以创新能力培养为导向的环境工程微生物学教学改革探索.docx

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1、以创新能力培养为导向的环境工程微生物学教学改革探索 摘 要创新思维实力对于当代高校生来说至关重要，只有具有创建性思维实力的人才可以给国家、社会和世界创建更大的价值。环境工程微生物学作为环境科学专业重要的专业基础课，项目组以创新实力培育为导向，基于教学实践，提出通过细心打算教学设计、专心设计好课堂教学导语、激发学生的学习动机和学习爱好、板书和PPT有机结合、科研和教学相结合、互联网+背景下现代教学方式的运用等手段提高教学效果，为培育创新型人才打好基础。 关键词环境工程微生物学；创新实力；教学改革 中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 2095-343710-0217-03 环境工程

2、微生物学是我校环境科学专业的一门特别重要的专业基础课，是一门理论性和实践性都很强的课程。环境工程微生物学以一般微生物学和生物化学课程等为重要理论基础，它在探讨微生物学基础学问的同时，更注意探讨微生物与人类及其生存环境之间相互作用、相互影响的规律，特殊注意探讨微生物生态与环境生态工程中的微生物作用。日本学者尾形学在20世纪73年头曾说过“在近代科学中，对人类福利最大的一门科学，要算是微生物学”，所以，环境工程微生物学是一门爱护和改善环境、造福人类的基础学科。 习近平总书记指出：“惟改革者进，惟创新者强，惟改革创新者胜”。高校生是民族的希望、祖国的将来，创新思维实力对于当代高校生来说至关重要，只有

3、具有创建性思维实力的人才可以给国家、社会和世界创建更大的价值。伴随着互联网技术的快速发展，微课、慕课、翻转课堂等新教化模式已经诞生，开启了课程改革的新时代。在网络化的教学互动平台上，师生之间的沟通互动性增加。如何在互联网+理念的推动下，激发学生的学习爱好、培育学生的创新实力是当今教化教学改革亟待解决的问题。 一、激发学生的学习动机和学习爱好 闻名科学家爱因斯坦曾说过“爱好是最好的老师”，学习爱好是学习动力最重要的源泉。因此，第一堂课绪论部分的讲授至关重要。绪论是一门课的入门向导，在整个教学环节中起着不行忽视的作用。环境工程微生物学绪论部分介绍首先举例说明，如1g土壤中细菌数达108个，人类每个

4、喷嚏的飞沫含0.4510415104个细菌等，让学生体会到人类无时无刻不生活在微生物的海洋中。给学生介绍微生物与人类的关系，引入日常生活实例，比如微生物对大家有益的影响，可以介绍我们日常食用的酸奶、馒头、面包、啤酒等都是由微生物发酵生产而来的；微生物对大家有害的影响，可以介绍由各种病毒引起的流感、禽流感、手足口病等疾病，让学生明白微生物是一把“双刃剑”，对人类既有有益的一面，也有有害的一面。通过学习本门课程，让学生了解如何利用微生物的有益之处造福人类，同时让学生驾驭如何将微生物学与环境工程有机结合起来，应用微生物学的原理解决实际工程中的生态环境问题。在讲授微生物学的建立与发展过程时，讲解并描述

5、微生物学的奠基人宏大的科学家法国人巴斯德和德国人柯赫，介绍他们为微生物学探讨做出的杰出贡献，启迪学生探究学习的灵感。同时介绍目前环境工程微生物学探讨中的热点和难点，探讨热点比如高效环境微生物制剂的开发，介绍日本琉球高校研制的EM菌剂，应用于农业生产起到多种促增效果，让学生分组探讨还可以开发哪些微生物制剂，在活跃课堂气氛中激发学生的求知欲。在讲授的过程中应努力做到使抽象深邃的内容变得通俗易懂，调动起学生学习本门课程的爱好和主动性。 二、细心打算教学设计 当代闻名教学论学者赖格卢特认为，教学设计是一门关注理解和改进教学过程的学科，任何设计活动的宗旨都是提出达到预期目的的最优途径，因此，教学设计主要

