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《环境生物技术》实验教学中自主学习模式的应用探究

摘 要:本研究创新性地将自主学习模式应用于苏州大学《环境生物技术》实验教学中,对教学内容、实验体系、教学手段、实验成绩测评体系等进行了改革.教学实践结果显示,自主学习模式变被动学习为主动思考与探索,激发了学生学习与科研兴趣,提高了学生的动手能力,为培养学生创新性思维能力、提高其综合素质搭建了良好的实践平台,并取得了预期的教学效果.

关键词:《环境生物技术》;自主学习模式;创新与实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2018)38-0206-02

齐莫曼自主学习理论认为,自主学习是学生有明确的学习目的,选择符合自己的学习策略,能自我监控、调整和评价学习过程,并能主动营造有利于学习的物质和环境[1].高校的实践教学更应注重学生自主学习能力的培养,专业实验课既是理论教学的重要补充,同时也是培养学生综合能力和创新能力的重要环节[2].苏州大学与国内其他高校一样,将《环境生物技术》课列为生物技术专业的专业课,并将三分之一学时设为实验课,还在应用生物、食品质量与安全等专业相继开设该门课程.由于环境生物技术的快速发展,新思路、新技术、新方法的不断涌现,促使专业教师不断地对该门课的实验教学内容、教学方法、考核手段等实验教学模式进行改革和创新,提高教学资源利用率.

一、实验教学内容的筛选与实验体系的优化

1.实验教学内容的筛选.过去的《环境生物技术》实验体系中,实验课的内容仅仅局限于课本,验证性实验较多,不利于培养学生的实验技能、探索精神、科学态度和作风,限制了学生分析问题和解决问题能力的培养,也不利于创新人才的培养.作者按照生物技术、应用生物、食品质量与安全等专业的特点、培养目的和培养要求,对实验教学内容进行筛选,由验证性实验向综合性实验转变,实现基础性、综合性、设计性与创新性的有机结合.生活污水是污染环境的重要来源,本课程则重于对学生应用生物技术进行水环境质量检测的技术能力的培养,将水体化学耗氧量(CODMn)、生物耗氧量(BOD5)、溶解氧量(DO)、细菌总数与大肠菌群的测定等水环境质量检测指标编入实验教学内容中,还增加了“测磷比色法测定污水中ATP含量”实验,旨在激发学生对理论课上讲述的贴近日常生活的污水可生化性有一个感性认识.通过实验学生对污水的性质与污水处理的难易程度有了很深刻的认识.

2.实验体系的优化.实验体系的整合是指合理编排实验教学内容,使之形成体系,以有利于学生的消化吸收和综合能力的培养.我们根据专业培养目标,按认识和能力提高循序渐进的原则,分层次按阶段安排实验内容,第一阶段安排水体的CODMn、BOD5、DO、ATP、细菌总数与大肠菌群的测定等水质指标的测定,培养学生对水环境质量的检测与评判能力.第二阶段安排Ames致突变实验和鱼类急性毒性试验监测废水废物毒性,培养学生对有毒污水检测的技术能力,使学生对严重污染水体的污染程度有一个感性认识.第三阶段安排学生到城市污水处理厂进行实地参观,通过实地考察,对污水的性质、处理工程和工艺有一个完整的认识.通过三个阶段的实验,学生对水环境的污染现状、检测与污水处理技术有了全面的认识,并较熟练地掌握了有关检测技术,使学生毕业后能胜任水环境检测部门或污水处理企业的工作.

二、改革教学手段,将自主学习模式应用于实验教学中

1.改革教师准备为学生参与、共同准备及预备实验等教学手段.在以往实验教学过程中,教师在每次实验课前做了大量准备工作,包括预试验,学生做实验时,只是按照实验指导书的内容和指定的方法“按部就班”地操作,实验报告按固定格式填写,缺乏个性化和创造性的内容.这不利于培养学生的独立思考问题的能力,也没有留给学生创新能力的空间.因此,我们尝试将老师准备的方式改为学生参与共同准备及预试验的自主教学方法,由单向实验教学向互动式转变,如CODMn、BOD5、DO、ATP等水质指标的测定实验中,均有标准溶液的配置和标准曲线的制作,我们让学生参与实验准备的全过程,让学生自己配试剂、做预试验,教师则起到指导和服务的作用.学生一开始出错率很高,经过3—4次后才能得到结果,经过多次实践,预试验基本上能一次成功,并对某些实验的具体操作过程提出了建设性的改进意见.所以,经过这样的训练,学生既学好了本门课的专业知识,又掌握了实验的基本套路和技能,教学效果十分显著.

