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《环境工程微生物》实践教学改革探讨及效果分析

时间:2022-03-12 08:21:33 浏览次数:

摘要实践教学是是推进素质教育、能力培养的重要方式,环境工程微生物学是一门实践性和应用性都很强的课程。该课程的实践教学对促使学生掌握基本实验技能,深刻理解微生物在污染治理中的作用,理论联系实际有重要促进作用。通过转变观念,有层次的进行实践教学内容的安排,精心设计实践教学环节,全过程质量管理及完善考核制度等方式进行实践教学改革,取得了良好的效果。

关键词环境工程微生物学;实践教学;教学改革

【中图分类号】G64

《环境工程微生物学》是环境工程专业一门非常重要的专业基础课,该课程实践性和应用性很强,其实验教学效果及相关的实践课程开展效果对整个课程体系产生着直接的影响。实践教学改革的进行有助于学生更熟练地掌握基本实验技能,更深地理解微生物在污染防治中的作用,对学生获得感性知识、掌握技巧技能、养成理论联系实际的作风和独立工作的能力有重要促进作用[1]。有利于学生的专业素质的提高及新世纪的创新人才的培养。

近几年在进行环境工程微生物理论课教学改革的同时深入践行实践课的教学改革,扎实工作,大胆探索,针对实践教学环节,增开新的探索性、创新性和综合性实验,以增强实践教学的趣味性和学生的主动参与热情,突出实践课程的应用性和技能性,对原有实践教学环节进行了有效的改革和研究,经过近几年来的探索取得了很好的教学效果。

一、转变观念,提升实践教学的地位

高校学生综合素质的提高需要理论教学和实践教学来共同完成,离开了实践教学,学生的素质不可能得到全面发展[2]。特别对于工科学生而言,创新能力和实践能力显得尤为重要,要想提高实践教学质量,就要从根本上转变传统的文化观念,把实践教学和理论教学摆在同等重要的地位。

在教学过程中教师首先要转变思想,深刻认识到实践教学对于工科学生的重要性,尤其是对于《环境工程微生物》这类实验性及应用性均很强的学科。实践过程对学生认真负责、严格要求,不管是在实验方面,设计课程方面都要对学生高标准严要求;同时还要帮助学生转变思想观念,引导学生重视实践教学,对学生严格要求,使学生意识到实践教学对于自身实践能力、创新能力、综合素质等的养成都具有特别重要的作用。

总之,要提高实践教学的地位,只有从思想上对实践教学进行重视,进而在行动上进行重视,从而能够全身心地投入到实践教学当中去,这样才能从根本上保证所有学科实践教学的效果。

二、实践教学内容的组织安排

针对专业特点优化实践教学内容,使实践教学内容具有应用性及创新性。为了培养学生基本实际操作能力、独立分析问题和解决问题的能力、理论联系实际及开拓创新的能力,在教学实践中不断的思考、探索与总结,对本课程实验内容进行了精心的调整与选择,并不断地加以更新和完善。

在基础实验课教学中,由于课堂时间的限制,主要进行基础实验的训练,以帮助学生理解理论课教学内容,掌握基本实验技能为主要目的[3]。基础实验部分的内容服务于所有的相关实验,比如显微镜的正确使用、染色实验及菌种的接种、分离等实验贯穿于整个实验体系当中。在其中突出了环境工程微生物学的基本操作技术。

另一类实践内容是研究型的、应用型的综合实验环节----生物技能综合训练。专业基础课的实验教学不能仅仅停步在教会学生基本的实验操作。比如实验选题可以进行具有特定功能的环境微生物的分离与筛选,学生通过文献查阅,选择实验方法和仪器,经过分析与讨论确定实验方案。在此过程中所有的基础实验作为基础贯穿于整个综合训练过程当中,同时融先进的技术和方法于一体,综合性、应用性强,有典型的专业特色,有助于提高学生的学习兴趣及学习积极性,变被动为主动。提高学生分析问题解决问题的能力,又能促使他们将所学的理论知识联系起来,从而加深对微生物的认识,为后续的研究性工作奠定良好的基础。

三、实践教学环节的精心设计

有了实践教学前的精心设计,良好的教学效果就有了保障,实践的成功就有了一个良好的开端。无论是基础实验还是综合实验都应做到有计划、有目的,才能从中够收获更多。

基础实验阶段,预习是做好实验的前提。若缺乏充分的预习,学生做实验就会手忙脚乱,不但降低实验效率,而且可能出现严重的实验错误甚至造成事故[3,4]。因此,为了减少甚至避免上述问题,不仅要求学生先写出预习报告及设计方案,还要求学生能够讲解实验目的、原理、方法步骤及注意事项等。事实证明取得了良好的教学效果。