6、是关于提出最优教学方法的一门学科。梅里尔等人在教学设计新宣言中认为，教学是一门科学，而教学设计是建立在这一科学基础上的技术，因而教学设计也可以认为是科学型的技术。教学设计的目的是为了提高教学质量和教学效率，从而实现“以生为本”的目标。教学设计的主要环节包括学生的学习须要、学习内容、学习目标、学习效果评价等方面的分析。教案是课堂教学思路的提纲性方案，本文以教案的设计为例说明是如何细心打算的。首先，学生探讨现在的大气污染状况、雾霾的危害，用23分钟观看大气污染的图片、视频，然后思索问题：雾霾颗粒中有多少微生物？这样激发学习爱好，引发思索， 引申出本节内容：空气的生态条件；空气微生物的种类、数量和分

7、布；空气微生物检测。 最终利用3分钟总结出空气微生物生态特点，支配3道课后作业题和1道思索题：下节课把培育皿带来，看看培育皿上会有什么改变。经过细心的教学打算，学生对每堂课的学问能够理解深刻、驾驭扎实，学习热忱提高了，学习的信念增加了。同样，每节课内容不一样，侧重点各有不同，在以后的教学过程中，要不断探究探讨如何设计才能让学生学得更多、更好，以提高学生学习的主观能动性。 三、专心设计好课堂教学导语 人们常说：“良好的开端是胜利的一半”。因此，一节好的环境工程微生物学课当然要有一个吸引学生的教学导语，激发学生学习学问的爱好和渴望。环境工程微生物学课堂教学如何设计导语？实践中笔者总结出以下几种类型

8、： 悬念导入式 在课堂教学的起先，科学、艺术的提问，给学生制造悬念，开启学生思维的大门，吸引学生的留意力，激发学生进一步探讨的热忱和爱好。例如，在讲病毒这一章时，先给学生们介绍，15世纪末，美洲大陆居住着2000万3000万原住民，约101年后，原住民人口剩下不到101万。缘由是什么呢？原来，欧洲殖民者把天花患者用过的毯子送给了印第安人。随后，瘟疫肆虐，腮腺炎、麻疹、霍乱、淋病和黄热病等也接踵而至。被史学家称为“人类历史上最大的种族屠杀”不是靠枪炮实现，而是天花，听起来似乎不行思议，如何理解这些困难的历史事务呢？这样学生就会产生极大的新奇，这时展示病毒感染人体、植物或动物之后的一些图片，把学生

9、领进学问的海洋，告知他们通过学习微生物学，在生产、生活中如何利用微生物趋利避害是学生的学习目标。 故事导入式 环境工程微生物学课程内容比较繁杂琐碎、枯燥抽象，但是在微生物学的建立发展历程中有很多饶好玩味的故事。大多学生爱听故事，可在教学中抓住学生的这一心理特点，在导语设计中留意运用故事来吸引学生，激发学生的学习爱好与求知欲。如在讲到温度对微生物的影响一节，介绍了巴斯德帮助治疗酒病的故事。1865年，法国里尔一酿酒厂厂主恳求巴斯德帮助解决啤酒变酸的问题，化学家出身的巴斯德答应并起先探讨这个问题。他在显微镜下发觉，未变质的葡萄酒和啤酒中只有一种圆球状的酵母细胞，而变酸的葡萄酒和啤酒里有一种细棍似的

10、乳酸杆菌，就是这种“坏蛋”在啤酒里繁殖，使啤酒“生病”。经过反复试验，他找到了有效而简便的“治病”方法：把酒放在5060下加热30分钟，就可杀死酒里的乳酸菌，这就是闻名的“巴氏消毒法”。现在，大家喝的牛奶利用的就是这种消毒方法。学生听后新奇心与主动性就被调动起来了，学习的爱好也随之提高。 视频、图片、教具导入式 现代科学证明，人类有80%的信息是通过视觉获得的。在课堂教学中，运用电教媒体播放视频、图片导入新课，生动形象，直观清楚，化抽象为详细，可为学生供应丰富的感性阅历，使学生对所学学问印象深刻。比如，讲到污水的生物处理一节，先播放一段处理污水的视频，当看到一池污水经过一道道工序的处理，最终出

