趙璐 黨小虎

（西安科技大學(xué) 地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院，陜西西安710054）

行業(yè)高校環(huán)境工程專業(yè)生物學(xué)課程體系建設(shè)探討*

趙璐 黨小虎

（西安科技大學(xué) 地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院，陜西西安710054）

以行業(yè)特色明顯的礦業(yè)院校西安科技大學(xué)為例，通過(guò)學(xué)生問卷調(diào)查及資料查閱的方式，分析行業(yè)高校環(huán)境工程專業(yè)生物學(xué)課程體系近二十年的建設(shè)歷程及現(xiàn)狀，針對(duì)授課內(nèi)容缺乏行業(yè)特色、實(shí)踐環(huán)節(jié)課時(shí)少及教學(xué)手段單一等問題提出改善意見，旨在完善礦業(yè)特色院校環(huán)境工程專業(yè)生物學(xué)課程體系，培養(yǎng)具備應(yīng)用生物學(xué)知識(shí)解決礦山環(huán)境問題的綜合性人才。

礦業(yè)院校；環(huán)境工程專業(yè)；生物學(xué)課程；教學(xué)創(chuàng)新

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的改革和發(fā)展，我國(guó)環(huán)境工程專業(yè)課程體系日趨完善，然而，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)不斷出現(xiàn)新的問題以及國(guó)家將“生態(tài)文明建設(shè)”與經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)納入“五位一體”的國(guó)家戰(zhàn)略布局之中，環(huán)境工程專業(yè)也需要培養(yǎng)單位與時(shí)俱進(jìn)實(shí)施對(duì)課程體系進(jìn)行適度調(diào)整。國(guó)內(nèi)開設(shè)環(huán)境工程專業(yè)的院校絕大多數(shù)將環(huán)境微生物學(xué)和環(huán)境生態(tài)學(xué)作為專業(yè)主干課程，多數(shù)院校將生物學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、分子生物學(xué)、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)、污染生態(tài)學(xué)等課程列為先導(dǎo)或延伸課程，與之相互支撐、相輔相成，形成環(huán)境專業(yè)的生物學(xué)相關(guān)課程體系，也日趨符合當(dāng)今環(huán)境問題與生態(tài)文明建設(shè)的發(fā)展趨勢(shì)。但是各院校的專業(yè)特色和培養(yǎng)方向不一，對(duì)生物學(xué)相關(guān)課程體系建設(shè)在課時(shí)數(shù)量、先后順序、課堂教學(xué)要求以及實(shí)踐環(huán)節(jié)安排等方面存在較大的差異。面臨生態(tài)文明建設(shè)的新要求以及資源開發(fā)需求的巨大壓力，礦山環(huán)境日益得到重視，以生物技術(shù)為核心的礦山環(huán)境治理成為開展礦山環(huán)境研究和治理的重點(diǎn)方向。作為特色明顯的礦業(yè)院校之一，如何建設(shè)具有礦業(yè)特色的環(huán)境類專業(yè)生物學(xué)教學(xué)體系，科學(xué)合理安排教學(xué)與實(shí)踐，構(gòu)建符合陜西乃至西部特點(diǎn)的礦業(yè)環(huán)境方向的生物學(xué)教學(xué)體系，是值得深入探討的一個(gè)問題。文章將以西安科技大學(xué)環(huán)境工程本科專業(yè)為例進(jìn)行一些探討。

一、環(huán)境工程專業(yè)生物學(xué)課程教學(xué)體系的建設(shè)歷史與現(xiàn)狀

西安科技大學(xué)1958年建校，是礦業(yè)類院校之一，具有鮮明的行業(yè)特色，并且安全工程、采礦工程和地質(zhì)環(huán)境等學(xué)科有一定的優(yōu)勢(shì)。環(huán)境工程專業(yè)本科教育，以培養(yǎng)具備可持續(xù)發(fā)展理念，掌握污染防治、環(huán)境規(guī)劃和資源保護(hù)等方面的知識(shí)，具有進(jìn)行污染控制工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)管理、制定環(huán)境規(guī)劃和進(jìn)行環(huán)境管理的能力，具有從事環(huán)境工程方面的新理念、新工藝、新設(shè)備的研究和開發(fā)能力，能在政府部門、規(guī)劃部門、經(jīng)濟(jì)管理部門、環(huán)保部門、設(shè)計(jì)單位、工礦企業(yè)、科研單位、學(xué)校等從事規(guī)劃、設(shè)計(jì)、管理、教育和研究開發(fā)方面工作的環(huán)境工程高級(jí)應(yīng)用型人才為主要目標(biāo)。經(jīng)過(guò)近20年的蓬勃發(fā)展，該校環(huán)境工程成為具有碩士點(diǎn)和礦山環(huán)境工程博士點(diǎn)的二級(jí)學(xué)科，形成了由教授、副教授、講師、助教以及實(shí)驗(yàn)室人員組成、中青年教師搭配合理的教學(xué)科研梯隊(duì)。

