环境微生物学实验应用型课程教学改革初探

2017-12-25徐春光高明华李艳

呼伦贝尔学院学报 2017年6期

徐春光高明华李艳

环境微生物学实验应用型课程教学改革初探

徐春光高明华李艳

（呼伦贝尔学院生命与环境科学学院内蒙古海拉尔 021008）

应用型课程建设是地方本科院校应用型转型的核心问题，是实现应用型人才培养目标的重要环节。根据地方对环境科学专业应用型人才需求，环境微生物学实验课程从课程内容的设置、教学方法和课程考核方式三个方面进行了教学改革，对环境微生物学实验应用型课程的建设进行了初步的探索与尝试。

应用型课程建设；内容选择；教学方法；考核方式

随着国家向北开放和“一带一路”战略的实施，呼伦贝尔的经济赢来了快速发展的机会，而经济社会的发展和产业结构的升级亟需农牧林、能源化工、机械加工、电力、信息、生态环保、建筑工程、现代服务、民族文化艺术、新闻媒体、生态旅游等大量优秀的应用型技术人才。呼伦贝尔学院作为呼伦贝尔市唯一一所本科院校，为了主动适应呼伦贝尔市产业结构调整和经济社会发展的需求，于2015年启动了转型发展工作，确立了以服务呼伦贝尔为主的办学理念以及办应用技术型大学的办学定位。而应用型高校转型发展工作的切入点是应用型课程的建设，实现课程的应用型转型是应用型人才培养的关键。

环境科学是一个包括工程科学、自然科学、人文社会科学的综合交叉的应用性学科。2016年，环境科学专业被整合到生态环保类专业群，遴选为学院首批应用型专业转型发展试点之一。环境微生物学实验是与环境微生物学理论教学相配套的实验课程，是为环境科学专业本科生开设的专业基础课程之一。为了加强实践教学，本专业实验课程单独设课。本课程的教学目标是：通过实验教学使学生能识别环境中各类微生物种类，能按照污染控制与治理的工艺要求分离、培养和驯化微生物；能够根据微生物的特性判断工艺运行状况、选择适宜的运行方案，分析和解决工艺运行中出现的问题；培养学生的微生物监测技术及对监测结果分析评价等核心职业技能。本文拟从课程内容的选择与排序、教学方法和课程考核方式三个方面对环境微生物学实验应用型课程的建设进行探索与尝试，实现应用型人才的培养。

1. 环境微生物学实验课程内容的设置

应用型课程建设的关键就是课程内容的选择、课程内容的排序和教学过程的实施[1]。该课程总学时数为30，由于课时有限，课程内容的选择采取了“适度够用”的原则。通过深入调研，我们在选择课程内容之前，明确了呼伦贝尔地区发展所需的环境科学专业人才类型为生态环境保护类高素质应用型人才，岗位工作任务主要为生态环境监测、评价、管理和污染治理，从而提炼了岗位所需该课程的主要专业技能、知识与素质[2]。根据课程本身的特点和学生的实际情况，该课程内容设置采用层次一体化方式[3,4]，主要分为基础性实验、综合性实验和自主设计性实验三部分，实验项目名称和内容见表1。学生通过基础性到综合性再到自主设计性实验的过程，循序渐进，逐步提高，在掌握普通微生物学实验基本操作技能的基础上，培养学生的环境微生物监测技术及对监测结果分析评价等核心职业技能。

表1 环境微生物学实验项目表

基础性实验设置了3个实验项目，共8学时。通过这3个基础实验的教学，学生能够掌握微生物观察与识别、微生物的分离与培养、培养基的配制与灭菌等基本的微生物实验操作技能。在学生已经掌握基本的理论知识和实验原理、树立无菌概念、具备必要的操作能力的前提下，设置了4个综合性实验项目，共16学时。为培养学生的职业能力，实现教学过程与工作过程的对接[5]，综合性实验内容选择对空气的清洁程度进行微生物学测定与评价，对水质进行卫生学检测与评价，以及微生物对土壤中几种重要物质的的降解与转化。综合性实验要求学生掌握环境监测中的微生物学相关方法，培养学生的微生物监测技术、分析评价及报告撰写等核心职业技能。

在此基础上设置了一个学生自主设计实验内容。要求学生以小组为单位，根据环境微生物学实验室的现有条件，自行设计一个属于本课程领域内的6学时的实验项目。2个平行班共60名学生，3-4人为一组，学生自拟了16个自主设计实验项目，实验内容及通过实验过程可获得的专业技能见表2，除了有4个组的实验内容是对已有专业技能的巩固外，其余12组同学均通过自主设计实验获得了新的专业技能。自主设计性实验训练了学生查阅资料，发现问题，灵活运用所学知识和技能设计实验、完成实验，验证或解决某一实际问题的能力，培养了学生的创新意识及能力和信心，极大地调动了学生学习的主动性，提高了学生学习的兴趣。

