環境微生物學實驗教學思考和改革初探

許小紅++朱紅力++劉宏

摘 要 針對目前在環境微生物學實驗教學過程中存在的問題，對環境微生物實驗教學改革進行探討，為培養學生綜合素質和創新能力等提供理論參考。

關鍵詞 環境微生物學；實驗教學；教學改革

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2017）02-0132-02

Study on Reform of Experimental Teaching of Environmental Microbiology//XU Xiaohong， ZHU Hongli， LIU Hong

Abstract Aiming at the problems existing in the process of experi-mental teaching， it discusses the reform of experimental teaching of Environmental Microbiology. The reform of experimental teaching is to cultivate students comprehensive quality and innovative ability.

Key words environmental microbiology； experimental teaching； education reform

1 前言

環境微生物學是江蘇大學環境工程和環保設備工程本科專業的專業基礎課，以微生物學為基礎，結合環境科學、環境工程等學科，是一門具有很強實踐性和應用性的綜合性課程[1]。為適應高校培養環境類應用型人才的需要，必須強化學生的實踐動手能力和創新能力[2]，而這些能力的培養需要在實驗教學中得到強化和提升[3-4]。

實驗在教學中的作用主要是通過實體實驗使學生增強自主學習能力，掌握基本實驗技能，提高綜合設計能力，學會科學實驗方法[5]。環境微生物實驗教學是環境微生物學課程的重要組成部分，體現了理論知識的實踐和應用，也是以教學形式培養學生良好的科學習慣的重要途徑[1]。針對江蘇大學目前環境微生物實驗教學中存在的主要問題進行思考，對環境微生物實驗教學的改革進行探討，更好地培養學生的實踐能力與創新精神。

2 環境微生物實驗教學中存在的問題

實驗內容陳舊，與實際應用脫節 江蘇大學自設立環境工程本科專業以來，環境微生物實驗內容總體上是以微生物基本操作為主，包括培養基的配制及滅菌，土壤微生物的培養、觀察和計數，實驗用模式微生物的觀察和測定，以及革蘭氏染色等。實驗教學內容較單一，與課堂教學內容未能有機結合，某項實驗內容與課堂教學中相應的理論知識沒有做到同步一致，使得實驗教學與課堂教學安排彼此孤立。

此外，實驗內容沒有與環境專業緊密聯系起來，體現不出環境微生物實驗的專業特色。學生僅通過這些常規微生物實驗內容，不能真正對微生物在污染物生物處理過程中的應用有深刻的體會和認識，也就激發不出對課程學習的熱情和積極性。

實驗教學方法傳統，手段不夠多元化 傳統的環境微生物實驗教學模式形式單一，教師進行實驗原理和步驟的講解、簡單的操作演示，在有限的實驗學時下實驗效果不理想。目前實驗室已擁有較完善的儀器設備，如多媒體、高速成像系統、顯微攝像等，但是真正用于本科實驗教學中的不多。此外，隨著科技和現代化技術的不斷發展，將實驗項目開發成虛擬仿真實驗，在高校中的應用越來越廣泛。

實驗成績考核模式固化，未突出學生的綜合能力 目前傳統實驗教學考核主要以實驗報告打分為最終考核成績，尤其是分組實驗，往往忽略了實驗過程中認真思考和進行實驗操作的學生，考核結果較片面，不能突出學生的綜合實踐能力。由于考核方式簡單，學生思想上不夠重視實驗課，缺乏實驗訓練的主動性和積極性，實驗教學效果大打折扣。因此，實驗教學嚴格的考核是正確引導和激發學生學習積極性，提高實驗教學質量的有效手段[1]。

3 環境微生物實驗教學改革

實驗教學內容體系的調整 環境微生物學課程的教學目標是使學生建立較深刻的微生物學觀點，掌握微生物學的基本理論和基礎知識，了解微生物的基本特性、生命活動規律，并將所學理論應用于環境保護和環境污染防治。因此，環境微生物學教學內容主要包括兩大部分：微生物學基礎知識和微生物學理論方法在環境工程領域中的應用。嘗試將實驗內容與課堂教學內容有機結合在一起，在微生物應用實驗中體現微生物基礎實驗。

根據課程教學目標和大綱的要求，在現有學時不變的情形下，調整實驗教學內容，編寫《環境微生物實驗指導書》，開設微生物學基本操作技能訓練（驗證性試驗），將常規的微生物實驗進行整合，同時更注重具有綜合性、設計性的實驗內容，具體通過體系完整的實驗教學內容來實現。如“水體中環境微生物檢測”“高效降解菌的分離和篩選”“生物處理系統中微生物類群培養與分離”等，包含了培養基的制作，微生物的觀察，菌種的篩選、培養、保藏，微生物的測定，以及菌種的馴化和水處理應用等基本實驗內容，這些實驗與教學內容緊密相連，體現了環境類專業的特點。學生可以根據自己的興趣選擇各實驗項目開展實驗，通過實驗過程中的信息交流和實驗操作，對相關理論知識有更深刻的認識和掌握。