生物學(xué)課程作為環(huán)境專業(yè)課程體系的重要組成，隨培養(yǎng)計(jì)劃的修訂，課程幾經(jīng)調(diào)整，形成了目前的課程體系（表1）。

在1999年開設(shè)環(huán)境工程專業(yè)之初，專業(yè)課總學(xué)分31分，生物學(xué)課程有《環(huán)境工程微生物》和《環(huán)境生態(tài)學(xué)》2門必修課程，共計(jì)6個(gè)學(xué)分，占專業(yè)課總學(xué)分的19.3％，環(huán)境工程微生物實(shí)驗(yàn)作為實(shí)踐環(huán)節(jié)占到了本類課程總學(xué)分的33.3％；到2012年，環(huán)境工程專業(yè)方向細(xì)分為環(huán)境污染治理專業(yè)方向和礦山環(huán)境工程專業(yè)方向后，培養(yǎng)方案中專業(yè)課總學(xué)分從1999年的31分增加到43分，2學(xué)分的環(huán)境生物學(xué)作為選修課納入環(huán)境工程專業(yè)礦山環(huán)境工程方向的培養(yǎng)方案，安排在第6學(xué)期，生物課程增加到3門，但將環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)減少為16個(gè)課時(shí)，學(xué)分由2個(gè)將為1個(gè)，并將環(huán)境生態(tài)學(xué)課程性質(zhì)改為環(huán)境污染治理專業(yè)方向的必修課，調(diào)整至第7學(xué)期開設(shè)，生物學(xué)課程共計(jì)7個(gè)學(xué)分，僅占專業(yè)課學(xué)分總數(shù)的16.2％，實(shí)踐環(huán)節(jié)占比大幅降至14.2％；2015年的培養(yǎng)方案調(diào)整中進(jìn)行了一些有益的嘗試，重新調(diào)整環(huán)境生態(tài)學(xué)和環(huán)境生物學(xué)的授課順序，將環(huán)境生態(tài)學(xué)安排為環(huán)境生物學(xué)的先導(dǎo)課程，并根據(jù)課程體系，優(yōu)化了環(huán)境工程微生物學(xué)及其實(shí)驗(yàn)的課程時(shí)間，調(diào)整至第5學(xué)期，有利于學(xué)生理解該課程內(nèi)容。同屬礦業(yè)院校的河南理工大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)同期開設(shè)生物學(xué)課程6門，且每門課程都安排了2-8個(gè)課時(shí)的實(shí)踐環(huán)節(jié)，生物學(xué)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)占本類課程的16.7％。

表1　西安科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)生物課程體系建設(shè)歷程

表2　環(huán)境工程微生物教學(xué)內(nèi)容重組前后對(duì)比表

西安科技大學(xué)生物學(xué)課程的教學(xué)和實(shí)踐在改革中雖然積累了一些好的經(jīng)驗(yàn)和值得肯定的成績(jī)，例如豐富了課程多樣性，增強(qiáng)了生物類課程之間的繼承性等，但是通過(guò)與兄弟院校對(duì)比，我校仍存在課程相對(duì)單一，實(shí)踐環(huán)節(jié)課時(shí)太少，課程實(shí)用性不足等問題。

為進(jìn)一步更準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)問題，完善環(huán)境工程培養(yǎng)方案和生物學(xué)課程教學(xué)體系，作者對(duì)部分高年級(jí)學(xué)生和畢業(yè)學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查。

二、環(huán)境工程生物學(xué)課程教學(xué)體系問卷調(diào)查結(jié)果分析

本次調(diào)查隨機(jī)等距抽取大四學(xué)生30人，簡(jiǎn)單隨機(jī)抽取畢業(yè)學(xué)生30人作為樣本，針對(duì)學(xué)生對(duì)開設(shè)的3門生物學(xué)課程的認(rèn)可度、學(xué)生對(duì)3門課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的需求及學(xué)生對(duì)生物學(xué)課程的改進(jìn)意見等方面進(jìn)行了問卷調(diào)查。

（一）課程內(nèi)容設(shè)置

對(duì)學(xué)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境工程微生物學(xué)、環(huán)境生物學(xué)的認(rèn)可度均較高，分別達(dá)到了90.8％、82.3％和75％，超過(guò)80％的學(xué)生認(rèn)可環(huán)境生態(tài)學(xué)和環(huán)境工程微生物學(xué)應(yīng)該設(shè)為環(huán)境工程專業(yè)主干必修課程，62.4％的學(xué)生認(rèn)為生物學(xué)課程學(xué)分占專業(yè)總學(xué)分16.2％這一比例偏低。

