環(huán)境科學(xué)專業(yè)《環(huán)境生物學(xué)》教學(xué)改革與實踐論文

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1、環(huán)境科學(xué)專業(yè)《環(huán)境生物學(xué)》教學(xué)改革與實踐論文 　　《環(huán)境生物學(xué)》是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門理論性和實踐性都很強的課程。本文針對目前課程教學(xué)過程中存在的問題，對課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實踐教學(xué)及考核方法等進行了改革和實踐，并取得了良好的教學(xué)效果。 　　東北林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)按照培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型高級人才的辦學(xué)宗旨，十分注重學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力的培養(yǎng)，而在學(xué)生培養(yǎng)過程中加速推進課程的教學(xué)改革勢在必行。因此，認(rèn)真分析課程現(xiàn)狀，積極推進教學(xué)改革，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，是教師義不容辭的責(zé)任?！董h(huán)境生物學(xué)》是從環(huán)境科學(xué)專業(yè)設(shè)立之初開始就開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，

2、共2學(xué)分，32學(xué)時，該課程為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)《環(huán)境監(jiān)測》《污水處理》《固體廢棄物處理與處置》等專業(yè)課程提供了必需的生物學(xué)理論基礎(chǔ)。學(xué)生能否掌握該課程的基本理論與方法對學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)課程以及開展畢業(yè)課題等方面有著重要的作用。該學(xué)科涉及知識面較廣，需要有廣泛的自然科學(xué)根基。同時，環(huán)境生物學(xué)的理論知識、研究方法、技術(shù)手段不斷推陳出新，日益呈現(xiàn)出高度綜合化的發(fā)展趨勢。所以，怎樣在新進展與經(jīng)典原理方法間進行選擇、使學(xué)生既有效地學(xué)到基礎(chǔ)知識，又為其進一步深入學(xué)習(xí)、研究打下堅實的基礎(chǔ)，以及如何在有限的學(xué)時范圍內(nèi)，提高該課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識和解決實際問題的能力等是每一個環(huán)境生物學(xué)教育工作者都要

3、面臨的一項艱巨任務(wù)。在環(huán)境科學(xué)專業(yè)《環(huán)境生物學(xué)》課程的教學(xué)過程中，結(jié)合本專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)對當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進行了改革和實踐。 　　一、教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整環(huán)境 　　生物學(xué)是研究生物與受人類干擾的環(huán)境之間相互作用規(guī)律及其機理的科學(xué)，是環(huán)境科學(xué)中最活躍的一個分支學(xué)科，其研究范圍不斷外延、擴大，并與其他學(xué)科之間不斷交叉、融合。因此，在環(huán)境生物學(xué)教學(xué)中，選擇合適的教材對教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)是至關(guān)重要的。教學(xué)實踐中，通過對國內(nèi)知名院校通用的幾本教材進行比較，選用高等教育出版社“面向21世紀(jì)課程教材”系列孔繁翔主編的《環(huán)境生物學(xué)》作為授課教材，同時以王建龍的《現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)》和岳莉然的《環(huán)境生物學(xué)教程》

4、作為參考教材。 　　《環(huán)境生物學(xué)》教材包括環(huán)境污染的生物效應(yīng)和生物凈化兩大部分，較好地體現(xiàn)了環(huán)境生物學(xué)的基本內(nèi)涵，知識性強，概念嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)構(gòu)緊湊，適合作為環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生教材使用。然而在多年的教學(xué)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)該教材內(nèi)容與環(huán)境專業(yè)其他課程的授課內(nèi)容出現(xiàn)了重疊現(xiàn)象，如與環(huán)境毒理學(xué)中“環(huán)境化學(xué)物的毒性及其評價”，與環(huán)境化學(xué)中“環(huán)境污染物在生物體內(nèi)的濃縮、積累與放大”與環(huán)境微生物學(xué)中的“污染環(huán)境的生物修復(fù)”等，一定程度上造成教學(xué)資源的浪費。 　　為了避免教學(xué)內(nèi)容在不同課程中的重復(fù)，同其他課程的老師一起對教學(xué)內(nèi)容重新進行了制定和分配，在保證課程教學(xué)內(nèi)容完整性的基礎(chǔ)上，對于一些重復(fù)的內(nèi)容進行刪減和

