環境工程微生物學實驗教學的探討

張長平　劉曉寧　邵　青　黃　超

摘 要:環境工程微生物學實驗作為環境工程專業的一門重要基礎課，作者在多年來的教學中深刻體會到嚴格遵守實驗操作規程，養成良好的科研及實驗習慣的重要性，并嘗試采用開放教學和靈活的考核方法，充分調動學生的積極性，強化實驗效果，收到了良好的教學效果。

關鍵詞:環境工程微生物學實驗 實驗教學教學模式

環境工程微生物學是環境工程專業重要的專業基礎課，而環境工程微生物學實驗是環境工程微生物學理論知識的實驗技能培養課，二者相輔相承。目前，環境工程微生物學實驗教學還存在很多不足，如缺乏專業特點等。因此，為了達到較好的實驗教學效果，教學內容安排及教學模式必須要具有環境工程專業的特色，符合教學規律。

一、實驗內容的選擇及安排

環境工程微生物學是微生物學的一個分支，具有突出的專業特點，實驗內容的選擇要做到既能培養學生微生物學的基本操作技能，又要兼顧微生物在環境工程實踐中應用。例如，培養基的制備、器皿及培養基的滅菌、顯微鏡的操作、微生物的染色及觀察、微生物的培養及分離等實驗內容是必不可少的，這些都是微生物實驗最基本的操作，學生必須要扎實掌握，但在實驗微生物種類的選擇上要照顧到環境工程中的重要微生物，比如普通生物學中較少涉及而環境工程微生物中比較重要的藻類、原生動物和微型后生動物等。另一方面，實驗內容中要有環境工程微生物應用技術，例如細菌總數的測定、水中大腸菌群數的測定、菌膠團的觀察及活性鑒定、活性污泥的培養及馴化等。

實驗進度的安排盡量要和理論教學同步。微生物學主要是給學生介紹自然界中客觀存在的微生物的形態、結構及生理，依靠邏輯推理的知識較少，實驗能給學生非常直觀的感受，視野中真實的圖形和現象是對課堂講解知識最好的詮釋。另外，微生物實驗又具有自身的特點，即幾個實驗間的內容具有連續性，比如培養基的制備、微生物的培養、微生物的染色及觀察，雖然可以分割成獨立的實驗，但又完全可以作為一個完整的大實驗，但至少要連續幾天才能完成，因此需要安排好學生的實驗時間。

另外，在實驗教材的選擇上要便于學生學習，又要和實驗教學內容相呼應。目前獨立的環境工程微生物學實驗教材比較少，已有多個版本教材把實驗部分放在理論教材的后面，但內容不是非常詳盡，學生需要參考更為詳盡的教材才能全面地理解掌握。微生物學實驗教材版本雖然較多，但有關環境工程應用技術方面的內容又較少。因此，教師必須采取較好的教學方式加以彌補。

二、嚴格遵守實驗操作規程，養成良好的科研及實驗習慣

實驗過程中一定要嚴守實驗操作規程，加強對學生科學實驗習慣的培養。首先，微生物實驗的實驗對象—微生物本身對環境可以造成生物污染，有些還是致病菌，因此要求學生在實驗結束時必須要對丟棄的培養物進行滅菌，在實驗過程中，對取菌后的接種針和接種環要嚴格按照實驗規程及時滅菌，不能隨意亂放，以免造成環境污染。其次，在實驗過程中要強化無菌操作的意識。在環境治理過程中，如廢水的治理過程，微生物應用的形式多為雜菌形式，往往無菌操作會被環境工程的學生忽視。因此更應該強調無菌操作的重要性。為了保證實驗結果的精確性，嚴守無菌操作實驗規程是必需的。再有，實驗設備的操作要嚴守實驗規程，確保實驗室安全。如高壓蒸汽滅菌，目前，學生實驗室中的許多高壓蒸汽滅菌鍋沒有自動保壓裝置，只能依靠人工調節，多采用臨時關掉電源或保持排氣閥小幅度的開啟，無論哪種操作方式，時刻都需要人員看守。在實驗過程中，有的學生為了盡快結束實驗，保壓前冷空氣的排除不徹底，保壓結束后為了縮短冷卻等待時間，帶壓情況下大幅度打開排氣閥，這些操作不僅會帶來實驗失敗，而且往往會造成實驗事故。

三、充分調動學生的積極性，強化實驗效果

為了保證實驗效果，教師必須嚴格督促學生認真完成課程學習的各個環節。學生必須要對實驗內容進行課前預習，明確實驗步驟。微生物實驗準備是比較煩瑣的，而對于將來要獨立工作的學生來說也是很重要的環節，因此，利用學生課余時間，對學生進行分組輪流進行實驗準備，確實強化了學生對實驗整體的理解，而且也得到了學生很好的反饋。在實驗過程中，為了強化實驗效果，需要對典型的好的實驗結果，如染色結果、形態觀察結果等利用顯微鏡圖像采集設備進行采集并集中展示，也起到了鞭策后進的目的，充分調動了學生的實驗積極性。

四、開放教學，滿足學生的求知欲望

在目前學生就業不樂觀的現實面前，很多學生選擇用更多的知識和技能武裝自己，以增強自身的競爭力。實驗課程要給他們提供充分的發揮空間。我系環境工程微生物實驗室抽出固定的時間，對學生開放，學生可任意選做開放實驗，也可對以前做過的實驗加以進一步的驗證。學生如有特殊要求的，可提前提出，實驗室可根據自身條件為學生提供一切條件。這個環節不僅激發了學生對課程的興趣，有利于培養學生的主動性和創造性，提高了學生的自主實驗能力，同時也進一步豐富并充實了本課程的實驗內容。

五、采取靈活的考核方法，接受反饋，積極改進課程

在不同的壓力下學生獲得的知識是不同的，因此實驗教學同樣要給學生一定的壓力。適當的考核形式會給學生一定的壓力，更是對學生實驗技能的深化。很多實驗課程成績的最后評定主要依據實驗報告。我院環境工程微生物學實驗的考核則采用了多種形式相結合，主要包括三種，其中實驗報告的內容和質量占60%，實驗技能現場操作考核占30%，平時實驗操作技能及規范性占10%。其中，實驗技能現場考核采用抽簽方式，學生根據抽到的結果進行現場操作，從而給出該部分的成績，該環節也使學生在平時實驗過程中，對每個操作環節都給與了充分的重視，強化了實驗效果。另外，對于在開放教學環節中自主實驗內容新穎、具有創新性的學生給予充分肯定，可適當提高評定等級。

接受學生的反饋是促進課程建設很重要的一個途徑。我系建立了環境工程微生物學及實驗課程的公共郵箱，學生可以不記名發表意見和提出建議，以加強師生之間的溝通，同時也對教師的教學工作起到了監督和促進作用，得到了大家的肯定。

六、結束語

環境工程微生物學實驗的課程建設還有較遠的路要走，在課程的教學模式上應該多采用現代化輔助教學手段，Harry Brenton等人在解剖學教學中采用多媒體和計算機三維模型，建立網絡課件等，不僅收到了良好的教學效果，而且也籍此建立起了同行之間交流的橋梁，這一點很值得借鑒。在教學內容上更要適應學科發展的節奏，不斷更新，精益求精。實驗教學就是要讓學生成為知識的主宰者和應用者，給予他們把理論知識應用于實踐的技能，從而實現知識的工程化、產業化。

參考文獻：

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