新工科背景下環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)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(duì)環(huán)境微生物學(xué)科課程實(shí)踐活動(dòng)提出了全新的要求，需要針對(duì)現(xiàn)階段的實(shí)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(shí)踐教學(xué)模式，從學(xué)科基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)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(shí)訓(xùn)平臺(tái)，為課程實(shí)踐活動(dòng)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(dòng)性，充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，使學(xué)生能夠逐漸朝著復(fù)合型和實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀加以探討，并結(jié)合在實(shí)踐階段的具體嘗試予以分析，基于創(chuàng)新型和實(shí)踐型的教學(xué)原則，加大對(duì)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(shí)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(píng)價(jià)的客觀性。

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

1.缺乏完善的實(shí)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(huì)將學(xué)生帶入到現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中開展實(shí)踐活動(dòng)，避免造成人員損傷，從而為企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于校內(nèi)所設(shè)置的仿真實(shí)踐平臺(tái)來說，雖然能夠替代企業(yè)的實(shí)踐基地，然而由于學(xué)校并未加大對(duì)場(chǎng)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(huì)將實(shí)踐教學(xué)基地作為參觀場(chǎng)所，使學(xué)生無法以直觀的形式了解實(shí)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(huì)降低學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)參與積極性，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的發(fā)展造成了較大的阻礙。

2.實(shí)踐環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)缺乏工程背景

對(duì)于現(xiàn)階段的環(huán)境工程專業(yè)微生物學(xué)課程實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)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(duì)學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)力度，所涉及到的實(shí)踐活動(dòng)通常局限于實(shí)踐課程當(dāng)中，并且會(huì)在實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中進(jìn)行，在教師的傳授過程中，對(duì)教學(xué)模式進(jìn)行復(fù)制使用，不利于保障課程實(shí)踐的多元化，甚至還會(huì)削弱學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，難以控制的調(diào)動(dòng)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(diǎn)，所營(yíng)造的教學(xué)氛圍較為枯燥，導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐活動(dòng)之間不相符合，使實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容缺乏系統(tǒng)性和原創(chuàng)性。對(duì)于現(xiàn)階段所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)操作對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)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(qiáng)學(xué)生的實(shí)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(shí)驗(yàn)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(yàn)證型、綜合型以及創(chuàng)新型等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的有效落實(shí)，并達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果，需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，將大部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以多媒體圖片和視頻的形式進(jìn)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(dòng)、形象的教學(xué)模式，使教學(xué)素材具有感性的特點(diǎn)，能夠充分的調(diào)動(dòng)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(cè)定》等實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，需要從土樣采集、預(yù)處理、超凈工作臺(tái)的使用、稀釋平皿法操作等多個(gè)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣，有助于保障實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性。

2.融合科研項(xiàng)目，堅(jiān)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(shí)驗(yàn)技術(shù)呈現(xiàn)出了創(chuàng)新發(fā)展的趨勢(shì)，環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了各種不同形式的科研項(xiàng)目。為了能夠保障最終的教學(xué)效果，需要調(diào)動(dòng)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(dòng)的參與到研究項(xiàng)目當(dāng)中。另外，當(dāng)實(shí)驗(yàn)?zāi)K教學(xué)活動(dòng)屬于創(chuàng)新型和綜合型的類型時(shí)，還需要對(duì)此類實(shí)驗(yàn)操作模式加以探索，當(dāng)部分學(xué)生完成了相應(yīng)的實(shí)踐操作時(shí)，需要由教師對(duì)科研項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容予以承擔(dān)，并為學(xué)生提供有針對(duì)性的引導(dǎo)，使學(xué)生能夠加深對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解與認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步掌握更加優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)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(duì)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目予以申報(bào)，將有限的科研教學(xué)資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化，直接轉(zhuǎn)化成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源進(jìn)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(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，加大對(duì)學(xué)生創(chuàng)新潛力的挖掘力度，為各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的順利開展提供了有力保障。

3.打造開放實(shí)驗(yàn)教室，拓展整體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

對(duì)于驗(yàn)證型的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目具有多樣化、綜合性以及創(chuàng)新性的特點(diǎn)時(shí)，所涉及到的實(shí)驗(yàn)操作則呈現(xiàn)出了連續(xù)性的特點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作提供充足的平臺(tái)支持。另外，在使用開放型實(shí)驗(yàn)室的過程中，可以使學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作的具體形式設(shè)計(jì)完善的實(shí)驗(yàn)方案。在明確各項(xiàng)步驟的基礎(chǔ)上順利的開展實(shí)驗(yàn)，不僅能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，還可以為學(xué)生提供充足的時(shí)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)所學(xué)知識(shí)加以驗(yàn)證，在反復(fù)實(shí)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(shí)驗(yàn)的操作過程，增強(qiáng)了學(xué)生的體驗(yàn)感和獲得感，進(jìn)一步提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的實(shí)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(cè)實(shí)驗(yàn)》等課程時(shí)，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(shí)在不同的環(huán)境條件下開展取樣操作，并對(duì)自養(yǎng)和異養(yǎng)的硝化細(xì)菌菌株進(jìn)行分離處理，分別根據(jù)硝化的具體特性予以合理的測(cè)定，不僅能夠表現(xiàn)出優(yōu)良的消化活性等實(shí)驗(yàn)操作特點(diǎn)，還可以充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)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(shí)代背景的影響下，對(duì)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(jiān)持立德樹人的教育理念，使學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)知識(shí)予以綜合使用，借助技術(shù)和理論對(duì)所學(xué)知識(shí)加以驗(yàn)證，在全面分析的基礎(chǔ)上，有助于提高學(xué)生的實(shí)踐能力和問題解決能力。

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