環境科學專業《環境微生物學》課程研究型教學模式探索

摘要：研究型教學是一種有效的、實用型的教學模式，《環境微生物學》課程的應用性特點決定了其采取研究型教學的必然性。針對《環境微生物學》課程的特點，分析了課程教學改革的研究現狀以及研究型教學改革的必要性，在此基礎上提出了課程研究型教學改革的幾種模式，期望通過這些改革探索能夠提高《環境微生物學》課程的教學質量，實現創新人才培養的目標。

關鍵詞：環境微生物學；研究型教學；環境科學專業

《環境微生物學》課程作為環境科學專業的基礎課程，在學科專業建設中具有舉足輕重的地位[1]。《環境微生物學》的教學內容以微生物的應用為核心，它將環境理論知識與應用技術密切聯系起來，在環境科學專業的課程建設起到了重要的承接作用。該課程的主要特點是兼具理論與應用性；微生物與環境作用的復雜性；與環境工程應用的密切性。正是由于這種理論復雜性與應用性共存的特點，使《環境微生物學》課程在教學過程中理應更具有培養學生創新性思維與實踐能力的潛力。環境科學專業的課程建設中較少開設生物類課程，由于課程上述方面的特點使環境科學專業的學生在學習過程中普遍具有排擠性，特別是當教學方式仍然以傳統單向傳授式教學為主的情況，學生普遍表現出對該課程的興趣不強，因此迫切要求新的教學方法來激發學生學習的動力。

目前，研究型教學模式越來越被接受為一種有效的、全新的教學模式，這主要是由于研究型教學將科研思維引入到教學中，摒棄了傳統的單向傳授的模式，以學生為教學主體，教師不再單純地講授書本內容而是主動參與學生的研究實驗中[2，3]。研究型教學以培養學生的創新能力與實踐能力為目標，強調學生的主動性、自學能力與組織能力，注重發揮學生的個人潛力，使學生能夠積極主動地進行以解決科學問題為目的研究與學習活動。

一、《環境微生物學》課程教學改革的研究現狀

《環境微生物學》在許多專業中均作為專業基礎課程，主要是考慮到它對整個專業課程體系的支撐與銜接作用，但是由于它本身所具有的學科交叉性，使得在專業課程體系建設過程中并沒有把它放在教學的重要地位[1]，教師在教學過程中對該課程的重要性認識不足，學生相應地就沒有對其學習的興趣，這一現象在環境科學專業的教學中尤為明顯。在教學過程中教師只圍繞專業的大背景進行教學啟發，例如主要圍繞污染處理、環境評估等領域的內容進行教學，而少有涉及污染處理的微生物作用機理，以及環境評估中生物主體特別是微生物在環境中的作用等。學生長期受這種導向的影響，幾乎沒有對環境的污染實質以及微生物主體對環境作用力進行過深入的理解，更沒有進行相應的研究性的創新與實踐活動。

當然，為了適應教學改革的需求，許多教學工作者也對《環境微生物學》課程進行了一定程度的教學改革探索，如從教學內容、教學方法與手段、實驗教學以及考核方式等方面，提出了討論式、互動式、啟發式等教學方法[4-6]，但這些措施均沒有真正脫離傳統的“傳教式”教學，這離學生創新能力與實踐能力的培養目標相差較大。《環境微生物學》課程本身具有很強的實驗性，教學過程理應以實驗的探索為主，為解決實際問題而進行教學設計。但是目前的教學對實驗研究重視不足，表現在課堂教學上以概念、理論、工藝的介紹為主，很少有對實際案例的分析，更沒有以培養學生實踐能力與創新能力為主的研究實驗設計，即使在課程實驗課上，也都是以傳統的驗證性的基礎實驗為主，這大大降低了《環境微生物學》課程在專業建設中的作用，也極大地削弱了該課程對學生創新思維培養的作用。

二、《環境微生物學》課程引入研究型教學模式的必要性

《環境微生物學》課程的應用性內在特征需要進行研究型教學，以適應課程教學的最終目標，即使學生學會應用微生物手段進行環境污染的控制。課程內容主要包括兩大部分：第一部分主要講述微生物學的基礎理論知識，第二部分主要講述微生物在環境工程中的應用。第一部分是第二部分的基礎，它涉及到微生物的培養、繁殖、接種體的制備等具體的實驗過程，由于環境科學專業的學生對生物學了解較少，且微生物需要借助于顯微手段才能進行感知，學生在學習過程中感覺難度較大。但是學生只有對這些微生物的基礎知識有了深入的理解，并掌握了相關的微生物操作技能，才能在第二部分微生物的應用中進行相應的工程設計與應用，以實現對環境污染的控制。因此教學過程中應以實驗教學為主，特別是應進行一些帶有研究性質的探索性實驗，這正是研究型教學所要體現的形式。

創新型人才的培養是當代大學教育人才培養的目標，專業創新人才的培養也要求教學改革應該向研究型教學模式進行轉變，以適應這一目標的要求。在環境科學專業的諸多課程中《環境微生物學》具有明顯的交叉學科性質，而創新性的知識容易產生于交叉的學科，它同時又兼具理論性與應用性的特點，使其在創新性研究中具有明顯的優勢。因此，要充分利用該課程的這一學科優勢，在教學過程中不斷激發學生對這一新學科的興趣，引入研究型教學的理念，引導學生進行以科研實驗為主體的研究與學習活動，將科研與教學融為一體，不斷培養學生的創新意識與實踐能力。

