[精编]环境科学专业《环境生物学》教学改革与实践

环境科学专业环境生物学教学改革与实践摘要 环境生物学是环境科学专业的专业基础课，是一门理论性和实践性都很强的课程。本文针对目前课程教学过程中存在的问题，对课程的教学内容、教学方法、实践教学及考核方法等进行了改革和实践，并取得了良好的教学效果。关键词 环境生物学 教学方法 教学改革东北林业大学环境科学专业按照培养具有创新精神和实践能力的应用型高级人才的办学宗旨，十分注重学生创新能力和实践能力的培养，而在学生培养过程中加速推进课程的教学改革势在必行。因此，认真分析课程现状，积极推进教学改革，不断提高教学质量，是教师义不容辞的责任。环境生物学是从环境科学专业设立之初开始就开设的专业基础课，共2学分，32学时，该课程为学生进一步学习环境监测污水处理固体废弃物处理与处置等专业课程提供了必需的生物学理论基础。学生能否掌握该课程的基本理论与方法对学生学习后续专业课程以及开展毕业课题等方面有着重要的作用。该学科涉及知识面较广，需要有广泛的自然科学根基。同时，环境生物学的理论知识、研究方法、技术手段不断推陈出新，日益呈现出高度综合化的发展趋势。所以，怎样在新进展与经典原理方法间进行选择、使学生既有效地学到基础知识，又为其进一步深入学习、研究打下坚实的基础，以及如何在有限的学时范围内，提高该课程的教学质量，培养学生主动获取知识和解决实际问题的能力等是每一个环境生物学教育工作者都要面临的一项艰巨任务。在环境科学专业环境生物学课程的教学过程中，结合本专业培养目标对当前教学内容和教学方法等方面进行了改革和实践。一、教学内容的调整环境生物学是研究生物与受人类干扰的环境之间相互作用规律及其机理的科学，是环境科学中最活跃的一个分支学科，其研究范围不断外延、扩大，并与其他学科之间不断交叉、融合。因此，在环境生物学教学中，选择合适的教材对教学目标的实现是至关重要的。教学实践中，通过对国内知名院校通用的几本教材进行比较，选用高等教育出版社“面向21世纪课程教材”系列孔繁翔主编的环境生物学作为授课教材，同时以王建龙的现代环境生物技术和岳莉然的环境生物学教程作为参考教材。环境生物学教材包括环境污染的生物效应和生物净化两大部分，较好地体现了环境生物学的基本内涵，知识性强，概念严谨，结构紧凑，适合作为环境科学专业本科生教材使用。然而在多年的教学过程中，笔者发现该教材内容与环境专业其他课程的授课内容出现了重叠现象，如与环境毒理学中“环境化学物的毒性及其评价”，与环境化学中“环境污染物在生物体内的浓缩、积累与放大”与环境微生物学中的“污染环境的生物修复”等，一定程度上造成教学资源的浪费。为了避免教学内容在不同课程中的重复，同其他课程的老师一起对教学内容重新进行了制定和分配，在保证课程教学内容完整性的基础上，对于一些重复的内容进行删减和淡化，一些难度不大的内容可做复习或自学，从而使教学内容能尽可能突出重点，主次分明。环境生物学知识更新速度很快，一批最新的研究成果不断孕育和形成，再好的教材也无法跟上科技的发展速度。因此，在注重对学生传授环境生物学基础知识和基本理论的基础上，把反映本学科的最新研究进展引入课堂，从而做到教学中及时补充新知识、新技术和新工艺。比如，讲解生物修复内容时，介绍陈同斌利用重金属超富集植物蜈蚣草在湖南、广西建立植物修复基地并取得良好效果的报道；讲解微生物对有机污染物的降解时，介绍“让能吃油的细菌变成海洋环保卫士”的报道；在讲解细胞工程时，引入欧洲科学家开发基于抗体的污水处理技术的案例；讲解生态工程内容时，引入成都、深圳等地人工湿地系统处理污水的成功案例；讲解有害物理因素的生物学效应时，引入日本311大地震引发的核泄漏对全球生态环境的影响和破坏等等。通过结合科技前沿，并将其以学生可接受的方式贯穿到基础知识的教学中，不断丰富教学内容。二、教学方法的改革教学改革的根本目的是提高教学质量，教学方法的改革不仅是教学内容的重要保证，而且关系到人才的创新精神和创新能力的培养。