從優化實驗項目探索環境微生物學實驗向海洋轉型的教學改革

齊丹 占達東 盧徐節 王玉杰

摘要：在分析環境工程專業環境微生物學實驗教學存在問題的基礎上，從培養學生基本技能，滿足專業需要，激發學生學習興趣，適當引入海洋類實驗項目方面探索并優化了實驗項目。

關鍵詞：實驗項目;環境微生物學;實驗教學;改革

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2019）44-0132-03

在當前的環境工程領域，微生物技術發展迅速，在環境監測、廢棄物處理（廢水、廢固）、廢氣固定凈化、生態修復、環境工程中應用廣泛。[1，2]因而，《環境微生物學》逐漸成為環境工程課程中重要的專業課之一。環境微生物學是一門實踐性和應用性較強的學科。[3]環境微生物實驗課程是與理論教學相配套的重要實踐教學環節。通過實驗實踐教學，使學生鞏固加深對理論知識的領會，熟練掌握實驗基本操作技術，初步掌握微生物的基本研究方法，提高學生分析和解決實際問題的能力，激發創新思維和實踐能力，樹立嚴肅認真的科學研究態度，為其今后從事相關工作和科學研究打下堅實的基礎。

隨著海洋資源開發利用不斷發展，海洋污染問題逐漸引起全球重視。海洋環境微生物學研究對人類的生活、生產和社會發展必將產生巨大的影響。因此，海洋類高校的環境工程專業學生需要了解和掌握海洋微生物學實驗的基本研究方法和操作技術。[4]傳統的環境微生物實驗教學理念和內容必須適應變化，積極增加海洋微生物方面的知識。在現階段實驗教學改革探索中，基于實際情況，首先對實驗項目進行了更新優化，通過初步試用，收到了良好的效果。

一、存在的問題

以前本校的環境微生物實驗教學學時只有18學時，選擇的項目主要是微生物學基礎操作，既沒有突出環境工程學科特點，也沒有考慮到海洋微生物學相關內容，導致實驗教學內容與環境工程專業及海洋環境學科相關性低、教學效果欠佳。在實驗材料的選擇上也過于單一，比如說有很多實驗項目選取土壤細菌，當土壤細菌培養出現問題時，實驗就受到很大的限制。因此，改變環境微生物學實驗傳統教學存在的弊端，增加實驗學時，增添與環境工程、環境監測和海洋環境相關的實驗項目，組建新的實驗教學項目體系尤為重要。

二、實驗項目

經反復篩選，選定11個項目（見表1、表2）。其中驗證性實驗5個，均為必做項目;綜合性實驗6個，為選做項目。根據調整后，教學學時為24學時，驗證性實驗5個，占總實際教學項目的62.5%;綜合性實驗項目3個，占總實際教學項目的37.5%。

三、實驗項目的優化

1.以驗證性實驗教學為主，強調基本技能培養。環境微生物學實驗的開設必須以基本技能培養為主。我校學生在高中階段接觸微生物實驗的人數較少，微生物學實驗基礎較弱，因此在本科教學階段應以注重基礎的驗證性實驗教學為主。通過驗證性實驗的學習，著重培養學生基礎實驗技術，要求熟練掌握并吃透實驗原理，為以后進一步學習和研究打下堅實的基礎。在實驗項目上，通過基礎性實驗學習，使學生掌握四項微生物學基礎實驗技術：顯微技術、染色技術、無菌技術和純種分離與培養。[5]隨后，通過環境工程、環境監測及海洋微生物實驗項目的多次練習鞏固，提高學生對基本技術的熟練程度。

2.以綜合性實驗項目為輔，激發學習興趣，培養創新能力。在傳統教學體系中，微生物學實驗課側重對理論課中所涉及知識的驗證，這種傳統的教學方法具有非常顯著的優點，強調對基礎實驗技能的訓練和掌握，但忽略了實驗技術的實際應用性，降低了學生學習的興趣。而綜合性實驗的選題體現了實驗內容的綜合性和實驗方法的多元性[6]，是在掌握基礎實驗技能的前提下，材料或方法自選，結果未知，具有可激發學生自身興趣的優點，利于學生創新能力的培養。考慮到進入高等教育的學生大多因應試教育體系和“填鴨式”教學，主動學習的動力減退或消失。因此學生忽視基礎知識和技能的學習，一味強調教學的趣味性。而筆者認為要將學生培養成為合格的人才，這種枯燥、單調的基礎性教學及技能訓練不可減少，甚至要加強。在一定程度和范圍內，基礎訓練是無法被其他趣味性的教學所替代的。因此，具有趣味性的綜合性實驗只能適當增加，不能替代驗證性實驗訓練。

3.以滿足專業培養需要為目標，拓展實驗項目，涵蓋學科知識領域。我校環境工程專業學生的培養目標是應用型人才培養。《環境微生物學》不僅要求環境工程專業的學生從微生物學角度解決實際環境問題，同時存在著如何將經典微生物學知識和環境科學、環境工程、生態修復、自然資源保護、海洋環境等各學科交叉聯系的問題。

為滿足專業培養需求，選擇的實驗項目必須涉及經典微生物學、環境監測、環境工程和海洋微生物學的內容。因此，我們在經典微生物實驗的基礎上，增加了“富營養化水體中藻類的測定（顯微鏡直接計數法）”、“微生物細胞的固定化及其在廢水生物處理中的應用”、“海洋拮抗細菌的分離篩選”等項目。這些項目不僅包括了微生物基礎實驗技術，還涉及了環境微生物學和海洋微生物學，滿足了環境工程專業的微生物學實驗教學向海洋轉型的教學改革要求。

四、結語

綜上所述，通過對環境微生物實驗項目進行改革，構建了一套體現海洋類高校教學特色的微生物學—環境工程學—海洋環境學立體化實驗教學項目體系，該體系順應海洋類院校培養環境工程及海洋環境治理人才的需要，達到了既培養學生基本技能的目標，又較全面地涵蓋了學科知識領域，同時激發了學生的學習興趣，具有很好的教學應用前景。

參考文獻：

[1]邱立偉，邵永康，王春根.微生物在環境工程中的應用研究[J].輕工科技，2017，33（12）：93-94.

[2]鄧潔，吳家權.富營養化水體微生物生態修復技術探析[J].再生資源與循環經濟，2017，10（05）：36-38.

[3]劉暢.環境微生物學教學改革探討[J].科技風，2017，（11）：29-30.

[4]楊金龍，許丹，呂利群.海洋類高校海洋微生物學實驗教學的改革探索[J].安徽農業科學，2015，43（08）：360-361.

[5]洪龍.北京大學微生物學實驗課模塊化教學的探索[J].微生物學通報，2014，41（04）：744-747.

[6]胡旭，徐慧婷，陳曉飛，等.綜合性微生物實驗對學生能力培養的教學實踐和思考[J].教育教學論壇，2018，（07）：275-276.