任务驱动模式在_环境微生物技术_教学中的应用

实验室研究与探索RESEARCHANDEXPLORATIONINLABORATORY第30卷第8期2011年8月Vol．30No．8Aug．2011·高职高专院校实验室·任务驱动模式在“环境微生物技术”教学中的应用徐海娟a，张天波b，王汉道a，谭才邓a(广东轻工职业技术学院a．食品与生物工程系;b．机电系，广东广州510300)摘要:任务驱动模式是高职教学正在推广的一种实用模式，应用该模式教学可以达到“做、学、教”一体化，理论教学和技能训练密切联系的教学效果，提高学生的职业应用能力。在“环境微生物技术”教学中引入任务驱动模式，首先从课程培养的能力目标着手，设计整体“任务驱动”项目方案;然后，分析和拟定每个项目所需的系列任务;最后，以其中一个项目的任务驱动实施案例阐明如何应用任务驱动达到教学目的。通过实践肯定了该模式对职业应用能力培养的有效性，也指出了进一步改进的方向。关键词:任务驱动模式;中图分类号:G423环境微生物技术;项目教学;职业应用能力;技能型人才文献标志码:A文章编号:1006－7167(2011)08－0432－05ApplicationofTask-motivatedLearningModeinTeachingofEnvironmentalMicrobialBiotechnologyXUHai-juana，ZHANGTian-bob，WANGHan-daoa，TANCai-denga(a．DepartmentofFoodandBioengineering;b．DepartmentofMechanical＆ElectricalEngineering，GuangdongIndustryTechnicalCollege，Guangzhou510300，China)Abstract:Thetask-motivatedlearningmodeisregardedasanovelteachingmethod，beingpopularizedamongvocationalcolleges，whichcanbringforththeall-in-oneeducationeffectof“acting，learning，instructing”withtheoreticalclassassociatedcloselytoskilltraining，thusgreatlyenhancethestudents’professionalcompetence．ThisnovelmodeisintroducedintoEnvironmentalMicrobialBiotechnology，toascertaintheaimofthecourse，todesigntheoveralltask-motivatedprojects，toanalyzeanddrawupthedetailsoftask-graphsforeveryproject，andtogiveinstructionstoillustratehowtodrivetasksintoaction，showninoneunitapplicationasanexample．Theeffectofthismethodonprofessionalcompetencetrainingisconfirmed，andsomefurtherimprovementmeasuresareputforward．Keywords:task-motivatedlearningmode;competence;skilledpersonnelenvironmentalmicrobialbiotechnology;projectteaching;professional业的一门重要专业基础课程，其内容覆盖面广，包括普0引言通微生物共性技术和环境工程特色的微生物技术［2］。微生物学是一门内容十分丰富，与人类关系非常密切，极富探索性和实用性的学科［1］。而“环境微生物技术”是在传统的微生物学基础上，根据环境工程的需要发展起来的微生物学科的分支，是环境工程专在教学组成上，“环境微生物技术”又分为理论教学和实训教学两大部分。在高职院校中尤应重视微生物实训课教学［3］，突出理论教学为生产实践服务，理论以够用为度的原则。传统的环境微生物教学存在一个很大的缺点，就是理论知识与技能训练间的联系不密切［4］，理论知识与技能训练间的步调不一致。