環(huán)境工程微生物實驗教學(xué)改革與探索論文
當(dāng)前環(huán)保事業(yè)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長點,同時亦推動了環(huán)境工程及相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,社會急需具有工程應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力,且短時問內(nèi)能夠擔(dān)當(dāng)起治理環(huán)境污染重任的高級專業(yè)人才。近年來我國環(huán)境工程專業(yè)教育迅速發(fā)展,且《環(huán)境工程微生物學(xué)》是環(huán)境工程專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課ro。該課程要求學(xué)生將理論與實踐相結(jié)合,需要大量的實驗來鞏固和加深學(xué)生對基本知識和基本技能的掌握與理解,但實驗教學(xué)的內(nèi)容過于偏重基礎(chǔ),缺乏專業(yè)特點。因此,近年來我們對實驗教學(xué)進(jìn)行改革與探索,重點放在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、觀察、分析和解決問題的能力,以提高學(xué)生的實驗水平,樹立實事求是的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)。
一、實驗教學(xué)改革的方法
(一)轉(zhuǎn)變思想觀念,提高微生物學(xué)實驗在教學(xué)體系中的地位
1.教師引導(dǎo)學(xué)生重視實驗教學(xué)
高校學(xué)生綜合素質(zhì)的提高需要理論教學(xué)和實驗教學(xué)相結(jié)合,離開了實驗的教學(xué),學(xué)生的素質(zhì)不可能得到全面發(fā)展。要想提高實驗教學(xué)質(zhì)量,就需要教師從根本上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,對于《環(huán)境工程微生物學(xué)》這類實驗性及應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科,在教學(xué)過程中教師要深刻認(rèn)識到實驗教學(xué)對于工科學(xué)生的重要性,把實驗教學(xué)和理論教學(xué)擺在同等重要的位置上。在實驗過程中教師要對學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé),嚴(yán)格要求,同時也要引導(dǎo)學(xué)生重視實驗課程,使學(xué)生認(rèn)識到實驗教學(xué)在提高自己實驗操作水平、創(chuàng)新能力以及綜合素質(zhì)等方面具有非常重要的作用r}
2.學(xué)生自我重視實驗教學(xué)并能培養(yǎng)興趣
隨著人類不斷增長的物質(zhì)、文化和健康的需要,對環(huán)境的要求也越來越高,微生物技術(shù)作為環(huán)境保護(hù)、污染治理和保持生態(tài)平衡的一種重要手段,有著舉足輕重的作用。環(huán)境工程微生物學(xué)是在環(huán)境科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門邊緣性學(xué)科,它為學(xué)生提供了廣泛的微生物學(xué)基礎(chǔ)知識和實驗操作技能l31。所以學(xué)生應(yīng)該培養(yǎng)對微生物學(xué)實驗課程的興趣,重視微生物實驗課程,熟練地掌握必要的實驗技能,加深微生物技術(shù)在環(huán)境污染防治中的重要作用,養(yǎng)成理論聯(lián)系實際的作風(fēng)和獨(dú)立工作的能力,提高自身的專業(yè)素質(zhì),為將來從事環(huán)境工程的研究工作打下堅實的基礎(chǔ)。
(二)實驗教學(xué)內(nèi)容的改革
1.在學(xué)生掌握基礎(chǔ)性實驗的前提下,增加一些創(chuàng)新性、綜合性較強(qiáng)的實驗
目前,環(huán)境工程微生物學(xué)課程的實驗仍以基礎(chǔ)性試驗為主,例如細(xì)菌形態(tài)的觀察、光學(xué)顯微鏡的操作、微生物的染色、細(xì)胞的計數(shù)、培養(yǎng)基的制備及滅菌等。因此,可以增加一些創(chuàng)新性和綜合性的實驗項目。例如,對我們?nèi)粘I钪械娘嬘盟梢赃M(jìn)行水中細(xì)菌菌落總數(shù)的測定,來檢驗是否符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。這樣可以將理論與實際結(jié)合,在保證基本教學(xué)內(nèi)容的前提下,使得學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容融會貫通并加以活學(xué)活用,從而使實驗教學(xué)達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力和創(chuàng)新能力的效果。