综合实验环节的设计显得尤为重要,它直接决定了综合实验的成败。因为综合实验涉及的内容较多,每一个选题由一个小组成员共同完成。在动手实验前,要求学生根据所选题目独立查找文献资料,应用学过的知识去独立设计各自的实验方案,然后以小组为单位去讨论、修改、确定最终的组内实验执行方案(包括实验目的、原理、仪器、材料、方法、步骤),最后由指导教师审定后再进入到实验阶段。实验结束后撰写总结报告,总结实验结果及实验收获,分析存在的不足或者实验失败的原因等。总结报告最后写出对这一实践环节的个人体会及合理化的意见及建议,这也有助于我们今后不断地完善这一综合实践环节。这样从实验材料的准备、实验方案的确定到每一步实验都由学生自己动手,真正实现了学生的主体地位,教师只起到一个辅助作用。由于是学生自己设计的实验,所以他们对实验的整个过程都非常熟悉,实验操作起来得心应手。这样既调动了学生的积极性,提高了学生对实验的兴趣,促使他们认真完成每一步实验,以期望获得预期的实验成果,又能促使他们将所学的理论知识联系进来,加深了对课程的认识和理解。在实验过程中,许多基本操作可反复进行,通过多次操作,能使学生熟炼掌握基本操作技巧。同时通过整个过程加强了同学之间的合作,培养了他们独立分析问题解决实际问题的能力,培养了他们的创新精神和团队精神。真正实现教师指导与学生研究性学习相结合、学生的独立研究与合作研究相结合。

四、注重全过程管理,规范考核标准

在实践教学过程中,注重实践教学每一个环节的严格管理。例如在生物技能综合训练这一综合实践环节中:整个过程由学生选题,文献查阅,实验方案的确定,实验准备,实验阶段,及实验总结报告的撰写等几个连贯的环节构成。每一个环节都是由学生自主完成,教师在整个过程中只起到一个辅助的作用。因此全过程的严格管理也是直接决定实验成败的关键。学生根据选题进行文献查阅,然后通过小组讨论确定本组最终的实验方案,要求在实验方案中写清实验的技术路线,实验方法以及需要的仪器、药品及其相关的数量。指导老师依据实验室的实验条件进行审核每一个小组的实验方案,只要是条件允许的实验就可以完全按学生的方案进行。这样学生对每一步实验能做到心中有数,也迫切希望看到自己设计的实验能够有一个完美的结果。这一举措极大促进了学生进行实验的积极性,同时也培养了他们的创新能力、分析解决问题的能力及同学之间相互协作的意识;在实验过程中,教师全程指导,遇到错误的实验操作可以及时纠正,有问题及时解决,保证实践过程的顺利进行;同时通过整个过程的指导,老师对每位同学的实验态度充分了解,这样进行成绩考核时可以做到有据可依,公平公正;最后总结报告的撰写环节要求学生按照给定的模板进行规范撰写,使学生初步了解研究性论文的撰写方法,为后续其他的实践环节及毕业论文的撰写打下坚实的基础。

对实践教学环节的考核要注重过程考核和结果考核相结合,这样可以不仅激发学生投入实践教学的积极性。还能够保证良好的教学效果并给出合理的实践成绩,因此整个过程建立了一套有效的考核办法。主要考核项目有:文献查阅情况,方案的制定情况,实验操作情况,数据的记录及处理,整个过程的学习态度,“实践总结报告”的质量等。对每一个考核项目都量化打分,实现了综合实践全过程质量控制。

五、改革效果分析

通过对环境工程微生物课程综合实践环节的改革,提高了实验课程效率及综合实践课程的效果,得到了学生们的普遍支持与认可。新实践课程体系中,学生不是知识的被动接受者,而是知识的主动建构者;教师从以教授知识为主变为以指导、辅导学生的学习为主。新实践课程体系的建立及学生主体地位的充分体现,大大地激发了学生的学习热情和学习兴趣,提升了学生学习的自主性、主动性、积极性。特别是新技术和新知识在综合实践教学中的渗透,夯实了学生的基本实验技能,加深了学生对专业的了解,拓宽了他们的视野,有利于学生的探究能力、批判思维、想象能力和创新能力的培养;强调学生面对真实的科学、真实的生活,有利于培养学生的理论联系实际,深刻理解科学的内涵和解决实际问题的能力;增强了科研意识及专业信心。通过实验及实践环节和考核方法的改革,培养了学生严谨求实、一丝不苟的工作作风,为今后的工作打下了坚实的基础。并且在此过程中强调合作学习,包括师生之间的合作、同学之间的合作,有利于学生适应现代知识经济的发展和团队合作精神的培养。这些都是现代化社会发展所要求的重要素质。

总之,经过大胆的改革,打破传统的习惯和模式,结果证明是行之有效的,对新世纪创新人才的培养具有非常重要的意义。随着教学改革不断深入,将不断地探索与改革,为培养高素质的人才而努力。

参考文献

[1]孙伟民.大力加强实践教学提高人才培养质量[J].中国大学教学,2006,3:42~43

[2]杨朝晖,曾光明,刘国云,等.环境工程微生物教学改革的探索与实践[J].大学教育科学,2004,3:45~47

[3]王国惠.环境工程微生物学实验教学改革研究[J].微生物学通报,2005,32(2):144~145

[4]张琴,王燕舞,王敦球.普通工科院校《环境微生物学》实验教学优化和改革[J].中国科技创新导刊,2008,11:218~219

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