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“以学生为中心”的环境微生物学课程教学改革探索

2022-02-07郝英君

科学咨询 2022年24期
关键词:微生物学以学生为中心中心

郝英君

(河北环境工程学院,河北秦皇岛 066102)

“十四五”规划指出要提高高等教育质量,深化教育改革,注重培养学生创新精神和实践本领,“以教师为中心”的传统教学模式已经无法满足中国教育新的历史阶段的发展需求[1]。同时,在“互联网+教育”的信息时代背景下,学生接收信息的渠道激增,传统课堂面临严峻的挑战。丰富的教育信息资源也使学生的学习变得“困难”,如何从庞大的信息流中梳理出需要的知识成为了很多学生的困惑[2]。因此,“以学生为中心”教学理念的转变势在必行,“以学生为中心”的课堂教育以“学生发展为中心”,能够吸引学生的注意力,引导学生自主学习,培养学生良好的思维方式和思维习惯,体现了全过程教育[3]。

课程设计在课程教学中发挥举足轻重的作用,“以学生为中心”的教学设计强调学生的认知作用,发挥学生的主体作用,同时重视教师的引导作用,采用小组协作、个性化教学、分组讨论等参与式教学,充分体现“学生主体、教师引导”的原则。在这种教学模式下,培养学生学习的主动性和创新性,提高学生解决问题的能力。同时,通过团队协作、思考、探讨、辩论,构建独立思维、协作学习的体系,提高学习效率,拓展了思维的深度和广度[4]。本文在传统的理论课“环境微生物学”教学改革实践过程中,融入“以学生为中心”的教学理念,开展“以学生为中心”的教学设计,结合线上线下混合教学模式,充分调动学生自主学习热情,取得了较好的教学效果。

一、环境微生物学课程简介和学情分析

(一)课程简介

环境微生物学是本科环境科学专业的专业基础课,是一门横跨微生物学、环境科学与环境工程等众多学科的新兴、综合、交叉学科,其核心思想是通过环境中众多微生物生命活动与环境和谐共存,达到保护生态环境和合理开发可再生资源的目的。课程内容包括四个部分,第一部分环境微生物学基础,第二部分微生物治理环境,第三部分微生物污染环境,第四部分微生物监测环境。课程的具体教学内容见表1。

表1 环境微生物学教学内容

(二)学情分析

环境微生物学课程内容以理论知识为主,教材中的教学信息量有限,缺少最新的知识和研究成果,与专业密切相关的知识更少[5]。传统的教学模式使得学生无法参与其中,只能被动接受“枯燥的知识”,课堂氛围沉闷,大部分学生无法运用理论知识解决环境微生物领域的问题,死记硬背现象严重。

因此,课程改革将“以学生为中心”的教育理念引入环境微生物学课程,实现从“教”为中心向以“学”为中心的转变,从“教师将知识传授给学生”向“让学生自己去发现和创造知识”转变[6],这种转变让这门传统的理论课“活起来”。同时,融入了线上线下混合式教学模式,充分运用线上学习平台和中国大学MOOC慕课资源,有针对性地推送课程信息,引导学生自主学习,充分激发了学生的学习热情,提高教学质量和学习效果。

二、环境微生物学课程“以学生为中心”教学改革实施

(一)学生全过程参与课程教学

课程开课前,利用学习通平台的调查问卷功能,调研学生对环境微生物学课程知识资源的需求情况,教学方法和模式的选择,全面掌握学生对课程学习的期望,并在教学设计和实施过程中加以融入;在授课过程中,与学生开展线上线下的交流,多渠道聆听学生对课程教学的意见,并及时调整教学内容和方法;课程结课后,学生反馈自己的学习效果,综合评价课程的满意度。调查结果显示:95.50%的学生对课程改革后的教学模式表示满意,实现了课程的知识目标和能力目标,充分肯定了“以学生为中心”课程理念的教学效果。

(二)线上线下混合模式的融入

课程采用线上线下混合教学模式,线上搭建了学习通教学平台,课程章节共四个篇章,下面设置十六个具体章节,涵盖了环境微生物学完整的教学内容体系,每个章节学习任务点包含教学资源、慕课视频、知识拓展资料、章节测验、图书阅读等。线下课堂教学环节与线上教学平台巧妙结合,运用线上教学平台灵活开展随堂练习、投票、选人、抢答、问题讨论、分组任务、“翻转课堂”等教学活动。同时,利用学习通的成绩管理功能,随时掌握学生的课程学习动态,有针对性地制定个性化的教学内容,体现“以学生为中心”的教学理念。学习通教学平台发布后,教师发布学习任务点29个,实施教学活动54个,学生的章节学习次数达到2289次,线上线下混合模式的运用,培养了学生自主学习的能力。

