環境微生物學實驗應用型課程教學改革初探

徐春光 高明華 李艷

環境微生物學實驗應用型課程教學改革初探

徐春光 高明華 李艷

（呼倫貝爾學院生命與環境科學學院 內蒙古 海拉爾 021008）

應用型課程建設是地方本科院校應用型轉型的核心問題，是實現應用型人才培養目標的重要環節。根據地方對環境科學專業應用型人才需求，環境微生物學實驗課程從課程內容的設置、教學方法和課程考核方式三個方面進行了教學改革，對環境微生物學實驗應用型課程的建設進行了初步的探索與嘗試。

應用型課程建設；內容選擇；教學方法；考核方式

隨著國家向北開放和“一帶一路”戰略的實施，呼倫貝爾的經濟贏來了快速發展的機會，而經濟社會的發展和產業結構的升級亟需農牧林、能源化工、機械加工、電力、信息、生態環保、建筑工程、現代服務、民族文化藝術、新聞媒體、生態旅游等大量優秀的應用型技術人才。呼倫貝爾學院作為呼倫貝爾市唯一一所本科院校，為了主動適應呼倫貝爾市產業結構調整和經濟社會發展的需求，于2015年啟動了轉型發展工作，確立了以服務呼倫貝爾為主的辦學理念以及辦應用技術型大學的辦學定位。而應用型高校轉型發展工作的切入點是應用型課程的建設，實現課程的應用型轉型是應用型人才培養的關鍵。

環境科學是一個包括工程科學、自然科學、人文社會科學的綜合交叉的應用性學科。2016年，環境科學專業被整合到生態環保類專業群，遴選為學院首批應用型專業轉型發展試點之一。環境微生物學實驗是與環境微生物學理論教學相配套的實驗課程，是為環境科學專業本科生開設的專業基礎課程之一。為了加強實踐教學，本專業實驗課程單獨設課。本課程的教學目標是：通過實驗教學使學生能識別環境中各類微生物種類，能按照污染控制與治理的工藝要求分離、培養和馴化微生物；能夠根據微生物的特性判斷工藝運行狀況、選擇適宜的運行方案，分析和解決工藝運行中出現的問題；培養學生的微生物監測技術及對監測結果分析評價等核心職業技能。本文擬從課程內容的選擇與排序、教學方法和課程考核方式三個方面對環境微生物學實驗應用型課程的建設進行探索與嘗試，實現應用型人才的培養。

1. 環境微生物學實驗課程內容的設置

應用型課程建設的關鍵就是課程內容的選擇、課程內容的排序和教學過程的實施[1]。該課程總學時數為30，由于課時有限，課程內容的選擇采取了“適度夠用”的原則。通過深入調研，我們在選擇課程內容之前，明確了呼倫貝爾地區發展所需的環境科學專業人才類型為生態環境保護類高素質應用型人才，崗位工作任務主要為生態環境監測、評價、管理和污染治理，從而提煉了崗位所需該課程的主要專業技能、知識與素質[2]。根據課程本身的特點和學生的實際情況，該課程內容設置采用層次一體化方式[3,4]，主要分為基礎性實驗、綜合性實驗和自主設計性實驗三部分，實驗項目名稱和內容見表1。學生通過基礎性到綜合性再到自主設計性實驗的過程，循序漸進，逐步提高，在掌握普通微生物學實驗基本操作技能的基礎上，培養學生的環境微生物監測技術及對監測結果分析評價等核心職業技能。

表1 環境微生物學實驗項目表

基礎性實驗設置了3個實驗項目，共8學時。通過這3個基礎實驗的教學，學生能夠掌握微生物觀察與識別、微生物的分離與培養、培養基的配制與滅菌等基本的微生物實驗操作技能。在學生已經掌握基本的理論知識和實驗原理、樹立無菌概念、具備必要的操作能力的前提下，設置了4個綜合性實驗項目，共16學時。為培養學生的職業能力，實現教學過程與工作過程的對接[5]，綜合性實驗內容選擇對空氣的清潔程度進行微生物學測定與評價，對水質進行衛生學檢測與評價，以及微生物對土壤中幾種重要物質的的降解與轉化。綜合性實驗要求學生掌握環境監測中的微生物學相關方法，培養學生的微生物監測技術、分析評價及報告撰寫等核心職業技能。

在此基礎上設置了一個學生自主設計實驗內容。要求學生以小組為單位，根據環境微生物學實驗室的現有條件，自行設計一個屬于本課程領域內的6學時的實驗項目。2個平行班共60名學生，3-4人為一組，學生自擬了16個自主設計實驗項目，實驗內容及通過實驗過程可獲得的專業技能見表2，除了有4個組的實驗內容是對已有專業技能的鞏固外，其余12組同學均通過自主設計實驗獲得了新的專業技能。自主設計性實驗訓練了學生查閱資料，發現問題，靈活運用所學知識和技能設計實驗、完成實驗，驗證或解決某一實際問題的能力，培養了學生的創新意識及能力和信心，極大地調動了學生學習的主動性，提高了學生學習的興趣。

