环境生物学课程教学体系改革探索与实践

【摘要】为了提高环境生物学课程教学质量，本文结合教学实践，探讨了该课程教学中，教学内容的合理配置，教学方法的改进提高，实验和考核评价方法优化等措施。

【关键词】环境生物学 教学内容 教学方法 实验考核

【中图分类号】G642.0 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）10 -0069-03

环境生物学是在人类面临越来越严峻的当代环境问题，人类及地球生物的生存受到严重威胁的历史背景下产生的，它是一门交叉学科，它综合了环境科学、环境工程、生态学、环境毒理学、环境化学、普通生物学等相关学科的有关内容。主要探讨生物与受损环境之间的相互作用和调控机理[1]。学生通过本课程学习和训练，系统掌握生物与环境的相互关系及其基本规律，环境污染物在生态系统中的行为、对生物体的危害，生物在净化、修复、检测、监测环境污染中的作用等环境生物学的基本理论知识，有助于拓宽学生的学术视野和知识结构，使学生初步具备分析问题和解决问题的能力。

南通大学作为一所地方综合性院校，十分注重学生实践和创新能力的培养。在环境与生物学相关专业开设了《环境生物学》这门基础课程。为了激发学生在环境科学与生命科学领域的学科兴趣和创新意识，培养学生的自主探究和实践创新能力，有必要认真分析课程现状，积极推进教学体系改革，不断提高教学质量。因此我们在不同专业《环境生物学》课程的教学过程中，结合专业培养目标对当前教材中存在的问题和学科发展进行了一些思考，对该课程的教学内容，教学方法，教学实践等方面进行了初步的改革探索。并取得了一定的教学效果。

1.优化和合理配置理论教学内容

环境生物学作为环境科学的分支学科，涉及面比较广。但目前各个高校选用的教材和教学大纲都不尽相同。我们根据人才培养方案和教学大纲选用了孔繁翔主编的《环境生物学》，同时由于授课时数有限，讲授中要突出特色、突出重点。该课程主要分为两大篇， 第一篇着重讲解环境污染的生物效应， 第二篇主要讲解环境污染的生物净化。就其内容在教学上有两个比较突出问题，一是课时少内容多， 这就要求我们在现有的教学时数上， 把内容很好的精炼， 二是教学内容与很多学科的内容相互联系、相互渗透， 涉及到环境毒理学、生态学、环境化学、环境工程学、微生物学、分子生物学等。为了使本学科与其它课程的知识紧密衔接而又进免不必要的重复， 我们在教学内容的选择上把握两个原则，一是侧重学生所需要的必备基本概念和基本理论知识。二是简化与其它学科重复的内容。如环境污染物在生物体内的转运既是环境生物学的内容， 同时也是环境化学课程中的重要内容，对于学过的知识我们只做简单的复习， 减少相近学科间内容的重复，我们在注重传授基本原理、基本概念、基本知识和基本技术的基础上，充实了反映本学科研究的新进展， 一方面增补了有关新概念， 新知识， 以更新和充实教学内容， 让学生了解一些本课程的最新成果。另一方面， 针对开设该课程的不同专业，其课程内容的讲授也作了适当调整，比如环境科学专业学生生物学基础知识较薄弱，而在学习环境与生物互作过程和机理中，涉及较多生物学方面知识，比如生物大分子、细胞、组织、器官等生物学基础知识，为便于学生对课程内容的学习和理解，增设一章“生命的化学基础与细胞组成”，介绍主要的生物大分子以及细胞膜、细胞器、细胞核的结构和功能，强调生物各级水平形态结构，同时讲授重点放在生物方面；生物学专业学生缺乏环境相关知识，在讲授内容上重点放在环境方面。环境问题产生影响对不同生物和生物不同层次的表现不同，便于学生对这部分课程内容的学习和理解，我们增设了生物分类一章，主要介绍生物分类发法和生物主要类别。另外， 凡是学生通过自学可以了解部分， 就不讲或少讲，把重点放在现代生物技术及其在环境问题应用上。现代环境生物学新技术和新成果层出不穷，这就要求我们充分利用现代信息手段，及时搜索环境生物学研究领域的新成果和热点，补充到讲授内容中，传授给学生，使学生紧跟学科发展的步伐，适当引入学科领域的前沿理论与技术成果、公众关注的现实问题、以及教师科研案例等，加深环境生物互作这条环境生物学主线认识。如利用公共卫生学院的农药残留检测和安全评价重点实验室平台，学生通过参观和参与了解生物净化，生物检测等知识。实地参观南通地区沿海滩涂和矿山废弃地的生物修复等，激发学生的学习兴趣，引导他们课后查阅相关资料，主动学习和探讨，培养学生的学习、思考能力和创新意识。在每堂课中根据该课程的教学目的和培养目标，遵循“少而精”的原则，突出重点难点，使学生在对重点难点知识掌握的前提下，做到“以点带面”。