(三)专题报告提供学生展示的舞台

环境微生物学专题报告以小组形式开展,每组5~6名同学,学生分组确定报告的研究对象——一种微生物,重点阐述微生物与环境保护之间的关系,报告的形式多样,可以制作PPT汇报,也可以录制微视频。经过3年的教学经验积累,探索出了一套完整的专题报告教学方法,将小组每个成员的工作任务细化,评分细则规范化(具体任务分配和评分细则见表2),有效避免了专题报告过程中任务分配不均等的问题,让学生参与专题汇报的全过程。专题报告为学生提供了展示自己的舞台,培养了学生的创新意识、团队协作能力、表达能力,以及运用理论知识解决实际问题的能力。学生创作的作品形式新颖,软件运用熟练,信息量整合巧妙。课程调查中92%的学生反馈专题汇报的教学形式非常好,有助于提高专业知识和技能水平。

表2 环境微生物学专题报告任务分配和评分细则

(四)课程思政元素的引入

为落实新时代教育工作的根本方针,努力培养担当民族复兴大任的时代新人,培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人,环境微生物学课程在课程内容的每一章节融入课程思政元素,“润物细无声”地传递思想政治教育内容。明确德育目标包括以下具体方面:

①运用科学的思维方式,理性思考现实中的问题;

②树立生态文明理念,运用专业知识开展环境保护研究;

③建立正确的人生观、价值观和世界观;

④热爱环境保护事业,注重职业道德修养;

⑤培养创新意识,提高实践能力;

⑥坚定中国特色社会主义的“四个自信”。

课程思政的载体多元化,实现课程思政“盐溶于水”,潜移默化引导学生树立正确的思想观念。课程思政元素与每一篇章教学内容融合点如下:

第一篇 环境微生物学基础

绪论部分介绍微生物学发展历程中涌现出的勇于追求真理、坚持不懈的科学家;微生物学基础知识部分,结合课程内容融入思政元素,弘扬“抗疫精神”,学习习近平生态文明思想,尊重自然,敬畏自然,树立正确的价值观。

第二篇 微生物治理环境

重点讲授微生物在三废(废水、废渣、废气)处理中的作用机理,根据专业知识和技术方法原理内容,强调环境保护事业的重要性,树立远大的理想信念,“从小事做起,从身边事做起”,培养职业素养和道德情操;关注时政新闻,以及与环境相关的国家政策、制度、标准等内容的发布实施,坚定“四个自信”;落实教师立德树人根本任务,鼓励学生参与教师的科研实践,能够自主设计实验内容,大胆创新,勇于探索,在实验和实践中培养学生科学的思维方式。

第三篇 微生物污染环境

主要介绍微生物与水体富营养化的知识内容,使学生了解我国水体富营养化的现状,激发从事环境保护工作的决心和热情,融入家国情怀,创建美丽中国,发展生态文明。鼓励学生关注全球环境问题,引入我国应对全球环境问题的策略和积极行动,增强学生的民族自豪感和责任感。

第四篇 微生物监测环境

重点介绍环境污染的指示微生物,结合身边事件,组织学生讨论饮用水安全问题,重视人体健康问题,同时关注微生物监测领域的新技术新发展。

(五)多元化的学生评价体系

成绩考核是教学过程中的重要环节,是进行教学评价、反馈教学信息的主要方法。“以学生为中心”的教学方法相比传统的教学方法更侧重过程性考核,采用学生自评、生生互评、教师评价三种评价方式结合的方法,形成了环境微生物学的课程评价体系(图2),克服了“一张试卷定成败”的考核方式弊端,更加客观、全面地反映学生对课程知识和技能的掌握程度。运用课程评价体系考核学生课程成绩,并开展“以学生为中心”的教学改革,学生的及格率达到96.52%,课程的平均成绩和优秀率也明显提高,学生的学习效果得到显著改善。

图2 环境微生物学课程评价体系

三、结束语

“以学生为中心”的教学改革在环境微生物学课程中的实践,实现了以学生为主体,学生主动“学”和“做”贯穿了课程始终,并结合线上线下混合式教学,学生课前在线上教学平台提前预习,课堂上教师讲授重点难点知识,解决学生的疑问,引导学生开展讨论、课堂练习、专题汇报,课后利用线上资源进行课堂知识的巩固和拓展,充分激发了学生学习的积极性,有效提升了教学效果和教学质量。

通过在2017级和2018级环境科学专业环境微生物学课程采用“以学生为中心”的教学改革创新,增强了学生学习兴趣,课堂氛围活跃,整体成绩较好,2017级学生平均成绩77分,良好(80分以上)比例达到44.35%,及格率96.52%,相比2016级学生成绩明显提高。对2018级学生的环境微生物学结课前调查结果显示:95.50%的学生对创新的教学方式表示满意,87.39%的学生认为“以学生为中心”的教学理念有助于学习效率和学习能力的提高,100%的学生认为老师推送的教学资源对学习课程知识有帮助,90%的学生喜欢分组讨论的教学方法,还有91.89%的学生认为“翻转课堂”,让学生汇报的教学形式非常好。

“以学生为中心”的教学改革仍处于探索阶段,“以教师为中心”与“以学生为中心”两者并不矛盾,将两者有机结合,强调教师作为教学的引导者,以学生为中心,在教学改革实践中不断完善优化,探索培养德智体美劳全面发展人才的新路径。

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