此外，調(diào)查結(jié)果可以看出，學(xué)生對(duì)現(xiàn)行課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)置存在較多不滿。一方面，學(xué)生希望增加課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，75.2％和80.5％的學(xué)生分別建議開設(shè)環(huán)境生態(tài)學(xué)和環(huán)境生物學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，93.3％的學(xué)生認(rèn)為應(yīng)該增加環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)；另一方面，學(xué)生對(duì)現(xiàn)行實(shí)踐環(huán)節(jié)滿意度不高，超過(guò)40％的學(xué)生希望實(shí)踐環(huán)節(jié)內(nèi)容有調(diào)整，主要意見包括實(shí)踐環(huán)節(jié)與礦山問題結(jié)合不緊密，與教師科研項(xiàng)目結(jié)合度低，缺乏綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。

（二）教學(xué)方法應(yīng)用

目前我校生物類課程主要采用“教師講授+小組討論”的方式授課，74％的學(xué)生認(rèn)為該授課方式過(guò)于單一，建議采用多樣的教學(xué)方法來(lái)活躍課堂氣氛，運(yùn)用理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)際問題的解決。

三、礦業(yè)院校環(huán)境工程專業(yè)生物學(xué)課程體系優(yōu)化

根據(jù)對(duì)學(xué)生的調(diào)查結(jié)果及對(duì)兄弟院校的調(diào)研結(jié)果，結(jié)合西安科技大學(xué)自身情況，針對(duì)環(huán)境工程專業(yè)生物學(xué)課程體系的提出以下優(yōu)化建議：

（一）改變現(xiàn)有教學(xué)過(guò)程模式，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

表3　環(huán)境生態(tài)學(xué)教學(xué)內(nèi)容重組前后對(duì)比表

現(xiàn)有的教學(xué)模式是教師注重基礎(chǔ)性知識(shí)的講授，由于課時(shí)有限，通常難有課時(shí)結(jié)合當(dāng)今礦山生態(tài)環(huán)境熱點(diǎn)案例（例如微生物找礦、生物去除礦山重金屬、礦山水土流失生態(tài)治理工程等）進(jìn)行分析，大大減弱了課程的實(shí)用性，挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此需要對(duì)3門課程大綱進(jìn)行修訂調(diào)整，在夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，將課程重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到生物學(xué)知識(shí)的在環(huán)境保護(hù)與治理中的應(yīng)用方面。環(huán)境工程專業(yè)生物類課程教學(xué)內(nèi)容及課時(shí)優(yōu)化見表2-表4。

表4　環(huán)境生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容重組前后對(duì)比表

對(duì)這幾門課的理論教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整主要注重基礎(chǔ)知識(shí)的的整合及知識(shí)與熱點(diǎn)技術(shù)的結(jié)合。以環(huán)境生物學(xué)的變化為例，在重組前的大綱中，基礎(chǔ)知識(shí)的講授占到了20個(gè)課時(shí)，重組后我們對(duì)其壓縮到16個(gè)課時(shí)，補(bǔ)充了關(guān)于“三廢”生物處理、生物修復(fù)、環(huán)境生物材料等環(huán)境生物技術(shù)相關(guān)內(nèi)容，課程實(shí)用性大大增加。

（二）搭建課程教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的共生關(guān)系，緊隨科研嘗試綜合實(shí)驗(yàn)

調(diào)查問卷調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生認(rèn)為環(huán)境工程專業(yè)生物學(xué)課程體系建設(shè)應(yīng)根據(jù)課時(shí)情況補(bǔ)充課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié)課程，實(shí)現(xiàn)“學(xué)以致用”。這3門課均具有基礎(chǔ)性強(qiáng)、理論與應(yīng)用并重的特點(diǎn)，因此開設(shè)實(shí)踐環(huán)節(jié)更有利于學(xué)生理解課程內(nèi)容。調(diào)查顯示，易被學(xué)生接受的生物學(xué)課程實(shí)踐方式包括野外生物多樣性調(diào)查、野外生物類型調(diào)查、污染物生物修復(fù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、植物標(biāo)本的實(shí)驗(yàn)室認(rèn)知觀察、以小組為單位，查閱資料，野外踏勘后編制某地的生態(tài)修復(fù)方案等實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)。

考慮到這3門課程之間知識(shí)點(diǎn)交叉融合多，在開展實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)嘗試課程的優(yōu)化組合，既可以節(jié)省課時(shí)，也可增強(qiáng)學(xué)生綜合問題解決能力。前導(dǎo)課程（如環(huán)境生態(tài)學(xué)）重在（礦山環(huán)境）問題的發(fā)現(xiàn)與評(píng)估，后續(xù)課程（如環(huán)境工程微生物學(xué)和環(huán)境生物學(xué)）重在（礦山環(huán)境）問題的解決方案。

