雙一流建設(shè)背景下環(huán)境微生物學(xué)課程改革與實踐【摘要】環(huán)境微生物學(xué)是環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)課。為滿足高校“雙一流”建設(shè)對提升一線課堂教學(xué)和課程建設(shè)水平的要求，教學(xué)團隊借鑒美國發(fā)展性教育的理念，充分考慮農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境類的專業(yè)特點，對課程內(nèi)容和教學(xué)形式進行了一系列的改革。教學(xué)過程中利用校內(nèi)研究生教學(xué)平臺和慕課平臺的優(yōu)勢，教師課上重點講授課程的核心內(nèi)容和共性理論，個性化內(nèi)容通過Seminar討論、文獻閱讀和專家報告等教學(xué)形式進行拓展，強化研究生在有效交流、批判性思維等方面的培養(yǎng)。通過課程建設(shè)實踐，豐富教學(xué)內(nèi)容，改善教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)研究生基于互聯(lián)網(wǎng)的自主學(xué)習(xí)能力，不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。[Abstract]Environmentalmicrobiologyisanimportantbasiccourseforenvironmentalscienceandengineeringmajors，Inordertomeettherequirementsof“doubleFirst-class”constructiontoimprovetheleveloffront-lineclassroomteachingandcurriculumconstruction,theteachingteamlearnedfromtheconceptofAmericandevelopmentaleducationandfullyconsideredthecharacteristicsofenvironmentalmajorsinagriculturaluniversities,andcarriedoutaseriesofreformsonthecoursecontentandteachingform-Intheteachingprocess,theadvantagesoftheuniversitygraduateteachingplatformandMOOCplatformareutilized-Teachersfocusonteachingthecorecontentandcommontheoryofthecourseinclass,andthepersonalizedcontentisexpandedthroughseminars,literaturereadingandexpertreports,soastostrengthenthetrainingofgraduatestudentsineffectivecommunicationandcriticalthinking-Throughthepracticeofcourseconstruction,theteachingcontentisenriched,theteachingqualityisimproved,thegraduatestudents'independentlearningabilitybasedontheInternetiscultivated,andthequalityoftalentcultivationisconstantlyimproved-【關(guān)鍵詞】環(huán)境微生物學(xué)；研究生課程；混合式教學(xué)；農(nóng)業(yè)環(huán)境；線上線下一體化[Keywords]Environmentalmicrobiology;Graduatecourses;integration當(dāng)前研究生教育以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，以“立德樹人、服務(wù)需求、提高質(zhì)量、追求卓越”為主線，以促進研究生成長成才為目標(biāo)，持續(xù)深化研究生教育改革。作為我國現(xiàn)代高等農(nóng)業(yè)教育的發(fā)源地和排頭兵，我校堅持德育為先、能力為重、全面發(fā)展的人才培養(yǎng)理念，培養(yǎng)具有愛國情懷和社會責(zé)任感、富有創(chuàng)新精神和實踐能力的行業(yè)領(lǐng)軍和拔尖創(chuàng)新人才。環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)作為學(xué)校雙一流建設(shè)中重點發(fā)展的“高原學(xué)科”，目標(biāo)是到2030年力爭達(dá)到或接近國際一流學(xué)科水平。