環(huán)境生物技術(shù)課堂教學(xué)改革與實(shí)踐

摘要：結(jié)合環(huán)境類專業(yè)的特點(diǎn)和當(dāng)前環(huán)境污染治理的發(fā)展趨勢，分析了環(huán)境生物技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的合理調(diào)整，并結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)，探討了教學(xué)方法的合理選擇以提高本課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：環(huán)境生物技術(shù) 教學(xué)方法 教學(xué)改革

【中圖分類號】TQ460-4；G642

環(huán)境生物技術(shù)是生物技術(shù)與環(huán)境科學(xué)緊密結(jié)合而形成的新興交叉學(xué)科，其技術(shù)手段是一種經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益俱佳的、解決復(fù)雜環(huán)境污染問題的主要有效手段，是當(dāng)代環(huán)境學(xué)科發(fā)展的主導(dǎo)方向之一。[1]環(huán)境生物技術(shù)這門課是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求，面向環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生開設(shè)的專業(yè)選修課。

環(huán)境生物技術(shù)這門課是為數(shù)不多的一門真正涉及環(huán)境工程專業(yè)三大治污領(lǐng)域的專業(yè)課[2]，與水污染控制工程、大氣污染控制工程、固體廢物處理與處置等主干課程的內(nèi)容緊密聯(lián)系、相互滲透，并且可以加強(qiáng)環(huán)境微生物學(xué)基礎(chǔ)知識的鞏固和應(yīng)用。同時(shí)環(huán)境生物技術(shù)又是一門典型的交叉學(xué)科，涵蓋分子生物學(xué)、化學(xué)工程學(xué)、環(huán)境工程學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多個(gè)專業(yè)的內(nèi)容。近年來，隨著環(huán)境問題的日益突出，環(huán)保事業(yè)也得到迅速發(fā)展，新技術(shù)、新內(nèi)容不斷涌現(xiàn)，其中絕大多數(shù)技術(shù)都與生物技術(shù)相關(guān)，因此，在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，如何使教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，如何更好的利用各種信息技術(shù)，提高教學(xué)效果是每個(gè)授課教師必須思考和解決的首要問題。筆者圍繞本專業(yè)的學(xué)科特色，結(jié)合環(huán)境專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，在該課程教學(xué)中進(jìn)行了改革和探索。

一、適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

講授環(huán)境生物技術(shù)首要面臨的一個(gè)問題就是課堂教學(xué)內(nèi)容的確定。一方面為保持內(nèi)容體系的完整，“環(huán)境生物技術(shù)課程教材的內(nèi)容與其他課程有重復(fù)現(xiàn)象”[3]。教材在微生物學(xué)基礎(chǔ)知識方面與環(huán)境微生物學(xué)重復(fù)；在廢水生物處理方面，原理和工藝流程與水污染控制有重復(fù)；在有機(jī)廢氣的生物凈化方面與大氣污染控制工程有重復(fù)；在固體廢物生物處理方面與固體廢物處理與處置課程有重復(fù)。如果完全按照教材中的內(nèi)容進(jìn)行授課，就會(huì)與環(huán)境工程微生物、水污染控制工程、大氣污染控制工程和固體廢物處理與處置等環(huán)境工程主干專業(yè)課部分章節(jié)重復(fù)。另一方面，環(huán)境生物技術(shù)是一門涉及面廣且尚在發(fā)展之中的新興學(xué)科，新技術(shù)新方法不斷涌現(xiàn)，而教材中主要還是以傳統(tǒng)的方法講解為主，對新出現(xiàn)的方法技術(shù)涉及較少或沒有涉及。如教材的內(nèi)容較大地局限于較為傳統(tǒng)的生物治理和生物監(jiān)測方面的內(nèi)容，而對于生物修復(fù)技術(shù)和現(xiàn)代化生物技術(shù)的應(yīng)用涉及較少。此外，與生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生相比，環(huán)境專業(yè)的學(xué)生只對生物知識有初步的認(rèn)識，缺乏較深層次的理解和掌握，有必要對一些新的生物技術(shù)的原理稍加講解。

因此，在課堂授課中，根據(jù)學(xué)科特點(diǎn)，合理選擇整合課堂教學(xué)內(nèi)容。將講授內(nèi)容歸并為現(xiàn)代生物技術(shù)概述、污染治理和預(yù)防生物技術(shù)、廢物資源化生物技術(shù)和生物質(zhì)能和環(huán)境生物監(jiān)測與安全性評價(jià)，其中突出預(yù)防生物技術(shù)和廢物的資源化和生物質(zhì)能，契合國家清潔能源生物質(zhì)資源開發(fā)的政策導(dǎo)向[4，5]。