2.針對專業(yè)特點,最大程度地實現(xiàn)實驗內(nèi)容多樣化
傳統(tǒng)的環(huán)境工程微生物學(xué)實驗在教學(xué)內(nèi)容上比較單一,這在很大程度上抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對這一特點,必須在最大程度上豐富實驗內(nèi)容,以提高學(xué)生的積極h}。如:首先制備各類培養(yǎng)基,然后采取不同的環(huán)境樣品接種培養(yǎng),通過觀察菌落和個體形態(tài),純化細(xì)菌,放線菌和霉菌,之后學(xué)生自己分離,將自己分離純化的菌種為材料進(jìn)行后續(xù)實驗口。結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)中處理廢水的設(shè)備和構(gòu)筑物,也可以進(jìn)行微生物實驗來研究微生物資源處理的方法。
3.建立開放實驗室,拓展實驗內(nèi)容
由于課堂時問的限制,環(huán)境工程微生物學(xué)實驗課主要進(jìn)行的是基礎(chǔ)實驗的訓(xùn)練。但是僅僅掌握基本的實驗技能根本滿足不了社會對環(huán)境工程專業(yè)人士的要求。因此,在不影響教學(xué)的情況下,建設(shè)開放型實驗,對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)技能就顯得非常必要rn。沒有實驗教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時的限制,學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主設(shè)計實驗內(nèi)容,不僅可以使學(xué)生鞏固基本知識和基本技能,還可以提高他們的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。
(三)教學(xué)方法的改進(jìn)
1.注重實驗前準(zhǔn)備工作
傳統(tǒng)實驗課教學(xué)的教學(xué)形式大部分都是學(xué)生使用教師課前準(zhǔn)備好的實驗儀器及試劑,根據(jù)實驗指導(dǎo)書上的實驗步驟以及實驗注意事項等進(jìn)行實驗,最后對實驗結(jié)果簡單處理就構(gòu)成了實驗報告,在整個實驗教學(xué)過程中學(xué)生不需要很多的思考。在這種教學(xué)模式下,學(xué)生不能發(fā)揮主觀能動性,對實驗方法和內(nèi)容沒有深刻的印象,使學(xué)生逐漸養(yǎng)成了學(xué)習(xí)的惰性。針對這種情況,老師必須要求學(xué)生寫出預(yù)習(xí)報告及實驗方案(包括實驗?zāi)康,原理,儀器,材料,方法,步驟)并且每個小組要能夠大致講解實驗?zāi)康,原理,方法步驟及注意事項等。注重實驗前的準(zhǔn)備工作可以幫助學(xué)生養(yǎng)成一個好的習(xí)慣,也有助于實驗有效地完成。
2.重視應(yīng)用多媒體教學(xué)
微生物個體微小,肉眼難以看清,傳統(tǒng)實驗室沒有配備多媒體設(shè)備,老師在實驗課中的口頭講解,很難給學(xué)生留下深刻的感性認(rèn)識。大多數(shù)學(xué)生完全按照授課老師的講述與操作演示依葫蘆畫瓢,這樣學(xué)生僅僅是機(jī)械被動地接受知識。這種教學(xué)形式完全沒有考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性,不能加深學(xué)生對微生物的實驗操作規(guī)程的理解和實驗技巧的掌握。而多媒體課件教學(xué)具有很多優(yōu)點,如信息量大、直觀形象且生動、易于理解等,從而在教學(xué)中發(fā)揮重要作用。因此在環(huán)境工程微生物學(xué)實驗教學(xué)中,部分采用多媒體教學(xué)的方式,使微生物實驗的觀察和操作更加直觀、生動,從而使微生物學(xué)實驗課變得更有趣味性,激發(fā)學(xué)生思維fs幾
3.將理論知識用于實際中
環(huán)境工程微生物學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,在保證學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)實驗理論知識的同時,應(yīng)該將理論知識用于實踐。例如,可以對學(xué)校周邊三里河的污水進(jìn)行檢測和分析來確定自己周邊環(huán)境的質(zhì)量水平,也可以對我們平時的生活飲用水進(jìn)行細(xì)菌菌落總數(shù)的測定,來判斷其是否符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。這樣對所學(xué)內(nèi)容的`拓展和綜合運(yùn)用,能夠滿足學(xué)生的研究熱情和創(chuàng)新欲望,把環(huán)境工程微生物學(xué)理論知識與實際相結(jié)合,提高學(xué)生應(yīng)用環(huán)境工程微生物學(xué)理論知識來分析和解決環(huán)境問題的能力。