環(huán)境微生物學(xué)是一門研究自然環(huán)境和污染環(huán)境中微生物的特點、作用規(guī)律及微生物在環(huán)境工程中應(yīng)用的學(xué)科，近年來受到了前所未有的重視。工業(yè)革命以來，由于人口的快速增長和工業(yè)的過度發(fā)展，大量有毒、有害廢棄物質(zhì)進入土壤、水體和大氣中，嚴(yán)重地破壞了人類的生存環(huán)境。近30年來，環(huán)境微生物與節(jié)能減排、環(huán)境微生物與氣候變化、環(huán)境微生物資源發(fā)掘與應(yīng)用、環(huán)境保護工程、污染環(huán)境生物修復(fù)等諸多領(lǐng)域受到了廣泛關(guān)注，大量研究充分展示了微生物在環(huán)境污染治理和生態(tài)修復(fù)方面起著不可替代的作用（TengandChen,2019;呂意華等，2011）。特別是各種先進物理化學(xué)手段的出現(xiàn)以及高通量測序技術(shù)的指數(shù)式發(fā)展，促使環(huán)境微生物學(xué)進入一個新的時代，即更少地注意生物的獨特性而更多地聚焦于它們之間在機制和過程中的聯(lián)系。近年來微生Mixedteaching;Agriculturalenvironment;Onlineandoffline物組技術(shù)被列為“能重塑未來的十大新興技術(shù)”之一，在人類健康，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境修復(fù)等領(lǐng)域已經(jīng)產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益，環(huán)境微生物學(xué)是高等院校環(huán)境科學(xué)與工程專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它主要以微生物學(xué)本學(xué)科的理論與技術(shù)為基礎(chǔ)，研究有關(guān)環(huán)境現(xiàn)象、環(huán)境質(zhì)量及環(huán)境問題。碩士生培養(yǎng)階段課程的培養(yǎng)目標(biāo)為：幫助學(xué)生掌握環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域中的基本微生物學(xué)原理，了解微生物技術(shù)在環(huán)境修復(fù)中的作用及相關(guān)技術(shù)，為畢業(yè)后在環(huán)境保護、環(huán)境治理等工作實踐中不斷提高業(yè)務(wù)能力奠定必要的基礎(chǔ)。環(huán)境微生物學(xué)作為交叉學(xué)科，知識結(jié)構(gòu)復(fù)雜、涉及面廣、實踐性強、知識更新快，增加了授課難度?；谵r(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境與工程專業(yè)的學(xué)科特點，存在專業(yè)方向多，更偏向農(nóng)業(yè)環(huán)境問題；教學(xué)設(shè)計針對性不強，課堂效果不理想；生源復(fù)雜，跨專業(yè)學(xué)生較多，基礎(chǔ)參差不齊等特點。如何選取與研究生方向更契合的教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合最佳的教學(xué)模式，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，是當(dāng)前研究生教學(xué)中十分重要的實際問題。一、課程建設(shè)的基礎(chǔ)及設(shè)想結(jié)合當(dāng)前研究生教育中“以人為本”的教學(xué)理念，促進研究生成長成才是研究生教育的終極目標(biāo)。美國的頂峰課程計劃注重對學(xué)生五個方面的培訓(xùn)：（1）自主學(xué)習(xí)；（2）同情心的傾聽能力；（3）情感體驗學(xué)習(xí)；（4）合作學(xué)習(xí)和自我表露；（5）關(guān)于個人職業(yè)發(fā)展的寫作，重點提高學(xué)生的批判思維、合作能力、獲取媒體資源能力、社交主動性等。McKinney和Busher的調(diào)查結(jié)果表明，大多數(shù)以研究為基礎(chǔ)的頂峰課程重點關(guān)注學(xué)生在調(diào)研、寫作論文、演示技巧和學(xué)習(xí)總結(jié)等能力的培養(yǎng)。這些教學(xué)理念對我們研究生課程的設(shè)計和組織方式選擇具有重要的指導(dǎo)意義。因此在環(huán)境微生物學(xué)的教學(xué)改革實踐中，我們的核心思想是加強研究生在有效交流、批判性思維、獨立性等方面的培養(yǎng)。為了達(dá)到這一目標(biāo)，區(qū)別于傳統(tǒng)課堂相對單一的教學(xué)模式，本課程教學(xué)的設(shè)計中注重培養(yǎng)學(xué)生的自主意識，充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢，探索適合研究生學(xué)習(xí)的線上線下混合教學(xué)模式，培養(yǎng)研究生基于互聯(lián)網(wǎng)的自主學(xué)習(xí)能力，以期最大限度地激發(fā)研究生的潛能，不斷提升人才培養(yǎng)質(zhì)量。