談環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)

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摘要:以培養(yǎng)環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力和實(shí)現(xiàn)課堂主體地位，在環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)施線上線下相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法及過(guò)程考核評(píng)價(jià)和結(jié)果考核評(píng)價(jià)雙重考核體系。將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合優(yōu)化后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目模塊化教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)疑難問(wèn)題解決的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、協(xié)作和創(chuàng)新能力及應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力，教學(xué)效果顯著優(yōu)于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。為應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了實(shí)踐教學(xué)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革;線上線下

環(huán)境工程微生物學(xué)是我校環(huán)境科學(xué)與工程專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課之一，是后續(xù)水污染控制工程、大氣污染控制工程和固體廢物處理與處置等專(zhuān)業(yè)課的前期基礎(chǔ)課程。環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為理論課非常重要的實(shí)踐課程，不僅是熟練掌握微生物基本操作，包括顯微鏡的使用、微生物形態(tài)的觀察、微生物的計(jì)數(shù)及測(cè)量、微生物的染色、培養(yǎng)基的制備、滅菌、微生物的純種分離及菌落觀察與鑒別等訓(xùn)練環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)環(huán)境專(zhuān)業(yè)類(lèi)學(xué)生觀察能力、鑒別能力、動(dòng)手能力、協(xié)作能力、運(yùn)用能力等的重要途徑［1］。應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)更加注重培養(yǎng)學(xué)生用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力［2］。本文根據(jù)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，在環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方法，增加綜合性與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，來(lái)達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的能力，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)做出貢獻(xiàn)。

1實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

目前，我校環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)(16學(xué)時(shí))，與環(huán)境工程微生物學(xué)理論課(32學(xué)時(shí))在第二學(xué)期同時(shí)開(kāi)設(shè)，主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為顯微鏡的使用及微生物形態(tài)觀察、微生物的計(jì)數(shù)及測(cè)量、培養(yǎng)基的制備、革蘭氏染色、純種分離與菌落觀察，均為基礎(chǔ)性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)過(guò)程中達(dá)到了鞏固環(huán)境工程微生物學(xué)基本理論的目的。由于學(xué)時(shí)和實(shí)驗(yàn)條件的限制，采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法進(jìn)行分組(2人/組)授課，課前，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募皩?shí)驗(yàn)步驟的預(yù)習(xí);課上，教師根據(jù)學(xué)生預(yù)習(xí)情況，詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)操作步驟，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作演示，然后，學(xué)生按照教師的講解和演示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，教師隨時(shí)指導(dǎo)、糾正學(xué)生不準(zhǔn)確或錯(cuò)誤的操作，回答學(xué)生提出的疑難問(wèn)題;課后，學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理、分析，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要依據(jù)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)(20%)、實(shí)驗(yàn)操作(40%)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告(40%)三項(xiàng)進(jìn)行綜合評(píng)定。由于微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)耗時(shí)都比較長(zhǎng)，因此，實(shí)驗(yàn)所需器皿、材料和細(xì)菌懸液等都由實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備。教師始終處于核心地位，占用了大部分課堂時(shí)間，學(xué)生僅在較短的時(shí)間，被動(dòng)地照著做，實(shí)驗(yàn)課只是完成了一個(gè)驗(yàn)證性的環(huán)節(jié)，大部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中忘記了思考，忘記了所學(xué)理論知識(shí)在實(shí)驗(yàn)操作中的應(yīng)用［3］。此外，環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是實(shí)踐操作性和應(yīng)用型很強(qiáng)的課程，如無(wú)菌操作、純種分離、菌落觀察與鑒別等很多實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生很難一次性熟練掌握。由于學(xué)時(shí)的限制，學(xué)生只有一次實(shí)操機(jī)會(huì)，很難達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐

2．1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合與優(yōu)化

根據(jù)環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)多、操作性強(qiáng)、耗時(shí)長(zhǎng)，需要反復(fù)訓(xùn)練才能熟練掌握操作技能的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為兩個(gè)模塊，模塊一為基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)K，為顯微鏡的使用及微生物形態(tài)觀察，微生物的計(jì)數(shù)與測(cè)量，培養(yǎng)基的制備、滅菌及純種分離3個(gè)實(shí)驗(yàn)，共計(jì)8學(xué)時(shí)。這3個(gè)實(shí)驗(yàn)主要目的是讓學(xué)生熟悉和掌握顯微鏡的使用及維護(hù)、血球計(jì)數(shù)板的使用、培養(yǎng)基的制備原則、高壓蒸汽滅菌鍋的使用、玻璃器皿的包扎、平板劃線等純種分離技術(shù)及無(wú)菌操作理念的建立等基本實(shí)驗(yàn)操作技能，為后續(xù)的綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的理論和操作基礎(chǔ)。模塊二為綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)K，為水樣中大腸菌群的檢驗(yàn)與菌落觀察與鑒別，共計(jì)8學(xué)時(shí)。實(shí)驗(yàn)涵蓋了3個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的全部實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)增加了新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如微生物的染色、細(xì)菌懸液的梯度稀釋、水樣中大腸桿菌的檢驗(yàn)及菌落鑒別，目的是使學(xué)生鞏固環(huán)境工程微生物學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)操作技能的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，如實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備(包括水樣的自由選取)，大腸桿菌的菌落觀察及鑒別等。

2．2線上線下相結(jié)合教學(xué)改革與實(shí)踐

針對(duì)環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)有限，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多的問(wèn)題，教師將線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