理论知识的学习相对比较抽象和繁杂，记背内容多，学生对理论学习有畏难情收稿日期:2011－06－01基金项目:中国高等教育学会专项课题项目(2011GZZX026);广东省实验室研究会资金项目(2010004)作者简介:徐海娟(1971－)，女，浙江江山人，博士，讲师，主要从事，; 识差［5］。为了解决上述的问题，在近几年的“环境微生物技术”课程教学实践中一直在探索和实践更为有效的方法和手段，引入了“任务驱动”教学模式，通过“做、学、教”一体化，将理论教学和技能训练进行整合，精简理论教学内容，突出专业相关的技能训练内容，形成8个“任务驱动”项目，每个项目相应有多个小任务组成，并精心组织实施每个任务，最终提高学生自主学习及与他人协作的能力，培养学生的职业能力。(4)能够制定室内空气、饮用水、污水处理出水的消毒或灭菌方案;(5)针对未知污染物(废水、固废物)是否适合微生物技术处理，能够拟定测试方案，判定其可生物降解性;(6)能够对污水处理中常见的活性污泥及其所包含的微生物进行定性和定量的检测，并运用于污水处理运行状况的判断。2．2能力训练项目组成“环境微生物技术”课程属于实践性比较强的课程，在教学改革中必须强化环境工程中所需的微生物操作技能要求，同时适当理解掌握一定的知识要点，为此安排了8个能力训练项目，由浅入深，不同角度、不同侧面，培养学生在环境工程专业中所需的微生物技能。具体内容见表1。1“任务驱动模式”的意义及实施过程培养实际动手能力，全面改革工程实践教学，大力加强工程实践能力培养，力求突出专业特色，是职业教育实践教学体系改革的重要内容［6-7］。任务驱动教学法是以培养学生心智技能或操作技能为目的，教师设置并提出可以考核的，体现技能要求的工作任务，结合学生易感知的实例或实物，讲解该任务所需要的相关知识，演示该任务的操作步骤与方法，学生在理解所讲内容的基础之上，顺利完成该任务，掌握所要求的心智技能或操作技能的“做、学、教”一体化教学过程［8］。“任务驱动”教学法最根本的特点就是“以任务为主线、教师为主导、学生为主体”，改变了以往“教师讲，学生听”，以教定学的被动教学模式，形成了以学定教、学生主动参与、自主协作、探索创新的新型学习模式。该模式有利于激发学生的学习兴趣，培养学生的分析问题、解决问题的能力，提高学生自主学习及与他人协作的能力，是目前高职院校推广的较为新型的实用模式［9］。高职“环境微生物技术”课程中需要突出技能实训教学，适合采用任务驱动教学法。首先按照职业岗位所需的综合能力，确定本课程的能力目标;然后将能力目标按照工作过程设计为8个教学项目，再将项目细化为一系列的“任务”，即创设与当前学习主题相关的、尽可能真实的岗位情境，让学生带着真实的任务学习，通过任务的实施来实现特定教学目标的过程［10］。表1“环境微生物技术”能力训练项目组成序号单元名称能力训练项目学时识别和使用微生物实验室常用的设备和器皿环境微生物的显微镜镜检辨识技术环境微生物的培养技术1熟悉微生物实训条件22环境中的微生物辨识10环境微生物的培养312环境因素对微生物的影响实验4影响微生物生长的因素8环境微生物的定性和定量检测技术5环境中微生物的检测8常用的饮用水、污水和空气、土壤灭菌、消毒措施一些污染物质的生物降解性能实验及特定性能菌种的富集纯化微生物的危害及控制措施66微生物在物质循环转化中的作用720水污染治理中的微生物技术有关水污染治理中的生物监测及治理技术810总计762．3“任务驱动”教学下的系列任务设计每个能力训练项目的实施需要一定具体任务的支2教学任务驱动项目组成及实施方案撑，而单项任务之间又环环相扣，达到相应的能力培养目的［8］。具体的能力训练项目与单项任务的对应关系参见表2。2．1能力培养目标经过对相关专业岗位工作需求的调查了解，确定了“环境微生物技术”的能力培养目标［11］:(1)生物;熟练应用显微镜和微生物制片方法观察微2．4“任务驱动”教学实施案例在微生物技能操作中显微镜的使用是最常规和经 434实验室研究与探索第30卷能［13］。该项目的任务驱动实施过程设计见表3。表2“任务驱动”教学及其任务设计表名称［12］序号任务拟实现的能力目标1．明确微生物实验室和其他化学实验室的特殊之处2．能够简单罗列微生物实验室常用设备和器皿，明确微生物实验设备和器皿的功用3．基本会操作使用常见微生物实验设备和器皿1－1．微生物实验室常用的设备和器皿识别1－2．微生物实验室常用的设备和器皿的使用和操作练习11．能熟练操作应用显微镜2．能够用压滴法制片3．能够进行细菌的简单染色和复合染色制片4．能够通过革兰氏染色、镜检鉴别细菌5．能够通过显微镜镜检，区分微生物的类别6．能够通过对平板上微生物群体形态判断微生物的类型1．能够根据微生物类型选择培养基，拟定培养方案2．能够配制培养基，并进行分装灭菌3．