當(dāng)前針對碩士研究生的教學(xué)模式通常采用以課堂講授為主、討論為輔的方式。但由于教學(xué)人數(shù)相對較多（30人以上），教學(xué)時間有限，教學(xué)內(nèi)容較多，學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊（具有農(nóng)學(xué)、工學(xué)或理學(xué)背景的學(xué)生），教學(xué)內(nèi)容的選擇和教學(xué)互動環(huán)節(jié)安排受到較大限制。線上線下混合式教學(xué)模式能夠最大限度地解決以上問題，有利于加強師生之間的溝通和交流，提升教學(xué)效果。基于已經(jīng)具有的課程體系和教學(xué)條件，本次課程改革依托中國農(nóng)業(yè)大學(xué)研究生院網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)空間平臺及優(yōu)慕課平臺，通過補充和強化文獻閱讀與討論、Seminar報告和視頻資料等教學(xué)形式，有效解決教學(xué)內(nèi)容針對性不強、課時不足、課堂交流少等問題，培養(yǎng)研究生獨立與合作相結(jié)合的學(xué)習(xí)能力，提升批判性思維和創(chuàng)新思維的水平。課上課下教學(xué)平臺的結(jié)合，也有利于教師根據(jù)學(xué)生專業(yè)需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，加強和同學(xué)間的交流互動，客觀評估教學(xué)效果平臺的學(xué)習(xí)過程數(shù)據(jù)還可用來分析學(xué)生的學(xué)習(xí)路徑以及其學(xué)習(xí)社交網(wǎng)絡(luò)，評測、考查學(xué)生學(xué)習(xí)過程，并據(jù)此形成更為科學(xué)有效的教學(xué)設(shè)計。具體實施過程中，借鑒國內(nèi)外教育改革的經(jīng)驗，重點提高課程內(nèi)容的針對性，提升學(xué)生參與過程中的成就感和責(zé)任感。美國國家發(fā)展性教育協(xié)會指出：“發(fā)展性教育”是在成人學(xué)習(xí)和發(fā)展的基本原理指導(dǎo)下，將學(xué)術(shù)課程與輔助性教學(xué)結(jié)合起來的一種教育模式。線上平臺的加入，使教學(xué)可以面向所有學(xué)術(shù)基礎(chǔ)不同的學(xué)生，增加了師生及學(xué)生間的交流機會，最大限度地保障公平公正地對待每一個學(xué)生。如文獻閱讀與討論，要求所有學(xué)生閱讀國內(nèi)外的最新研究進展，并撰寫閱讀報告，培養(yǎng)學(xué)生獨立學(xué)習(xí)、批判思維、問題解決能力，提高學(xué)生數(shù)據(jù)分析、科技寫作方面的能力，為研究生論文的順利開展奠定基礎(chǔ)。Seminar報告實踐中，按照學(xué)生的專業(yè)興趣選擇主題，分組進行專題討論，要求學(xué)生將自身看作是一個專業(yè)研究者，培養(yǎng)學(xué)生科研協(xié)作，成果展現(xiàn)方面的能力。多媒體和網(wǎng)絡(luò)手段的使用，有利于提升學(xué)生在課程中的參與度，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。二、 課程內(nèi)容設(shè)計根據(jù)農(nóng)業(yè)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程的學(xué)科特點，結(jié)合當(dāng)下學(xué)生的知識背景，合理設(shè)置課堂講授與專題討論內(nèi)容，并吸取國內(nèi)外的最新進展更新和拓展教學(xué)內(nèi)容。課程內(nèi)容以“微生物新理論和新方法在農(nóng)業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用”為核心，重點介紹微生物與農(nóng)業(yè)環(huán)境，微生物與元素循環(huán)過程及其作用機制，微生物與固體廢棄物處理，微生物與土壤污染修復(fù)，微生物與水體污染控制等。每年還根據(jù)學(xué)生的專業(yè)背景和熱點問題對講授內(nèi)容進行適當(dāng)調(diào)整。具體來看，課程內(nèi)容體系包括五部分內(nèi)容，即概論、環(huán)境微生物研究方法、微生物環(huán)境、微生物與物質(zhì)循環(huán)和應(yīng)用環(huán)境微生物學(xué)。