环境工程微生物实验自主探讨性、开放式教学模式改革实践.doc

环境工程微生物实验的自主研究性、开放式教学模式改革实践 　　［摘　要］ 依据开放式、研究性教学和学习理念设计了一套环境工程微生物实验教学内容，即将基本技能训练、自主选择实验项目的设计与实施等各个环节有机地融合在一起，成功构建了一个实验教学的“开放式、研究性教学和学习”平台。通过这个平台，在综合学科知识及实验技能、培养学生科研素质、激发学生创新思维等方面效果显著 ［关键词］ 环境微生物；自主研究性；实验教学；开放式；教学改革 ［中图分类号］ G642 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1008-2549(2016) 11-0075-03 环境工程微生物学实验对于巩固理论知识、培养学生运用微生物的技术分析、解决环境问题能力非常重要[1，2]，然而传统环境微生物学“验证性”的实验内容及“程式化”的教学方法，却极大地抑制了学生的学习兴趣和自主创新能力，也无法使学生真正了解实验的意义及微生物在污染控制中的作用[3]。改革环境工程微生物学的实验内容，构建新的教学模式已成为环境工程微生物实验教学改革的首要目标[4]。近年来，我们在环境工程微生物学实验教学中进行了一系列自主研究性、开放式实验教学改革方面的有益探索 一　环境工程微生物实验教学内容与教学方法的现状 原先我校环境工程微生物学实验也是采用传统的实验教学模式，即课前教师先准备好实验材料与实验器材，课中学生按照设定的内容和程序验证实验结果，课后再提交实验报告的模式。这种教学模式将学生局限在有限的时间、空间和知识框架内，使学生过多地关注实验结果，而不重视实验过程，难以发挥学生的实验积极性和主动性。学生虽然也能掌握一定的微生物操作技能，但缺乏对环境工程微生物学理论和技术的融会贯通，缺乏独立分析与解决问题的能力[5-6]。我校环境科学与工程专业是福建省重点专业，“环境工程微生物学”和“环境生物技术”是该专业两门重要的专业必修课，配套的环境工程微生物实验课程能让学生更好的将理论与实践相结合，并为适应工作岗位提供保证。我们原先的实验内容并未突出环境工程与科学应用型人才培养的要求，大多是基础性实验和少量的综合性实验，且在教学方法上也是采用传统的微生物实验教学方法。这种现状与素质教育的要求格格不入，改革势在必行，只有改革现有的环境工程微生物实验教学内容、创新实验教学方法才能使环境工程微生物实验的教学质量真正得到提高。二　环境工程微生物学实验教学内容的自主研究性改革　自主研究性学习是指在教师指导下，学生自主选题进行研究，并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的一种学习活动[7]。实施自主研究性教学改革，既要重新认识教师与学生关系及其教学方式，又要改革教学制度和管理方式[8]。因此，我们在总结实验教学经验的基础上，从实验教学内容的创新、教学方法和手段的改革等方面，就如何建立科学的、体现专业特色的环境工程微生物学新的实验教学体系，引导学生发挥主动性和创造性等方面进行了一些探索和尝试 （一）环境工程微生物学实验自主研究性教学模式的组织与实施 1　总体设计框架 我们的环境工程微生物实验课开在三年级上学期，共36学时。为充分调动和激发学生的学习积极性和主动性，我们从2013年开始进行了自主研究性实验教学模式改革的实践。首先将实验内容调整为二个层次即规定内容与自主选择内容，第一个层次由5次实验和一次期末操作考核组成，占总成绩的50%（其中实验与考核各占60%和40%）。学生通过完成2个一体化的实验链掌握微生物实验基本原理、方法和技能，并为开展第二个层次的实验打下基础。这2个实验链分别以显微镜操作与无菌操作为主线，前者是环境中微生物的检验技术，由油镜使用、微生物简单与复合染色、形态观察、直接计数与大小测定等知识点，2个完整的实验组成；后者则将玻璃器皿包扎与灭菌、培养基配制与灭菌、无菌操作、微生物接种与培养、菌落形态描述等整合为第二个实验链。通过这两个实验链的完成着重使学生建立无菌概念，强化对微生物的感性认识，掌握微生物研究的基本操作技术。第二个层次是自主设计研究性实验，让学生结合各自的兴趣，设计一个与环境微生物学有关的实验方案并完成实验方案，写出小论文，这部分内容也占总成绩的50%。通过自主研究性实验的完成使学生独立创新能力得到提高，为今后从事生产活动与科学研究打下基础 2　自主研究性实验内容框架与组成 引导学生根据个人兴趣自主选择实验内容，但为了避免自主选题的盲目性，我们根据环境工程微生物的现状及发展趋势，设置了三个模块供学生参考：即不同环境中微生物的检测与分析、功能性微生物的分离和筛选、如何资源化处理废弃物培养微生物。在微生物检测模块，让学生检测自己最关心、最感兴趣的环境中微生物，诸如对校园不同地点自来水及不同品牌饮用水进行卫生微生物学检测和评价