環(huán)境工程微生物學實驗教學改革

孔芳1，薛正蓮，楊超英，魏明，錢森和，葉生梅

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環(huán)境工程微生物學實驗教學改革

孔芳1，薛正蓮，楊超英，魏明，錢森和，葉生梅

（安徽工程大學 生物與化學工程學院，安徽 蕪湖 241000）

根據(jù)安徽工程大學環(huán)境工程專業(yè)以培養(yǎng)自主創(chuàng)新與綜合素質(zhì)人才的定位，從對環(huán)境微生物實驗的認識，重視實驗課程的建設(shè)，精心設(shè)計實驗項目，優(yōu)化實驗教學內(nèi)容，建立校內(nèi)與校外實習基地，完善考核方式與評價方法等方面介紹了環(huán)境微生物學實驗課程體系的教改思路、目標以及具體的教改措施，為提高實驗教學質(zhì)量和培養(yǎng)學生綜合能力進行了實踐性的嘗試．

環(huán)境工程微生物學；實驗教學；教學改革

環(huán)境工程微生物學實驗作為實現(xiàn)培養(yǎng)環(huán)境工程類工科人才的實踐性教學環(huán)節(jié)，對于培養(yǎng)學生運用課堂中所學的微生物知識進行技術(shù)分析，解決實際環(huán)境問題的能力以及開發(fā)學生的創(chuàng)造力至關(guān)重要[1-4]．但由于實驗學時的限制，實驗內(nèi)容的單調(diào)性，實驗操作時間的緊湊性，使得學生無法真正體會實驗的意義，更談不上將所學微生物基礎(chǔ)知識運用到環(huán)境污染的控制中去．因此，有必要對現(xiàn)在的實驗教學進行思考和探索，并借鑒兄弟院校優(yōu)秀的教改經(jīng)驗，嘗試對環(huán)境微生物學實驗教學進行改革，希望能提高實驗教學質(zhì)量，引導(dǎo)學生發(fā)揮主動性與創(chuàng)新性，以更好地提高學生的專業(yè)素質(zhì)和綜合能力．

1加強對環(huán)境工程微生物實驗的認識

將環(huán)境微生物學理論教學內(nèi)容和實驗教學環(huán)節(jié)有機結(jié)合，合理協(xié)調(diào)理論講授與實驗技能的訓(xùn)練[5-6]．認識到高等院校的微生物實驗是以教學形式提高環(huán)境工程專業(yè)學生綜合素質(zhì)、科研創(chuàng)新能力以及儲備專業(yè)技術(shù)后備力量的重要途徑．許多工程類院校很重視環(huán)境工程微生物實驗教學，特別是從事環(huán)境微生物學的科研工作者將其承擔的科研課題項目與實驗教學相結(jié)合，將研究成果發(fā)表論文并申報專利，再將專利轉(zhuǎn)化為新的實驗形成良性循環(huán)．同時環(huán)境工程微生物實驗是培養(yǎng)學生形成良好科學習慣的重要途徑，它起著多方面的作用——掌握實驗技能，培養(yǎng)觀察能力；增強學生自主能力，啟迪創(chuàng)新思維；提高學生興趣，學會科學實驗方法，這樣培養(yǎng)出的學生具備較強工程實踐能力，也是培養(yǎng)深基礎(chǔ)、寬口徑、適應(yīng)性強的高素質(zhì)綜合性人才的關(guān)鍵所在[7]．

2重視實驗課程建設(shè)，精心設(shè)計實驗項目

2.1修訂理論教學與調(diào)整實驗教學內(nèi)容

為了更好地完成應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方案，應(yīng)對理論課和實驗課的教學計劃與大綱進行重新修訂，重新組織實驗教學內(nèi)容，刪減理論課時（由60學時刪減到40學時），增添實驗課時（由15學時增加到30學時），同時要適當?shù)販p少驗證性實驗，增設(shè)綜合性與設(shè)計性實驗．

