能源微生物學教學中大學生的科技創新能力培養研究

張敏 孫清 趙玲 敖永華 陳東雨

摘 要:《能源微生物》是農業建筑環境與能源工程專業的一門重要專業基礎課。本文探討了在能源微生物教學中,將科研項目的研究進展、研究方法與科研成果分別融入到課堂教學、實驗教學、生產實習等教學活動中,以科研促教學,不斷提高教育教學,培養學生的科研創新能力,取得更好的教學效果。

關鍵詞:能源微生物科研教學改革

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(b)-0168-01

《能源微生物》是我校農業建筑環境與能源工程專業的學生第四學期的必修課。能源微生物學是微生物學的一個分支,該課程與能源的開發利用,尤其是生物質能源的轉化利用密切相關。由此可見,學習能源微生物課程,對人類的可持續發展戰略有著十分重要的意義。為此本文將緊密結合目前農業生物環境與能源學科承擔的有能源微生物有關的科研項目,將科研內容引入能源微生物教學實踐中,使科研成果的轉化和高校培養創造性人才的教育方式結合起來,最終實現教學與科研的有機結合,提高《能源微生物》課程的教學效果和大學生的科技創新能力。

《能源微生物》作為一門實驗性很強的學科,也是能源開發與微生物利用相交叉的一門新興學科,單獨作為教程的時間不長。如何使能源微生物教學緊跟學科發展步伐,使學生在系統學習和掌握微生物學基礎理論知識的同時,進一步理解微生物方法在沼氣發酵、燃料乙醇生產、氫燃料的研發等生物質能源開發利用?在有限的課時內最大限度地傳授知識、培養學生的創新精神和創新能力,一直是我院能源微生物課程組教師認真探討的問題,如能將能源微生物課程組教師目前承擔的一些科研項目研究內容融入能源微生物教學中,對提高該課程的教學效果和大學生的科技創新能力必有所幫助。

1 將科研融入能源微生物教學的主要措施

1.1 將科研成果融入課堂教學,豐富教學內容

目前,能源微生物學的專用教材缺乏,微生物通用教材中涉足能源微生物的知識相對較少。因此,在選擇符合教學大綱要求的優秀教材基礎上,我們在平時的教學工作中,非常注意和科研相結合。科研不僅可以激發教師的想象力和創造力,還能使教師熟悉國內外有關領域的研究動態,掌握多種研究方法,培養科學探索精神,從而極大地豐富自己的教學內容。例如在降解微生物選育時,我們把正在承擔的遼寧省博士啟動科研項目“纖維素類原料乙醇化高效生物預處理機理研究”中關于降解纖維素微生物的選育的相關研究內容、技術方法和研究思路等知識向學生詳細講解,同時,積極倡導學生參與老師的課題,選擇優秀學生參加科研項目,提高其研究能力,理論與實踐結合,大大提高了教學效果,對以后獨立開展科研工作也是一個很好的鍛煉。

1.2 將科研項目與實驗教學結合, 注重科研能力的培養

能源微生物學是一門技術性很強的學科,如果不做實驗,只學習理論,往往會事倍功半。實驗課作為學生科研實踐的切人點,使學生有機會親自動手參與實驗的全過程,一方面加深了對理論知識的理解和掌握,更重要的是加強了大學生科研基本技能的培訓,提高了學生的動手能力和思考能力,為將來從事科研工作打下良好的基礎。

我們的宗旨是不僅要將微生物的純培養和顯微技術納入實驗教學課堂,而且要將所學的知識和技能應用于實際能源開發。因此,我們根據專業的性質和培養目標,在教授顯微鏡的使用、染色制片技術、無菌操作技術、消毒滅菌技術、純種分離技術、培養基制備技術以及菌種保藏技術等微生物學基本實驗技能的同時,結合專業,增設一些利用微生物開發生物質能源科研項目實驗內容,如生物降解纖維素制取燃料乙醇微生物的分離與篩選,沼氣發酵微生物的活性測定和鑒定觀察等。這樣,既提高了學生對微生物學理論的理解,又注重了學生實際能力的培養。

1.3 科研項目與教學生產實習相結合,提高實踐教學效果

生產實習是農業建筑環境與能源工程專業非常重要的實踐教學環節,是工科教學必不可少的組成部分,是理論聯系實際、學習與運用緊密結合的重要而有效的教學措施。《能源微生物》是一門實踐性和應用性很強的課程,需要理論與實踐的密切聯系。而學生實踐知識和經驗缺乏,為提高學生的實際工作能力,培養學生的創新精神,就需要在教學中加強生產實習環節,增加生產實習在教學計劃中的比重。本著這一目標要求,根據我教研室承擔的國家科技部、農業部、遼寧省等有關利用微生物開發生物質能源的科研項目,設置生產實習內容。學生通過2個項目的生產實習,了解到目前沼氣生產過程和應主要的關鍵環節,在生產實習中不僅加深了學生對學習內容的理解,而且開闊了學生的視野,極大調動了學習興趣。同時,對微生物在能源工程中發揮的重要作用、生產工藝中所包含的微生物原理有了更深入的認識,也深刻認識到微生物與我們的生活密切相關。

2 改革考核方法,培養技能型人才

考核方法會直接影響學生的學習態度和學習方法,選擇合理的考核方式非常重要。在課程考核中采用綜合考評的方式,對學生進行的成績評定包括:平時考勤、能力考核和理論考試。平時考勤考核課堂出勤率,占總成績的10%;能力考核包括讀書報告、課后作業以及技術操作等,占總成績的30%;理論期末考試,占總成績的60%。綜合考評的方式的有利于擴展學生的知識面,提高其綜合能力,鞏固所需學內容。

總之,在能源微生物學教學中培養大學生的科學素質、解決問題的能力和創新能力,將有利于提高大學生學生科技創新意識,提升本科教學質量,提高大學生的實際操作技能和科技創新能力,縮短大學生適應社會的時間和提高適應實際的能力,為他們進入社會打下堅實的實踐基礎。

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