環(huán)境毒理學(xué)課程教學(xué)的反思與探索

周 航 辜嬌峰 曾 鵬 李 蕓 李科林

中南林業(yè)科技大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院 湖南 長沙410004

經(jīng)常性地反省和反思是教師在教學(xué)實(shí)踐中自然形成的行為和習(xí)慣,通過在頭腦中完整地重現(xiàn)教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)過程,使典型、特殊、例外的教學(xué)事件在頭腦中打下烙印,并引起反省和反思,為教師提升教學(xué)方法,沉淀教學(xué)策略,評價(jià)教學(xué)得失提供了豐富的素材[1]。通過經(jīng)常性地反省和反思,教師可以從“第一視角”與“第三視角”兩個(gè)角度對教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行明辨與慎思,促進(jìn)教師更為理性地看待并分析自己的教學(xué)[2],進(jìn)而在教學(xué)實(shí)踐與教學(xué)反思的互動互促中循環(huán)上升,不斷提高教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)的水平。

環(huán)境毒理學(xué)是利用毒理學(xué)方法研究環(huán)境,特別是空氣、水和土壤中已存在或即將進(jìn)入的有毒化學(xué)物質(zhì)及其在環(huán)境中的轉(zhuǎn)化產(chǎn)物,對人體健康的有害影響及其作用規(guī)律的一門新興交叉學(xué)科[3]。環(huán)境毒理學(xué)近年發(fā)展迅速,尤其是伴隨環(huán)境科學(xué)、生命科學(xué)的迅猛發(fā)展,環(huán)境毒理學(xué)的研究內(nèi)容、研究方法、檢測技術(shù)等在持續(xù)更新中。但當(dāng)前新興交叉學(xué)科的教學(xué),因具有多學(xué)科知識儲備、教學(xué)內(nèi)容不夠系統(tǒng)、教學(xué)內(nèi)容更新快等特點(diǎn),不容易組織教學(xué)和培養(yǎng)人才[4],給承擔(dān)課程教學(xué)的教師,帶來了巨大挑戰(zhàn)。筆者承擔(dān)該課程教學(xué)5年,圍繞課程教學(xué)理念和教學(xué)設(shè)計(jì)的反復(fù)演練,從課程的教學(xué)實(shí)踐、反思和探索三方面進(jìn)行闡述,分析收獲和存在的問題,為教學(xué)和科研的和諧共促、教師的自我提高和學(xué)生能力的培養(yǎng)提出可能的解決方案。

1 環(huán)境毒理學(xué)的教學(xué)實(shí)踐

在教學(xué)過程中,倡導(dǎo)“主體性”教育理念,融入思政元素,實(shí)現(xiàn)課程思政,達(dá)到“立德樹人”的目標(biāo)。例如,課程教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生自覺弘揚(yáng)和踐行社會主義核心價(jià)值觀;開展美麗中國、綠水青山就是金山銀山等生態(tài)文明教育;弘揚(yáng)科學(xué)精神、工匠精神、創(chuàng)新精神。