實驗教學方法的改進

1）實驗教學媒介多元化。采用多媒體課件講授實驗原理、方法和步驟，配以豐富生動的微生物圖片、視頻等，有助于學生在實驗操作前在腦海中對所要進行的實驗內容有一清晰和直觀的認識。如土壤中微生物的觀察實驗，學生可以預先查看相關微生物圖片，在實驗過程中將實際觀察到的微生物與圖片中微生物進行對比，加深對微生物的認識。利用先進的顯微攝像系統，向全體學生直接展示微生物實時的形態和運動狀態等，讓學生直觀感受拍攝的微生物照片和影像，這種媒介多元化的實驗教學手段在實驗過程中發揮著極大的引導和激勵作用[6]。

此外，對于一些耗時冗長、步驟繁雜的實驗，聯合企業將這些項目開發成虛擬仿真實驗，通過虛擬仿真的形式使學生在計算機上即可實現實驗原理的學習和實驗操作，極大滿足實驗教學的需要。

2）實驗教學與科研實踐相結合。學校廣泛與企業合作，建立校外實驗基地，組織學生到城市污水處理廠參觀，帶領學生在廢水處理現場感受微生物真正的作用，再聯系自己所做的實驗去發現和解決問題，增加學生動手實踐的機會，加深對微生物的認識，了解微生物在實際生產中的應用。同時，學校為本科生參與科研提供許多平臺，鼓勵本科生參加科研項目，如申報大學生創新項目、科研立項等，從資料收集、實驗方案制訂，到實驗操作獲得實驗結果、達到研究目的，整個過程大大培養了學生獨立思考、應用理論知識解決實際問題的能力。因此，將基礎實驗和科研實驗相輔相成地結合在一起，可極大提高學生的實驗綜合能力，獲得良好的實驗效果。

3）實驗考核方式的改革。考核方法直接影響學生的學習態度和學習方法，選擇合理的考核方法非常重要[7]。實驗成績與實驗過程密不可分，因此，對于實驗成績考核，過程考核思想顯得尤為重要。嘗試采用平時成績（50%）、期末卷面成績（30%）和設計性實驗（20%）相結合的方式。其中平時成績主要包括預習報告、實驗操作和實驗報告等方面；期末考試主要通過閉卷形式考查學生對于實驗中涉及的基本理論知識和方法的掌握程度；同時增加設計性實驗，要求學生做到提前查找資料、設計實驗方案、確定實驗材料和步驟、實驗準備、實驗操作和提交實驗報告。通過這種考核方式，可以較全面地評價學生的實驗理論水平、實驗操作技能以及分析解決問題的綜合素質，打破傳統考核方式的片面性和局限性。

4 結語

綜上所述，從實驗內容、教學模式和考核方式方面著手，對傳統的環境微生物學實驗進行深化改革，構建環境微生物學實驗教學與技能新體系，在培養學生綜合素質和創新能力方面具有重要作用。將實驗技能培養和基礎理論教學并重實施，在課堂教學時結合實驗教學，對學生能力進行全面培養，提供相應的空間激發學生的創新精神，能夠激發學生學習主觀能動性，使學生的理論知識通過實驗技能訓練得以鞏固和應用，增強學生綜合應用所學知識去分析問題和解決問題的能力，提高教學質量，增強教學效果。■

參考文獻

[1]孔峰，程潔紅，劉維平.環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）：27-28.

[2]汪嶸，趙穎怡.微生物實驗教學中學生能力培養和科學素質教育[J].廣西民族大學學報：自然科學版，2002，9（2）：

228-229.

[3]張治國，鄭永紅，高良敏，等.環境工程專業實驗教學的改革與實踐[J].實驗技術與管理，2010，27（11）：186-189.

[4]劉慧龍，胡將軍，張根壽，等.水處理微生物學實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2004，23（2）：60-62.

[5]鄭永紅，張治國，宋曉梅.加強環境工程專業實驗教學培養學生的實踐能力[J].實驗室科學，2007（2）：58- 60.

[6]陳興都，楊成建，張愛寧，等.改革環境微生物實驗教學模式，培養學生綜合素質[J].中國教育技術裝備，

2011（24）：125-126.

[7]郝卓莉.基于工作過程的《環境微生物》課程體系改革初探[J].科技信息，2011（25）：252，290.