劉曉燕，嚴玉波，夏 軍，邱忠洋

(淮陰師范學院化學化工學院，江蘇 淮安 223300)

生物是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成成分之一，在生態(tài)系統(tǒng)中起到推動物質(zhì)循環(huán)的作用[1]。目前環(huán)境生物學應(yīng)用于環(huán)境保護中主要是利用微生物，還有部分利用植物作為環(huán)境污染控制的生物。環(huán)境生物學在有毒有害物質(zhì)降解、水污染控制、廢物資源化、污染環(huán)境修復(fù)、環(huán)境監(jiān)測及清潔生產(chǎn)中都有廣泛應(yīng)用。利用生物方法處理污染物通常能一步到位，避免污染物的多次轉(zhuǎn)移，是一種消除污染安全徹底的方法，因此是環(huán)境保護及污染處理中最常用的方法。

對于環(huán)境科學專業(yè)而言，環(huán)境生物學是一門重要的學科交叉課程。通過對該課程的學習，學生能夠明確掌握環(huán)境與自然事物之間相互作用的機理，并應(yīng)用相應(yīng)的生物學理論及技術(shù)對環(huán)境進行監(jiān)測與治理。與此同時，環(huán)境生物學本身的交叉性特征能夠使學生的知識結(jié)構(gòu)以及學術(shù)視野得到進一步的開拓，對學生綜合素質(zhì)的提升具有非常重要的意義，因此，針對相關(guān)教學方法進行深入的研究是很有必要的。

以往環(huán)境生物學教學管理模式中，學生通常被動地接收理論知識，提供給學生進行實踐和創(chuàng)造性訓練的機會很少，或僅限于實驗課的幾個固定的實驗操作，直接限制了對學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和鍛煉。因此，原有的教學模式已很難滿足對先進應(yīng)用型人才的需求，進行環(huán)境生物學教學改革迫在眉睫。作為一門實踐性很高的課程，環(huán)境生物學教學與科學研究趨向緊密相關(guān)。因此筆者認為，該課程改革的關(guān)鍵在于改變原有純理論教學模式，實行以科研為導(dǎo)向的研究性教學。鑒于目前環(huán)境生物學實驗條件不足的缺陷，以科研為導(dǎo)向的教學方式的發(fā)展需要依賴教師的良好引導(dǎo)。在課程進行過程中，教師應(yīng)注重自己的科研深度及廣度，以自身科研實踐對講授內(nèi)容和方法進行整合和提煉，使學生在充分理解基礎(chǔ)理論知識的同時，培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)，提高學生實踐應(yīng)用能力。筆者在前期授課過程中，對以科研為導(dǎo)向的環(huán)境生物學研究性教學實踐進行了如下系列方法總結(jié)。

1 教學內(nèi)容應(yīng)注重科學素養(yǎng)的培養(yǎng)

1.1 要保證教學內(nèi)容的前瞻性

在應(yīng)用教材進行教學活動的過程中，應(yīng)該實現(xiàn)教材知識結(jié)構(gòu)的有效超越。雖然目前的環(huán)境生物學教材具有多樣性的特點，且各教材的側(cè)重點也會有所差異，但卻普遍存在著知識體系陳舊的問題。而隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)的發(fā)展也非常的迅速，因此，需要保證該學科教學內(nèi)容的先進性與前瞻性，具體可以將相關(guān)科研問題與教學內(nèi)容相結(jié)合。例如，在講解受損環(huán)境對于生物的影響時，除了要對污染物的危害進行講解之外，還要適當增加當代科研問題。如多氯聯(lián)苯作為有機的持久性污染物，其神經(jīng)毒性的影響是怎樣的？重金屬鎘脅迫會對植物自身的DNA以及抗氧化性水平造成怎樣的影響？又如，在對生物監(jiān)測以及生物修復(fù)技術(shù)方面的內(nèi)容進行講解時，可以將課堂內(nèi)容拓展至：“通過灌木的觀察對環(huán)境中存在的化學元素進行監(jiān)測”。利用前沿性的內(nèi)容開展教學活動，不僅能夠拓寬學生的知識面，還能使其科學研究興趣得到有效的提升[1]。