二、合理選擇教學(xué)方法

信息化條件下，各種教學(xué)資源從電子書籍，到課外讀物；從教學(xué)課件，到練習(xí)答疑均可以通過信息化的方式被充分共享。傳統(tǒng)教學(xué)的封閉性被打破，信息不公開、不對稱的局面正走向終結(jié)。這一情形對課堂教學(xué)提出了極大的挑戰(zhàn)，教學(xué)手段的選擇和運(yùn)用，直接影響著教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。為此，在教學(xué)中采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，讓學(xué)生帶著任務(wù)學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)充分利用信息資源，豐富教學(xué)手段，增強(qiáng)學(xué)習(xí)活動(dòng)的主動(dòng)性與創(chuàng)造性。

（一）視頻短片，突出教學(xué)效果

與生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生相比，環(huán)境專業(yè)的學(xué)生只對生物知識有初步的認(rèn)識，但缺乏較深層次的理解和掌握。為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)直觀感受，保證教學(xué)質(zhì)量，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，搜集幾大生物工程技術(shù)及現(xiàn)代分子生物技術(shù)，如PCR技術(shù)等視頻資源，講完基本原理之后，播放相關(guān)的視頻短片，使那些原本抽象的原理變得直觀，加深了學(xué)生的理解，提高教學(xué)效果。當(dāng)然，看視頻不是看電影，結(jié)合錄像內(nèi)容進(jìn)行提問，讓學(xué)生帶著問題去看，去思考分析，而回答的過程也是以學(xué)生分析為主，老師啟發(fā)為輔，加深理解的過程。

（二）學(xué)生授課，突出主體地位

為體現(xiàn)授課過程中學(xué)生的主體地位，合適的內(nèi)容部分要求學(xué)生進(jìn)行講授。針對教學(xué)任務(wù)，分組展開，要求組內(nèi)分工，每人獨(dú)立講授一小節(jié)內(nèi)容。這樣一方面分到任務(wù)的同學(xué)要認(rèn)真熟悉所講授的內(nèi)容，同時(shí)需要對內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)，制作相應(yīng)的多媒體課件，另一方面小組每一個(gè)成員都必須上臺授課，使他們的表達(dá)能力得到鍛煉。實(shí)際上，在如今信息如此發(fā)達(dá)的條件下，找到合適的多媒體課件不難，但難在表達(dá)和講授上。面對繁多的資源，如何充分理解，合理運(yùn)用，清楚表達(dá)是學(xué)生通過這一環(huán)節(jié)能鍛煉和提高的。而這一手段也能更好的促使學(xué)生以主動(dòng)的姿態(tài)去學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容，理解和記憶都會(huì)更加深刻。

（三）案例教學(xué)，加深學(xué)生理解

眾所周知，相對于理論講解而言，具體實(shí)例對學(xué)生更有吸引力，教學(xué)效果也更好。為此，可以充分利用各種網(wǎng)絡(luò)平臺，引入外部教學(xué)能量和教學(xué)資源，加深學(xué)生對理論知識應(yīng)用的了解。如利用網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的科研院所發(fā)布的最新研究成功；利用相關(guān)免費(fèi)的國內(nèi)外課程的相關(guān)資料，如國家精品課程網(wǎng)等；利用國內(nèi)外關(guān)注熱點(diǎn)的環(huán)境問題新聞案例等，在案例分析的滲入原理方法的應(yīng)用加深學(xué)生理解。如果有條件，還可以邀請相關(guān)專家研究人員來校講座，他們能給學(xué)生帶來了很多新鮮和第一手的資訊，激發(fā)學(xué)生的興趣，開拓學(xué)生的事業(yè)。

（四）專題討論，活躍學(xué)習(xí)氛圍

為了調(diào)動(dòng)更多同學(xué)的學(xué)習(xí)積極性，也讓同學(xué)有更多的思考。對于同學(xué)們較熟悉較容易掌握的章節(jié)，開展了小組形式的專題討論。專題必須切合當(dāng)今環(huán)境問題熱點(diǎn)，要求學(xué)生充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，收集相關(guān)論據(jù)，此外，為保證討論效果，除了主將小組外，其它各小組也要準(zhǔn)備相應(yīng)問題，與主講小組展開討論。通過實(shí)踐，這種形式讓同學(xué)們覺得很新穎，而且組與組之間也有一定的較量氛圍，因此討論的氣氛比較熱烈。為了保證討論的質(zhì)量，在每一個(gè)議題結(jié)束之后，授課教師都將進(jìn)行總結(jié)，對重要的知識點(diǎn)進(jìn)行強(qiáng)化，對討論的問題進(jìn)行明確。這一形式也給授課教師提出了更高的要求，作為授課教師，必須對相關(guān)議題作更為充分的準(zhǔn)備，收集更多的相關(guān)資料，了解更多前沿知識，當(dāng)面對學(xué)生提出的各種問題，能很好的進(jìn)行回答和總結(jié)。