11、水澄澈，学生们不禁思索，究竟是谁在其中起到了不行替代的作用？学生对此产生了极大的簇新感和新奇心，激发起接着学习一探原委的爱好。在后来的污水处理厂实习期间，老师带领学生们参观了污水处理的流程，讲解了微生物在污水处理过程中的作用，增加了学生们的专业骄傲感。在讲到细菌的形态时，通过PPT播放球状、杆状、螺旋状、丝状等代表菌株的图片，使学生对细菌形态印象深刻。同样，在讲好氧活性污泥的定义时，先通过PPT放映组成活性污泥的各种细菌、真菌、藻类、原生动物等的图片，学生们接受了感官刺激，在记忆活性污泥的定义时就可以联想到图片，印象加深，简单驾驭。面对课程中大量枯燥抽象的定义，课前笔者都会搜集大量图片，以增加

12、学生的感性相识，加深理解和记忆。在讲微生物的培育、培育基、细菌的生长曲线等内容时，从试验室携带固体培育皿、试管斜面培育基、三角瓶液体培育基等，以加深学生对这门实践性很强的课程的理解和思索。视频、图片、教具的运用使这门课程鲜活起来，学生的学习热忱和爱好得到了极大提高，教学效果良好。 还有最常用的承上启下导入式、按部就班引入式、激发想象式、提问式等方式，每堂课的内容不一样，同样导入方法也不能一模一样。在实际教学过程中要不断探究每堂课的最佳导入方式，让全部学生自觉欢乐地进入微生物的学习世界，并能学以致用，最终达到最佳的教学效果。 四、板书和PPT有机结合 传统的板书主要优势是简便、敏捷，有利于学生思

13、索、记笔记，使学生处于主动地位，增加学生和老师之间的互动性，学生通过黑板上的内容就能够知道本节课都讲了哪些内容，本节课的重点难点是什么。其缺点是没有PPT教学手段信息量涵盖大、速度快。 环境工程微生物学课程，尤其在微生物学基础篇，须要结合大量图片学习细菌、真菌、放线菌、酵母菌等特征，PPT在课堂上能给学生呈现大量教学图片和视频资源，能引导学生生动、直观地学习课程内容，提高课堂的节奏和效率。但是过分依靠PPT会忽视学生的主体地位，而且学生反馈说，假如课堂始终播放PPT，就像放电影一样，信息量大，他们能听懂，但是记不住，笔记也记不完整，自己独立思索的时间很少。 因此，我们应当将传统板书和现代多媒体

14、有机结合起来，相互取长补短，才能达到最佳的教学效果。可以在PPT播放关键节点适时运用板书，这样可以给学生留出思索、记忆的时间。板书的内容不能和PPT的内容一样，可以把整节课的框架结构、系统化的学问体系呈现出来。而PPT的内容也要不断更新完善，充分利用网络资源搜集相关的资料，查找最新的环境工程微生物学领域的探讨热点和难点，图片、视频、文字等资料的选取要和环境领域结合起来，让学生刚好知晓学科前沿信息。 五、科研和教学相结合 科研和教学是高校发展的源泉与动力，青年老师要处理好教学和科研的关系。教学是基础，科研是主导，科研为教学服务，只有长期坚持科学实践探讨的老师，才能把本学科最前沿、最热点的问题以及

15、最先进的分子生物学探讨技术传授给学生。例如在介绍水体富养分化时与藻类暴发联系起来，笔者正好从事“基于藻细胞代谢功能诊断水库强化混合抑藻控嗅的分子机制”这一项目的探讨，故在讲课过程中插入该项目的探讨思路、探讨方法，以及通过试验获得的探讨结果，理论与实践相结合，抽象问题详细化，大大激发了学生的学习和科研创新爱好，学生参与课外学术竞赛的主动性很高。在讲到土壤微生物生态时和土壤生物修复联系起来，可结合当前石油污染问题，讲解并描述高效降解石油污染菌种的筛选方法、过程，以及利用现代基因工程技术构建高效降解的基因工程菌株，以解决实际投菌降解污染可能存在的问题，同时介绍教研室相关老师正在从事的“石油污染土壤的

