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  本文关键词：《环境工程微生物技术》课程项目化教学改革与实践，，由笔耕文化传播整理发布。

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２０１２　　ＮＯ．０１ ＳＣＩＥＮＣＥ　＆　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ

科　技　教　育

《环境工程微生物技术》课程项目化教学改革与实践
张逸飞 （南京化工职业技术学院　　南京　 　 ２ １ ０ ０ ４ ８ ） 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 中 图 分 类 号 :TS207.4-4 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1672-3791(2012)01(a)-0174-02

《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。

常 会 开 设 一 些 如 :微 生 物 的 纯 种 分 离 ,培 养 环境监测与治理技术专业围绕 “核心职业能 基 的 配 制 ,玻 璃 器 皿 的 包 扎 与 灭 菌 等 实 训 力” 培养而设立的核心课程之一。 是关于微 课程。 些实训课有助于培养学生的微生 这 生物学原理和技术在环境工程中的应用与 物 的 基 本 操 作 技 能 ,有 助 于 学 生 开 展 微 生 实践。 其目标在于使学生掌握与污染治理相 学 实 验,但 是 这 些 实 训 项 目 其 根 本 还 是 培 关 的 微 生 物 技 术,为 将 来 可 能 从 事 废 物 、 废 养 科 研 人 才,对 于 在 污 染 治 理 一 线 的 操 作 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。 人 员 用 处 不 大 。 (3)污染治理一线中所需的技能没有得 《环境工程微生物技术》 有的课程体 现 到培训。 于在污染治理实践中所需的一 对 系,基 本 上 都 是 以 微 生 物 理 论 知 识 的 讲 授 些 基 本 技 能,如 污 水 生 化 处 理 系 统 的 开 车 为 主 ,辅 以 少 量 微 生 物 技 能 培 训 。 样 的 课 这 与 调 试 ,活 性 污 泥 的 培 养 驯 化 ,污 水 生 化 处 程体系常常存在以下几个方面问题。 理 系 统 常 常 出 现 的 如 活 性 污 泥 膨 胀 ,生物 (1)理 论 性 太 强,教 学 效 果 欠 佳 。 境 污 环 泡沫等问题处理等。 以往的课程体系中 在 染的生物治理是以微生物学原理和技术为 没 有 很 好 的 体 现 ,大 多 数 只 是 理 论 的 讲 讲 , 基 础 的,比 较 全 面 而 又 扎 实 的 微 生 物 基 础 与 实 践 脱 离 ,不 能 在 学 生 头 脑 中 留 下 印 象 。 知识是必不可少的。 目前的课程体系往 但 以上种种使学生觉得 《环境工程微生物 往 把 微 生 物 学 原 理 讲 的 太 细 ,太 深 ,而 我 们 技 术 》 门 课 ,难 以 掌 握 ,且 在 实 际 工 作 中 这 很 多 学 生 基 础 差 、 子 薄,同 时 我 们 专 业 也 底 用 处 不 大 。 何 改 变 这 一 现 象,使 学 生 能 学 如 不可能开设生物化学、 子生物学等配套 分 １　　《环境工程微生物技术》课程适合项 为 所 用,以 项 目 为 载 体 是 关 键 。 以 从 培 养 所 课程。 就造成许多学生觉得这门课内容 这 目教学 学 生 综 合 职 业 能 力 的 角 度 出 发 ,更 应 该 根 枯 燥 、 不 懂 ,教 学 效 果 差 。 听 １ ． １ 《环境工程微生物技术》课程实践性强 据 教 学 目 标 设 计 完 整 的 教 学 项 目 ,以 企 业 (2)实训课所开设技能培训针对高等教 需要项目载体 实 际 生 产 过 程 为 依 据 ,模 拟 各 种 情 境 来 使 育而非高职教育。 境工程微生物技术通 环 《环境工程微生物技术》 高职类院校 是 表 １ 　 项目化课程改革前后各知识点的选择处理一览表
序 号　 １　 ２　 ３　 ４　 ５　 ６　 ７　 ８　 ９　 原《环境微生物技术》传 统课程涉及的知识点　 环境中常见的微生物类群　 微生物的生理特性　 微生物生态　 水体富营养化　 水的细菌学检验　 污染物的生物降解与转化　 废水生物处理技术　 废水生物脱氮除磷技术　 固体废物与废气生物处理 技术　 教学项目　 高浓度有机废水 城市污水处理 生化处理装置的 厂的启动调试　 启动与调试　 　 　 √　 √　 √　 √　 　 　 　 　 √　 √　 √　 √　 √　 　 　 　 自然环境中 微生物的调 查　 √　 　 　 　 　 　 　 　 　 表 ２ 　 工作任务流程表 贯穿项目　 子项目　 介绍城市污水处理厂的基本工 艺，布置任务　 采用不同的工艺，对污水处理厂 进行启动、调试　 启动、调试效果检测　 脱氮除磷工艺调试　 脱氮除磷的效果的检测　 模块名称　 项目介绍和任务布置　 分 ３ 个组，每个组采用不同的工艺，分别为氧化沟工艺、Ａ Ｏ 工艺、ＳＢ Ｒ 工艺，进行启动调试　 ＳＶ Ｉ值、Ｍ Ｌ Ｖ ＳＳ 的测定　 污水处理系统中微生物相的观察　 生长曲线的测定　 生活污水的脱氮工艺的调试　 生活污水的除磷工艺的调试　 脱氮除磷的效果的检测　
２

