行业高校环境工程专业生物学课程体系建设探讨*

赵璐 党小虎

（西安科技大学 地质与环境学院，陕西西安710054）

行业高校环境工程专业生物学课程体系建设探讨*

赵璐 党小虎

（西安科技大学 地质与环境学院，陕西西安710054）

以行业特色明显的矿业院校西安科技大学为例，通过学生问卷调查及资料查阅的方式，分析行业高校环境工程专业生物学课程体系近二十年的建设历程及现状，针对授课内容缺乏行业特色、实践环节课时少及教学手段单一等问题提出改善意见，旨在完善矿业特色院校环境工程专业生物学课程体系，培养具备应用生物学知识解决矿山环境问题的综合性人才。

矿业院校；环境工程专业；生物学课程；教学创新

经过长期的改革和发展，我国环境工程专业课程体系日趋完善，然而，随着社会经济的快速发展，环境保护不断出现新的问题以及国家将“生态文明建设”与经济建设、政治建设、文化建设、社会建设纳入“五位一体”的国家战略布局之中，环境工程专业也需要培养单位与时俱进实施对课程体系进行适度调整。国内开设环境工程专业的院校绝大多数将环境微生物学和环境生态学作为专业主干课程，多数院校将生物学、环境生物学、分子生物学、农业生态学、污染生态学等课程列为先导或延伸课程，与之相互支撑、相辅相成，形成环境专业的生物学相关课程体系，也日趋符合当今环境问题与生态文明建设的发展趋势。但是各院校的专业特色和培养方向不一，对生物学相关课程体系建设在课时数量、先后顺序、课堂教学要求以及实践环节安排等方面存在较大的差异。面临生态文明建设的新要求以及资源开发需求的巨大压力，矿山环境日益得到重视，以生物技术为核心的矿山环境治理成为开展矿山环境研究和治理的重点方向。作为特色明显的矿业院校之一，如何建设具有矿业特色的环境类专业生物学教学体系，科学合理安排教学与实践，构建符合陕西乃至西部特点的矿业环境方向的生物学教学体系，是值得深入探讨的一个问题。文章将以西安科技大学环境工程本科专业为例进行一些探讨。

一、环境工程专业生物学课程教学体系的建设历史与现状

西安科技大学1958年建校，是矿业类院校之一，具有鲜明的行业特色，并且安全工程、采矿工程和地质环境等学科有一定的优势。环境工程专业本科教育，以培养具备可持续发展理念，掌握污染防治、环境规划和资源保护等方面的知识，具有进行污染控制工程的设计和运营管理、制定环境规划和进行环境管理的能力，具有从事环境工程方面的新理念、新工艺、新设备的研究和开发能力，能在政府部门、规划部门、经济管理部门、环保部门、设计单位、工矿企业、科研单位、学校等从事规划、设计、管理、教育和研究开发方面工作的环境工程高级应用型人才为主要目标。经过近20年的蓬勃发展，该校环境工程成为具有硕士点和矿山环境工程博士点的二级学科，形成了由教授、副教授、讲师、助教以及实验室人员组成、中青年教师搭配合理的教学科研梯队。

生物学课程作为环境专业课程体系的重要组成，随培养计划的修订，课程几经调整，形成了目前的课程体系（表1）。

在1999年开设环境工程专业之初，专业课总学分31分，生物学课程有《环境工程微生物》和《环境生态学》2门必修课程，共计6个学分，占专业课总学分的19.3％，环境工程微生物实验作为实践环节占到了本类课程总学分的33.3％；到2012年，环境工程专业方向细分为环境污染治理专业方向和矿山环境工程专业方向后，培养方案中专业课总学分从1999年的31分增加到43分，2学分的环境生物学作为选修课纳入环境工程专业矿山环境工程方向的培养方案，安排在第6学期，生物课程增加到3门，但将环境工程微生物学实验减少为16个课时，学分由2个将为1个，并将环境生态学课程性质改为环境污染治理专业方向的必修课，调整至第7学期开设，生物学课程共计7个学分，仅占专业课学分总数的16.2％，实践环节占比大幅降至14.2％；2015年的培养方案调整中进行了一些有益的尝试，重新调整环境生态学和环境生物学的授课顺序，将环境生态学安排为环境生物学的先导课程，并根据课程体系，优化了环境工程微生物学及其实验的课程时间，调整至第5学期，有利于学生理解该课程内容。同属矿业院校的河南理工大学环境工程专业同期开设生物学课程6门，且每门课程都安排了2-8个课时的实践环节，生物学课程实践环节占本类课程的16.7％。

