觀察活性污泥生物相的理實一體化教學設計

楊德菊 朱崇梅

摘 要：理實一體化教學是由專業課程教師同時擔任專業理論和實驗技能的教學，是將教學設備和實驗設備放置于同一教室，把專業理論課程和實踐性教學環節分解再整合，并同時進行的教學方式。本文通過觀察活性污泥生物相的理實一體化教學，將理論教學和實踐教學緊密結合在一起，學生在教學過程中不僅只是聽課，還參與到實踐教學的過程中，更容易實現理論知識向操作技能的轉化，從而使學生產生濃厚的學習興趣，提高實驗操作能力，增強自信心。

關鍵詞：理實一體化教學設計活性污泥生物相

一、理實一體化教學的內涵及特點

理實一體化教學是由專業課程教師同時擔任專業理論和技能的教學，是將教學設備和實驗設備放置于同一教室，把專業理論課程和實踐性教學環節分解再整合，并同時進行的教學方式。理實一體化教學是職業教育教學中一種具有創新性的教學方式，是理論與實踐的一體化、綜合化、系統化的教學。這種教學方式突破了理論與實踐相脫節的現象，充分發揮教師的主導和引導作用。

理實一體化教學將理論教學和實踐教學緊密結合在一起，學生在教學過程中不僅只是聽課，還參與到實踐教學的過程中，更容易實現理論知識向技能的轉化。教學過程中，課堂直接轉變成實踐基地，從而使學生產生濃厚的學習興趣，提高實驗操作能力，增強自信心。

二、活性污泥生物相觀察理實一體化教學背景及意義分析

在高職院校大二上學期臨近期末時環境工程專業的學生有一次到污水處理廠進行專業實習的機會。這個時候《環境微生物學》即將結課，《水質分析與檢測》和《水污染控制工程》已經學習一半。學生已經掌握如何清洗污水取樣瓶，如何取污水水樣和保存水樣的知識；已經掌握有關細菌，真菌，原生動物和后生動物的形態，特征及生活習性的知識；已經了解什么是活性污泥及它在污水處理中的作用。在實習時帶隊老師指導學生從污水處理廠取來正在運行中的氧化溝中的富含活性污泥的水樣，在理實一體化教室進行活性污泥生物相觀察的理論與實踐教學相結合的教學活動，促使學生掌握顯微鏡下觀察生物樣本的基本操作，鞏固掌握活性污泥群體中存在的各種微生物及其形態，為大二下學期繼續學習專業課打下基礎。

通過本次理實一體化教學，學生不僅僅提高學習興趣，還可以：鞏固污水取樣瓶的清洗，污水取樣和水樣保存的操作；觀察活性污泥菌落中的微生物種類，鞏固微生物課程中有關細菌，真菌，原生動物和后生動物的形態，特征及生活習性的知識；練習活性污泥取樣和顯微鏡下相關樣本的觀察；進一步了解各種微生物可以在適宜的條件下降解有機物，并可以作污水處理的指示生物，為以后學習污水處理的活性污泥法打下基礎。

三、觀察活性污泥生物相理實一體化教學過程設計

（一）準備工作

1.本次課的預備知識（課前布置給學生，要求他們認真復習）

1）污水取樣瓶的清洗方法（水質檢測與分析）。

2）污水取樣的基本操作和瞬時水樣的保存方法及保存時間（水質監測與分析）。

3）活性污泥中微生物種類及各種微生物的形態特征（環境微生物學和水污染控制工程）。

2.污水處理廠實習前的準備工作

1）學生分組：根據學生人數結合污水廠實習情況和理實一體化教室大小將學生分為6組，每組5人。

2）每組學生發一個150ml的污水取樣瓶，要求學生按照要求洗滌并控干水分，備用。

（二）水樣采集及保存

實習的當天上午學生和兩名專業課老師一同到污水處理廠，在參觀氧化溝時，在污水處理廠工程師的指導下，按照污水取樣的基本操作，每組學生取得一份富含活性污泥的污水水樣。

中午返校后，按照老師的要求每組的水樣先放到實驗室的冰箱中低溫冷藏保存（水樣在當天下午上課時使用，保存時間符合嚴重污染水樣不超過12小時的要求）。

（三）理實一體化教學

1.課前準備工作

1）學生分組（同當天上午的實習分組）。

2）檢查理實一體化教室多媒體設施是否可以正常使用。

3）每個小組配備一臺顯微鏡，一瓶采好的污水水樣，載玻片和蓋玻片，一個滴管。

2.授課

1）復習以前在微生物課程中學習過的有關微生物分類的相關知識。活性污泥中常見的微生物類群有：細菌、真菌、原生動物和后生動物。復習要點：各種微生物的生活習性、形態和代表性微生物。

2）結合水污染控制工程，復習活性污泥的相關知識。活性污泥是污水好氧生物處理過程中分解有機物的微生物菌群，根據所取瞬時水樣中的活性污泥的種類可以判斷出污水的處理程度。

3）明確本次課的目的：污水樣本制作的操作過程；顯微鏡下觀察污水樣本的微生物相；根據所學知識判斷污水水樣的處理程度。

4）講解污水樣本的制作：（在此之前，學生進行過其它樣本的制作，原本這部分不屬于新知識，但是學生基礎薄弱，所學知識不扎實，本次作為新內容講解。）準備好干凈的載玻片和蓋玻片后，把污水水樣搖勻，打開瓶塞，用滴管吸取污水水樣并滴至載玻片，滴一滴即可。蓋上蓋玻片，載玻片和蓋玻片之間不能有氣泡。

5）每組學生認真按老師講解的步驟用滴管從取樣瓶中去污水水樣，制作活性污泥樣本，并在顯微鏡下觀察，認真記錄觀察到的微生物的種類和形態，分析各類微生物在污水好氧生物處理中的作用，并判斷污水的處理程度，最后形成實驗報告。

（四）活性污泥樣本觀察分析

根據學生交上來說的實驗報告，大多數學生在顯微鏡下觀察到了鞭毛蟲和纖毛蟲，說明所取水樣的污水處理廠氧化溝污水好氧生物處理效果不錯，因為只有在污水處理水質較好的情況下水中才會出現諸如鞭毛蟲、纖毛蟲和肉足蟲這一類的原生動物。這個結果正好印證了

水污染控制工程中所講的理論知識，同時也可以加深學生對各種微生物形態的認知。

四、結語

通過這次理實一體化的教學實踐，充分說明理實一體化教學方式是科學的，可行的。在理實一體化教學過程中以老師為指導，學生為中心，使理論教學和實踐教學完美結合。這樣的教學方式可以激發高職院校學生的學習興趣和學習積極性，提高學生的綜合能力，提高職業教育的教學質量。

基金項目：河南省教育廳規劃項目；項目名稱：工作過程導向的環境微生物學課程開發和研究（項目號：ZJB15051）