理代谢、生长繁殖及遗传变异，可用总学时的四分之一 在教学过程中，以老师引导性提问和学生回答为主要教学模式，精讲教学内容中的科研史料，使学生在学习专业知识过程中也学习了相关的科研方法；另外，对于分子生物学的发展历程要予以祥讲，尤其是基因工程，例举一些基因工程菌种种质改造作为实例，让学生掌握微生物学研究的最新成果和技术。 三、精讲微生物生态学，可用总学时八分之一 微生物具有适应环境的能力及在一定的程度上影响环境，环境是微生物生长发育、繁殖进化的基础，适者生存，不适者则被淘汰。研究微生物与其生存环境之间的关系即为微生物生态学，生态系统是在一定时间和空间范围内由生物与它们的生境通过能量流动和物质循环所组成的一个自然体。在教学过程中，该部分讲解以老师引导性提问和学生回答为主要教学模式。 四、详细讲解环境微生物对环境的危害、微生物在治理环境污染物中的作用，可用总学时的四分之一 该部分从微生物对环境影响的正反两个方面进行讲解，在该课程的教学过程中占有很重要的地位。老师在讲清基本原理的基础上，指导学生现场参观有关的自来水净化处理厂、城市污水处理厂（好氧活性污泥法）、工业废水处理厂及城市有机垃圾发酵沼气发电厂等应用性企业，使学生的学习从学科理论学习到亲身感受该学科相关的实际应用，从而强化学生对该学科应用性的理解，激发学生对该学科的兴趣。 五、加强实践教学及科研实验活动，可用总学时的四分之一 实验课是在特定实验条件和有限的学时下，重现自然现象的一项实践性活动。通过实验课不仅可以帮助学生理解学科的专业理论知识及基本技术，而且能够提高学生创造性和动手能力，是提高学生综合素质的有效方法，也是实现研究型教学必不可少的一个重要环节。在该课程的研究型教学过程中，我们安排了四个能够覆盖该课程主要内容的实验：微生物形态观察，微生物染色，实验室微生物培养基的制备和灭菌，当地水源水水中细菌总数测定。 在大一学生中优选5名学生参加教师的有关环境微生物科研项目，由于该课程是在大二第二学期开设，当届参加科研活动的同学在课堂上报告自己的科研进展，重点讲解自己的科研立项、科研准备、科研过程、科研过程所遇到的困难及解决方案、科研结果及意义等内容，时间约为30分钟，另有20分钟的时间进行集体讨论；该报告及集体讨论，能够让全体同学在有限的科研条件下已不同的方式参与本专业的科研活动，体验科研过程，使同学们的科研能力得到不同程度的提高。 六、教师要加强自身的科研工作和教学研究 教育大计，教师为本。教师应适应时代要求，变革以讲授为主的传统教学模式为研究型教学模式，这是实施创新教育的基础。没有一流的教师，就不会有一流的大学；没有高素质的教师队伍，就不会有高水平、高质量的创新教育；提高高等教育质量的主导力量是大学教师，实施研究型教学模式是培养高素质创新人才的教育保障，是构建创新型社会的根本需要。 环境工程微生物是一门涉及微生物学、工程学、环境科学、经济学等新兴的边缘学科，具有很强的实践性和经济性，要将该课程按照研究型教学进行教学，教师应该做到以下几方面：第一，透彻理解课程内容，精通教学理论，要有丰富的教学经验，使自己在教学过程中游刃有余。第二，深入钻研本专业的有关科研工作，及时将与课程有关的科研项目进展情况介绍给学生，其内容包括选题、立项、科研准备、科研过程、难题解决、成果，使学生能够感受教师的科研过程，学习有关的科研方法，培养学生的创新意识。第三，不断学习该学科新理论、新技术和新成果，并及时向学生介绍本专业的前沿动态，使学生了解学科发展。第四，大胆探索该课程的研究型教学方法。建立科学的教学评价体系，使该课程的教学过程真正实现在老师的指导下，以学生为主体，有效的培养学生创新能力和大幅度提高学生的综合素质，达到该课程研究型教学法的预期目的。 总之，环境工程微生物学是一门多学科交叉、应用性强和发展速度快的综合性学科，是微生物学、环境科学、市政工程等本专科专业的基础课，经过近三年的研究型教学探索，学生对该课程的兴趣、创新能力和综合素质均有显著提高，获得了学生和学校的肯定。以上是我们在这方面的一些初步探索和看法，还有待在教学实践中不断充实完善和改革提高。 参考文献： [1]苏虹.研究性课堂教学及其心理效应[J].北京教育学院学报，2OOl，(3). [2]王哲.环境工程微生物学课堂教学改革的体会[J].安徽农业科学，2008，(6).