2.改进教学方法，提高教学效果

教学方法是实现教学目的和教学任务的有效保证，教学方法适当与否？ 直接关系到教学效果的好坏，决定教学的成败。在《环境生物学》的教学中采用课堂提问、教师学生互动、多媒体演示，教学信息反馈等多种教学方法，能够活跃课堂气氛，加强学生理解知识的能力。

2.1 注重课堂互动和启发式教学

课堂互动是教与学之间沟通的有效方式，更是师生之间思维碰撞、教学相长的一种有效途径。教师预先设计好一些问题，学生通过独立思考，自己总结出相应的观点和结论，教师再对这些观点加以评价和引导，可以培养学生发现问题、思考问题和解决问题的能力，同时能营造出生动活泼、充满生机的课堂气氛。另外，在教师指导下， 学生主动参与， 充分体现学生的主体地位。在课堂教学中， 我们注意创造间题情境， 巧妙设疑， 并及时地引导学生质疑、设疑、释疑， 从而点燃学生思维火花， 充分发挥学生主体的作用。教学过程中注意倾听学生反馈， 随时调整教学方法。知识的讲授着重思路的引导，使学生主动学习知识，而不是被动接受知识。通过加强师生互动，形成以学生为主体，教师为主导的教学方法。

启发式教学，是由学生运用自己所学的知识对教师所提出的问题进行分析、判断和解决，从而达到触类旁通、举一反三的教学目的。启发式教学可以充分调动学生的学习积极性，激发学生的学习兴趣，创造良好的学习氛围，使学生从“要我学”转变为“我要学”，而且通过对解决问题方法的探索，可以激发学生的创造热情，培养创新能力[2]。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、自主地钻研。比如在讲授生物入侵对环境的问题影响时，笔者首先介绍了生物入侵的概念以及一些具体生物入侵的示例，列举学生熟知的加拿大一枝黄花引进以及造成的环境危害，让学生对生物入侵有了一个感性的认识，然后抛出问题：生物入侵在环境中为何存在安全隐患？生物入侵到底是有害还是有利的？人们在引进物种时应该如何注意？这些问题的提出强烈地吸引了学生的注意力，激起了学生的学习兴趣。

2.2 不断完善，充分利用多媒体教学

现代多媒体技术以声图并茂的信息传播方式，将各种文本、图形、图像、动画、视频、音频信息自由表达，不仅能扩大教学内容的信息量，而且能极大地克服书本知识的教条与乏味，可以大大提高学生对课堂教学的学习兴趣，并对过于抽象的知识有一个直观的认识。实践证明，通过单一渠道吸收的信息量是有限的，而同时通过视觉和听觉获取的信息最容易被人接受且容易记忆[3]。如对一些受污染的环境、污水处理的工艺流程、生物的形态结构等如能用图片或动画的方式进行展示定可以收到事半功倍的效果。此外，运用多媒体技术还可以给学生展示一些无法开设的实践课程，比如对于在讲解原油泄露污染的处理工艺时，如果能够带领学生到处理点进行实地参观，定会收到意想不到的效果，但不太现实，笔者充分利用网络资源，从网上下载了一些处理工艺的视频，在一定程度上也弥补了不能带领学生进行实地参观的缺陷。同时又能增加学生感性认识。

2.3注重分类归纳，教学信息的反馈

环境生物学教学重点难点多，在备课时注重分类归纳，从教材分散庞杂的内容中理出一个清晰的脉络。讲课时注重条理清楚、层次分明、深入浅出。如讲授污染物对生物影响时，要求学生先对生物的不同层次，各个层次特点，污染物作用生物层次顺序等几个方面掌握课程内容。注重课前回顾和课后小结，讲课前先对上次内容作简单回顾，突出重点、承上启下，单元内容结束时，以图表或简练的语句归纳总结，使学生学会把握知识的全局框架，便于融会贯通。在教学过程中还注重听取学生反馈， 随时调整教学方法， 便于提高教学质量。随时听取学生对教学的反馈是非常必要的教学环节。针对学生提出的问题及时调整教学方法，提高了教学效果。首先， 学生普遍反映需要记忆的内容多， 知识容易遗忘，重点把握不好， 因此每次课前对上一次课重点进行小结， 在讲课时注重知识前后的连贯性， 每一章结束时安排习题练习。