在教學(xué)設(shè)計(jì)上,始終以“學(xué)”為中心,“教”圍繞“學(xué)”而開展,激發(fā)學(xué)生內(nèi)在潛力與學(xué)習(xí)動力,扭轉(zhuǎn)學(xué)生被動性的學(xué)習(xí)過程,使學(xué)生成為學(xué)習(xí)過程的主體和中心[5]。課堂上,圍繞問題研究性學(xué)習(xí),以學(xué)生為中心,開展鼓勵式評價(jià),點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情;以活動為中心,開展啟發(fā)式教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和習(xí)慣;以實(shí)踐為中心,案例式教學(xué),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和動手能力,最終使學(xué)生生動活潑地學(xué)習(xí)和發(fā)展。例如,采取以專業(yè)課教育帶動素質(zhì)教育、啟發(fā)式加壓推進(jìn)專業(yè)課教育的舉措,要求每名學(xué)生組隊(duì)參與環(huán)境毒理學(xué)自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),學(xué)生需全程圍繞實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目自主設(shè)計(jì)、執(zhí)行、分析和總結(jié),按Research paper的結(jié)構(gòu)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這一考核要求,“倒逼”學(xué)生積極參與課程實(shí)驗(yàn)或相關(guān)教師的科研項(xiàng)目中,受到了大部分學(xué)生的熱烈響應(yīng),迎合了學(xué)生們在本科學(xué)習(xí)階段深入科學(xué)研究的需求,同時(shí),也督促了部分學(xué)習(xí)有畏懼情緒的學(xué)生借此機(jī)會,深入專業(yè)理論的學(xué)習(xí)。在課程實(shí)驗(yàn)開展環(huán)節(jié),任課教師與小組溝通確認(rèn)實(shí)驗(yàn)選題、“敲定”實(shí)驗(yàn)方案、“巡查”實(shí)驗(yàn)進(jìn)度、糾正實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤操作并“點(diǎn)贊”實(shí)驗(yàn)成果;在報(bào)告寫作環(huán)節(jié),糾正學(xué)生表達(dá)的不足,告知“前言”部分應(yīng)該如何從一般環(huán)境問題轉(zhuǎn)承到的具體的科研研究,“研究方法”、“研究結(jié)果”等部分如何正確表達(dá)。基于這一系列的“互動”,培養(yǎng)和提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、論文寫作能力和問題分析解決能力,全面提升了學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)和科研能力。更重要的是基于課程實(shí)踐的成果,學(xué)生創(chuàng)新研究的熱情激發(fā),學(xué)生可繼續(xù)開展深入研究,一方面,成為校級或省級大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的孵化器,為申請大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目打下前期基礎(chǔ),另一方面,也可以延續(xù)到學(xué)生的本科畢業(yè)設(shè)計(jì),進(jìn)而開展更加深入地研究。例如,本人指導(dǎo)的環(huán)境科學(xué)專業(yè)本科生完成了自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)“鎘脅迫下水稻幼苗的生長與生理毒性響應(yīng)”后,繼續(xù)探索,完成了“水培條件下水稻鎘吸收累積關(guān)鍵生育期研究”,并獲評2018年度全國高校環(huán)境類本科專業(yè)優(yōu)秀畢業(yè)論文。

2 環(huán)境毒理學(xué)的教學(xué)反思

如前文所述,環(huán)境毒理學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科,一方面,學(xué)生在課程學(xué)習(xí)前,需修讀相關(guān)基礎(chǔ)課程,儲備相關(guān)知識,另一方面,則更需教師不斷進(jìn)行自我學(xué)習(xí)。課程教學(xué)實(shí)踐中倡導(dǎo)的自主教育,以問題導(dǎo)向的研究性學(xué)習(xí),正是前沿知識的引入和教學(xué)內(nèi)容的不斷更新,圍繞“主體性”教學(xué)理念和教學(xué)設(shè)計(jì)開展的教學(xué),取得較好的教學(xué)效果。激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生能夠?qū)⒄n堂講授的知識點(diǎn),通過期刊的閱讀、網(wǎng)站的瀏覽、同學(xué)的交流進(jìn)行橫向和縱向的延伸。例如,對當(dāng)前熱門話題“重金屬污染”、“微塑料”、“抗生素”等均能進(jìn)行解讀及觀點(diǎn)的表達(dá)。激發(fā)了創(chuàng)新型思維,基于已有的環(huán)境污染物的毒性作用和毒性機(jī)制,學(xué)生能夠通過現(xiàn)場調(diào)研、文獻(xiàn)查閱、師生互動等過程設(shè)計(jì)出較完善的自主創(chuàng)新試驗(yàn)方案。例如,學(xué)生設(shè)計(jì)鎘對水稻生長及生理毒性響應(yīng)的試驗(yàn)方案,探究土壤中過量有毒重金屬對水稻生長的毒性作用。激發(fā)了社會責(zé)任感,針對當(dāng)前環(huán)境污染問題,學(xué)生們能夠從各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行審視,找原因,投身專業(yè)學(xué)習(xí),期望未來能夠?qū)W以致用。但同時(shí)發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不濃厚,課堂參與度低;學(xué)生對部分課堂案例的熟悉程度較低;課程考核結(jié)果不理想,獲得優(yōu)秀分值的同學(xué)不多;任課教師的教學(xué)工作量也加大了很多等問題。