能够制备无菌平皿和无菌倒皿4．能够摊试管斜面5．能够进行无菌接种2－1．显微镜的应用2－2．革兰氏染色实验2－3．放线菌、霉菌的显微形态观察比较2－4．富营养化水体中藻类观察2－5．活性污泥中的原生动物观察23－1．培养基及其制备3－2．无菌技术3－3．接种技术3－4．培养条件的控制31．能够制作微生物的生长曲线2．能够通过实验确定影响微生物生长的主要因素:温度，pH、化学物、溶解氧4－1．生长曲线制作方法4－2．温度、PH、化学物、溶解氧对微生物生长的影响41．能够进行空气中细菌总数的测定2．能够检测饮用水的卫生学指标3．能够进行微生物的分离纯化培养:平板划线分离法，稀释涂布分离法，稀释混合分离法5－1．空气细菌总数检测5－2．饮用水的卫生学指标测定5－3．土壤中微生物的定性和定量测定56－1．空气的紫外线消毒6－2．污水处理消毒方案及实施6－3．生活垃圾堆肥对病原菌控制1．能够利用紫外线消毒空气，并判定其消毒效果2．能够对不同的水体拟定消毒方案，知道如何实施3．能够通过堆肥实验，明白其对病原菌的控制程度61．能够培养分解利用纤维素等自然有机物的分解菌种;能够富集硝化、反硝化菌2．能够拟定实验方案，判断污染物的可生物降解性3．能够筛选对特殊化合物有降解能力的菌种7－1．纤维素的分解7－2．含氮物的转化7－3．苯酚分解菌的富集培养78－1．污水可生化性的测定8－2．活性污泥参数测定1．能够测定污水的可生化性2．对活性污泥的性能能够通过镜检、呼吸耗氧率进行测定分析8项目先后通过显微镜简单的使用操作到不同类型微生物的制片方法的介绍和操作练习，以及微生物大小和数量的相对复杂的显微测定，保证了大部分学生能够得到充分的练习，熟悉了环境微生物的镜检观察方法，提高了操作技能。一体化的教学方法，突出理论教学为提高实训技能和职业应用服务的主题。学生在模拟岗位环境中实施任务，了解了特定岗位的工作内容和技能要求，大部分学生学习兴趣浓厚，态度积极认真，对专业的认识和解决问题的能力有了提高，对所学专业工作内容有所体验，大大提高了他们的岗位操作技能，为以后走向工作岗位打下了坚实的基础。3．2完成校级网络课程建设通过对高职“环境微生物技术”教学内容的分析深化和优化调整，重新编写了适合高职的“环境微生33．1任务驱动教学实施效果学生实训效果有明显提高通过建立集多媒体课室和实训一体化的多功能实训室，在进行图文并茂的多媒体教学的同时，营造与学习主题相关的、尽可能真实的岗位情境，进行模拟现场教学，改变传统理论教学与技能训练分离、将实践作为理论教学延伸的观念，将能力培养作为核心，以项目引物技术”教材［14］。另外，还完成了校级网络课程建设，并努力促使网络课程成为学生课余学习的好帮手，以，， 表3显微镜镜检辨识技术之“任务驱动”教学实施过程主要步骤教学内容教学方法教学手段学生活动时间/min学生接受学习任务，自习引入1(项目引入)显微镜的操作使用任务驱动法提问，布置任务10如何使用显微镜观察活性污泥或水体中微型动物教师提问和指导，学生分组讨论实施1(任务驱动)实物讲解、演示学生操作60深化1(加深对基本能力的认识与体会)显微镜容易出现的故障?如何维护保养师生互动启发法资料查找学生课堂讨论10引入2(任务引入)实施2(任务驱动)细菌如何制片和观察细菌简单染色和革兰氏染色任务驱动教师演示提问，布置任务实物操作演示学生明确任务学生操作1090深化2(加深对基本能力的认识与体会)细菌的显微镜下个体特征师生互动提问学生讲解15引入3(任务引入)实施3(任务驱动)放线菌和霉菌如何制片观察?放线菌和霉菌的制片、观察任务驱动教师演示提问，布置任务实物操作演示学生明确任务学生操作1090深化3(加深对基本能力的认识与体会)比较放线菌和霉菌显微结构和菌落特征异同师生互动老师提问和引导学生讲解10如何测定微生物个体大小，微生物如何计量引入4(任务引入)提问，布置任务任务驱动学生明确任务10微生物大小测定;血球计数板的使用实施4(任务驱动)教师演示实物操作演示学生操作90深化4(加深对基本能力的认识与体会)不同类群微生物大小排序;微生物计量的意义师生互动老师提问和引导学生讲解101．显微镜操作和保养要点2．微生物分类及各类别的显微特点和菌落形态3．不同的微生物类型，为什么需要采用不同的制片方法来镜检观察学生代表发言，总结以上项目任务的实施心得。先由学生归纳，教师再归纳归纳(知识/能力/素质)课件演示、讨论30环境工程中常见的显微镜操作应用场合及操作步骤布置作业教师说明作业要求课件演示学生讨论10根据该课程的“任务驱动”教学模式所拟定的任务驱动项目编写了我校的“环境微生物技术”实训教材。