5、淡化，一些難度不大的內(nèi)容可做復(fù)習(xí)或自學(xué)，從而使教學(xué)內(nèi)容能盡可能突出重點，主次分明。環(huán)境生物學(xué)知識更新速度很快，一批最新的研究成果不斷孕育和形成，再好的教材也無法跟上科技的發(fā)展速度。因此，在注重對學(xué)生傳授環(huán)境生物學(xué)基礎(chǔ)知識和基本理論的基礎(chǔ)上，把反映本學(xué)科的最新研究進展引入課堂，從而做到教學(xué)中及時補充新知識、新技術(shù)和新工藝。比如，講解生物修復(fù)內(nèi)容時，介紹陳同斌利用重金屬超富集植物蜈蚣草在湖南、廣西建立植物修復(fù)基地并取得良好效果的報道；講解微生物對有機污染物的降解時，介紹“讓能吃油的細菌變成海洋環(huán)保衛(wèi)士”的報道；在講解細胞工程時，引入歐洲科學(xué)家開發(fā)基于抗體的污水處理技術(shù)的案例；講解生態(tài)工程內(nèi)容時，引

6、入成都、深圳等地人工濕地系統(tǒng)處理污水的成功案例；講解有害物理因素的生物學(xué)效應(yīng)時，引入日本311大地震引發(fā)的核燃料泄漏對全球生態(tài)環(huán)境的影響和破壞等等。通過結(jié)合科技前沿，并將其以學(xué)生可接受的方式貫穿到基礎(chǔ)知識的教學(xué)中，不斷豐富教學(xué)內(nèi)容。 　　二、教學(xué)方法的改革 　　教學(xué)改革的根本目的是提高教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)方法的改革不僅是教學(xué)內(nèi)容的重要保證，而且關(guān)系到人才的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。我國多年來的傳統(tǒng)教學(xué)習(xí)慣是老師講、學(xué)生聽的灌輸式教學(xué)。為了充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，改變以往灌輸式教學(xué)模式，在環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)、互動式教學(xué)、案例式教學(xué)、多媒體演示等多種教學(xué)手段，取

7、得了良好的教學(xué)效果。 　　1。啟發(fā)式教學(xué)啟發(fā)式教學(xué)是由學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的專業(yè)知識對教師提出的問題進行分析、判斷和解決，進而達到觸類旁通、舉一反三的目的。在課堂教學(xué)中，教師通過創(chuàng)造問題情境，巧妙設(shè)疑，并及時地引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、設(shè)疑、釋疑，點燃學(xué)生思維火花，讓學(xué)生獨立思考、提出觀點，從而培養(yǎng)學(xué)生思考問題、提出問題和解決問題的能力。啟發(fā)式教學(xué)有助于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，使學(xué)生從“要我學(xué)”轉(zhuǎn)變成“我要學(xué)”。啟發(fā)式教學(xué)中關(guān)鍵在于如何給學(xué)生創(chuàng)設(shè)思考的契機，讓學(xué)生積極、自主地思考。例如，在介紹了基因工程技術(shù)的基本知識后，提出問題：基因工程技術(shù)是否可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和環(huán)境領(lǐng)域？如何應(yīng)用基因工程技術(shù)解決環(huán)境污染

8、問題和進行環(huán)境監(jiān)測？轉(zhuǎn)基因植物在植物修復(fù)中的大規(guī)模應(yīng)用會產(chǎn)生哪些問題？如何解決？問題的提出強烈地吸引了學(xué)生的注意力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，主動迅速地投入到答案的思考當(dāng)中。此時教師抓住學(xué)生情緒高漲的時機對上述問題進行解答，使學(xué)生對這部分內(nèi)容印象深刻。 　　2。互動式教學(xué)互動式教學(xué)是教學(xué)中通過教師與學(xué)生在平等交流探討過程中，達到雙方不同觀點碰撞交融，激發(fā)教學(xué)雙方的主動性和探索性，拓展創(chuàng)造性思維，以達到提高教學(xué)效果的一種教學(xué)方式?；邮浇虒W(xué)方法多種多樣，也各有特點，在實際教學(xué)過程中可根據(jù)各章節(jié)內(nèi)容的特點采用不同的方法。安排課堂討論是一種最基本的互動式教學(xué)方式，也是師生間思維碰撞、教學(xué)相長的有效途徑