(四)注重全過程管理,規(guī)范考核標(biāo)準(zhǔn)
在實踐教學(xué)過程中,全過程管理也是直接決定實驗成敗的關(guān)鍵陀es。在實驗過程中,學(xué)生根據(jù)選題進(jìn)行文獻(xiàn)查閱,然后通過小組討論確定本組最終的實驗方案。要求在實驗方案中寫清實驗的技術(shù)路線,實驗方法以及需要的儀器、藥品及其相關(guān)的數(shù)量。指導(dǎo)老師依據(jù)實驗室的實驗條件進(jìn)行審核每一個小組的實驗方案,只要是條件允許的實驗就可以完全按學(xué)生的方案進(jìn)行。這樣學(xué)生對每一步實驗?zāi)茏龅叫闹杏袛?shù),也迫切希望看到自己設(shè)計的實驗?zāi)軌蛴幸粋完美的結(jié)果陀es。這一舉措極大促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)行實驗的積極性,同時也培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立分析解決問題能力和同學(xué)之問互相協(xié)作意識;在實驗過程中,教師全程指導(dǎo),遇到錯誤的實驗操作可以及時糾正,有問題及時解決,保證實踐過程的順利進(jìn)行;同時通過整個過程的指導(dǎo),老師對每位同學(xué)的實驗態(tài)度充分了解,這樣進(jìn)行成績考核時可以做到有據(jù)可依,公平公正。最后總結(jié)報告的撰寫環(huán)節(jié)要求學(xué)生按照給定的模板進(jìn)行規(guī)范撰寫,使學(xué)生初步了解研究性論文的撰寫方法,為后續(xù)其他的實踐環(huán)節(jié)及畢業(yè)論文的撰寫打下堅實的基礎(chǔ)h}。傳統(tǒng)實驗課程考核方式注重實驗結(jié)果和實驗報告的準(zhǔn)確性,而不注重實驗細(xì)節(jié)及具體操作步驟,這種考核方式嚴(yán)重打擊了認(rèn)真動手操作學(xué)生的積極性,同時助長了學(xué)生抄襲實驗結(jié)果的陋習(xí)。對實驗教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行過程考核和結(jié)果考核,既能夠?qū)W(xué)生實驗動手的技能、對實驗原理的理解以及對實驗疑難問題解析進(jìn)行檢查,又能夠幫助老師發(fā)現(xiàn)實驗教學(xué)中的不足從而加以改進(jìn),提高教學(xué)質(zhì)量。在考核過程中不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生的實驗技能,還可以使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度fel
二、改革預(yù)期效果分析
通過對環(huán)境工程微生物課程綜合實踐環(huán)節(jié)的改革,提高了實驗課程效率及綜合實踐課程的效果,可以得到學(xué)生們的普遍支持與認(rèn)可。新實踐課程體系中,學(xué)生自己實際動手操作實驗的每一個步驟,教師僅起檢查和輔導(dǎo)示范的作用,能夠使每一位學(xué)生明白每一步實驗如何操作,培養(yǎng)了學(xué)生整體的實驗觀念和細(xì)心操作的習(xí)慣。新實踐課程體系的建立及學(xué)生主體地位的充分體現(xiàn),很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情,使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動h}得到了提高。特別是實驗內(nèi)容的優(yōu)化和實驗方法的改進(jìn),夯實了學(xué)生的基本實驗技能,加深了學(xué)生對專業(yè)知識的理解,并且可以將實驗操作結(jié)合到應(yīng)用性試驗中,提高綜合運(yùn)用知識、分析和解決問題的能力?傊(jīng)過大膽的改革,打破傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式,提高環(huán)境工程微生物學(xué)實驗教學(xué)效果,培養(yǎng)具備理論知識扎實,動手能力強(qiáng)的新世紀(jì)創(chuàng)新人才。
三、結(jié)語
環(huán)境工程微生物學(xué)實驗教學(xué)改革與探索的方向仍然要以提高學(xué)生自主設(shè)計、創(chuàng)新和綜合能力的培養(yǎng)為主,要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,充分調(diào)動學(xué)生的積極性,主動性,使學(xué)生能夠認(rèn)真對待每一次實驗,掌握基本的實驗操作技巧,提高教學(xué)質(zhì)量和效率,培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的高層次人才。
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