新工科背景下環(huán)境工程微生物學(xué)實驗課程教學(xué)探討

賈曉鳳 林茂尉 劉家俊 邵詠琪 賈雯清 楊須艷

摘要：在新工科背景的影響下，對環(huán)境微生物學(xué)科課程實踐活動提出了全新的要求，需要針對現(xiàn)階段的實踐教學(xué)模式加以改革，在順應(yīng)新工科背景的基礎(chǔ)上，創(chuàng)新微生物學(xué)課程實踐教學(xué)模式，從學(xué)科基礎(chǔ)實驗角度入手，加大學(xué)校與企業(yè)之間的合作力度，打造完善的實訓(xùn)平臺，為課程實踐活動的開展奠定良好的基礎(chǔ)，以教學(xué)育人為主要發(fā)展目的，保障師生之間的互動性，充分的調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)新意識，使學(xué)生能夠逐漸朝著復(fù)合型和實踐型的方向轉(zhuǎn)型。

關(guān)鍵詞：新工科背景;環(huán)境工程;微生物學(xué);實驗課程;教學(xué)創(chuàng)新

根據(jù)新工科背景影響下的環(huán)境工程微生物學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀加以探討，并結(jié)合在實踐階段的具體嘗試予以分析，基于創(chuàng)新型和實踐型的教學(xué)原則，加大對人才培養(yǎng)課程教學(xué)體系的改革力度，構(gòu)建新型的教學(xué)體系，在及時轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式的過程中，保障了教學(xué)結(jié)果評價的客觀性。

一、分析環(huán)境微生物學(xué)課程實踐教學(xué)現(xiàn)狀以及相關(guān)問題

1.缺乏完善的實踐教學(xué)體系

環(huán)境或者微生物相關(guān)企業(yè)為了保障人員的安全性，在大多數(shù)情況下并不會將學(xué)生帶入到現(xiàn)場當(dāng)中開展實踐活動，避免造成人員損傷，從而為企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟損失。對于校內(nèi)所設(shè)置的仿真實踐平臺來說，雖然能夠替代企業(yè)的實踐基地，然而由于學(xué)校并未加大對場地、資金以及技術(shù)等方面的投入力度，從而無法順應(yīng)新工科背景的發(fā)展要求。所以，高校與企業(yè)所建立的合作和聯(lián)系，通常會將實踐教學(xué)基地作為參觀場所，使學(xué)生無法以直觀的形式了解實際的生產(chǎn)狀況，不僅導(dǎo)致學(xué)生的認(rèn)知存在偏差，還會降低學(xué)生的實踐活動參與積極性，對學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展造成了較大的阻礙。

2.實踐環(huán)節(jié)設(shè)計缺乏工程背景

對于現(xiàn)階段的環(huán)境工程專業(yè)微生物學(xué)課程實踐教學(xué)活動來說，在通常情況下仍然沿用的是以傳統(tǒng)形式為主的教學(xué)方法，并且尚未加大對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)力度，所涉及到的實踐活動通常局限于實踐課程當(dāng)中，并且會在實驗室當(dāng)中進行，在教師的傳授過程中，對教學(xué)模式進行復(fù)制使用，不利于保障課程實踐的多元化，甚至還會削弱學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，難以控制的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。另外，教師所選用的教學(xué)方法具有單一化的特點，所營造的教學(xué)氛圍較為枯燥，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與實踐活動之間不相符合，使實踐教學(xué)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性和原創(chuàng)性。對于現(xiàn)階段所設(shè)置的實驗課程內(nèi)容來說，在基本情況下需要結(jié)合理論課程內(nèi)容，并借助實驗操作對其進行驗證，從而加深學(xué)生的理解與記憶，使學(xué)生能夠順利的完成課業(yè)要求和考試考核，難以充分的加強學(xué)生的實踐感受，限制了環(huán)境微生物學(xué)科的發(fā)展。

二、分析新工科背景下環(huán)境工程微生物學(xué)實驗課程教學(xué)的有效措施

1.采用現(xiàn)代信息技術(shù)，保障教學(xué)內(nèi)容具體

為了保障驗證型、綜合型以及創(chuàng)新型等實驗環(huán)節(jié)的有效落實，并達(dá)到預(yù)期的實驗效果，需要借助計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將大部分的實驗內(nèi)容以多媒體圖片和視頻的形式進行展示，以直觀的展示形式將枯燥的教學(xué)內(nèi)容，轉(zhuǎn)變成為多樣化的教學(xué)素材，基于生動、形象的教學(xué)模式，使教學(xué)素材具有感性的特點，能夠充分的調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如：在開展《土壤細(xì)菌分離以及菌落總數(shù)測定》等實驗操作時，需要從土樣采集、預(yù)處理、超凈工作臺的使用、稀釋平皿法操作等多個不同的層面入手，將此方面的操作流程以圖像或者影音的形式展示給學(xué)生，使學(xué)生能夠借助視頻和圖片內(nèi)容，快速的掌握實驗操作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在明確操作細(xì)則的基礎(chǔ)上，使學(xué)生能夠在潛移默化當(dāng)中養(yǎng)成良好的實驗操作習(xí)慣，有助于保障實驗操作環(huán)節(jié)的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性。

