环境生物技术课堂教学改革与实践

摘要：结合环境类专业的特点和当前环境污染治理的发展趋势，分析了环境生物技术课程教学内容的合理调整，并结合多年的教学经验和体会，探讨了教学方法的合理选择以提高本课程的教学质量和教学效果。

关键词：环境生物技术 教学方法 教学改革

【中图分类号】TQ460-4；G642

环境生物技术是生物技术与环境科学紧密结合而形成的新兴交叉学科，其技术手段是一种经济效益和环境效益俱佳的、解决复杂环境污染问题的主要有效手段，是当代环境学科发展的主导方向之一。[1]环境生物技术这门课是顺应时代发展的要求，面向环境工程专业学生开设的专业选修课。

环境生物技术这门课是为数不多的一门真正涉及环境工程专业三大治污领域的专业课[2]，与水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置等主干课程的内容紧密联系、相互渗透，并且可以加强环境微生物学基础知识的巩固和应用。同时环境生物技术又是一门典型的交叉学科，涵盖分子生物学、化学工程学、环境工程学、计算机科学等多个专业的内容。近年来，随着环境问题的日益突出，环保事业也得到迅速发展，新技术、新内容不断涌现，其中绝大多数技术都与生物技术相关，因此，在信息技术高速发展的今天，如何使教学内容与时俱进，如何更好的利用各种信息技术，提高教学效果是每个授课教师必须思考和解决的首要问题。笔者围绕本专业的学科特色，结合环境专业学生的特点，在该课程教学中进行了改革和探索。

一、适当调整教学内容

讲授环境生物技术首要面临的一个问题就是课堂教学内容的确定。一方面为保持内容体系的完整，“环境生物技术课程教材的内容与其他课程有重复现象”[3]。教材在微生物学基础知识方面与环境微生物学重复；在废水生物处理方面，原理和工艺流程与水污染控制有重复；在有机废气的生物净化方面与大气污染控制工程有重复；在固体废物生物处理方面与固体废物处理与处置课程有重复。如果完全按照教材中的内容进行授课，就会与环境工程微生物、水污染控制工程、大气污染控制工程和固体废物处理与处置等环境工程主干专业课部分章节重复。另一方面，环境生物技术是一门涉及面广且尚在发展之中的新兴学科，新技术新方法不断涌现，而教材中主要还是以传统的方法讲解为主，对新出现的方法技术涉及较少或没有涉及。如教材的内容较大地局限于较为传统的生物治理和生物监测方面的内容，而对于生物修复技术和现代化生物技术的应用涉及较少。此外，与生物技术专业的学生相比，环境专业的学生只对生物知识有初步的认识，缺乏较深层次的理解和掌握，有必要对一些新的生物技术的原理稍加讲解。

因此，在课堂授课中，根据学科特点，合理选择整合课堂教学内容。将讲授内容归并为现代生物技术概述、污染治理和预防生物技术、废物资源化生物技术和生物质能和环境生物监测与安全性评价，其中突出预防生物技术和废物的资源化和生物质能，契合国家清洁能源生物质资源开发的政策导向[4，5]。

二、合理选择教学方法

信息化条件下，各种教学资源从电子书籍，到课外读物；从教学课件，到练习答疑均可以通过信息化的方式被充分共享。传统教学的封闭性被打破，信息不公开、不对称的局面正走向终结。这一情形对课堂教学提出了极大的挑战，教学手段的选择和运用，直接影响着教学效果和学生的学习兴趣。为此，在教学中采用任务驱动式教学，让学生带着任务学习，提高学生的学习积极性，同时充分利用信息资源，丰富教学手段，增强学习活动的主动性与创造性。

（一）视频短片，突出教学效果

与生物技术专业的学生相比，环境专业的学生只对生物知识有初步的认识，但缺乏较深层次的理解和掌握。为了激发学生的学习兴趣，增强直观感受，保证教学质量，充分利用网络资源，搜集几大生物工程技术及现代分子生物技术，如PCR技术等视频资源，讲完基本原理之后，播放相关的视频短片，使那些原本抽象的原理变得直观，加深了学生的理解，提高教学效果。当然，看视频不是看电影，结合录像内容进行提问，让学生带着问题去看，去思考分析，而回答的过程也是以学生分析为主，老师启发为辅，加深理解的过程。

（二）学生授课，突出主体地位

为体现授课过程中学生的主体地位，合适的内容部分要求学生进行讲授。针对教学任务，分组展开，要求组内分工，每人独立讲授一小节内容。这样一方面分到任务的同学要认真熟悉所讲授的内容，同时需要对内容进行归纳总结，制作相应的多媒体课件，另一方面小组每一个成员都必须上台授课，使他们的表达能力得到锻炼。实际上，在如今信息如此发达的条件下，找到合适的多媒体课件不难，但难在表达和讲授上。面对繁多的资源，如何充分理解，合理运用，清楚表達是学生通过这一环节能锻炼和提高的。而这一手段也能更好的促使学生以主动的姿态去学习相关内容，理解和记忆都会更加深刻。