表2 自主设计实验项目表

2. “渐进式”课程教学方法

如何发挥教师的主导作用，突出学生的主体地位在大学课堂教学改革中是最活跃的研究课题[6-8]。依据“基础性—综合性—设计性实验”课程教学内容和课程内容的排序，采用循序渐进式的方法逐步加强学生的主体地位，取得理想的教学效果。环境微生物学实验与理论课程环境微生物学开设学期为第三学期，先行生物方向专业课程是植物学及其实验和普通动物学及其实验，平行生物方向专业课程主要是生物化学及其实验。与生物科学专业本科生相比，环境科学专业本科生生物学理论知识相对薄弱，植物学与动物学实验课程所掌握的实验操作技能及专业技能与进行环境微生物学实验所需的实验操作技能及专业技能相差甚远。所以在基础性实验项目中，教师采用演示法通过讲授与谈话、展示装片及微生物培养物、操作示范，学生重复的实践与操作等教学方法使学生掌握后续综合性实验所需的基本微生物学实验理论知识与实验操作技能。在综合性实验部分，教师先给出实验的设计方案，学生理解并独立亲自完成实验过程，得到预期的结果，并对实验结果进行评价，撰写实验报告。16学时的四个综合性实验项目使学生能够获得岗位所需该课程的几个主要专业技能，包括水样采集、保存、处理及水质的细菌卫生学检测与评价；空气清洁程度的微生物学测定与评价；优势降解菌种的分离纯化、鉴定与保存等。设计性实验部分要充分发挥学生的主体地位，激发学生的学习兴趣和自主性。在实验前一周布置任务，要求学生在实验室能提供的室验条件下，查阅资料自拟题目，自行设计并撰写一个与环境微生物学有关的实验方案。课堂上学生陈述自主设计方案，全体学生与任课教师对实验的目的意义、实验内容与方案的可行性进行讨论，经过修改与完善形成各组的最终实验方案。实验室为学生全天候开放一周，组内学生分工合作，各组独立完成包括药品申领和实验准备在内的实验全过程。任课教师监督与指导学生按照实验方案完成实验过程，检查并与各组学生探讨实验现象和结果。实验完成后，学生撰写自主设计性实验报告。设计性实验部分教学效果较好，学生大多能以饱满的热情、积极的态度接受和完成教师布置的任务，各组基本能很好地完成自主设计性实验内容，分析讨论实验现象和结果，得出大体合理正确的结论。这种学生由被动向主动学习的渐进式的转换，能够有效引导学生的自主性学习，提高课堂教学质量。

3. 基于过程性、重能力的课程考核方式

课程考核是用来评价和改进教学、检验教师教学效果、引导学生进行主动与创造性学习的重要手段[9]。为了突出学生基本专业技能和创新能力，引导学生自主学习，本课程对传统的考核方式进行了改革，采取了基于过程性、重能力的课程考核方式，考试方案见表3。考核分三个阶段，涵盖以下几部分内容：基础知识、基本技能、专业能力、学习态度、学习能力、语言表达能力、理论应用于实践能力、创新能力、综合素养及课程中隐含的教育因素等。平时考核注重学生的出勤、课堂表现、听课状态、学习诚信和学习态度等方面内容。阶段考核突出单元重点，强调学生对每一个实验项目的完成情况、实验报告的完成质量、实验原始数据和现象的分析和讨论。结课考核突出重点的同时，注意涵盖了教学大纲中的全部专业技能训练目标，注意体现知识的系统性、完整性。在每个实验项目开始之前，明确提出通过该实验项目学生应掌握的基本技能和专业能力，即结课考核中的技能操作考核目标和内容。学生通过实验过程有意识地训练并培养实验操作技能与专业能力。考核形式的改革体现两点，一是要实现考试的次数从期末的一次考试向整个学期的过程性分阶段考试改革；二是要实现考试的方式从期末闭卷笔试的单一形式向口试、答辩、展演和操作等多种形式改革。任课教师通过对学生过程学习的管理，教学活动设计和安排过程，注重对学生的学习特点和学习情况的研究，变期末一次性闭卷考试为多阶段、多形式的过程性考核，剔除“一考定成败” 的顽疾弊端，注重过程积累、学以致用，全面提高人才培养质量，真正实现应用型人才培养目标。

表3 环境微生物学实验课程考试方案

地方新建本科院校向应用型大学转变是大势所趋，而课程建设是转型的抓手。课程建设好坏的最终评价标准是学生是否受益、培养的学生能否满足地方发展的需要。环境微生物学实验课程经过两年的建设实践，取得了一定的成效，但是由于建设时间较短，可参照对象较少，实验室条件限制以及任课教师本身的素质等原因，课程建设还存在很多问题和不足，有待于在今后的教学探索中不断的改进和提高。

[1]李蒙.地方本科高校供给侧改革的实践路径——洛阳理工学院应用型课程建设初探[J].河南教育:高校版，2016(10):70-71.

[2]姜大源.论高等职业教育课程的系统化设计——关于工作过程系统化课程开发的解读[J]. 中国高教研究, 2009(4):66-70.

[3]鲍立宁，凌琪，王莉.“层次一体化”教学模式在《环境工程微生物学实验》课程改革中的应用[J].生物学杂志, 2013, 30(4):110-112.

[4]王锦瑞.“层次一体化”教学在《环境工程微生物学实验》课程改革中的应用分析[J].高考:综合版, 2014(12):17-17.

[5]姜大源. 工作过程系统化:中国特色的现代职业教育课程开发[J]. 顺德职业技术学院学报, 2014(03):1-11.

[6]郭东振, 郭玉芳.探析新形势下的教师主导作用——如何发挥教师主导作用唤醒学生的主体意识[J]. 改革与开放, 2009(11):191-191.

[7]史海水, 高媛, 宋利,等. 突出学生主体地位搞好医学生物化学实验教学[J]. 西北医学教育, 2008, 16(03):488-489.

[8]罗晓琴.重视学生主体地位,改革《大学物理实验》教学[J].实验科学与技术, 2014,12(05):71-73.

[9]梁秀梅, 于晓梅, 孟祥宏,等.基于应用型人才培养的考核评价体系建设[J] 呼伦贝尔学院学报, 2017,25(01):1-3.

责任编辑：乌晓梅

2017-05-12

徐春光（1978-），女，蒙古族，呼伦贝尔学院生命与环境科学学院讲师，博士。研究方向：微生物学。