“环境微生物学”分层次模块化教学探讨

杜 露，龙艳玲，陈传胜，陈永华

（中南林业科技大学环境科学与工程学院，湖南 长沙410000）

随着环境专业的设立，以培养环境方面的研究型人才和应用型人才的教育体系已形成。“环境微生物学”这门课在环境专业中不仅是公共理论课，更是专业基础课，它以微生物学为基础，与微生物生态学联系紧密。为了提高学生上课的积极性，让学生更好地了解和掌握这门课程，各大院校开展“环境微生物学”教学时改变了以往单一的教学方法，由单纯灌输式教育转为分组讨论教学式教育，于是产生了分层次模块化教学。此教学方式突出点为以社会需要为目标，特点为实用、教学与案例和实验相结合，所以这种教育方法受到更有力的宣传并被广泛使用。

1 分层次模块化教学的基本内涵

分层次教学指教导者根据每个学习者的知识面或者才能等，将学习者分为几个档次并分别设计、制订和每个层次学习者相适应及他们可能完成的教学指标，采取详细的、有针对性的步骤，促成各层次学习者分别达到教学指标。模块化（MES）指在深刻剖析每个职业、工种或技艺后，严格依照任务标准或岗位规范科学地将教学纲要和教材开发成内容存在差异但又有内在联系的、与积木相似的教学模块。分层次模块化教学指教导者根据学习者的知识面、能力水平和内在潜力倾向，把一个整体的班级或几个班级中的学习者分成多个层次，使用不一样的教学内容和方式，进而实现应用个体之间的不同，推动整体进步和发展。也可以认为是在尊重学习者学习主体性的基础上，教导者按各个专业或工种具体需要学习的内容、须完成的目标、学习的可行性，以及各专业在学习同一科目所需的知识侧重性，配合以不同层次的事先准备好的不同模块，提出相对应的教学要求和目标，提出存在差异的教学形式，完成多种不同层次的学习，达到“不同专业，不同需要”的目标。

分层次模块化教学是为有不同知识需求的学习者和专业配以多种不同的知识模块，进行模块化地分层学习，即将分层和模块相融合，并相互弥补不足，形成一种适合当前中国多数课程教学的有效教学模式，当然也适宜用于“环境微生物学”这门课程教学中。

2 分层次模块化教学的趋势性

最古老的分层教学可以追溯到孔子的因材施教。但一般认为，分层教学的思想最早出自于美国霍华德·加德纳教授提出的多元智能理论，他不仅是世界著名的教育心理学家，更是“多元智能理论”之父。近年来分层教学和模块化教学结合的教学模式以其灵活性、针对性、有效性、直观性等特点而受到教育工作者以及各大校园的诸多关注，也出现了很多不同的关于这类教学模式的课程教学研究。

每个学生在学习能力、知识储备、兴趣喜好、职业意向、潜力等方面都有一定的差异，传统的灌输式教学模式好比大锅饭，难以同时契合和满足所有学生的学习习惯和需要。分层次模块化教学是新课程改革后出现的好比大型自助餐式的教学方式，它是依据因材施教的观点和理念逐渐发展起来的现代教学理念[1]。

“环境微生物学”的分层次模块化教学能够根据学生的实际状况，尊重学生个体之间差异和个人意愿，将学生划分为几个不同档次，并施以不同的教学手段和制定不一样的教学指标，不同程度提高和促进学生发展。

目前中国职教界已经总结出了适应中国国情的“多层次，宽基础，活模块”的教育模式，教师主导，学生为主体，进行以人为本、全面育人的教育。分层模块化教学普遍化是必然趋势。而且“环境微生物学”涉及面广，学生就业方向存在很大差异，知识的侧重点也会存在差异，且国家注重培养这方面的研究型和应用型人才，因此，只有分层次模块化教学，才能真正成功完成“环境微生物学”教学的任务。

3 分层次模块化教学在“环境微生物学”中的教学策略

“环境微生物学”是一门应用型技术课程，从就业岗位可分为两大类，分别为技术开发和工程应用，此课程会根据学生个人想法将学生分为研究型和应用型，并进行竞赛进而挖掘学生潜力。按照课程体系内容，将研究型学生分为大气组、水体组和土壤组，讲授理论基础知识和原理，要求学生牢牢掌握知识点，并进行深度探索，鼓励学生参加研究型创新课题竞赛，以此开发并提升学生的逻辑思维才能和创新才能；对于应用型学生，应着重培养其工艺设计和开发能力，可应用多个企业设计项目进行分析讲解，再由学生自主设计，提高学生的综合素质和实践才能。