2.融合科研項目，堅持寓教于研

在環(huán)境科學(xué)與工程科學(xué)領(lǐng)域高效化發(fā)展的過程中，使微生物學(xué)實驗技術(shù)呈現(xiàn)出了創(chuàng)新發(fā)展的趨勢，環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)團隊承擔(dān)了各種不同形式的科研項目。為了能夠保障最終的教學(xué)效果，需要調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并為學(xué)生提供明確的引導(dǎo)，使學(xué)生能夠主動的參與到研究項目當(dāng)中。另外，當(dāng)實驗?zāi)K教學(xué)活動屬于創(chuàng)新型和綜合型的類型時，還需要對此類實驗操作模式加以探索，當(dāng)部分學(xué)生完成了相應(yīng)的實踐操作時，需要由教師對科研項目的研究內(nèi)容予以承擔(dān)，并為學(xué)生提供有針對性的引導(dǎo)，使學(xué)生能夠加深對實驗操作和學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解與認(rèn)識，進一步掌握更加優(yōu)良的實驗操作方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和創(chuàng)新能力。不僅如此，教師還可以指導(dǎo)學(xué)生對大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目予以申報，將有限的科研教學(xué)資源進行轉(zhuǎn)化，直接轉(zhuǎn)化成為實驗教學(xué)資源進行使用，在教師和學(xué)生的共同作用下，打造了研教一體化的教學(xué)環(huán)境，為高校的育人工作奠定了良好的基礎(chǔ)，充分的調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，加大對學(xué)生創(chuàng)新潛力的挖掘力度，為各項實驗教學(xué)活動的順利開展提供了有力保障。

3.打造開放實驗教室，拓展整體實驗內(nèi)容

對于驗證型的實驗操作來說，在一般情況下可以在課堂當(dāng)中順利完成，而當(dāng)實驗項目具有多樣化、綜合性以及創(chuàng)新性的特點時，所涉及到的實驗操作則呈現(xiàn)出了連續(xù)性的特點，在課堂當(dāng)中無法順利的完成。這就需要高校能夠積極的建立以開放形式為主的實驗室，為學(xué)生的實驗操作提供充足的平臺支持。另外，在使用開放型實驗室的過程中，可以使學(xué)生利用課余時間進入到實驗室當(dāng)中，根據(jù)實驗操作的具體形式設(shè)計完善的實驗方案。在明確各項步驟的基礎(chǔ)上順利的開展實驗，不僅能夠調(diào)動學(xué)生的實驗積極性，還可以為學(xué)生提供充足的時間和空間，為學(xué)生的思考和學(xué)習(xí)奠定了良好的基礎(chǔ)，使學(xué)生能夠根據(jù)最終的實驗結(jié)果，對所學(xué)知識加以驗證，在反復(fù)實踐的過程中，使學(xué)生可以基于全方位的角度，充分的了解整體實驗的操作過程，增強了學(xué)生的體驗感和獲得感，進一步提高了實驗教學(xué)活動的實施質(zhì)量。例如：在學(xué)習(xí)《硝化細(xì)菌的分離純化以及活性檢測實驗》等課程時，學(xué)生可以在閱讀相關(guān)文獻(xiàn)和教學(xué)材料的基礎(chǔ)上，根據(jù)所學(xué)知識在不同的環(huán)境條件下開展取樣操作，并對自養(yǎng)和異養(yǎng)的硝化細(xì)菌菌株進行分離處理，分別根據(jù)硝化的具體特性予以合理的測定，不僅能夠表現(xiàn)出優(yōu)良的消化活性等實驗操作特點，還可以充分的調(diào)動學(xué)生的實驗操作熱情，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使其自身的學(xué)習(xí)效果得以有效提升。

結(jié)束語：在新工科時代背景的影響下，對環(huán)境微生物學(xué)課程教學(xué)模式提出了更高的要求，需要堅持立德樹人的教育理念，使學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)知識予以綜合使用，借助技術(shù)和理論對所學(xué)知識加以驗證，在全面分析的基礎(chǔ)上，有助于提高學(xué)生的實踐能力和問題解決能力。

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