在理論教學內(nèi)容上，以周群英主編的《環(huán)境工程微生物學》[8]為教材，同時補充了工業(yè)微生物學（發(fā)酵食品、能源開發(fā)沼氣發(fā)酵、采油和產(chǎn)氫發(fā)酵等）和農(nóng)業(yè)微生物等內(nèi)容．因此，既要考慮在有限的學時內(nèi)按照大綱必須完成的理論教學，還要拓展一些較有深度的相關(guān)知識，豐富教學內(nèi)容．這樣既提高了學生的學習興趣，又拓寬了學生的知識面，增強了科學研究意識．

由于增加了實驗課時，所以對原實驗教材中的內(nèi)容要相應(yīng)調(diào)整，既要完成微生物學基礎(chǔ)操作實驗，又要體現(xiàn)環(huán)境工程微生物學專業(yè)特色，提供足夠的學時讓學生自行設(shè)計與本專業(yè)相關(guān)的綜合性實驗．這樣一方面可以加深學生對理論知識的理解與掌握，同時也可以調(diào)動他們的積極性與主動性．學生通過綜合實驗設(shè)計，提高觀察分析問題和解決問題的能力，這樣才能提高實驗課的教學質(zhì)量．

2.2創(chuàng)新組合與優(yōu)化實驗內(nèi)容

由于微生物學實驗課時有限，因此可以嘗試將基本實驗教學內(nèi)容有機巧妙地整合起來，實現(xiàn)實驗內(nèi)容多樣化與深度化．如桶裝飲用水的細菌總數(shù)及大腸桿菌群的測定，污水處理廠活性污泥中微生物分離與篩選，耐受與降解甲醛、苯胺類微生物的誘變選育，微生物降解法處理有機污染物的研究等．實驗分為5~6人一組，每組學生可以根據(jù)自己的興趣選擇題目開展實驗，選擇不同題目的學生在實驗過程中可以相互探討交流，這樣在有限時間內(nèi)獲得的信息更多更廣[9]．

2.3建立校內(nèi)與校外實習基地，拓展實驗內(nèi)容

結(jié)合學校教學資源，建立環(huán)境工程專業(yè)的校內(nèi)實驗基地，這樣可為學生提供實習環(huán)境和實訓(xùn)崗位．如配備一套污水及廢氣處理裝置，環(huán)境監(jiān)測儀器，大氣采樣機，或按比例縮小建造沉淀池，小型厭氧消化池，氨氮測定儀等．結(jié)合實驗室資源，模擬監(jiān)測污染物排放水平及控制技術(shù)評估，工業(yè)固體廢棄物處理與資源化利用方法，這樣為學生提供較多的校內(nèi)實踐機會．

關(guān)于校外基地，提前聯(lián)系好蕪湖城市污水處理廠等相關(guān)企業(yè)，組織學生實地參觀，帶領(lǐng)學生在污廢水處理現(xiàn)場感受微生物真正的作用．工程師的現(xiàn)場講解相比教師的課堂教學而言可以達到事半功倍的效果，他們會針對實際產(chǎn)業(yè)化過程中遇到的重點問題對學生進行闡述，讓學生了解活性污泥、厭氧/好氧生物組合處理污廢水的流程．在工程師帶領(lǐng)下進入其微生物實驗室，觀察從不同樣品中分離出的多種不同類型的微生物．學生可以結(jié)合課堂所學，加深對書本知識的感性認識，對微生物在環(huán)境保護中的應(yīng)用和發(fā)展有更全面、更深入的了解．

3完善考核方式與評價方法

傳統(tǒng)微生物學實驗課考核不關(guān)注學生的實驗具體操作過程，只注重實驗報告上的實驗結(jié)果，而新的考核評價體系更加注重學生的動手能力、自主創(chuàng)新和綜合運用知識的能力，注重學生分析問題、解決問題的能力．因此，新的考核方式與評價方法是將實驗成績與實驗操作過程管理緊密結(jié)合起來．實驗成績由平時成績和期末考試成績兩部分組成，其中平時成績占40%，包括撰寫實驗預(yù)習報告、規(guī)范的實驗操作、整理實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)果討論等方面，按照一定比例打分統(tǒng)計．期末考試成績占60%，包含理論知識和實驗基本操作技能考試，其中理論部分主要考查學生對實驗理論知識的掌握程度，而實驗操作技能考試則采用隨機抽題的方式，給定時間完成實驗操作，實驗教師根據(jù)實驗操作動手能力和實驗報告情況當場打分．