9、。每節(jié)課結(jié)束時，給學(xué)生布置一些思考題，再上課時進行針對性提問，讓學(xué)生自主回答，其他同學(xué)可以加以補充或糾正，這樣學(xué)生不僅在課堂上集中注意力，課后也會主動進行復(fù)習(xí)。作業(yè)反饋法也是師生互動的一種形式。教師適當(dāng)布置作業(yè)、批閱作業(yè)，是對原有的師生互動效果最有效的檢驗辦法。教師在批改作業(yè)時，不是簡單地給個分?jǐn)?shù)，而是要從尊重、愛護、平等的原則出發(fā)，對學(xué)生實施適度的鼓勵化評價。如用欣賞性的話語指出優(yōu)點，用鼓勵化的語言提出作業(yè)中的不足，使學(xué)生體驗到評價的嚴(yán)肅性。發(fā)放作業(yè)時，老師與學(xué)生進行一對一的交流，幫助學(xué)生指出不足并提出改進措施。此外，教學(xué)過程中，還應(yīng)注重教學(xué)效果的信息反饋。如每次課后和不同層次的同學(xué)進行交流

10、，建立公共郵箱，利用網(wǎng)絡(luò)身份平等性消除潛在的交流障礙，解答學(xué)生的疑問，聽取學(xué)生的意見，架設(shè)起教師與學(xué)生之間良好互動的橋梁。通過在校園教務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺學(xué)生對教師教學(xué)各方面情況的評價，第一時間掌握學(xué)生對當(dāng)前教學(xué)模式的反映情況，了解自身教學(xué)中存在的不足，隨時改進和調(diào)整教學(xué)方法，以便進一步完善教學(xué)效果。 　　3?，F(xiàn)代化教學(xué)手段的運用環(huán)境生物學(xué)課程內(nèi)容豐富、信息量大、抽象概念較多，傳統(tǒng)的教學(xué)手段難以將環(huán)境生物學(xué)專業(yè)知識直觀地表達給學(xué)生，學(xué)生難以理解，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不高。采用多媒體課件教學(xué)形象直觀，可將教學(xué)內(nèi)容以文本、圖形、圖像、動畫、視頻等形式表達，能夠使抽象的生物學(xué)知識和抽象的過程變得具體化、形象化，易于

11、學(xué)生理解和接受專業(yè)知識。同時，可以擴大學(xué)生的知識面，豐富教學(xué)內(nèi)容，擴大信息量。筆者在教學(xué)過程中，采用了大量的圖片、動畫及視頻等資源，深深吸引了學(xué)生，激發(fā)了學(xué)生對課程的學(xué)習(xí)興趣，提高了授課效果。如在講解大氣污染植物監(jiān)測內(nèi)容時，結(jié)合十幾種植物葉片受害圖片介紹不同指示植物的受害特征；介紹水污染的浮游生物檢測法時，將幾十種浮游動物及藻類圖片直觀地展示給學(xué)生；廢水的生物處理流程等內(nèi)容用語言不易描述時，城市污水處理廠生物濾池處理的Flash動態(tài)示意圖使學(xué)生一目了然；而“水俁病”受害者的視頻資料的播放帶給學(xué)生視覺上的強烈沖擊和思維上的震撼，使學(xué)生更加直觀地感受到環(huán)境污染對環(huán)境和人類的嚴(yán)重危害性。 　　三、