（三）案例教学，加深学生理解

众所周知，相对于理论讲解而言，具体实例对学生更有吸引力，教学效果也更好。为此，可以充分利用各种网络平台，引入外部教学能量和教学资源，加深学生对理论知识应用的了解。如利用网络上发布的科研院所发布的最新研究成功；利用相关免费的国内外课程的相关资料，如国家精品课程网等；利用国内外关注热点的环境问题新闻案例等，在案例分析的渗入原理方法的应用加深学生理解。如果有条件，还可以邀请相关专家研究人员来校讲座，他们能给学生带来了很多新鲜和第一手的资讯，激发学生的兴趣，开拓学生的事业。

（四）专题讨论，活跃学习氛围

为了调动更多同学的学习积极性，也让同学有更多的思考。对于同学们较熟悉较容易掌握的章节，开展了小组形式的专题讨论。专题必须切合当今环境问题热点，要求学生充分利用网络资源，收集相关论据，此外，为保证讨论效果，除了主将小组外，其它各小组也要准备相应问题，与主讲小组展开讨论。通过实践，这种形式让同学们觉得很新颖，而且组与组之间也有一定的较量氛围，因此讨论的气氛比较热烈。为了保证讨论的质量，在每一个议题结束之后，授课教师都将进行总结，对重要的知识点进行强化，对讨论的问题进行明确。这一形式也给授课教师提出了更高的要求，作为授课教师，必须对相关议题作更为充分的准备，收集更多的相关资料，了解更多前沿知识，当面对学生提出的各种问题，能很好的进行回答和总结。

（五）参观调研，丰富教学内容

无论是多媒体、案例教学，还是专题讨论，学生获取的都是二手资料，为了让学生能通过一手资料理解和分析问题，授课教师可以挑选合适的内容组织学生开展参观调研活动。如现场考察、问卷调查等。

如本校有国家水专项的湿地工程，因此，在课堂讲解后，安排学生参观了实地的人工湿地工程。学生通过实地参观，对课上所讲的人工湿地的构造和运行原理有了更深入形象的理解，也能根据实地情况分析所提出的相关问题。

如针对转基因技术，笔者组织学生去超市调研转基因食品的标示情况，并在人群中开展有关转基因问题的问卷调查，收集数据后，做出相应分析，并在最后形成调研报告。这一过程学生非常投入，不光对转基因问题有了更深入的理解，同时调查分析能力也得到提高。

此外，对于合适的议题，还可以组织更多丰富的形式。如对于环境生物技术的安全性评价问题，笔者组织了 “现代生物技术是挽救人类还是毁灭人类”的辩论赛，让学生在查找资料分析思辨的过程中，加深理解。

三、充分保障教学效果

（一）提升教师能力

信息技术将改变原有的教学模式、教学内容、教学手段，最终导致整个教育思想甚至体制的根本变革。因此，信息化条件下，对授课教师提出了更高的要求。如“教师在多媒体教学过程中，不再只是课件开发者、操作者，还是信息反馈的对象，一方面要掌握相关制作技术，制作出文字、聲音、动画、视频多种资源组合的生动课件，另一方面，要能根据课堂的气氛随时调整教学设计，实现对课堂的控制和引导。”[6]此外，在信息爆炸的当下，作为教师必须及时了解和掌握前沿知识，不能落后于学生。信息泛滥的同时，信息的真伪判别是教师应该要能对学生进行指导的，这对教师的思辨能力提出了新的要求。

（二）加强与学生沟通

随时加强与学生沟通，是保证教学效果的重要环节。如根据以往经验，采用学生授课的形式，上台的学生很容易弄成教材诵读，因此，必须事先和要进行讲课的学生进行交流，听取学生想法，并在学生授课之前，对其多媒体课件提出修改意见；对于市场调查，去向、目的、问卷、组织形式也是多次和学习委员、组长讨论，让组长能理解教师的意图和目的，进而更好的开展活动。

（三）丰富考试形式

既采用学生主导的理念展开教训，不能再简单的用传统的考核形式，加强平时成绩的比重，每一个参与环节的表现都记入平时成绩，同时加入小组长（学生）的评分，以期反映更真实的情况。

四、结语

通过对教学内容和教学方法的改革与实践，环境生物技术的课堂教学效果明显提高。同时，此课程的一些课改经验也可在有关课程中的推广应用，整体提高环境工程专业的教学水平和教学质量。

参考文献：

[1] 黄春晓，段学军.环境生物技术课程教学内容和结构体系的改革与实践[J].科技信息，2012，12：18.

[2] 冯华军，申屠佳丽.环境生物技术课程教学改革初探[J].科教文汇，2012，02：95.

[3] 刘菊梅，蒋海明，石春芳，陈敏洁，司万童.工科院校环境生物技术课程的教学内容优化探讨科技视界[J].2014，12：152.

[4] 王建龙，文湘华.现代环境生物技术[M].北京：清华大学出版社，2008.

[5] 冯玉杰.现代生物技术在环境工程中的应用[M].北京：化学工业出版社，2004.

[6] 王明建.多媒体与信息化教学方法改革[J].辽宁公安司法管理干部学院学报，2011，03：105-107.

作者简介

张丽（1977-），女，湖北，讲师，博士学位，主要研究环境评价及水污染控制。