1.2 應(yīng)注重教學內(nèi)容中的研究方法

良好的教學方法能夠使學生的科學素養(yǎng)得到有效的培養(yǎng)。然而在講授和指導(dǎo)過程中，通常存在兩個容易被忽視的問題。第一是在教學過程中授課教師比較關(guān)注課程知識體系的系統(tǒng)性、嚴謹性、結(jié)構(gòu)安排的合理性等方面，卻忽視了學生作為學習主體的特質(zhì)與將來服務(wù)社會的能力取向。因此需結(jié)合學生的知識結(jié)構(gòu)讓學習主體通過學習掌握基礎(chǔ)理論與技能，具備解決實際問題的能力。第二是授課內(nèi)容對學習主體將來應(yīng)具備的能力點的具體支撐還不夠明晰，即知識點與預(yù)期學生的能力對應(yīng)關(guān)系還不明確，導(dǎo)致學生的實踐能力呈點狀分布，而不能形成完整的知識網(wǎng)絡(luò)。人們對于科學的理解，最為關(guān)鍵的就是要理解科學方法，并應(yīng)用這些方法來解決實際問題。所以，在對環(huán)境生物學進行講授的過程中，也要將內(nèi)容作為載體，對科學的技術(shù)及方法進行適當?shù)闹v解，而很多科學方法的學習都是通過文獻資料的查找和閱讀來實現(xiàn)的，因此，教師可以引導(dǎo)學生對相關(guān)文獻進行有效的閱讀，從而對一些科學研究成果加以了解，讓學生自己領(lǐng)會教學中的科研問題，主動形成學生獨有的網(wǎng)狀科學思維和素養(yǎng)。當然也可以組織學生參與特定的實驗或者是研究項目，培養(yǎng)其科學實驗的習慣，使學生的科學素養(yǎng)能夠得到有效的提升。

1.3 要將科學問題作為切入點

通?？茖W問題的產(chǎn)生往往需要有一定的背景知識，其解答域以及指向性都是非常明確的，從本質(zhì)上來看，科學研究就是以科學問題為基礎(chǔ)的。因此，在教學期間，教師可以通過介紹相關(guān)背景知識來實現(xiàn)科學問題的引入，這樣一方面可以讓學生對科學問題的形成過程加以了解，另一方面可以激發(fā)學生的好奇心，使學生能夠?qū)鉀Q問題的方法進行認真的思考。例如，在講解生物對于污染物的抗性時，在介紹完背景以后，可以引入相關(guān)問題，如，為什么對抗生素進行過度的使用會使致病菌產(chǎn)生耐藥性？如何解決致病菌的耐藥性問題？通過這種問題來啟發(fā)學生，能夠幫助其更好的理解生物是怎樣通過自身的調(diào)整來適應(yīng)周圍環(huán)境變化的。然后通過耐藥性產(chǎn)生的機理，自主探究如何減少耐藥性的產(chǎn)生，如何解決耐藥性問題，引導(dǎo)學生對該問題的逐步深入思考與探索。借助這種教學方法，學生的思維能力以及問題解決能力將會得到有效的提升，獲得的教學效果也是傳統(tǒng)灌輸式教學無法比擬的[2]。

1.4 注重實驗課內(nèi)容的更新與創(chuàng)新

實驗課程教學是提高學生綜合運用知識解決實際問題的能力、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要手段，在以科研為導(dǎo)向的環(huán)境生物學課程教學中顯得尤為重要。環(huán)境生物學實驗課通常作為專業(yè)基礎(chǔ)課程，是學生科研能力培養(yǎng)中不可或缺的環(huán)節(jié)。然而，目前高校實驗教學的管理模式是以行政班為單位安排實驗課，實驗室則采取手工方式安排實驗課，學生無法靈活、自主地選擇實驗課的時間、地點和實驗項目，提供給學生進行創(chuàng)造性訓練的機會很少，直接影響對學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和鍛煉。同時，由于缺乏學校層面的實驗教學管理體系，無法全面及時地調(diào)度與掌握實驗室教學資源狀況，不利于全校實驗資源的共享和統(tǒng)籌規(guī)劃。因此原有的實驗教學模式已很難滿足先進對應(yīng)用型人才的需求。因此，國內(nèi)外高等院校相繼進行實驗教學改革，改革的重點包括更新實驗內(nèi)容、減少驗證性和單一性實驗、改革考核方式和強調(diào)靈活多樣的實驗教學方法等。近年來，我校對環(huán)境生物學實驗的教學內(nèi)容、實驗教學方法和手段、實驗開設(shè)方式和實驗教學評價體系等方面進行了多次探索與實踐。在加強并更新實驗教學的同時，結(jié)合教師的科研強項設(shè)計研究課題，對學生進行創(chuàng)新專業(yè)訓練，在培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)方面取得了顯著成效。

