能源微生物学教学中大学生的科技创新能力培养研究

张敏 孙清 赵玲 敖永华 陈东雨

摘 要:《能源微生物》是农业建筑环境与能源工程专业的一门重要专业基础课。本文探讨了在能源微生物教学中,将科研项目的研究进展、研究方法与科研成果分别融入到课堂教学、实验教学、生产实习等教学活动中,以科研促教学,不断提高教育教学,培养学生的科研创新能力,取得更好的教学效果。

关键词:能源微生物科研教学改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0168-01

《能源微生物》是我校农业建筑环境与能源工程专业的学生第四学期的必修课。能源微生物学是微生物学的一个分支,该课程与能源的开发利用,尤其是生物质能源的转化利用密切相关。由此可见,学习能源微生物课程,对人类的可持续发展战略有着十分重要的意义。为此本文将紧密结合目前农业生物环境与能源学科承担的有能源微生物有关的科研项目,将科研内容引入能源微生物教学实践中,使科研成果的转化和高校培养创造性人才的教育方式结合起来,最终实现教学与科研的有机结合,提高《能源微生物》课程的教学效果和大学生的科技创新能力。

《能源微生物》作为一门实验性很强的学科,也是能源开发与微生物利用相交叉的一门新兴学科,单独作为教程的时间不长。如何使能源微生物教学紧跟学科发展步伐,使学生在系统学习和掌握微生物学基础理论知识的同时,进一步理解微生物方法在沼气发酵、燃料乙醇生产、氢燃料的研发等生物质能源开发利用?在有限的课时内最大限度地传授知识、培养学生的创新精神和创新能力,一直是我院能源微生物课程组教师认真探讨的问题,如能将能源微生物课程组教师目前承担的一些科研项目研究内容融入能源微生物教学中,对提高该课程的教学效果和大学生的科技创新能力必有所帮助。

1 将科研融入能源微生物教学的主要措施

1.1 将科研成果融入课堂教学,丰富教学内容

目前,能源微生物学的专用教材缺乏,微生物通用教材中涉足能源微生物的知识相对较少。因此,在选择符合教学大纲要求的优秀教材基础上,我们在平时的教学工作中,非常注意和科研相结合。科研不仅可以激发教师的想象力和创造力,还能使教师熟悉国内外有关领域的研究动态,掌握多种研究方法,培养科学探索精神,从而极大地丰富自己的教学内容。例如在降解微生物选育时,我们把正在承担的辽宁省博士启动科研项目“纤维素类原料乙醇化高效生物预处理机理研究”中关于降解纤维素微生物的选育的相关研究内容、技术方法和研究思路等知识向学生详细讲解,同时,积极倡导学生参与老师的课题,选择优秀学生参加科研项目,提高其研究能力,理论与实践结合,大大提高了教学效果,对以后独立开展科研工作也是一个很好的锻炼。

1.2 将科研项目与实验教学结合, 注重科研能力的培养

能源微生物学是一门技术性很强的学科,如果不做实验,只学习理论,往往会事倍功半。实验课作为学生科研实践的切人点,使学生有机会亲自动手参与实验的全过程,一方面加深了对理论知识的理解和掌握,更重要的是加强了大学生科研基本技能的培训,提高了学生的动手能力和思考能力,为将来从事科研工作打下良好的基础。

我们的宗旨是不仅要将微生物的纯培养和显微技术纳入实验教学课堂,而且要将所学的知识和技能应用于实际能源开发。因此,我们根据专业的性质和培养目标,在教授显微镜的使用、染色制片技术、无菌操作技术、消毒灭菌技术、纯种分离技术、培养基制备技术以及菌种保藏技术等微生物学基本实验技能的同时,结合专业,增设一些利用微生物开发生物质能源科研项目实验内容,如生物降解纤维素制取燃料乙醇微生物的分离与筛选,沼气发酵微生物的活性测定和鉴定观察等。这样,既提高了学生对微生物学理论的理解,又注重了学生实际能力的培养。

1.3 科研项目与教学生产实习相结合,提高实践教学效果

生产实习是农业建筑环境与能源工程专业非常重要的实践教学环节,是工科教学必不可少的组成部分,是理论联系实际、学习与运用紧密结合的重要而有效的教学措施。《能源微生物》是一门实践性和应用性很强的课程,需要理论与实践的密切联系。而学生实践知识和经验缺乏,为提高学生的实际工作能力,培养学生的创新精神,就需要在教学中加强生产实习环节,增加生产实习在教学计划中的比重。本着这一目标要求,根据我教研室承担的国家科技部、农业部、辽宁省等有关利用微生物开发生物质能源的科研项目,设置生产实习内容。学生通过2个项目的生产实习,了解到目前沼气生产过程和应主要的关键环节,在生产实习中不仅加深了学生对学习内容的理解,而且开阔了学生的视野,极大调动了学习兴趣。同时,对微生物在能源工程中发挥的重要作用、生产工艺中所包含的微生物原理有了更深入的认识,也深刻认识到微生物与我们的生活密切相关。

2 改革考核方法,培养技能型人才

考核方法会直接影响学生的学习态度和学习方法,选择合理的考核方式非常重要。在课程考核中采用综合考评的方式,对学生进行的成绩评定包括:平时考勤、能力考核和理论考试。平时考勤考核课堂出勤率,占总成绩的10%;能力考核包括读书报告、课后作业以及技术操作等,占总成绩的30%;理论期末考试,占总成绩的60%。综合考评的方式的有利于扩展学生的知识面,提高其综合能力,巩固所需学内容。

总之,在能源微生物学教学中培养大学生的科学素质、解决问题的能力和创新能力,将有利于提高大学生学生科技创新意识,提升本科教学质量,提高大学生的实际操作技能和科技创新能力,缩短大学生适应社会的时间和提高适应实际的能力,为他们进入社会打下坚实的实践基础。

参考文献

[1] 张敏,刘庆玉,陈东雨,等．微生物选育技术在生物燃料乙醇生产中的应用[J].可再生能源,2009,27(5):52～54.

[2] 赵炜,王佰义,严子春．改革课程教学体系加强实践和创新能力培养——水处理微生物学课程教学的改革探索[J].微生物学通报,2010,37(9):1390～1394.

[3] 汪长中,程惠娟,官妍,等.微生物学教学中本科生科研能力培养的研究.中国微生态学杂志,2011,23(2):175～176.

[4] 李颖,关国华,王颖,等．微生物学教学中一个重要的辅助环节——本科生科研训练[J].微生物学通报,2004,31(5):129～131.

[5] 张树英．浅谈教师教学与科研及学科发展的关系[J].科技创新与生产力,2010,197(6):50～51．