2．2．1基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)K課前，教師將3個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)?zāi)亢蛯?shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)錄制成微課或小視頻，將3個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)所涉及到的實(shí)驗(yàn)基本操作以真人實(shí)況錄像的方式進(jìn)行演示，并上傳至慕課資源平臺(tái)。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)點(diǎn)和任務(wù)目標(biāo)，在線上觀看微課、視頻和錄像進(jìn)行預(yù)習(xí)，完成預(yù)習(xí)報(bào)告，將預(yù)習(xí)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題記錄下來(lái)，可以在慕課平臺(tái)上進(jìn)行線上交流，教師會(huì)及時(shí)整理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)過(guò)程中出現(xiàn)的理論及操作問(wèn)題，記錄共性問(wèn)題。課上，教師會(huì)以提問(wèn)的方式檢查學(xué)生任務(wù)目標(biāo)的完成情況，重點(diǎn)講解共性問(wèn)題，并進(jìn)行必要的操作示范外，課上大部分時(shí)間交給學(xué)生，每個(gè)學(xué)生要獨(dú)立完成全部實(shí)驗(yàn)操作，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。教師在課上起著指導(dǎo)和監(jiān)督作用，及時(shí)指正實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范或操作錯(cuò)誤、回答學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，同時(shí)會(huì)根據(jù)情境拓展理論知識(shí)和實(shí)際生產(chǎn)問(wèn)題的關(guān)聯(lián)度。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也可以反復(fù)觀看實(shí)驗(yàn)操作錄像等線上資源。課下，學(xué)生整理、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，總結(jié)和歸納實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。同樣，可以在慕課平臺(tái)上與教師、同學(xué)進(jìn)行交流疑難問(wèn)題，教師會(huì)及時(shí)解答。

2．2．2綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)?zāi)K由于大腸菌群是生活飲用水、再生水回用及生活污水處理廠排水的必檢項(xiàng)目，是一個(gè)具有趣味性、生活性和知識(shí)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。課前，教師將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有關(guān)的輔助與拓展資料、生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、再生水回用水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)資料，分組情況(包括組員和組長(zhǎng))、任務(wù)點(diǎn)及任務(wù)目標(biāo)等上傳至慕課資源平臺(tái)。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)題目，閱讀文獻(xiàn)、查閱實(shí)驗(yàn)方法和相關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，分組討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案(包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)步驟)上傳至慕課資源平臺(tái)，教師要對(duì)每組的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行嚴(yán)格審核，學(xué)生小組多次修改，實(shí)驗(yàn)方案合格后方能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需器皿及藥品。課上，學(xué)生是課堂的主體，每個(gè)小組成員都要認(rèn)真參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)，要集體討論與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法中描述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不一致的原因及解決方法。教師僅充當(dāng)輔助者和引導(dǎo)者的角色，記錄每組同學(xué)的表現(xiàn)，包括無(wú)菌操作理念的執(zhí)行情況、器皿的滅菌情況、細(xì)菌的純種分離、革蘭氏染色、細(xì)菌懸液梯度稀釋、菌落培養(yǎng)與觀察等實(shí)操細(xì)節(jié)，對(duì)操作不規(guī)范或錯(cuò)誤的學(xué)生及時(shí)引導(dǎo)和糾正。同時(shí)也需要關(guān)注文獻(xiàn)閱讀能力、實(shí)驗(yàn)參與度、實(shí)操能力、創(chuàng)新能力和思辨能力等在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中的體現(xiàn)。課下，每個(gè)小組成員認(rèn)真整理實(shí)驗(yàn)記錄、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的技術(shù)與理論問(wèn)題做出詳細(xì)回答，完成一份高質(zhì)量的綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告論文。

2．3實(shí)驗(yàn)考核方法改革與評(píng)價(jià)

線上線下相結(jié)合的教學(xué)方法，學(xué)生處于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體地位，每個(gè)實(shí)驗(yàn)要經(jīng)過(guò)線上－線下－線上的混合式的學(xué)習(xí)，才能完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的評(píng)價(jià)也要關(guān)注線上線下整個(gè)過(guò)程，實(shí)驗(yàn)考核包括過(guò)程評(píng)價(jià)考核和結(jié)果評(píng)價(jià)考核兩部分，而且基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性評(píng)價(jià)所占權(quán)重也不一樣，具體考核指標(biāo)見(jiàn)表1。這種實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系，學(xué)生可以根據(jù)自己的線上線下的表現(xiàn)情況知道自己的綜合得分，使學(xué)生在每個(gè)環(huán)節(jié)都明確知道學(xué)習(xí)任務(wù)和學(xué)習(xí)目標(biāo)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動(dòng)性和主動(dòng)性，實(shí)驗(yàn)成績(jī)綜合評(píng)價(jià)優(yōu)良率達(dá)到80%以上，顯著提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，為學(xué)生后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)起到了積極作用。

3結(jié)束語(yǔ)

對(duì)環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施線上線下相結(jié)合的教學(xué)方法與過(guò)程考核和結(jié)果考核相結(jié)合的考核方法改革，旨在將學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的被動(dòng)地位向主動(dòng)地位轉(zhuǎn)變，由機(jī)械地服從操作向主動(dòng)地執(zhí)行操作轉(zhuǎn)變，使學(xué)生變?yōu)閷?shí)驗(yàn)課堂的中心，尤其是綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)完成過(guò)程中，使學(xué)生閱讀文獻(xiàn)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題與解決實(shí)際問(wèn)題的能力得到了提高，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作精神和創(chuàng)新能力，為應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)，也為其他實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

參考文獻(xiàn)

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作者：?jiǎn)硒P君 張婷婷 王蕊 單位：遼寧工業(yè)大學(xué)