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摘要:根據(jù)安徽工程大學環(huán)境工程專業(yè)以培養(yǎng)自主創(chuàng)新與綜合素質(zhì)人才的定位,從對環(huán)境微生物實驗的認識,重視實驗課程的建設(shè),精心設(shè)計實驗項目,優(yōu)化實驗教學內(nèi)容,建立校內(nèi)與校外實習基地,完善考核方式與評價方法等方面介紹了環(huán)境微生物學實驗課程體系的教改思路、目標以及具體的教改措施,為提高實驗教學質(zhì)量和培養(yǎng)學生綜合能力進行了實踐性的嘗試.
關(guān)鍵詞:環(huán)境工程微生物學;實驗教學;教學改革
環(huán)境工程微生物學實驗作為實現(xiàn)培養(yǎng)環(huán)境工程類工科人才的實踐性教學環(huán)節(jié),對于培養(yǎng)學生運用課堂中所學的微生物知識進行技術(shù)分析,解決實際環(huán)境問題的能力以及開發(fā)學生的創(chuàng)造力至關(guān)重要[1-4].但由于實驗學時的限制,實驗內(nèi)容的單調(diào)性,實驗操作時間的緊湊性,使得學生無法真正體會實驗的意義,更談不上將所學微生物基礎(chǔ)知識運用到環(huán)境污染的控制中去.因此,有必要對現(xiàn)在的實驗教學進行思考和探索,并借鑒兄弟院校優(yōu)秀的教改經(jīng)驗,嘗試對環(huán)境微生物學實驗教學進行改革,希望能提高實驗教學質(zhì)量,引導學生發(fā)揮主動性與創(chuàng)新性,以更好地提高學生的專業(yè)素質(zhì)和綜合能力.
1加強對環(huán)境工程微生物實驗的認識
將環(huán)境微生物學理論教學內(nèi)容和實驗教學環(huán)節(jié)有機結(jié)合,合理協(xié)調(diào)理論講授與實驗技能的訓練[5-6].認識到高等院校的微生物實驗是以教學形式提高環(huán)境工程專業(yè)學生綜合素質(zhì)、科研創(chuàng)新能力以及儲備專業(yè)技術(shù)后備力量的重要途徑.許多工程類院校很重視環(huán)境工程微生物實驗教學,特別是從事環(huán)境微生物學的科研工作者將其承擔的科研課題項目與實驗教學相結(jié)合,將研究成果并申報專利,再將專利轉(zhuǎn)化為新的實驗形成良性循環(huán).同時環(huán)境工程微生物實驗是培養(yǎng)學生形成良好科學習慣的重要途徑,它起著多方面的作用——掌握實驗技能,培養(yǎng)觀察能力;增強學生自主能力,啟迪創(chuàng)新思維;提高學生興趣,學會科學實驗方法,這樣培養(yǎng)出的學生具備較強工程實踐能力,也是培養(yǎng)深基礎(chǔ)、寬口徑、適應(yīng)性強的高素質(zhì)綜合性人才的關(guān)鍵所在[7].
2重視實驗課程建設(shè),精心設(shè)計實驗項目
2.1修訂理論教學與調(diào)整實驗教學內(nèi)容
為了更好地完成應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方案,應(yīng)對理論課和實驗課的教學計劃與大綱進行重新修訂,重新組織實驗教學內(nèi)容,刪減理論課時(由60學時刪減到40學時),增添實驗課時(由15學時增加到30學時),同時要適當?shù)販p少驗證性實驗,增設(shè)綜合性與設(shè)計性實驗.在理論教學內(nèi)容上,以周群英主編的《環(huán)境工程微生物學》[8]為教材,同時補充了工業(yè)微生物學(發(fā)酵食品、能源開發(fā)沼氣發(fā)酵、采油和產(chǎn)氫發(fā)酵等)和農(nóng)業(yè)微生物等內(nèi)容.因此,既要考慮在有限的學時內(nèi)按照大綱必須完成的理論教學,還要拓展一些較有深度的相關(guān)知識,豐富教學內(nèi)容.這樣既提高了學生的學習興趣,又拓寬了學生的知識面,增強了科學研究意識.由于增加了實驗課時,所以對原實驗教材中的內(nèi)容要相應(yīng)調(diào)整,既要完成微生物學基礎(chǔ)操作實驗,又要體現(xiàn)環(huán)境工程微生物學專業(yè)特色,提供足夠的學時讓學生自行設(shè)計與本專業(yè)相關(guān)的綜合性實驗.這樣一方面可以加深學生對理論知識的理解與掌握,同時也可以調(diào)動他們的積極性與主動性.學生通過綜合實驗設(shè)計,提高觀察分析問題和解決問題的能力,這樣才能提高實驗課的教學質(zhì)量.
