《环境工程微生物技术》是高职高专环境监测与治理技术专业围绕“核心职业能力”培养而设立的核心课程之一。其目标在于使学生掌握环境工程微生物技术的基本内容和微生物技术在环境中的实际应用, 为从事废物、废水生物处理、污染场地微生物修复等提供相关的理论基础和基本应用技能。笔者在毕业生就业状况调查过程中发现, 环境专业的高职学生从事水污染治理的占相当大的比例。但毕业生在实际工作中, 对污水的生化处理装置缺乏应有的职业应对能力, 较难适应环境污染治理岗位。经常有毕业参加工作后, 又回到学校向老师请教如生化装置开车调试、污泥的驯化、生化装置应急处理等这方面的问题。因此, 如何培养学生的职业能力是《环境工程微生物技术》教学工作中急需解决的重要问题。
《环境工程微生物技术》是高职类院校环境监测与治理技术专业围绕“核心职业能力”培养而设立的核心课程之一。是关于微生物学原理和技术在环境工程中的应用与实践。其目标在于使学生掌握与污染治理相关的微生物技术, 为将来可能从事废物、废水生物处理、污染场地微生物修复等职业的学生提供相关的理论基础和基本应用技能。
《环境工程微生物技术》现有的课程体系, 基本上都是以微生物理论知识的讲授为主, 辅以少量微生物技能培训。这样的课程体系常常存在以下几个方面问题。
(1) 理论性太强, 教学效果欠佳。环境污染的生物治理是以微生物学原理和技术为基础的, 比较全面而又扎实的微生物基础知识是必不可少的。但目前的课程体系往往把微生物学原理讲的太细, 太深, 而我们很多学生基础差、底子薄, 同时我们专业也不可能开设生物化学、分子生物学等配套课程。这就造成许多学生觉得这门课内容枯燥、听不懂, 教学效果差。
(2) 实训课所开设技能培训针对高等教育而非高职教育。环境工程微生物技术通常会开设一些如:微生物的纯种分离, 培养基的配制, 玻璃器皿的包扎与灭菌等实训课程。这些实训课有助于培养学生的微生物的基本操作技能, 有助于学生开展微生学实验, 但是这些实训项目其根本还是培养科研人才, 对于在污染治理一线的操作人员用处不大。
(3) 污染治理一线中所需的技能没有得到培训。对于在污染治理实践中所需的一些基本技能, 如污水生化处理系统的开车与调试, 活性污泥的培养驯化, 污水生化处理系统常常出现的如活性污泥膨胀, 生物泡沫等问题处理等。在以往的课程体系中没有很好的体现, 大多数只是理论的讲讲, 与实践脱离, 不能在学生头脑中留下印象。
以上种种使学生觉得《环境工程微生物技术》这门课, 难以掌握, 且在实际工作中用处不大。如何改变这一现象, 使学生能学为所用, 以项目为载体是关键。所以从培养学生综合职业能力的角度出发, 更应该根据教学目标设计完整的教学项目, 以企业实际生产过程为依据, 模拟各种情境来使学生学习各种将来可能需要的职业技能。
《环境工程微生物技术》与其他课程比较的另一个显著特点就是教学内容系统性强。其从微生物的基础知识出发, 详细讲从微生物的主要类群, 到微生物的生理, 微生物的遗传与变异等, 再过渡到微生物对有机物的分解, 最后到微生物在环境工程中的应用。所有内容环环相扣, 知识结构非常系统。因此, 比较容易以一个、两个项目来实施项目化教学。
项目教学作为一种教学方法, 主要是围绕职业工作内容选择教学项目, 以项目为参照点贯穿课程内容, 让学生在以项目为载体所设计的综合化情境中学习完成完整的工作过程, 并获得相关知识和技能的。其核心在于:以“项目”为教学载体, 以“项目”的完成过程作为教学过程。笔者从《环境工程微生物技术》课程的特点出发尝试将教学内容项目化, 采用行动导向教学方法进行教学改革的探索与实践。
工作任务是岗位职业活动的内容, 它是联系个体和岗位的纽带, 在项目课程开发中处于特殊地位。当我们从岗位的角度看待任务时, 它就是岗位职责要求;当我们从个体的角度去看待任务时, 它就体现为职业能力。笔者通过走访企业与实践专家交流, 对环境工程微生物技术的工作任务进行了细化分析, 并进行了职业能力分析, 最后将《环境工程微生物技术》课程的教学目标确定为:通过本课程的学习, 学生能够具备生化处理设施中微生物的培养及驯化的技能;具备生化处理装置开车调试的能力, 具备根据生物相判断生化处理设施运行状况, 以及解决生物异常状况的能力。并在此基础上将总的教学目标分解成各知识目标、能力目标和素质拓展目标。
在对工作任务、职业能力及《环境工程微生物技术》课程知识体系分析的基础上, 按照职业成长规律, 遵循深入浅出、综合处理、通用性强的原则, 围绕着《环境工程微生物技术》这门课程的整体工作任务循环式地设计了独立且递进的2个教学项目, 3个课外调研项目, 一个课外讨论项目开展本项目的教学。2个教学项目分别是城市污水处理厂的启动调试和高浓度有机废水生化处理装置的启动与调试, 3个课外调研项目是自然环境中微生物的调查;富营养化水体的现状调查, 水的卫生细菌学检验。课外讨论的题目是微生物在固体废弃处理中的应用。传统课程中的教学内容被重新梳理, 各知识点的处理如表1。