3.注重改进实验实践教学

环境生物学是一门实践性很强的课程，因此在教学过程中既应充分发挥实践活动在环境生物学基本理论中的作用，也应充分发挥环境生物学基本理论对实践的指导、优化作用。但开设环境生物学实验课存在一定的难度。到目前为止， 还没有现成的环境生物学实验课教材。我们经过几年的摸索与实践，组织编写了《环境生物学》实验手册，精心设计实验，将课堂上所学到的知识能在实验中很好的运用，实验教学环节，为学生提供了一个动手机会，在培养学生自主学习、实践动手能力、创新能力等综合素质方面有着重要作用。经过多年的实践和探索，形成了验证性实验、设计性实验、综合性实验、录像观摩和开放性实验及课外科技活动相结合的多层次实验教学模式，根据实验和研究条件初步凝练实验项目，加大实验学时，在保留了原先4个实验项目不变的情况下，增开了“植物叶片中含氯的定性定量分析”、“ 不同环境条件对小麦种子下萌发率的影响”、“藻类的急性毒性实验” 、“污水中微生物总数测定和检测”等实验。同时大胆的将一些具有科研性质的实验引入到教学中来，使学生实验具有一定的科研性质，这样既可以让学生尽早了解学科发展前沿，又可以培养学生创造性思维和独立开展实验能力。如“污水中微生物总数测定和检测” 这个实验，一则实验材料污水易于取材， 二则本实验和《环境生物学》的内容结合非常紧密，对水体监测和评价内容增加感性认识。通过实验教学，加深了学生对理论知识的理解，减少了学生在学习过程中的乏味与枯燥。此外，增加教学实践学时，通过带领学生前往南通污水处理厂，垃圾填埋场、沿海滩涂生物修复基地参观实习，培养学生实地调查、收集资料、发现问题、解决问题的能力，使学生真正能够做到理论联系实际，取得了良好的教学效果。

4.改进考核评价方法

考核是教学过程中的重要环节。传统课程考核方式主要采用期末闭卷的考试形式，是一种应试教育，高分低能一直是它的弊病，不利于学生创新能力的培养。高素质教育培养合格的人才， 不能光会考试。为了改变此种状况， 我们对考核评价方法进行了改革。改变以往那种一次考试定全局的考核方式，如加大平时成绩的比重，注重学生平时的表现，注重学生分析问题、解决问题能力的培养等。我们在考核方式上降低期末考试在总成绩中所占的比重，注重考察课程读书报告以及实验报告。其中，读书报告要求学生结合学习内容，就某一环境生物学目前的研究热点问题为主题，查阅国内外文献，撰写课程读书报告，并进行交流汇报，课程成绩的评定采用平时成绩与期末考试成绩相结合的方法，其中出席、课堂讨论等占10%，读书报告占10%，实验报告占20%，期末考试成绩占60%。这样实验考查、课程论文撰写和书面考试相结合的方法，全面考查学生对知识掌握的程度，全面督促学生养成自我学习与自我分析问题的能力。这样学生该门课程的总评成绩是一门综合成绩， 试卷不再是成绩的最终判决书。

以上几个方面是我们经过几年环境生物学的教学摸索与实践， 对教学手段的改良和应用的一些体会。这些方法应用， 教学效果得到大大加强。学生认识和解决问题的能力得到提高。但随着现代技术的发展，环境生物学也发展迅速。为了适应现代教学的要求，教师应不断吸收环境科学和现代生物技术领域的最新研究成果，及时更新自身知识，不断提高教学能力，完善教学内容。改革教学手段和教学方法等，以不断提高该课程的教学质量，为国家培养更多高素质的人才。

参考文献：

[1] 孔繁翔， 尹大强， 严国安. 环境生物学[ M ] . 北京： 高等教育出版社， 2000.

[2] 顾云.教学的互动与实践[J].石油教育，2007，（2）：86～87.

[3] 曾尘. 多媒体技术在教学环节中的应用探讨[J]. 宁波广播电视大学学报，2006，4（ 4） ： 100～ 102.

资助项目：南通大学课程教改项目（2012B023）