表1　西安科技大学环境工程专业生物课程体系建设历程

表2　环境工程微生物教学内容重组前后对比表

西安科技大学生物学课程的教学和实践在改革中虽然积累了一些好的经验和值得肯定的成绩，例如丰富了课程多样性，增强了生物类课程之间的继承性等，但是通过与兄弟院校对比，我校仍存在课程相对单一，实践环节课时太少，课程实用性不足等问题。

为进一步更准确发现问题，完善环境工程培养方案和生物学课程教学体系，作者对部分高年级学生和毕业学生进行了问卷调查。

二、环境工程生物学课程教学体系问卷调查结果分析

本次调查随机等距抽取大四学生30人，简单随机抽取毕业学生30人作为样本，针对学生对开设的3门生物学课程的认可度、学生对3门课程实践环节的需求及学生对生物学课程的改进意见等方面进行了问卷调查。

（一）课程内容设置

对学生的调查发现，学生对环境生态学、环境工程微生物学、环境生物学的认可度均较高，分别达到了90.8％、82.3％和75％，超过80％的学生认可环境生态学和环境工程微生物学应该设为环境工程专业主干必修课程，62.4％的学生认为生物学课程学分占专业总学分16.2％这一比例偏低。

此外，调查结果可以看出，学生对现行课程实践环节的设置存在较多不满。一方面，学生希望增加课程实践环节，75.2％和80.5％的学生分别建议开设环境生态学和环境生物学实践环节，93.3％的学生认为应该增加环境工程微生物学实践环节；另一方面，学生对现行实践环节满意度不高，超过40％的学生希望实践环节内容有调整，主要意见包括实践环节与矿山问题结合不紧密，与教师科研项目结合度低，缺乏综合性设计实验等。

（二）教学方法应用

目前我校生物类课程主要采用“教师讲授+小组讨论”的方式授课，74％的学生认为该授课方式过于单一，建议采用多样的教学方法来活跃课堂气氛，运用理论知识指导实际问题的解决。

三、矿业院校环境工程专业生物学课程体系优化

根据对学生的调查结果及对兄弟院校的调研结果，结合西安科技大学自身情况，针对环境工程专业生物学课程体系的提出以下优化建议：

（一）改变现有教学过程模式，适当调整教学内容

表3　环境生态学教学内容重组前后对比表

现有的教学模式是教师注重基础性知识的讲授，由于课时有限，通常难有课时结合当今矿山生态环境热点案例（例如微生物找矿、生物去除矿山重金属、矿山水土流失生态治理工程等）进行分析，大大减弱了课程的实用性，挫伤了学生的学习积极性。因此需要对3门课程大纲进行修订调整，在夯实基础知识的前提下，将课程重点转移到生物学知识的在环境保护与治理中的应用方面。环境工程专业生物类课程教学内容及课时优化见表2-表4。

表4　环境生物学教学内容重组前后对比表

对这几门课的理论教学内容的调整主要注重基础知识的的整合及知识与热点技术的结合。以环境生物学的变化为例，在重组前的大纲中，基础知识的讲授占到了20个课时，重组后我们对其压缩到16个课时，补充了关于“三废”生物处理、生物修复、环境生物材料等环境生物技术相关内容，课程实用性大大增加。