我国多年来的传统教学习惯是老师讲、学生听的灌输式教学。为了充分发挥学生学习的主动性，引导学生自主学习，改变以往灌输式教学模式，在环境生物学的教学中采用启发式教学、互动式教学、案例式教学、多媒体演示等多种教学手段，取得了良好的教学效果。1.启发式教学启发式教学是由学生根据自己所学的专业知识对教师提出的问题进行分析、判断和解决，进而达到触类旁通、举一反三的目的。在课堂教学中，教师通过创造问题情境，巧妙设疑，并及时地引导学生质疑、设疑、释疑，点燃学生思维火花，让学生独立思考、提出观点，从而培养学生思考问题、提出问题和解决问题的能力。启发式教学有助于调动学生学习的积极性和主动性，使学生从“要我学”转变成“我要学”。启发式教学中关键在于如何给学生创设思考的契机，让学生积极、自主地思考。例如，在介紹了基因工程技术的基本知识后，提出问题：基因工程技术是否可应用于农业和环境领域？如何应用基因工程技术解决环境污染问题和进行环境监测？转基因植物在植物修复中的大规模应用会产生哪些问题？如何解决？问题的提出强烈地吸引了学生的注意力，激发了学生的学习兴趣，主动迅速地投入到答案的思考当中。此时教师抓住学生情绪高涨的时机对上述问题进行解答，使学生对这部分内容印象深刻。2.互动式教学互动式教学是教学中通过教师与学生在平等交流探讨过程中，达到双方不同观点碰撞交融，激发教学双方的主动性和探索性，拓展创造性思维，以达到提高教学效果的一种教学方式。互动式教学方法多种多样，也各有特点，在实际教学过程中可根据各章节内容的特点采用不同的方法。安排课堂讨论是一种最基本的互动式教学方式，也是师生间思维碰撞、教学相长的有效途径。每节课结束时，给学生布置一些思考题，再上课时进行针对性提问，让学生自主回答，其他同学可以加以补充或纠正，这样学生不仅在课堂上集中注意力，课后也会主动进行复习。作业反馈法也是师生互动的一种形式。教师适当布置作业、批阅作业，是对原有的师生互动效果最有效的检验办法。教师在批改作业时，不是简单地给个分数，而是要从尊重、爱护、平等的原则出发，对学生实施适度的鼓励化评价。如用欣赏性的话语指出优点，用鼓励化的语言提出作业中的不足，使学生体验到评价的严肃性。发放作业时，老师与学生进行一对一的交流，帮助学生指出不足并提出改进措施。此外，教学过程中，还应注重教学效果的信息反馈。如每次课后和不同层次的同学进行交流，建立公共邮箱，利用网络身份平等性消除潜在的交流障碍，解答学生的疑问，听取学生的意见，架设起教师与学生之间良好互动的桥梁。通过在校园教务网络平台学生对教师教学各方面情况的评价，第一时间掌握学生对当前教学模式的反映情况，了解自身教学中存在的不足，随时改进和调整教学方法，以便进一步完善教学效果。3.现代化教学手段的运用环境生物学课程内容丰富、信息量大、抽象概念较多，传统的教学手段难以将环境生物学专业知识直观地表达给学生，学生难以理解，导致学习兴趣不高。采用多媒体课件教学形象直观，可将教学内容以文本、图形、图像、动画、视频等形式表达，能够使抽象的生物学知识和抽象的过程变得具体化、形象化，易于学生理解和接受专业知识。同时，可以扩大学生的知识面，丰富教学内容，扩大信息量。笔者在教学过程中，采用了大量的图片、动画及视频等资源，深深吸引了学生，激发了学生对课程的学习兴趣，提高了授课效果。如在讲解大气污染植物监测内容时，结合十几种植物叶片受害图片介绍不同指示植物的受害特征；介绍水污染的浮游生物检测法时，将几十种浮游动物及藻类图片直观地展示给学生；废水的生物处理流程等内容用语言不易描述时，城市污水处理厂生物滤池处理的Flash动态示意图使学生一目了然；而“水俣病”受害者的视频资料的播放带给学生视觉上的强烈冲击和思维上的震撼，使学生更加直观地感受到环境污染对环境和人类的严重危害性。此资料由网络收集而来，如有侵权请告知上传者立即删除。资料共分享，我们负责传递知识。