環(huán)境工程微生物學(xué)實驗開放式教學(xué)模式

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了環(huán)境工程微生物學(xué)實驗開放式教學(xué)模式范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

摘要：環(huán)境工程微生物學(xué)是一門實踐性和應(yīng)用性均較強(qiáng)的學(xué)科，實驗過程中涉及的實驗前準(zhǔn)備、實驗中操作及實驗后分析均由學(xué)生自主完成。開放式實驗項目的實施，不僅使學(xué)生掌握了基本的實驗技能，更重要的是激發(fā)和調(diào)動了學(xué)生的實驗興趣和科研熱情，既提高了學(xué)生的科研素質(zhì)與能力，又增強(qiáng)了師生的溝通和理解。同時開闊了學(xué)生視野，提高了創(chuàng)新意識，強(qiáng)化了分析問題、解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程；微生物學(xué)實驗；開放式教學(xué)模式

1開放式實驗教學(xué)特征與優(yōu)勢

開放式實驗教學(xué)與傳統(tǒng)的實驗教學(xué)相比，其最突出的特點就是自由、靈活、主動［10－11］。開放式實驗教學(xué)的宗旨是以學(xué)生為主體，要求培養(yǎng)人才應(yīng)尊重學(xué)生個性化發(fā)展，使學(xué)生由被動轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?，由封閉轉(zhuǎn)變?yōu)殚_放，承認(rèn)差異、因材施教，體現(xiàn)了一種個性化、現(xiàn)代化、先進(jìn)的實驗教學(xué)模式。開放式實驗教學(xué)的開放性主要體現(xiàn)在學(xué)生的思維開放和實驗室的全面開放2個方面［12］。學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主選題，查閱資料、設(shè)計和制訂實驗方案、驗證實驗的可行性、完成實驗并給出結(jié)論。實驗過程中涉及的實驗前準(zhǔn)備、實驗中操作及實驗后分析均由學(xué)生自主完成。實驗室對學(xué)生實行全天開放，學(xué)生根據(jù)實驗內(nèi)容合理可以利用課余時間開展實驗工作，學(xué)生實驗所用儀器、藥品及耗材由實驗室提供，實驗負(fù)責(zé)教師和助教須事先對學(xué)生進(jìn)行藥品使用安全培訓(xùn)，教會學(xué)生使用和維護(hù)儀器。開放式實驗教學(xué)克服了傳統(tǒng)實驗教學(xué)的注入式、單一化、模式化等缺點，改進(jìn)了實驗教學(xué)方式方法，在學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、實踐能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的形成等方面起到了促進(jìn)和提高的作用，使每個學(xué)生的潛能得以發(fā)揮和施展［13－14］。開放式教學(xué)模式有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、主動參與、獨立工作，有利于培養(yǎng)學(xué)生實驗研究、解決問題、團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，有利于提高學(xué)生專業(yè)技能和綜合素質(zhì)。同時，開放式實驗教學(xué)模式對師資建設(shè)和實驗隊伍素質(zhì)提高也起到了積極的促進(jìn)作用。

2開放式實驗項目設(shè)計與實施

2．1實驗方案的設(shè)計

開放式實驗項目具有綜合性、研究性、探索性、實踐性、開放性和多樣性等特點，實驗內(nèi)容安排需要豐富新穎，能夠激發(fā)學(xué)生對實驗的興趣，提高學(xué)生對實驗的積極性［15］。實驗方案設(shè)計是進(jìn)行科學(xué)實驗的核心環(huán)節(jié)，要求學(xué)生根據(jù)教師提供的實驗內(nèi)容范圍、方案要求以及實驗材料種類，自行設(shè)計實驗方案、制定實驗方法和操作步驟。實驗方案設(shè)計按照以下幾步完成：（1）實驗方案的初步設(shè)計。學(xué)生根據(jù)實驗內(nèi)容及設(shè)計要求，充分發(fā)揮主動權(quán)，在所學(xué)的理論知識與實驗技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合查閱和收集相關(guān)資料，選擇適用的儀器設(shè)備和試劑耗材；設(shè)計合理的實驗方案、操作步驟和記錄表格等，完成實驗方案初步設(shè)計。該過程完全由學(xué)生自主獨立完成，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體作用。（2）實驗方案的審閱。學(xué)生初步設(shè)計的實驗方案，經(jīng)教師審閱后，指出方案中存在的問題和修改意見，由學(xué)生修改、完善后再經(jīng)教師進(jìn)行審閱，此過程反復(fù)多次進(jìn)行，直到學(xué)生設(shè)計的實驗方案滿足實驗要求。該過程教師不宜對學(xué)生設(shè)計的實驗方案過多干涉，以鼓勵和調(diào)動學(xué)生的實驗熱情和積極性。（3）實驗方案的討論和確定。根據(jù)學(xué)生設(shè)計的實驗方案中存在的共性和個性問題，有針對性地集中進(jìn)行討論和解答，要求學(xué)生發(fā)揮集體智慧，對實驗方案進(jìn)行最終完善和確定。該過程培養(yǎng)了學(xué)生的獨立思考和創(chuàng)造思維，也保證了學(xué)生自主完成實驗方案的客觀性.