12、注重實踐教學(xué)實踐 　　教學(xué)是增強學(xué)生感性認(rèn)識，鞏固和拓展知識與技能，提高分析和解決問題能力的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、實踐能力和綜合素質(zhì)具有重要的作用。目前，我校環(huán)境科學(xué)專業(yè)由于實驗條件及場所等的限制，尚未開設(shè)環(huán)境生物學(xué)實驗課，這勢必會對課程的教學(xué)效果以及學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)產(chǎn)生一定的影響。爭取早日完善實驗條件，開展實驗教學(xué)是專業(yè)目前亟待解決的問題。 　　1。教學(xué)和科研相結(jié)合教師的科研成果對學(xué)生的學(xué)習(xí)和參與科研活動具有巨大的激勵和推動作用。教師在教學(xué)過程中，將科研思想、方法、技術(shù)及成果融入課堂教學(xué)，使教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合專業(yè)發(fā)展方向。例如，在講解微生物對污染物的降解與轉(zhuǎn)化一節(jié)時，輔以筆

13、者主持的中央高校基本科研業(yè)務(wù)費項目“白腐真菌對氯代環(huán)戊二烯類殺蟲劑的降解性能”為例，介紹微生物對有機氯農(nóng)藥的降解轉(zhuǎn)化機理、實驗過程及獲得的成果；在講解土壤生物修復(fù)技術(shù)時，以筆者主持的國家自然科學(xué)基金項目“陰—非離子混合表面活性劑強化白腐真菌修復(fù)有機氯農(nóng)藥污染土壤的研究”為例，介紹土壤生物修復(fù)技術(shù)的研究思路、研究方法及取得的成果。課堂授課中將理論與科研實踐相結(jié)合，貼近實際，通俗易懂，鞏固教學(xué)內(nèi)容的同時激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果。對于一些求知欲強的學(xué)生，可繼續(xù)誘發(fā)其繼續(xù)鉆研的精神，通過開放實驗室，為學(xué)生在課堂之外提供實驗條件，支持學(xué)生進行科研立項。比如，鼓勵和引導(dǎo)大二、大三學(xué)生結(jié)合課程學(xué)

14、習(xí)的內(nèi)容，積極申報、參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和科研訓(xùn)練項目，讓學(xué)生在課余時間進入課題組，在教師和研究生的指導(dǎo)下參與科研工作，加深對課程理論的理解，培養(yǎng)學(xué)生獨立工作的能力和科研能力，為今后從事實際工作和撰寫科研論文打下扎實的基礎(chǔ)。同時，教學(xué)與科研項目相結(jié)合，可充分利用強大的本科生人力資源優(yōu)勢，將教學(xué)轉(zhuǎn)化為科研的一部分，凸現(xiàn)實踐教學(xué)的成果，完善了教學(xué)與科研的相互銜接與融合。 　　2。教學(xué)和校外實習(xí)相結(jié)合讓學(xué)生參加校外實習(xí)也是環(huán)境生物學(xué)課程教學(xué)改革的一個重要方面，也是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的重要途徑。東北林業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)專業(yè)非常重視與當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)企業(yè)的交流與合作，充分利用當(dāng)?shù)厣鐣Y源充實和完善實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。目

15、前已經(jīng)先后同市內(nèi)外多個企業(yè)和科研院所建立了穩(wěn)定的實習(xí)基地，將校外實習(xí)基地作為第二教學(xué)課堂，依托實習(xí)基地進行實踐教學(xué)，增強學(xué)生實地調(diào)查、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，使學(xué)生真正能做到理論聯(lián)系實際，取得了良好的教學(xué)效果。目前，校外實習(xí)主要集中在有機廢水的生物處理、有機固體廢棄物的堆肥化及濕地生態(tài)環(huán)境考察等幾個方面。學(xué)生學(xué)習(xí)完污水和固體廢棄物的生物處理原理后，到文昌污水處理廠、磨盤山凈水廠及雙琦環(huán)保資源利用有限公司等參觀實習(xí)，通過教師及工程師的專業(yè)講解，結(jié)合回憶課堂講授的內(nèi)容，對所學(xué)理論及工程應(yīng)用有了更深刻的理解。每次實習(xí)結(jié)束后要求提交一份實習(xí)報告，進一步加深對實習(xí)內(nèi)容的認(rèn)知程度，為今后進入社會從事相關(guān)