三、研究型教學模式的探索

（一）課程教學與教師科研結合

高校教師普遍教學與科研“雙肩挑”，是聯系教學與科研的重要紐帶。研究型教學的目標是培養創新型的人才，以培養學生的創新能力與實踐能力為目的。研究型教學與教師科研相結合，使得教師科研成為創新人才培養的天然平臺，這主要體現在兩個方面：一方面教師科研始終跟蹤學科前沿信息，始終保持創新性思維，給教學帶來了新的思維模式，特別是將探索性的實驗研究帶給了學生；另一方面學生可以直接參與教師的科研，學生在參與教師科研項目的過程中，不僅減輕了教師的負擔，而且也在科研過程中受到了訓練，不僅學習到了嚴謹的科研思維，而且也熟悉了科學研究的基礎技能，極大地增強了自身的科研素質與專業技能，為以后科研與就業打下了堅實的基礎。

（二）課程教學與大學生創新性實驗項目結合

各級大學生創新性實驗項目是高等教育“質量工程”的重要內容之一，項目的主要目的是培養大學生的創新能力與實踐能力，注重創新性實驗項目的實驗過程，強調實施過程中創新思維的培養，重點培養學生的學習主動性、探索能力、協作能力以及實踐能力，這與研究型教學培養的目標是非常一致的。因此，將研究型教學與大學生創新性實驗項目結合，將《環境微生物學》課程研究型學習與項目的實施內容融合起來，不僅有利于項目的順利實施，也有利于教學質量的提高。

（三）課程教學與生產實際結合

產學結合模式是高校教學改革的重要措施之一，《環境微生物學》課程的應用性特點決定了教學必然要建立與生產的密切聯系。利用微生物處理環境污染物的生產，如利用活性污泥法處理生活污水、利用微生物處理生活垃圾等，均利用了天然或人工分離的菌種對污染物進行處理變成低毒或無毒的產品。課程在應用部分的主要內容是與這些生產過程一致的，并且在教學過程中也開展了一些小型的污染物處理的生產，使研究型教學與實際生產相符合，有利于激發學生學習的興趣。在研究型教學實驗設計過程中，最好以項目的形式開展實驗，先期的菌種篩選、組合匹配等工作可以在實驗室內完成，然后利用教學用的小型處理車間進行小試，如果順利可以將其應用于工廠進行中試。這一系列過程須以學生為主體，在指導教師的指導下，由學生自己以課題小組的形式來完成。

（四）課程教學與學科專業平臺建設結合

學科專業平臺建設是高校教學軟硬件建設的重要組成部分，學科專業建設的程度直接關系到專業教學起點的高低，也關系到教學質量的水平。但是大多數學科專業平臺建設在實施過程中往往只注重專業整體的考慮，卻沒有照顧到具體課程對教學軟硬件的需求，這主要是由于課程教學的教師缺乏與學科專業建設管理者的溝通，而且在傳統的單向傳授式的教學模式下，課程教師根本就沒必要關心課程以外專業平臺的建設，這使得學科專業平臺對課程教學的直接效果不大。事實上，課程教學是教學質量的直接體現方式，教學質量的高低、教學手段實施的效果如何不僅與教師個人的教學水平相關，而且也極大地受到教學條件的影響，這就需要學科專業平臺建設在實施過程中重視教學條件的改善，而這些教學條件正是課程教學中直接使用的。因此，課程教學應積極與學科專業平臺建設結合，以獲取課程教學所需要的直接條件。

（五）課程教學與社團科技活動結合

為適應“兩型社會”的需求，高校教育也開始加強對學生的環境保護教育，特別是高校社團科技活動對環保的宣傳力度在加大，但是社團活動卻很少有專業教師參與，使環保宣傳僅僅局限于一種科普活動，而對于專業的環境科學專業的學生來講這是遠遠不夠的，只有“知其然”，且“知其所以然”，探索環境污染的機理、提出治理的方法，才是專業大學生人才培養的目的，也就能培養出創新型的人才。而社團科技活動與課程教學相結合，目的性就很強，可以針對區域環境中存在的問題，利用課程教學的知識與技能進行實訓，既豐富了高校社團活動，又提高了課程教學質量，對于學生個體來講使課程知識直接走向了社會應用，有利于整體提高環境科學專業大學生的科研素質與實踐能力。

四、結語

《環境微生物學》課程在環境科學專業中占有重要的地位，它是生物與環境之間的一門交叉學科，具有明顯的應用性特點，這決定了課程教學不能單純地依靠傳授式教學。研究型教學是將科研理念引入到教學中，以學生為主體，以實驗課題研究的形式進行教學，著重培養學生的創新能力與實踐能力，這正好適應了《環境微生物學》的課程特點。這一課程采用研究型教學，不僅適應了創新人才培養的大學教學目標，而且也使學生能將課程知識學以致用，為以后考研或就業打下了堅實的基礎。

參考文獻：

[1]劉玉香.環境微生物學教學改革的探索與實踐[J].太原理工大學學報（社會科學版），2006，（24）：107-109.

[2]高文庚，李平蘭.研究型教學模式在食品微生物學教學中的應用與實踐[J].微生物學通報，2012，39（1）：111-116.

[3]陸鳳玲.高等數學研究型教學與學生創新能力的培養[J].高等函授學報（自然科學版），2012，25（1）：43-45.

[4]梁國斌，蔣莉，劉維平.《環境微生物學》課程教學方法改革初探[J].江蘇技術師范學院學報（自然科學版），2009，15（3）：72-75.

[5]童英林，袁永平，陶雪琴.《環境微生物學》課程教學改革的思考[J].中國科技信息，2011，（15）：176-177.

[6]鄒小明，周群燕，肖春玲.環境微生物學教學過程中學生創新能力的培養—以井岡山大學為例[J].河北農業科學，2011，15（4）：109-110.

基金項目：吉首大學教改重點項目（201104）

作者簡介：何興兵（1976-），男，博士，副教授，主要從事生物學的教學與研究工作。工作單位：湖南省吉首市吉首大學生物資源與環境科學學院。