16、微生物修复探讨”项目。学生对微生物在环境工程中的应用很感爱好，探讨热情。教学案例与科研项目的融合，开阔了学生的科研视野，激发了学生的创新意识，使学生对自己的专业产生深厚的爱好。 六、互联网+背景下现代教学方式的运用 随着信息技术的发展，课堂教学方式也在悄然发生着改变，相继出现了微课、MOOC、翻转课堂等新的教学手段。微课指根据新课程标准及实践教学要求，运用视频记录老师在课堂内外围绕某个重点、难点、疑点或教学环节而进行的完整的教与学活动的全过程。比如，课程中“细菌的革兰氏染色试验”、“细菌的生长曲线”、“微生物的培育技术”等可以制作成微课，让学生更好地驾驭这些学问点。MOOC，即大型开放式网络课

17、程，又称为慕课，2022年美国的顶尖高校接连设立了网络学习平台，它的兴起给更多学生供应了系统学习的可能。这种教学手段是一种全新的学问传播模式，MOOC的出现为环境工程微生物学教学改革的发展供应了新的思路。翻转课堂，又称为“颠倒课堂”，在这种教学模式下，老师不再占用课堂时间讲授学问，强调的是学生课前运用在线视频学习，课堂上学生分成小组探讨学习，共同探讨解决问题，然后以做作业、老师单独辅导进行学问的内化汲取，这种教学模式能发挥学生学习的主观能动性，学习的确定权从老师转移给了学生。此外，还有微助教，是由华中师范高校推出的一款课堂互动应用工具，通过微助教，学生可以用手机签到、答题和探讨，出勤率、平常作

18、业和小测验等都可以记录下来，老师可以对学生学习全过程进行视察，最终做出评价。而雨课堂是清华高校与学堂在线共同研发的教学工具，课前老师可以将課程相关的视频、习题等推送到学生手机上，便于师生沟通与反馈，课后发送考卷，雨课堂实现了课前预习+实时课堂+课后考卷全程教学活动的数据采集，为师生供应完整的数据支持，增加了师生互动，教学相长。在以后的教学过程中，应刚好了解学生对老师的教学反馈看法，同时借助这些现代教学手段，推动教学改革，以达到最佳教学效果。 七、结语 当今社会的竞争，与其说是人才的竞争，不如说是人的创建力的竞争。培育高校生的创新意识和创新实力是学问经济时代的须要。学校应通过教化改革来培育大批具

19、有创新精神和创新实力的、能够推动社会进步和发展的综合性创新型人才。高等学校作为先进文化的传播者和创建者，应突出强调高校生创新实力和创新素养的培育。环境工程微生物学作为环境科学专业重要的专业基础课，课程负责人有责任和义务对其进行改革优化，在教学过程中不断总结教学阅历，重视学生教学反馈，探究行之有效的教学方法，以达到最优教学效果，为培育创新型人才打好基础。 参 考 文 献 1 周群英， 王士芬.环境工程微生物学 M.北京：高等教化出版社， 2022. 2 余纯丽.运用综合手段提高学生创新实力对环境工程微生物学课程教学改革的探讨J.重庆工商高校学报， 2022：411. 3 何兴兵， 林永慧.环境科

20、学专业环境微生物学课程探讨型教学模式探究J.教化教学论坛， 2022：239-241. 4 刘玉香.环境微生物学教学改革的探究与实践J.太原理工高校学报， 2022：107-109. 5 张海涵，陈胜男，朱陆莉，仵红洽.“双一流”建设驱动环境工程微生物学教学优化J.高校教化， 2022： 47-49. 6 王颖， 杨柳， 叶明.微生物学网络信息化教学设计方法探讨J.微生物学通报， 2022：437-441. 7 崔杰.高校多媒体与板书的关系J.教化教学论坛， 2022：233-234. 8 刘小晶， 张剑平， 杜卫锋.基于五星教学原理的微课教学设计探讨J.现代远程教化探讨， 2022：82-89. 9 刘正辉，谢文玉，张冬梅，牛显春.基于MOOC交互模式的环境微生物课程教学改革探究J.教化视察月刊，2022：9-10. 责任编辑：钟 岚 第12页 共12页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页第 12 页 共 12 页