2 教學方法應(yīng)注重科研創(chuàng)新

在教學過程中，應(yīng)該充分尊重學生的主體地位，并對其主觀能動性進行有效的激發(fā)，也只有讓學生積極主動的參與到教學活動當中，學生才會對相關(guān)問題進行積極探索，提升其科研創(chuàng)新的動力。因此，教師應(yīng)該對學生的自主學習意識以及自主學習能力進行不斷的強化，在教學過程中充分發(fā)揮引導(dǎo)者的作用。具體可以對互動教學的方法進行應(yīng)用，通過與學生的交流溝通，引導(dǎo)其完成相關(guān)學習任務(wù)，在此過程中，要讓學生對所學內(nèi)容進行切身的體驗，然后與學生探討一下其中的問題及解決措施，在這種情況，學生與教師往往會產(chǎn)生不同的觀點，經(jīng)過不同觀點的論述與碰撞，將會使學生的創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新能力得到進一步的提升。而除此之外，教師還可以在課堂當中設(shè)置一些具有選擇性的問題，并要求學生在課下對問題的產(chǎn)生原因及解決方法進行探尋，然后在下節(jié)課對自己的選擇以及原因進行闡述，教師則在此基礎(chǔ)上給出更為完整的解答方案，學生通過聽講以及答案的對比，能夠使其知識結(jié)構(gòu)更加完善，從而為其將來的科研創(chuàng)新活動奠定堅實的基礎(chǔ)[3]。

3 教學評價應(yīng)以科研能力培養(yǎng)作為主要指標

近年來我國在教學理念和教學大綱的制定中正逐步與國際接軌，但仍面臨諸多問題，如學生自由度低、教學質(zhì)量無法監(jiān)管、目標不明確及考核方式單一等缺點，對教學質(zhì)量的提高及學生應(yīng)有科學素養(yǎng)的培養(yǎng)存在巨大障礙。OBE理論是一種關(guān)注和側(cè)重學習成果，強調(diào)學生對知識掌握和應(yīng)用的新興教學理念，在國內(nèi)外高等院校教學改革中頗具影響力。OBE教學模式在課程教學中的應(yīng)用是提升教學質(zhì)量的大膽探索與嘗試，能有效地調(diào)動學生的積極性，但具體的做法和措施還需要在實踐應(yīng)用中進一步改革和完善。值得關(guān)注的是，OBE不是對教學過程的監(jiān)控，而是對結(jié)果的分析與反饋，因此教師對教學過程的把控較為自由，這種評價方式為以科研為導(dǎo)向的環(huán)境生物學教學帶來良好的契機。筆者前期針對OBE理念導(dǎo)向的環(huán)境生物學課程教學已進行了一系列研究和改革，例如對環(huán)境生物學課程的考核方式已不單純局限于理論考試，而是教師提出一個環(huán)境學問題，讓學生用生物學方法制定解決方案，設(shè)計實驗步驟，然而進行實驗驗證。學生根據(jù)實驗結(jié)果，對自己的方案作出修正與改進，并對實驗結(jié)果作出合理解析。最后，要求學生描述實驗過程和方案，并通過查閱文獻對實驗結(jié)果進行分析和討論，形成一篇完整的實驗論文。這就要求教師在教學過程中，不再單純注重理論教學，更多的是如何實現(xiàn)理論的實踐性應(yīng)用。而學生在這種模式的引導(dǎo)下，也逐漸形成科研思維和實踐能力?？傮w來講，理論考試培養(yǎng)了學生對基礎(chǔ)知識的扎實掌握，而實驗論文的撰寫則在理論基礎(chǔ)上培養(yǎng)學生初步的科研能力。該評價方法的實施，有利于在課程進行過程中形成良好的理論實踐互動循環(huán)，促進教學與科研素養(yǎng)培養(yǎng)的螺旋式上升。

4 結(jié) 語

以科研為導(dǎo)向，針對環(huán)境生物學的研究性教學進行分析，對于該學科教學質(zhì)量的提升具有非常積極的作用，對此相關(guān)教師一定要保持高度的重視，在對科研導(dǎo)向進行充分研究的同時，對各種教學方法進行合理的應(yīng)用，以此來提升相關(guān)教學活動的質(zhì)量和效率。