3 環(huán)境毒理學(xué)的教學(xué)探索

反思上述教學(xué)結(jié)果,筆者認(rèn)為教學(xué)實(shí)踐過程中,一是,學(xué)情分析不夠,環(huán)境毒理學(xué)的教學(xué)開展,要求學(xué)生已系統(tǒng)學(xué)習(xí)化學(xué)課程、生物學(xué)課程、高等數(shù)學(xué)和環(huán)境科學(xué)導(dǎo)論等課程,對學(xué)生的基礎(chǔ)與能力估計(jì)過高,則會出現(xiàn)學(xué)生“能聽其音,不會其意”的情況。其次,有效溝通不夠,雖然課堂教學(xué)鼓勵學(xué)生表達(dá)、經(jīng)驗(yàn)分享,但也許學(xué)生并不喜歡這樣的教學(xué)方式。另外,啟發(fā)式加壓推進(jìn)專業(yè)課教育的舉措,對部分同學(xué)而言難度較大。最后,課堂教學(xué)方法是較傳統(tǒng)的PPT加黑板板書教學(xué),沒有充分發(fā)揮學(xué)生手上“手機(jī)”的功能。鑒于以上問題,課程教學(xué)嘗試從以下方面進(jìn)行優(yōu)化:

(1)“磨刀不誤砍柴工”,梳理強(qiáng)化基礎(chǔ)知識。在確保基本教學(xué)內(nèi)容完成的前提下,點(diǎn)線面結(jié)合,梳理與環(huán)境毒理相關(guān)的基礎(chǔ)知識。例如,課堂教學(xué)環(huán)節(jié),以知識導(dǎo)圖的形式,從一個(gè)基礎(chǔ)點(diǎn)導(dǎo)入,學(xué)生參與梳理知識的線條,構(gòu)建完整的知識面,教學(xué)互動中,既了解了學(xué)情,也復(fù)習(xí)了基礎(chǔ)知識;在實(shí)驗(yàn)課程環(huán)節(jié),教師結(jié)合教學(xué)內(nèi)容講解實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目原理、目的與意義,對學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)修改與補(bǔ)充,確定各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)參數(shù),這樣試驗(yàn)方案的可操作性與可行性得以保障,學(xué)生更有能力、更有信心參與其中。

(2)“親其師則信其道”,有效溝通。一方面在課堂上觀察學(xué)生的表現(xiàn),在課間或課后積極與學(xué)生,尤其是參與度低的學(xué)生,進(jìn)行面對面的交流,或是通過聊天軟件方式溝通,掌握學(xué)生學(xué)習(xí)情況并獲取學(xué)生對教學(xué)的感受、評價(jià)或建議。另一方面,開展全過程的課程考評,不以課程論文作為成績評定的主要環(huán)節(jié)或高權(quán)重環(huán)節(jié),促進(jìn)學(xué)生全程與教師、與同學(xué)的有效溝通,獲取學(xué)生接受課堂學(xué)習(xí)的成效。例如,考評分值涉及實(shí)驗(yàn)過程的準(zhǔn)備階段、實(shí)驗(yàn)階段和總結(jié)階段,任課老師和實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)代表共同評分的辦法完成。

(3)“博眾于長”,提高教學(xué)水平。任課教師也要不斷加強(qiáng)教學(xué)能力的鍛煉和提升,通過參與集體備課和教學(xué)研討吸取其他教師的經(jīng)驗(yàn),通過參加觀摩課和示范課真誠地詢問其他教師的建議,向其他教師和專家請教和咨詢,并將優(yōu)秀的教學(xué)方法或教學(xué)設(shè)計(jì),在自己的教學(xué)過程中實(shí)踐、應(yīng)用。同時(shí),積極參加各級教學(xué)賽事,在備賽的過程中發(fā)現(xiàn)自己教學(xué)過程的不足,更在比賽的過程中獲取專業(yè)的建議,加快教學(xué)素養(yǎng)提升。

(4)“既以為人,己愈有”,科研與教學(xué)互長。教師不斷保持自我學(xué)習(xí)和科研鉆研,始終對學(xué)科的發(fā)展保有高度的知曉度,且具有教強(qiáng)的科研實(shí)踐能力。這樣教師才能將學(xué)科發(fā)展的前沿和研究熱點(diǎn)融入教學(xué),使得教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)突出、緊跟時(shí)代,也使得學(xué)生在校園學(xué)習(xí)中,能知曉學(xué)科研究的真實(shí)現(xiàn)狀,為其學(xué)業(yè)深造、職業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

(5)“工欲善其事,必先利其器”,開展《環(huán)境毒理學(xué)》的線上線下教學(xué)建設(shè)。教學(xué)過程中也應(yīng)充分發(fā)揮學(xué)生“手機(jī)學(xué)習(xí)”的潛能,基于學(xué)校搭建的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,建設(shè)線上課程,開展“線上學(xué)習(xí)-線下講述-課后拓展-創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)模式,建設(shè)“金課”,提高《環(huán)境毒理學(xué)》的教學(xué)質(zhì)量。