2．2實驗項目的實施

在開放式實驗項目實施過程中，實驗室面向?qū)W生全天開放，但為了避免實驗室容量不足和儀器使用周轉(zhuǎn)不開等問題，要求學(xué)生結(jié)合自己的學(xué)習(xí)計劃和實驗內(nèi)容安排預(yù)約，確定具體實驗操作時間和儀器使用時間。在正式實驗項目開始之前，學(xué)生需要根據(jù)確定的實驗方案進(jìn)行實驗準(zhǔn)備工作。在教師及助教的指導(dǎo)下，學(xué)生對其使用的儀器、設(shè)備進(jìn)行操作學(xué)習(xí)并熟練使用。實驗使用的材料、工具和試劑需要按照實驗方案的要求提前準(zhǔn)備充分。在實驗準(zhǔn)備工作中，要求學(xué)生學(xué)會合理選用實驗材料、工具，科學(xué)計算實驗試劑用量，避免低效和浪費現(xiàn)象。實驗準(zhǔn)備工作完成后，正式進(jìn)入實驗項目實施階段。實驗實施過程要求學(xué)生以實驗小組（通常每小組成員為3～5人）為單位獨立協(xié)作完成實驗操作、現(xiàn)象記錄、數(shù)據(jù)分析及結(jié)果討論等實驗內(nèi)容。在實驗過程中，同一內(nèi)容允許反復(fù)多次實驗，直至獲得滿意結(jié)果為止。實驗結(jié)束后，要求學(xué)生撰寫實驗總結(jié)報告，并以小組為單位進(jìn)行總結(jié)交流與報告展示。實驗評定以評分形式進(jìn)行，由教師、助教和各小組組長從實驗方案的設(shè)計、可行性、實驗執(zhí)行情況，以及實驗數(shù)據(jù)和結(jié)論分析等多方面進(jìn)行打分評價。

2．3實驗項目的效果

通過開放式實驗項目的實踐，學(xué)生能夠有系統(tǒng)、有深度、有規(guī)劃地完成實驗內(nèi)容，在實驗設(shè)計、方案實施、結(jié)果分析等方面得到了全方位的培養(yǎng)和訓(xùn)練。具體實效主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）學(xué)生通過文獻(xiàn)調(diào)研和現(xiàn)場調(diào)查國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)及學(xué)科前沿動態(tài)，掌握了關(guān)于微生物學(xué)、分子生物學(xué)及環(huán)境工程微生物學(xué)等相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識和現(xiàn)代生物技術(shù)，培養(yǎng)了學(xué)生獨立創(chuàng)新的科學(xué)研究能力。（2）在實驗方案設(shè)計和實驗實施過程中突出了學(xué)生的主體地位，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望和科研熱情，增強(qiáng)了學(xué)生獨立思考和分析解決問題的能力，提高了學(xué)生的工程意識和科學(xué)素養(yǎng)。（3）通過開放式實驗項目的開展，調(diào)節(jié)了學(xué)生學(xué)習(xí)時空，為學(xué)生提供了更自由寬廣的空間，有利于學(xué)生安排自己的業(yè)余時間。（4）采用分組形式自主設(shè)計實驗方案，有助于學(xué)生明確職責(zé)、分工協(xié)作，形成凝聚力較強(qiáng)的團(tuán)隊，也有助于保證實驗實施過程中的組織性和紀(jì)律性，培養(yǎng)了學(xué)生獨立實踐能力和綜合素質(zhì)。開放式實驗教學(xué)模式和實驗項目的開展，不僅使學(xué)生掌握了基本的實驗技能，更重要的是激發(fā)和調(diào)動了學(xué)生的實驗興趣和科研熱情，既提高了學(xué)生的科研素質(zhì)與能力，又增強(qiáng)了師生的溝通和理解。同時學(xué)生對環(huán)境工程微生物學(xué)應(yīng)用也有了更深入的認(rèn)識，將所學(xué)的知識融會貫通到環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)科領(lǐng)域，進(jìn)而研究解決工程實際問題，取得了良好的教學(xué)效果。

3結(jié)語

開放式實驗教學(xué)模式是實驗教學(xué)改革的必然要求和發(fā)展方向，堅持“以人為本”的教育理念，開展“以學(xué)生為主體”的教學(xué)模式，在實驗時間、實驗內(nèi)容、實驗人員和實驗資源利用等方面高度體現(xiàn)了教學(xué)的實踐性、應(yīng)用性和綜合性。開放式實驗教學(xué)模式以學(xué)生為中心，突出學(xué)生的主體地位［16］，學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主選題、查閱資料、設(shè)計和制訂實驗方案、驗證實驗的可行性、完成實驗并給出結(jié)論。實驗過程中涉及的實驗前準(zhǔn)備、實驗中操作及實驗后分析均由學(xué)生自主完成。同時，實驗室對學(xué)生實行全天開放，學(xué)生根據(jù)實驗內(nèi)容可以合理利用課余時間開展實驗工作。開放式實驗項目的實施更加注重實驗實踐環(huán)節(jié)，學(xué)生在背景調(diào)研、方案設(shè)計、數(shù)據(jù)處理結(jié)果表達(dá)和報告展示等多個環(huán)節(jié)都得到了訓(xùn)練和提高，同時學(xué)生開闊了視野，提高了創(chuàng)新意識，強(qiáng)化了分析問題、解決問題的能力。

作者：孫艷 胡洪營 陸韻 楊宏偉 徐必 任韻如 單位：清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院