2.以研究课题形式开展实验教学,增强学生科研意识和系统分析问题和解决问题的能力.在优化实验教学内容的教学过程中,逐渐建立和完善以综合能力培养为主的新的实验教学模式.其核心就是将实验教学过程与具体的研究课题相结合.我们的校区处于苏州市工业园区,我们学校的护校河是否受到影响,对于这个疑问,我们将水质指标测定的一组实验(即CODMn、BOD5、DO、ATP、细菌总数的测定、水中大肠菌群的测定等)的测定对象锁定为护校河.以苏州大学新校区护校河水质状况为研究题目,学生分6个实验组,同时进行测定研究,对照我国地表水水质标准,最终给出一个客观、公正的评价.经过几个实验的测定,所测水质指标显示,同学们得出的结论是新校区的护校河水质较好,属Ⅱ—Ⅲ类水.以这样的形式进行实验,不仅在很大程度上提高学生的实验兴趣,也能让学生们体会到实验的严肃性,同时增强了学生科研意识和系统分析问题和解决问题的能力.

3.将现代教学手段用于实验教学,提高实验教学效果.计算机技术和网络技术的高速发展,为环境生物技术的实验教学提供了诸多便利.创新教育不是个人的灵感、顿悟与直觉,而是集体的创造和智慧的集约.网络技术的应用,为教学创造了条件,学生可自主地选择学习条件,从而回归到以学生为主体的教育模式.如电子课件的引用,不仅可缩短实验课的讲授时间,而且可以提高实验教学效果.笔者在指导CODMn、BOD5等实验时,采用自动播放文件,将预实验过程完整地演示给学生,通过评点,解悉关键问题,使学生一目了然,顺利地完成实验操作,并对实验操作过程及实验结果进行相应的分析,收到了事半功倍的教学效果.

三、创新实验成绩测评体系,调动学生学习主动性

本实验教学模式的考核体制是从知识、技能、态度和科研能力4个方面对学生进行综合考评.实验考核分两种方式进行,考试成绩各占50%.

1.常规考核.按照教学大纲和实验课的要求,将实验内容归纳成若干命题,建成实验测试试题库,实验考核以抽签方式进行,学生从命题中抽取考核的题目,在规定时间完成实验的全过程,根据考生对实验的具体操作步骤、器材的正确使用、仪器的调试使用、独立分析实验结果,以及实验结束后的清洗整理等掌握状况和熟练程度进行打分.

2.对每个实验的实验报告进行打分考核.伴随着实验课程的结束,每个学生撰写实验报告,对学生的实验设计方案进行考核,测试、分析其中的数据,得出实验结果及结论,尤其对实验过程与结果的分析部分进行打分,测试学生对实验中遇到的难点、疑点进行归纳、整理、分析和总结的能力.

四、结语

当今科技突飞猛进,大学生是进一步推动当今科技的骨干,让他们尽快地接触、掌握先进的技术,培养他们积极探索、勤于实验的精神是我们的责任.通过几年的《环境生物技术》实验教学实践,增强了学生的动手能力,提高了实验技能和创新能力,优化了实验效果,提高了人才培养质量,学生们非常认可这样的实验教学,毕业生反映这样的教学让他们在做毕业论文和工作中受益非浅,实现了改革的目的.

参考文献:

[1]张勇,潘素萍.齐莫曼的自主学习模型理论与启示[J].高教发展与评估,2006,22(1):48-50.

[2]王向东,金燕,曾抗美,等.环境工程专业实验教学改革与实践[J].实验技术与管理,2005,22(8):103-104,119.

自主学习论文范文结:

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1、自主招生论文