環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）

根據安徽工程大學環境工程專業以培養自主創新與綜合素質人才的定位，從對環境微生物實驗的認識，重視實驗課程的建設，精心設計實驗項目，優化實驗教學內容，建立校內與校外實習基地，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，為提高實驗教學質量和培養學生綜合能力進行了實踐性的嘗試．

環境工程微生物學；實驗教學；教學改革

環境工程微生物學實驗作為實現培養環境工程類工科人才的實踐性教學環節，對于培養學生運用課堂中所學的微生物知識進行技術分析，解決實際環境問題的能力以及開發學生的創造力至關重要[1-4]．但由于實驗學時的限制，實驗內容的單調性，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知識運用到環境污染的控制中去．因此，有必要對現在的實驗教學進行思考和探索，并借鑒兄弟院校優秀的教改經驗，嘗試對環境微生物學實驗教學進行改革，希望能提高實驗教學質量，引導學生發揮主動性與創新性，以更好地提高學生的專業素質和綜合能力．

1加強對環境工程微生物實驗的認識

將環境微生物學理論教學內容和實驗教學環節有機結合，合理協調理論講授與實驗技能的訓練[5-6]．認識到高等院校的微生物實驗是以教學形式提高環境工程專業學生綜合素質、科研創新能力以及儲備專業技術后備力量的重要途徑．許多工程類院校很重視環境工程微生物實驗教學，特別是從事環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合，將研究成果發表論文并申報專利，再將專利轉化為新的實驗形成良性循環．同時環境工程微生物實驗是培養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，培養觀察能力；增強學生自主能力，啟迪創新思維；提高學生興趣，學會科學實驗方法，這樣培養出的學生具備較強工程實踐能力，也是培養深基礎、寬口徑、適應性強的高素質綜合性人才的關鍵所在[7]．

2重視實驗課程建設，精心設計實驗項目

2.1修訂理論教學與調整實驗教學內容

為了更好地完成應用型人才的培養方案，應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），同時要適當地減少驗證性實驗，增設綜合性與設計性實驗．

在理論教學內容上，以周群英主編的《環境工程微生物學》[8]為教材，同時補充了工業微生物學（發酵食品、能源開發沼氣發酵、采油和產氫發酵等）和農業微生物等內容．因此，既要考慮在有限的學時內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知識，豐富教學內容．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容要相應調整，既要完成微生物學基礎操作實驗，又要體現環境工程微生物學專業特色，提供足夠的學時讓學生自行設計與本專業相關的綜合性實驗．這樣一方面可以加深學生對理論知識的理解與掌握，同時也可以調動他們的積極性與主動性．學生通過綜合實驗設計，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量．

2.2創新組合與優化實驗內容

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容有機巧妙地整合起來，實現實驗內容多樣化與深度化．如桶裝飲用水的細菌總數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，這樣在有限時間內獲得的信息更多更廣[9]．

2.3建立校內與校外實習基地，拓展實驗內容

結合學校教學資源，建立環境工程專業的校內實驗基地，這樣可為學生提供實習環境和實訓崗位．如配備一套污水及廢氣處理裝置，環境監測儀器，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．結合實驗室資源，模擬監測污染物排放水平及控制技術評估，工業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實踐機會．

關于校外基地，提前聯系好蕪湖城市污水處理廠等相關企業，組織學生實地參觀，帶領學生在污廢水處理現場感受微生物真正的作用．工程師的現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，他們會針對實際產業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．學生可以結合課堂所學，加深對書本知識的感性認識，對微生物在環境保護中的應用和發展有更全面、更深入的了解．

3完善考核方式與評價方法

傳統微生物學實驗課考核不關注學生的實驗具體操作過程，只注重實驗報告上的實驗結果，而新的考核評價體系更加注重學生的動手能力、自主創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%，包括撰寫實驗預習報告、規范的實驗操作、整理實驗數據和實驗結果討論等方面，按照一定比例打分統計．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，實驗教師根據實驗操作動手能力和實驗報告情況當場打分．

4結論

環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系實際，提高學生的專業技能與綜合能力．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構上不斷更新，精心設計實驗項目，完善考核制度．通過不懈的探索實踐，使人才的培養更貼近社會的需求．

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

[2] 邵繼海，魏祥東，周細紅，等．“質量工程”背景下的環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．環境工程專業綜合性設計性實驗的探索[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《環境工程微生物學實驗》課程改革中的應用[J]．生物學雜志，2013，30（4）：110-112

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

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

[7] 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）：27-18

[8] 周群英，王士芬．環境工程微生物學[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）