2.2創(chuàng)新組合與優(yōu)化實驗內(nèi)容
由于微生物學實驗課時有限,因此可以嘗試將基本實驗教學內(nèi)容有機巧妙地整合起來,實現(xiàn)實驗內(nèi)容多樣化與深度化.如桶裝飲用水的細菌總數(shù)及大腸桿菌群的測定,污水處理廠活性污泥中微生物分離與篩選,耐受與降解甲醛、苯胺類微生物的誘變選育,微生物降解法處理有機污染物的研究等.實驗分為5~6人一組,每組學生可以根據(jù)自己的興趣選擇題目開展實驗,選擇不同題目的學生在實驗過程中可以相互探討交流,這樣在有限時間內(nèi)獲得的信息更多更廣[9].
2.3建立校內(nèi)與校外實習基地,拓展實驗內(nèi)容
結(jié)合學校教學資源,建立環(huán)境工程專業(yè)的校內(nèi)實驗基地,這樣可為學生提供實習環(huán)境和實訓崗位.如配備一套污水及廢氣處理裝置,環(huán)境監(jiān)測儀器,大氣采樣機,或按比例縮小建造沉淀池,小型厭氧消化池,氨氮測定儀等.結(jié)合實驗室資源,模擬監(jiān)測污染物排放水平及控制技術(shù)評估,工業(yè)固體廢棄物處理與資源化利用方法,這樣為學生提供較多的校內(nèi)實踐機會.關(guān)于校外基地,提前聯(lián)系好蕪湖城市污水處理廠等相關(guān)企業(yè),組織學生實地參觀,帶領(lǐng)學生在污廢水處理現(xiàn)場感受微生物真正的作用.工程師的現(xiàn)場講解相比教師的課堂教學而言可以達到事半功倍的效果,他們會針對實際產(chǎn)業(yè)化過程中遇到的重點問題對學生進行闡述,讓學生了解活性污泥、厭氧/好氧生物組合處理污廢水的流程.在工程師帶領(lǐng)下進入其微生物實驗室,觀察從不同樣品中分離出的多種不同類型的微生物.學生可以結(jié)合課堂所學,加深對書本知識的感性認識,對微生物在環(huán)境保護中的應(yīng)用和發(fā)展有更全面、更深入的了解.
3完善考核方式與評價方法
傳統(tǒng)微生物學實驗課考核不關(guān)注學生的實驗具體操作過程,只注重實驗報告上的實驗結(jié)果,而新的考核評價體系更加注重學生的動手能力、自主創(chuàng)新和綜合運用知識的能力,注重學生分析問題、解決問題的能力.因此,新的考核方式與評價方法是將實驗成績與實驗操作過程管理緊密結(jié)合起來.實驗成績由平時成績和期末考試成績兩部分組成,其中平時成績占40%,包括撰寫實驗預習報告、規(guī)范的實驗操作、整理實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果討論等方面,按照一定比例打分統(tǒng)計.期末考試成績占60%,包含理論知識和實驗基本操作技能考試,其中理論部分主要考查學生對實驗理論知識的掌握程度,而實驗操作技能考試則采用隨機抽題的方式,給定時間完成實驗操作,實驗教師根據(jù)實驗操作動手能力和實驗報告情況當場打分.
4結(jié)論
環(huán)境工程微生物實驗教學是高校教學工作的重要組成部分,使學生所學理論知識緊密聯(lián)系實際,提高學生的專業(yè)技能與綜合能力.同時實驗室是完成科研成果、培育科研人才的重要地方,這就要求教師在知識與能力結(jié)構(gòu)上不斷更新,精心設(shè)計實驗項目,完善考核制度.通過不懈的探索實踐,使人才的培養(yǎng)更貼近社會的需求.
參考文獻:
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[3]銀玉容,史偉,施召才,等.環(huán)境工程專業(yè)綜合性設(shè)計性實驗的探索[J].高校實驗室工作研究,2010,105(3):22-23
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[6]程翔,孫德智.“環(huán)境工程微生物學”課程教學的幾個重要問題[J].中國林業(yè)教育,2013,31(1):49-51
[7]孔峰,程潔紅,劉維平.環(huán)境工程微生物學實驗教學的思考與探索[J].實驗室科學,2011,14(2):27-18
[8]周群英,王士芬.環(huán)境工程微生物學[M].3版.北京:高等教育出版社,2008
[9]蘇國韶,張小飛,秦鋼年.綜合型與創(chuàng)新型實驗教學的改革與實踐[J].高教論壇,2010(2):58-60,88
作者:孔芳 薛正蓮 楊超英 魏明 錢森和 葉生梅 單位:安徽工程大學 生物與化學工程學院
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