（五）參觀調(diào)研，豐富教學(xué)內(nèi)容

無論是多媒體、案例教學(xué)，還是專題討論，學(xué)生獲取的都是二手資料，為了讓學(xué)生能通過一手資料理解和分析問題，授課教師可以挑選合適的內(nèi)容組織學(xué)生開展參觀調(diào)研活動(dòng)。如現(xiàn)場考察、問卷調(diào)查等。

如本校有國家水專項(xiàng)的濕地工程，因此，在課堂講解后，安排學(xué)生參觀了實(shí)地的人工濕地工程。學(xué)生通過實(shí)地參觀，對課上所講的人工濕地的構(gòu)造和運(yùn)行原理有了更深入形象的理解，也能根據(jù)實(shí)地情況分析所提出的相關(guān)問題。

如針對轉(zhuǎn)基因技術(shù)，筆者組織學(xué)生去超市調(diào)研轉(zhuǎn)基因食品的標(biāo)示情況，并在人群中開展有關(guān)轉(zhuǎn)基因問題的問卷調(diào)查，收集數(shù)據(jù)后，做出相應(yīng)分析，并在最后形成調(diào)研報(bào)告。這一過程學(xué)生非常投入，不光對轉(zhuǎn)基因問題有了更深入的理解，同時(shí)調(diào)查分析能力也得到提高。

此外，對于合適的議題，還可以組織更多豐富的形式。如對于環(huán)境生物技術(shù)的安全性評價(jià)問題，筆者組織了 “現(xiàn)代生物技術(shù)是挽救人類還是毀滅人類”的辯論賽，讓學(xué)生在查找資料分析思辨的過程中，加深理解。

三、充分保障教學(xué)效果

（一）提升教師能力

信息技術(shù)將改變原有的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段，最終導(dǎo)致整個(gè)教育思想甚至體制的根本變革。因此，信息化條件下，對授課教師提出了更高的要求。如“教師在多媒體教學(xué)過程中，不再只是課件開發(fā)者、操作者，還是信息反饋的對象，一方面要掌握相關(guān)制作技術(shù)，制作出文字、聲音、動(dòng)畫、視頻多種資源組合的生動(dòng)課件，另一方面，要能根據(jù)課堂的氣氛隨時(shí)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對課堂的控制和引導(dǎo)。”[6]此外，在信息爆炸的當(dāng)下，作為教師必須及時(shí)了解和掌握前沿知識，不能落后于學(xué)生。信息泛濫的同時(shí)，信息的真?zhèn)闻袆e是教師應(yīng)該要能對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)的，這對教師的思辨能力提出了新的要求。

（二）加強(qiáng)與學(xué)生溝通

隨時(shí)加強(qiáng)與學(xué)生溝通，是保證教學(xué)效果的重要環(huán)節(jié)。如根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，采用學(xué)生授課的形式，上臺的學(xué)生很容易弄成教材誦讀，因此，必須事先和要進(jìn)行講課的學(xué)生進(jìn)行交流，聽取學(xué)生想法，并在學(xué)生授課之前，對其多媒體課件提出修改意見；對于市場調(diào)查，去向、目的、問卷、組織形式也是多次和學(xué)習(xí)委員、組長討論，讓組長能理解教師的意圖和目的，進(jìn)而更好的開展活動(dòng)。

（三）豐富考試形式

既采用學(xué)生主導(dǎo)的理念展開教訓(xùn)，不能再簡單的用傳統(tǒng)的考核形式，加強(qiáng)平時(shí)成績的比重，每一個(gè)參與環(huán)節(jié)的表現(xiàn)都記入平時(shí)成績，同時(shí)加入小組長（學(xué)生）的評分，以期反映更真實(shí)的情況。

四、結(jié)語

通過對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的改革與實(shí)踐，環(huán)境生物技術(shù)的課堂教學(xué)效果明顯提高。同時(shí)，此課程的一些課改經(jīng)驗(yàn)也可在有關(guān)課程中的推廣應(yīng)用，整體提高環(huán)境工程專業(yè)的教學(xué)水平和教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 黃春曉，段學(xué)軍.環(huán)境生物技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容和結(jié)構(gòu)體系的改革與實(shí)踐[J].科技信息，2012，12：18.

[2] 馮華軍，申屠佳麗.環(huán)境生物技術(shù)課程教學(xué)改革初探[J].科教文匯，2012，02：95.

[3] 劉菊梅，蔣海明，石春芳，陳敏潔，司萬童.工科院校環(huán)境生物技術(shù)課程的教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化探討科技視界[J].2014，12：152.

[4] 王建龍，文湘華.現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008.

[5] 馮玉杰.現(xiàn)代生物技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[6] 王明建.多媒體與信息化教學(xué)方法改革[J].遼寧公安司法管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，03：105-107.

作者簡介

張麗（1977-），女，湖北，講師，博士學(xué)位，主要研究環(huán)境評價(jià)及水污染控制。