概論重點介紹環(huán)境微生物學(xué)研究內(nèi)容、發(fā)展歷程以及基礎(chǔ)微生物學(xué)回顧，通過復(fù)習(xí)基礎(chǔ)微生物的分類、結(jié)構(gòu)、多樣性和功能以及起源與進化等內(nèi)容，幫助學(xué)生承上啟下，進一步明確環(huán)境微生物的研究重點。環(huán)境微生物研究方法部分重點介紹微生物研究方法發(fā)展，以及當(dāng)前常用的新技術(shù)和新方法，如質(zhì)譜與光譜技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)等。微生物環(huán)境部分介紹微生物在自然及人為環(huán)境中的分布，重點關(guān)注環(huán)境變化對微生物的影響。微生物與物質(zhì)循環(huán)介紹碳、氮、磷、硫等元素循環(huán)途徑，重點關(guān)注元素循環(huán)過程及其作用機制。應(yīng)用環(huán)境微生物學(xué)重點介紹有機廢棄物的生物轉(zhuǎn)化，土壤重金屬的微生物轉(zhuǎn)化與污染修復(fù)、廢水的生物處理等。除課堂講授內(nèi)容之外，通過Seminar討論、文獻報告、專家報告和視頻分享等方式拓展教學(xué)內(nèi)容。以Seminar討論為例，結(jié)合研究生的課題內(nèi)容，設(shè)置微生物與固體廢棄物處理，微生物與有機污染物修復(fù)，微生物與重金屬修復(fù)，微生物與全球變化，微生物與水體污染控制等專題方向，分組準(zhǔn)備seminar報告，進行課堂展示，并作為過程評價依據(jù)。文獻閱讀通常對應(yīng)課上的五部分主題內(nèi)容進行，老師根據(jù)課上內(nèi)容給學(xué)生分享最新研究進展文獻，要求學(xué)生撰寫閱讀報告，作為課上內(nèi)容的鞏固和拓展。專家報告和視頻材料通常是本領(lǐng)域的國內(nèi)外專家的學(xué)術(shù)報告分享，給予學(xué)生以思路啟發(fā)和思維拓展。聆聽這種講座，有助于研究生了解最新的科研成果，領(lǐng)略本領(lǐng)域?qū)＜业膫€人魅力和學(xué)術(shù)精神，對于提高學(xué)生的科研興趣、拓寬視野具有很大的幫助。三、 課程組織式課程組織利用線上和線下平臺，分別在課前，課中和課后進行。第一次課前，通過研究生教育在線綜合平臺和學(xué)生交流群等發(fā)布問卷，了解學(xué)生基礎(chǔ)知識背景和專業(yè)方向，以便于適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容；學(xué)生針對課程的有關(guān)問題在平臺留言，老師及時答疑解惑。第二次課開始,課前重點發(fā)布課前預(yù)習(xí)內(nèi)容，提前3-5天將課堂講授內(nèi)容的相關(guān)資料、PPT、文獻等上傳至研究生網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺；并發(fā)布對上次課文獻閱讀的評論和建議。課中，通過課堂提問、課堂小測等形式檢查學(xué)生預(yù)習(xí)情況，根據(jù)學(xué)生反饋有針對性地設(shè)計課程內(nèi)容，對學(xué)生提出的問題進行重點講解。老師布置文獻閱讀任務(wù)，并對上一次的文獻閱讀和Seminar報告進行點評，提出問題和建議，鼓勵所有學(xué)生參與課堂討論。課后，學(xué)生可在線上平臺反饋教學(xué)內(nèi)容相關(guān)問題，老師給以解答；老師補充部分拓展內(nèi)容供學(xué)生自主學(xué)習(xí)，如文獻閱讀或視頻資料分享。另外，通過線上平臺分享環(huán)境微生物相關(guān)的學(xué)術(shù)報告信息。四、課程的考核評價體系為了評估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，考查學(xué)生的綜合能力，保障課程總體實施過程的良性循環(huán)，教學(xué)團隊建立了本課程的考核評價體系。1.課程的評價標(biāo)準(zhǔn)分別針對學(xué)生的理論學(xué)習(xí)能力、實踐能力、創(chuàng)新能力，建立明確的考查標(biāo)準(zhǔn)，從而減少評分的主觀性。2.采用過程性評價。通過學(xué)生的課堂表現(xiàn)、課上Seminar報告、課程論文（文獻閱讀）、線上平臺互動等環(huán)節(jié)，對學(xué)生的表現(xiàn)給予評價和反饋，及時發(fā)現(xiàn)問題并給予指導(dǎo)意見。3.多元化的評價主體?？紤]到單一的評價主體不能客觀全面地反映學(xué)生表現(xiàn)，在評價和反饋環(huán)節(jié)加入了學(xué)生互評、專家建議等方式，在此基礎(chǔ)上由教學(xué)團隊統(tǒng)一形成課程的總結(jié)性評價。根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，課程結(jié)束時給出綜合分?jǐn)?shù)等級，包括平時成績（到課情況、隨堂問答）、學(xué)生Seminar報告（以團隊考評，從準(zhǔn)備內(nèi)容、展示效果和講