课外调研项目　 富营养化水 体的现状调 查　 　 　 √　 √　 　 　 　 　 　

水的卫生细 菌学检验　 　 　 　 　 √　 　 　 　 　

课外讨论　 微生物在固体 废弃处理中的 应用　 　 　 　 　 　 　 　 　 √　

课时分配　 ２　 ４　 ２　 ２　 ４　 ４　 ４　 ４　

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城市污水处理厂的启 动、调试　

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学生学习各种将来可能需要的职业技能。 １ ． ２ 《环境工程微生物技术》课程系统性强 适合项目教学 《环境工程微生物技术》 其他课程比 与 较的另一个显著特点就是教学内容系统性 强 。 从 微 生 物 的 基 础 知 识 出 发 ,详 细 讲 从 其 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 。 有 内 容 环 环 相 扣 ,知 识 结 构 非 常 所 系 统 。 此 ,比 较 容 易 以 一 个 、 个 项 目 来 因 两 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 ” 教 学 载 体 ,以 项 “ 为 “ 目” 完成过程作为教学过程。 者从 环 的 笔 《 境工程微生物技术》 程的特点出发尝试 课 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。 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、 浓度有机废水生化处理装置等 高 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。 时为保证教学 同 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 。 具 体 内 容 以 项 目 一 为 例,见 其 表 2。 ２ ． ４ 教学评价多元化 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％ 。 成 性 考 核 以 形 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％ 。 中 学 习 其 态 度 涵 盖 出 勤 情 况 、 外 学 习 准 备 情 况 ;课 课 堂表现涵盖学生动手能力、 与课堂讨论 参 的 情 况 、 动 发 言 、 果 展 示 情 况 ;项 目 完 主 成 成情况涵盖及时性、 确性、 立性、 晰 准 独 清 性;团 队 协 作 涵 盖 交 流 能 力 、 作 能 力 等 。 合 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。

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装置的启动调试。 生在营造的虚拟的工 学 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 。 此 通 过 项 目 教 学 ,学 生 对 环 因 境工程中的生化处理工作有了比较完整的 认 识 。 次 ,每 个 教 学 项 目 均 以 不 同 的 企 业 其 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。

５　　项目化教学改革有待完善
《环境工程微生物技术》 程项目化教 课 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。 是在目前非小班化教学过程 但 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 、 作 能 力 等 评 价 也 合 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。

２　　项目化教学设计
２ ． １ 开展工作任务分析与职业能力分析， 确 定教学目标 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。 我们从岗位的角度 当 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。 者通过走访企业与实践专家 笔 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、 力目标和素质拓展目标。 能 ２ ． ２ 重组教学内容， 完成项目设计 在对工作任务、 业能力及 环境工程 职 《 微生物技术》 程知识体系分析的基础上, 课 按 照 职 业 成 长 规 律 ,遵 循 深 入 浅 出 、 合 处 综 理 、 用 性 强 的 原 则 ,围 绕 着 环 境 工 程 微 通 《 生物技术》 门课程的整体工作任务循环 这 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。 统课程中的教学内容被重新梳 传 理 ,各 知 识 点 的 处 理 如 表 1。 ２ ． ３ 以工作过程为依据序化每个项目的教 学内容 工 作 过 程 本 身 是 完 整 的 ,它 构 成 一 个

３　　项目化教学实施
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 。 先 在 课 前 向 学 生 提 供 项 目 资 料,布 首 置学习准备。 堂教学设计始终坚持以学 课 生 为 主 体 的 原 则 ,任 务 驱 动 ,小 组 化 教 学 。 实现教、 、 一体化。 基于工作过程导 学 做 在 向的课程组织过程中。 力营造新颖的学 努 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 、 学 习 中 实 “ 在 践 、 论 与 实 践 教 学 一 体 化 ” 思 想 ,使 学 理 的 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。

参考文献
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４　　项目化教学效果
《环境微生物技术》 程通过开展项目 课 化教学改革实践． 养了学生环境污染治 培 理 岗 位 的 适 应 能 力 。 先 ,项 目 教 学 使 学 生 首 对微生物技术在环境工程中的应用有了整 体认识。 于教学项目是基于完整的污水 由 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

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