工作过程本身是完整的, 它构成一个组织严密的系统, 在这个系统中, 每个工作任务都是完整工作过程的一个环节, 其意义只有在整个工作过程中才能获得理解。笔者从教学目标出发, 分别以城市污水处理系统、高浓度有机废水生化处理装置等不同企业的生产背景, 以完整的生化处理系统的运行调试过程为线进行每个教学项目设计, 基本涵盖环境工程生化处理装置运行岗位各个工作任务。同时为保证教学体系的完整性, 补充了3个课外调研项目, 一个课外讨论项目, 使同学们在掌握基本职业技能的同时, 对整个课程有着全面而清晰的认识。其具体内容以项目一为例, 见表2。
项目教学评价考核内容应以课程标准中制定的教学目标为主, 包括知识目标、技能目标和素质拓展目标。笔者结合项目教学设计了一套形成性考核与终结性考核相结合的多元化考核评价方案。其中终结性考核以笔试形式考核学生对各必备知识点的掌握, 占最终考评成绩的30%。形成性考核以每个项目教学过程为依托进行考评, 占最终考评成绩的70%。考评内容包括:学习态度、课堂表现、项目完成质量、团队协作能力, 分别由学生自评、组长评定和教师考评综合形成, 比例分别是20%、40%、40%。其中学习态度涵盖出勤情况、课外学习准备情况;课堂表现涵盖学生动手能力、参与课堂讨论的情况、主动发言、成果展示情况;项目完成情况涵盖及时性、准确性、独立性、清晰性;团队协作涵盖交流能力、合作能力等。2个项目的考评成绩再以各50%的比例形成学生的形成性考核成绩。
本项目实施有赖于城市污水生化处理项目化教学装置 (SBR) 与高浓度有机废水项目化教学装置 (UASB+SBR) 。在完成项目整体设计的基础上, 进行每一单元的教学设计。首先在课前向学生提供项目资料, 布置学习准备。课堂教学设计始终坚持以学生为主体的原则, 任务驱动, 小组化教学。实现教、学、做一体化。在基于工作过程导向的课程组织过程中。努力营造新颖的学习环境和气氛, 引导组织学生身体力行获取污水处理装置启动与调试的知识与技能, 自行完成学习任务, 并自行反馈和评价, 牢牢把握“在实践中学习、在学习中实践、理论与实践教学一体化”的思想, 使学生通过“实践—学习—再实践—再学习”的过程不断提高综合职业能力。
《环境微生物技术》课程通过开展项目化教学改革实践.培养了学生环境污染治理岗位的适应能力。首先, 项目教学使学生对微生物技术在环境工程中的应用有了整体认识。由于教学项目是基于完整的污水处理工作过程设计, 从最基本的城市污水处理厂的启动调试到高浓度有机废水处理装置的启动调试。学生在营造的虚拟的工作环境中使用来源于企业的学习材料, 亲身体验着污水处理设施运行与管理工作的每一个环节。因此通过项目教学, 学生对环境工程中的生化处理工作有了比较完整的认识。其次, 每个教学项目均以不同的企业生产类型为背景, 以岗位工作任务为蓝本设计, 由易到难, 在实践中, 学生操作能力不断地提升, 同时岗位工作经验也在不断积累, 岗位应对能力自然形成。
此外, 项目教学还培养学生自主学习能力。从明确项目任务、制定计划、做出决策、实施计划到项目评价的全过程中学生成了真正的学习主体, 学习与实践交替中学生自主决断, 积累经验, 渐渐形成对这门功课的学习方法。在不断地遇到问题、分析问题、解决问题的项目完成过程中不断提高其分析、判断、理解和解决问题的关键能力。
《环境工程微生物技术》课程项目化教学改革从设计到实践已取得阶段性成果。但是尚待解决的问题依然不少。
(1) 项目内容设计需要更加工作化、精细化。
项目内容应该不仅涵盖教材中的知识。还应更多的补充实践知识。如目前一些新的生化处理装置的运行管理, 如何模拟生化处理装置出现的异常现象等。
(2) 实训装置台套数有限。
由于实训装置台套数有限, 每个小组人员过多, 容易造成扯皮, 推诿, 实践操作机会不够, 教师指导费力等问题。
(3) 项目教学形成性考核实施需要提高可操作性。
尽管课程标准中教学评价标准制定得非常明确。但是在目前非小班化教学过程中, 教师依然很难对每位学生每堂课的表现进行评价, 交流能力、合作能力等评价也很难准确到位, 如何采用有效的方式提高形成性考核的可信度成为改革中需要解决的重要问题。
摘要：为了培养学生环境污染治理的职业能力, 针对《环境工程微生物技术》课程特点进行项目教学改革。在对工作任务与职业能力分析的基础上, 将传统课程中的教学内容重新梳理, 结合企业实际工作任务, 从微生物在生活污水、工业废水两个方面的应用入手, 通过项目化教学, 使同学们了解微生物处理废水的基本原理, 掌握微生物培养、驯化的基本技能, 获得城市污水处理厂、工业污水处理厂运行调试的职业能力。让学生在实践中学习, 在学习中实践, 使学生不断提高职业竞争能力。
关键词：工作过程,项目教学,职业能力
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