教師協(xié)助選取學(xué)科前沿?zé)狳c(diǎn)課題，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自身興趣，充分挖掘其中可行的題材，發(fā)揮主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)，以團(tuán)隊(duì)合作方式選定方向，制定實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，匯報(bào)研究成果，將課程所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與科研工作全方位緊密結(jié)合，鍛煉學(xué)生科研思維能力。

（三）“三講+一做”原則指導(dǎo)教學(xué)，提高學(xué)生課程參與度

在教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中，教與學(xué)兩環(huán)節(jié)結(jié)合才能達(dá)到好的效果。傳統(tǒng)的教師單方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行“灌輸式”教學(xué)已不適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對(duì)學(xué)生要求能力的培養(yǎng)，必修增加豐富的內(nèi)涵和形式。因此，在理論教學(xué)中探索采用多樣化的教學(xué)方法，尤其應(yīng)注重“教學(xué)相長(zhǎng)”“知行合一”。采用“三講+一做”的原則指導(dǎo)教學(xué)，能讓老師和學(xué)生時(shí)刻關(guān)注科研熱點(diǎn)，師生保持良好互動(dòng)，教學(xué)相長(zhǎng)，學(xué)生對(duì)理論的實(shí)踐性提升，做到“知行合一”。三講是指教師需要講理論，課件需要講案例，學(xué)生需要講心得，一做是指學(xué)生要對(duì)所學(xué)知識(shí)開展實(shí)踐。教師根據(jù)自己多年的授課經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合科研工作心得，可以清晰的將晦澀的理論知識(shí)傳達(dá)給學(xué)生；課件通過(guò)文字、圖片、視頻、音頻等多種方式將課程相關(guān)知識(shí)在實(shí)際案例中的應(yīng)用全方位展示給學(xué)生，將理論與實(shí)際相聯(lián)系，增強(qiáng)了教學(xué)效果；學(xué)生將自己的觀察和心得以文字或PPT的形式向教師和同學(xué)進(jìn)行匯報(bào)，學(xué)生通過(guò)前期梳理及后期表達(dá)可加深對(duì)課程的印象，老師也可以直觀了解學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握程度，對(duì)自己的教學(xué)方法進(jìn)行評(píng)估總結(jié)；學(xué)生通過(guò)實(shí)踐環(huán)節(jié)將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的綜合能力，增進(jìn)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和掌握，實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)體系網(wǎng)絡(luò)中對(duì)多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的串聯(lián)。

四、結(jié)束語(yǔ)

總結(jié)西安科技大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)生物學(xué)課程體系的經(jīng)驗(yàn)，具有礦山環(huán)境特色的環(huán)境工程專業(yè)生物學(xué)課程體系豐富了生物學(xué)課程多樣性，優(yōu)化了課程銜接，學(xué)生對(duì)生物學(xué)3門課程的認(rèn)可度均超過(guò)了75％。然而仍存在實(shí)踐環(huán)節(jié)課時(shí)少、課程內(nèi)容中地礦特色針對(duì)性不強(qiáng)，教學(xué)方式單一等方式，針對(duì)上述問題，分別提出了改變現(xiàn)有教學(xué)過(guò)程模式，適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、增加緊扣科研熱點(diǎn)的課程實(shí)踐環(huán)節(jié)，增加綜合實(shí)驗(yàn)及“三講+一做”的多樣化教學(xué)方式旨在完善我校地礦特色環(huán)境工程專業(yè)生物學(xué)課程教學(xué)體系，培養(yǎng)具備應(yīng)用生物學(xué)知識(shí)解決礦山環(huán)境問題的綜合性人才。

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Taking Xi'an University of Science and Technology with an obvious characteristics of mining industr yas an example，through the questionnaire investigation and data access methods，the construction process and the present situation of biology curriculum system of major in Environment Engineering for nearly twenty years were analyzed，suggestions were put up with problems such as teaching content without industry characteristics，lack of class practicing，and single teaching method in order to improve the professional biology curriculum system of environmental engineering in mining colleges，to cultivate the comprehensive talents with the application of biological knowledge to solve environmental problems in mines.

mining colleges；environmental engineering；biology curriculum；teaching innovation

G642

A

2096-000X（2016）22-0183-03

西安科技大學(xué)教學(xué)改革項(xiàng)目（編號(hào)：G14054）

趙璐（1988-），女，陜西西安人。西安科技大學(xué)地質(zhì)與環(huán)境學(xué)院，工程師，博士在讀，研究方向：環(huán)境微生物學(xué)教學(xué)與科研。