（二）搭建课程教学与实践环节的共生关系，紧随科研尝试综合实验

调查问卷调查结果显示，学生认为环境工程专业生物学课程体系建设应根据课时情况补充课内实践环节课程，实现“学以致用”。这3门课均具有基础性强、理论与应用并重的特点，因此开设实践环节更有利于学生理解课程内容。调查显示，易被学生接受的生物学课程实践方式包括野外生物多样性调查、野外生物类型调查、污染物生物修复室内实验、植物标本的实验室认知观察、以小组为单位，查阅资料，野外踏勘后编制某地的生态修复方案等实验实践环节。

考虑到这3门课程之间知识点交叉融合多，在开展实践环节时尝试课程的优化组合，既可以节省课时，也可增强学生综合问题解决能力。前导课程（如环境生态学）重在（矿山环境）问题的发现与评估，后续课程（如环境工程微生物学和环境生物学）重在（矿山环境）问题的解决方案。

教师协助选取学科前沿热点课题，鼓励学生根据自身兴趣，充分挖掘其中可行的题材，发挥主观能动性和创新意识，以团队合作方式选定方向，制定实验方案，进行实验操作，分析实验结果，汇报研究成果，将课程所学基础知识与科研工作全方位紧密结合，锻炼学生科研思维能力。

（三）“三讲+一做”原则指导教学，提高学生课程参与度

在教学活动过程中，教与学两环节结合才能达到好的效果。传统的教师单方面对学生进行“灌输式”教学已不适应现代社会对学生要求能力的培养，必修增加丰富的内涵和形式。因此，在理论教学中探索采用多样化的教学方法，尤其应注重“教学相长”“知行合一”。采用“三讲+一做”的原则指导教学，能让老师和学生时刻关注科研热点，师生保持良好互动，教学相长，学生对理论的实践性提升，做到“知行合一”。三讲是指教师需要讲理论，课件需要讲案例，学生需要讲心得，一做是指学生要对所学知识开展实践。教师根据自己多年的授课经验，结合科研工作心得，可以清晰的将晦涩的理论知识传达给学生；课件通过文字、图片、视频、音频等多种方式将课程相关知识在实际案例中的应用全方位展示给学生，将理论与实际相联系，增强了教学效果；学生将自己的观察和心得以文字或PPT的形式向教师和同学进行汇报，学生通过前期梳理及后期表达可加深对课程的印象，老师也可以直观了解学生对课程内容的掌握程度，对自己的教学方法进行评估总结；学生通过实践环节将理论知识应用于实际，培养了学生发现问题、分析问题、解决问题的综合能力，增进学生对课程内容的理解和掌握，实现学生知识体系网络中对多个知识点的串联。

四、结束语

总结西安科技大学环境工程专业生物学课程体系的经验，具有矿山环境特色的环境工程专业生物学课程体系丰富了生物学课程多样性，优化了课程衔接，学生对生物学3门课程的认可度均超过了75％。然而仍存在实践环节课时少、课程内容中地矿特色针对性不强，教学方式单一等方式，针对上述问题，分别提出了改变现有教学过程模式，适当调整教学内容、增加紧扣科研热点的课程实践环节，增加综合实验及“三讲+一做”的多样化教学方式旨在完善我校地矿特色环境工程专业生物学课程教学体系，培养具备应用生物学知识解决矿山环境问题的综合性人才。

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Taking Xi'an University of Science and Technology with an obvious characteristics of mining industr yas an example，through the questionnaire investigation and data access methods，the construction process and the present situation of biology curriculum system of major in Environment Engineering for nearly twenty years were analyzed，suggestions were put up with problems such as teaching content without industry characteristics，lack of class practicing，and single teaching method in order to improve the professional biology curriculum system of environmental engineering in mining colleges，to cultivate the comprehensive talents with the application of biological knowledge to solve environmental problems in mines.

mining colleges；environmental engineering；biology curriculum；teaching innovation

G642

A

2096-000X（2016）22-0183-03

西安科技大学教学改革项目（编号：G14054）

赵璐（1988-），女，陕西西安人。西安科技大学地质与环境学院，工程师，博士在读，研究方向：环境微生物学教学与科研。