4結(jié)論

環(huán)境工程微生物實驗教學是高校教學工作的重要組成部分，使學生所學理論知識緊密聯(lián)系實際，提高學生的專業(yè)技能與綜合能力．同時實驗室是完成科研成果、培育科研人才的重要地方，這就要求教師在知識與能力結(jié)構(gòu)上不斷更新，精心設(shè)計實驗項目，完善考核制度．通過不懈的探索實踐，使人才的培養(yǎng)更貼近社會的需求．

[1] 潘少兵，孫慧群．環(huán)境工程微生物學實驗教學內(nèi)容優(yōu)化研究[J]．中國微生態(tài)學雜志，2010，22（9）：841-842

[2] 邵繼海，魏祥東，周細紅，等．“質(zhì)量工程”背景下的環(huán)境工程微生物學實驗教學改革探索[J]．生物學雜志，2010，27（3）：106-108

[3] 銀玉容，史偉，施召才，等．環(huán)境工程專業(yè)綜合性設(shè)計性實驗的探索[J]．高校實驗室工作研究，2010，105（3）：22-23

[4] 鮑立寧，凌琪，王莉．“層次一體化”教學模式在《環(huán)境工程微生物學實驗》課程改革中的應(yīng)用[J]．生物學雜志，2013，30（4）：110-112

[5] 梁國斌，劉維平．“環(huán)境工程微生物學”教學模式的構(gòu)建與實踐[J]．江蘇技術(shù)師范學院學報，2011，17（2）：68-71

[6] 程翔，孫德智．“環(huán)境工程微生物學”課程教學的幾個重要問題[J]．中國林業(yè)教育，2013，31（1）：49-51

[7] 孔峰，程潔紅，劉維平．環(huán)境工程微生物學實驗教學的思考與探索[J]．實驗室科學，2011，14（2）：27-18

[8] 周群英，王士芬．環(huán)境工程微生物學[M]．3版．北京：高等教育出版社，2008

[9] 蘇國韶，張小飛，秦鋼年．綜合型與創(chuàng)新型實驗教學的改革與實踐[J]．高教論壇，2010（2）：58-60，88

作簡簡介：孔芳（1973-），女，湖北隨州人，副教授，博士，主要從事環(huán)境微生物學方面的研究．E-mail：kongf2003@126.com

Teaching reform of environmental microbiology experimental

KONG Fang，XUE Zheng-lian，YANG Chao-ying，WEI Ming，QIAN Sen-he，YE Sheng-mei

（School of Biological and Chemical Engineering，Anhui Polytechnic University，Wuhu 241000，China）

In order to improve students′ ability of making innovations and to cultivate the comprehensive abilities which can meet the demands of the orientation to the talent training of environmental engineering specialty of Anhui Polytechnic University，the reform was introduced the comprehension of environmental microorganism experiments.

Including attaching importance to the construction of experimental courses，meticulously designing the experimental events，on the experimental teaching contents，the practice bases inside and outside the school，improving assessment system and method．the reform ideas，target and the teaching reform methods of environmental microbiology experiment．Some practical attempts were also put into practice to improve quality of experiment teaching and students′ comprehensive capacities．

environmental engineering microorganism；experimental teaching；teaching reform

X17∶G642.0

A doi：10.3969/j.issn.1007-9831.2016.01.028

2015-10-16

安徽省教育廳教學研究項目（2013jyxm107）；安徽工程大學教學研究研目（2013jyxm09）；安徽省教育廳教學研究項目（2013jyxm104）