除了普通微生物操作技能实训任务外，增开环境工程微生物学的特色综合实训任务:如水的卫生学检验，特殊有机物或特殊组成废水的生物降解性能测定任务，沼气的厌氧条件优化任务等，这些任务不仅综合性强，且具有浓厚的专业色彩，学生具有强烈的目的和好奇心，可以主动参与这些任务的组织安排和实施，由被动变主动，由消极变积极。通过实施综合性任务，学生对课程的综合应用能力得到提高。求动态，根据职业发展需求选取本专业典型岗位技能，作为校内任务设计的技能目标，确保“任务驱动”教学围绕职业技能的发展而开展。②任务设计还需考虑可行性，包括校内场地、设备条件等。“任务驱动”教学中需要创设与当前学习主题相关的、尽可能真实的岗位情境，这需要校内实训场地和相应设备的支持。③由于学校教学时间的间断性，“任务驱动”教学还要妥当安排时间，给予学生比较充足的时间练习，获得技能。(2)“任务驱动”教学要遵循“任务”操作规范化，重视过程考核，结果考核次之的原则。“任务驱动”教学中，每项任务都需要列出规范的操作要求，相应的考4“任务驱动”模式教学中需注意和改进原则 436实验室研究与探索第30卷学生的完成情况进行评价。(3)“任务驱动”教学模式下理论教学遵循适当渗透，学生自主学习的原则。“环环境微生物技术”课程中的理论从学生掌握的角度可以分为3个层次，即必须会的微生物基本知识，能够理解和应用的专业相关理论，有一定难度的专业发展前沿理论。在教学中对于前面两个层次的理论教学要渗透到任务教学中，尽量讲清楚讲明白讲透彻。对于发展前沿有难度的理论则简略介绍，并提供自主学习的资料或途径，如网络教程，鼓励学生发扬独立自主探索创新的精神。35(2):302-305．周群英，高廷耀．环境工程微生物学［M］．北京:高等教育出版社，2008:380-436．潘少兵，孙慧群．环境工程微生物学实验教学内容优化研究［J］．中国微生态学杂志，2010(9):841-842．温拥军．任务驱动教学法在高职《微生物学》单元课程教学中的应用［J］．高校实验室工作研究，2010(4):104-105．李庆新．《环境工程微生物学》课程体系改革与实践［J］．大众科技，2007，100:168，170．教育部．关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见(教高［2006］16号)［Z］［2］［3］［4］［5］［6］［7］姜大源．高等职业教育的定位［J］．武汉职业技术学院学报，2008，2(2):5-8，11．5结语［8］刘彦国，范建蓓．探索任务驱动教学模式［J］．机械职业教育，2011(1):21-22．胡庆华．浅议如何在高职学科教学中实施任务驱动式教学［J］．职业教育，2011(11):88经过5年多的微生物教学实践和改革，打破传统的微生物课程教学和实训方式，构建了新的“任务驱动模式”教学体系，极大地提高了学生对本门课程的理论学习和实际应用能力训练的热情，对高职“环境微生物技术”的教学改革起到借鉴的作用。随着微生物技术在环境工程领域的应用越来越广泛，对“环境微生物技术”教学的研究改革也是一个持续不断的过程。现在社会对人才的要求已经越来越注重独立工作能力、综合创新能力，因此，高职教学必须按照这一要求，不断寻找适合的项目和任务，创新教学方法，培养出高端技能型的人才，实现教学改革的目标。［9］［10］罗序文．任务驱动教学法的理解与运用［J］．知识窗(教师版)，2011(2):57［11］解彦刚．高职环境微生物学实验教学探讨［J］．化学过程与装备，2011(3):206-207［12］马放，任南琪，杨基先．污染控制微生物学实验［M］．哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，2002:356-413．［13］邓百万，陈文强，彭浩．基于能力培养的微生物实验教学手段与方法的改革研究实验技术与管理，2011，28(2):7-10．［14］王有志，徐海娟．环境微生物技术［M］．广州:华南理工大学出版社，2008．［15］陈向东，唐兵，彭珍荣，等．充分利用现代化手段提高微生物学教学水平［J］．中国大学教学，2002(2－3):51-52，64．参考文献(References):［1］沈萍．浅谈《微生物学》的课堂讲授［J］．微生物学通报，2008，檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿檿殨建立有利于激励学生学习和提高学生能力的有效管理机制，创造学生自主实验、个性化学习的实验环境。摘自《教高［2005］8号文件》檿檿檿檿檿檿檿檿檿殨檿檿檿檿檿檿檿檿檿殨