3.1 学生分层策略

学生分层是分层次模块化教学工作的基础。通过分析学生以往各学科学习成绩、综测分的获取情况和在课堂上表现，根据学生的性格、能力、侧重方向等初步将学生划分为研究型和应用型，再通过师生一对一或一对多进行交流，根据学生需求为学生提意见，参考学生的想法和意向确定最终分组。针对各学生专业背景存在差异和专业知识背景薄弱、提高学生学习积极性等问题，可采用竞赛的方式，鼓励那些思维活跃、敢于挑战和想挑战的学生积极参赛，并鼓励专业知识背景较好且有能力、有信心的学生带领专业知识背景较薄弱的学生进行竞赛。也可以鼓励学生参与教师的科研项目[2]，由教师带领学生，让更多的学生参与进来，扩展学生的知识面。以竞赛作为平台，分层次培养各方面的创新研究型人才和创新应用型人才，这既满足了各学生的需求，还带动了各层次的学生，提高了学生的积极性。

3.2 教学过程分层策略

“环境微生物学”课程体系所涉及的知识面比较广，按课程属性可分为三个方面，分别为专业基础、专业理论和实践应用。专业基础知识相较于其他两方面比较浅显，是全部学生必须熟悉和掌握的知识点，比如，“环境微生物学”的形成和发展、“环境微生物学”的研讨对象和工作任务、微生物分类和命名等，采用集中式教学。专业理论知识融合了遗传和变异、生态学背景知识，如微生物的基因重组现象、现代基因工程的基本原理、微生物在大气、水体和土壤治理过程中的作用和意义、影响因素、去除机理、大自然中C、N、P、S循环以及微生物在其中的作用等知识点。由于环境科学与工程专业的学生将有关环境现象、环境质量及环境问题研究为重点，因此，在教学过程中将研究型学生分为大气组、水体组和土壤组，各小组分别负责研究微生物在大气、水体和土壤治理过程中的作用和意义，微生物在环境监测中的作用和主要的方法，环境微生物修复技术的主要原理及应用，将问题聚焦，逐个击破。对于应用型学生，也可以根据就业方向不同分为大气组、水体组和土壤组，学生在掌握专业知识基础上还要掌握其环境修复技术应用，教师要结合知识与案例进行讲解，注重工艺的设计和开发。采用教学“三步法”，即现场讲授、课后学习、课堂讨论和解析。对于成绩突出和有想法的学生和团队，鼓励他们积极参与“大学生创新创业大赛”“挑战杯创新创业大赛”等大学生科技创新类比赛或者项目[1]。采用针对性分层模块训练学生提出、分析和解决问题的能力，检索和整合文献资料的能力，这对团队组织管理能力、个人科研能力、综合素质等都会有很大程度提升，能够切实提高学生综合素质、知识水平和各方面的能力。

3.3 考核体系分层策略

设置的考核体系要科学合理，需根据学生的层次和学习效果灵活设置考核标准。传统的学习考核主要以课堂表现、课后作业完成情况、出勤、考试成绩、实验成绩为主，成绩评定标准统一。采用分层次模块化进行教学时，各层次学生培养要求和侧重点都不太一样，因而，设定考核体系时需按照不同层次来设计。在传统成绩评定体系标准下，分别设定研究型和应用型两个层次学生的考核标准，以及给予明确的奖励与惩罚。比如，对于设计的废水脱氮和除磷工艺合理、在相关学术上发表学术成果、参加大学生竞赛并获奖等优秀学生，给予酌情加分处理；对学习能力较差的学生可运用激励评价法，运用激励性语言使学生自信，且适度降低评价标准[3]；对于不按时完成任务、态度方面有问题的学生等，酌情给予扣分处理。

4 小结

在这个环境被高度重视的时代，环境科学与工程专业方面的人才需求极高，而“环境微生物学”作为环境科学与工程专业的专业必修课，其重要性不可言喻，一个优秀的环境修复治理人必有着深厚的“环境微生物学”知识背景。基于素质培养的要求和“环境微生物学”现状，采用“环境微生物学”分层次模块化进行教学，这种教学方式强调学生现有的知识和本身能力的差异，使课堂教学内容和教学方式切合不同层次学生的实际水平。这种教学方式以竞赛为平台，分层次培养各方面的创新研究型人才和创新应用型人才，既满足了各学生的需求，还提高了各层次学生的学习积极性；学生提出、分析和解决问题能力、检索和整合文献资料能力、组织管理团队的能力、个人科研能力和综合素质等都会有很大程度提升，能够切实提高学生综合素质、知识水平和各方面的能力；可以使每个层次的学生都得到更好的发展和进步。分层次模块化教学能够更好、更大限度地完成“环境微生物学”的教学任务，为国家培养更多的技术型人才。