表2 自主設計實驗項目表

2. “漸進式”課程教學方法

如何發揮教師的主導作用，突出學生的主體地位在大學課堂教學改革中是最活躍的研究課題[6-8]。依據“基礎性—綜合性—設計性實驗”課程教學內容和課程內容的排序，采用循序漸進式的方法逐步加強學生的主體地位，取得理想的教學效果。環境微生物學實驗與理論課程環境微生物學開設學期為第三學期，先行生物方向專業課程是植物學及其實驗和普通動物學及其實驗，平行生物方向專業課程主要是生物化學及其實驗。與生物科學專業本科生相比，環境科學專業本科生生物學理論知識相對薄弱，植物學與動物學實驗課程所掌握的實驗操作技能及專業技能與進行環境微生物學實驗所需的實驗操作技能及專業技能相差甚遠。所以在基礎性實驗項目中，教師采用演示法通過講授與談話、展示裝片及微生物培養物、操作示范，學生重復的實踐與操作等教學方法使學生掌握后續綜合性實驗所需的基本微生物學實驗理論知識與實驗操作技能。在綜合性實驗部分，教師先給出實驗的設計方案，學生理解并獨立親自完成實驗過程，得到預期的結果，并對實驗結果進行評價，撰寫實驗報告。16學時的四個綜合性實驗項目使學生能夠獲得崗位所需該課程的幾個主要專業技能，包括水樣采集、保存、處理及水質的細菌衛生學檢測與評價；空氣清潔程度的微生物學測定與評價；優勢降解菌種的分離純化、鑒定與保存等。設計性實驗部分要充分發揮學生的主體地位，激發學生的學習興趣和自主性。在實驗前一周布置任務，要求學生在實驗室能提供的室驗條件下，查閱資料自擬題目，自行設計并撰寫一個與環境微生物學有關的實驗方案。課堂上學生陳述自主設計方案，全體學生與任課教師對實驗的目的意義、實驗內容與方案的可行性進行討論，經過修改與完善形成各組的最終實驗方案。實驗室為學生全天候開放一周，組內學生分工合作，各組獨立完成包括藥品申領和實驗準備在內的實驗全過程。任課教師監督與指導學生按照實驗方案完成實驗過程，檢查并與各組學生探討實驗現象和結果。實驗完成后，學生撰寫自主設計性實驗報告。設計性實驗部分教學效果較好，學生大多能以飽滿的熱情、積極的態度接受和完成教師布置的任務，各組基本能很好地完成自主設計性實驗內容，分析討論實驗現象和結果，得出大體合理正確的結論。這種學生由被動向主動學習的漸進式的轉換，能夠有效引導學生的自主性學習，提高課堂教學質量。

3. 基于過程性、重能力的課程考核方式

課程考核是用來評價和改進教學、檢驗教師教學效果、引導學生進行主動與創造性學習的重要手段[9]。為了突出學生基本專業技能和創新能力，引導學生自主學習，本課程對傳統的考核方式進行了改革，采取了基于過程性、重能力的課程考核方式，考試方案見表3?？己朔秩齻€階段，涵蓋以下幾部分內容：基礎知識、基本技能、專業能力、學習態度、學習能力、語言表達能力、理論應用于實踐能力、創新能力、綜合素養及課程中隱含的教育因素等。平時考核注重學生的出勤、課堂表現、聽課狀態、學習誠信和學習態度等方面內容。階段考核突出單元重點，強調學生對每一個實驗項目的完成情況、實驗報告的完成質量、實驗原始數據和現象的分析和討論。結課考核突出重點的同時，注意涵蓋了教學大綱中的全部專業技能訓練目標，注意體現知識的系統性、完整性。在每個實驗項目開始之前，明確提出通過該實驗項目學生應掌握的基本技能和專業能力，即結課考核中的技能操作考核目標和內容。學生通過實驗過程有意識地訓練并培養實驗操作技能與專業能力?？己诵问降母母矬w現兩點，一是要實現考試的次數從期末的一次考試向整個學期的過程性分階段考試改革；二是要實現考試的方式從期末閉卷筆試的單一形式向口試、答辯、展演和操作等多種形式改革。任課教師通過對學生過程學習的管理，教學活動設計和安排過程，注重對學生的學習特點和學習情況的研究，變期末一次性閉卷考試為多階段、多形式的過程性考核，剔除“一考定成敗” 的頑疾弊端，注重過程積累、學以致用，全面提高人才培養質量，真正實現應用型人才培養目標。

表3 環境微生物學實驗課程考試方案

地方新建本科院校向應用型大學轉變是大勢所趨，而課程建設是轉型的抓手。課程建設好壞的最終評價標準是學生是否受益、培養的學生能否滿足地方發展的需要。環境微生物學實驗課程經過兩年的建設實踐，取得了一定的成效，但是由于建設時間較短，可參照對象較少，實驗室條件限制以及任課教師本身的素質等原因，課程建設還存在很多問題和不足，有待于在今后的教學探索中不斷的改進和提高。

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責任編輯：烏曉梅

2017-05-12

徐春光（1978-），女，蒙古族，呼倫貝爾學院生命與環境科學學院講師，博士。研究方向：微生物學。

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