16、工作打下了良好的知識基礎(chǔ)。 　　四、考核方式的改革 　　考核方式是教學(xué)過程中的重要環(huán)節(jié)，是評價教學(xué)效果、取得教學(xué)反饋信息的主要手段。以往環(huán)境生物學(xué)考試采用期末一次性閉卷考試的方式，以教材內(nèi)容作為評分的唯一標(biāo)準(zhǔn)。這種傳統(tǒng)的考試方式導(dǎo)致學(xué)生往往通過考前突擊硬背書本知識就可以及格甚至取得高分，不利于考察學(xué)生對科技前沿知識的掌握，限制了對學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，使培養(yǎng)出來的學(xué)生出現(xiàn)“高分低能”的現(xiàn)象。因此，必須對這種一次考試定全局的考核方式進行改革，使教育在學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)過程中真正發(fā)揮出導(dǎo)向功能。在考試改革過程中，我們采用了課堂成績占25%，階段性考試成績占25%，期末考試占50%的考核

17、方式，加強對平時學(xué)習(xí)效果的考核力度，降低了期末總結(jié)性考試所占的比重。課堂成績主要根據(jù)出勤情況、課堂提問、分組討論及作業(yè)完成情況而定。比如，要求學(xué)生結(jié)合授課內(nèi)容，就環(huán)境生物學(xué)的某一前沿?zé)狳c為主題，查閱國內(nèi)外文獻資料并按照正式發(fā)表的的格式寫一篇不少于3000字的論文作業(yè)，并將作業(yè)在課堂上進行自主講座或交流匯報。為培養(yǎng)學(xué)生的團隊精神，帶動部分缺少自主性學(xué)習(xí)的學(xué)生，要求學(xué)生以3～5人為一組完成作業(yè)，作業(yè)成績按照小組成績和個人成績綜合評定。為鼓勵和培養(yǎng)學(xué)生的探究精神，對于論文作業(yè)能在學(xué)術(shù)期刊發(fā)表的學(xué)生，給予一定的額外加分鼓勵。此外，在授課中期安排1～2次階段性考試，出題量不應(yīng)太大，主要考核已授課程的關(guān)鍵

18、知識點，使學(xué)生更加重視日常學(xué)習(xí)的點滴積累，改變學(xué)生平時“松”期末“緊”的不良學(xué)習(xí)習(xí)慣。在期末考試試卷設(shè)計上也要針對實際教學(xué)進行改革，注重掌握基礎(chǔ)知識和基礎(chǔ)理論的同時，加大考試題目的靈活性和綜合性，增加主觀性和分析型試題，減少純記憶性的客觀試題的比重，培養(yǎng)學(xué)生利用平時學(xué)習(xí)的知識分析問題和解決問題的能力，讓學(xué)生真正做到學(xué)以致用。 　　五、結(jié)語 　　經(jīng)過對2010和2011級環(huán)境科學(xué)專業(yè)的教學(xué)實踐證明，我們對環(huán)境生物學(xué)課程教學(xué)方法的改革達到了預(yù)期效果。調(diào)查顯示，大多數(shù)同學(xué)學(xué)習(xí)本課程后，對環(huán)境生物學(xué)的認(rèn)識不再盲目，真正意識到所學(xué)知識的應(yīng)用所在；激發(fā)了學(xué)生在該領(lǐng)域的興趣，使學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性、實踐創(chuàng)新性、團隊協(xié)作性明顯得到提高。另外，教師通過不斷發(fā)現(xiàn)、解決教改過程中的新問題，促進了自身教學(xué)能力的提升。今后相信通過對教學(xué)經(jīng)驗的不斷總結(jié)和改革，能夠進一步提高環(huán)境生物學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，適應(yīng)時代發(fā)展要求，為國家培養(yǎng)出更多高素質(zhì)的環(huán)境科學(xué)類專業(yè)人才。