研究生課程環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)案例庫(kù)建設(shè)探討

白建峰 顧衛(wèi)華 莊緒寧 趙靜 王景偉

摘要：本文以上海第二工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程領(lǐng)域工程碩士培養(yǎng)為例，探討了環(huán)境工程專業(yè)課程環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)案例庫(kù)建設(shè)思路及其在建設(shè)過程中的體會(huì)，提出以研究型和工程型案例相結(jié)合貫穿于課程教學(xué)過程中，啟發(fā)研究生開展后續(xù)研究工作的思路，以期為探索更好的培養(yǎng)工程應(yīng)用型人才教學(xué)模式提供支撐。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程微生物學(xué)；教學(xué)案例庫(kù)；工程碩士

中圖分類號(hào)：G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）48-0235-02

工程碩士專業(yè)學(xué)位自1997年首次設(shè)立以來發(fā)展迅速[1]，在2011年，教育部提出了“服務(wù)國(guó)家特殊需求人才培養(yǎng)項(xiàng)目”，著重培養(yǎng)工程碩士專業(yè)人才。上海第二工業(yè)大學(xué)在2011年獲批“服務(wù)國(guó)家特殊需求人才培養(yǎng)項(xiàng)目”，開展環(huán)境工程（電子廢棄物資源化方向）碩士學(xué)位專業(yè)研究生的培養(yǎng)[2]。學(xué)校自2012年首次招收環(huán)境工程領(lǐng)域工程碩士，截至目前共招收143名學(xué)生，其中已有60名學(xué)生畢業(yè)。

環(huán)境工程微生物學(xué)作為一門以微生物技術(shù)處理環(huán)境問題的課程，以其技術(shù)的廣泛性被納入到環(huán)境工程領(lǐng)域工程碩士培養(yǎng)中。本文根據(jù)3年多來給工程碩士講授環(huán)境工程微生物學(xué)這門課程的經(jīng)歷，以上海第二工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程領(lǐng)域工程碩士培養(yǎng)為例，談?wù)勓芯可n程環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)案例庫(kù)建設(shè)設(shè)計(jì)思路及其體會(huì)。

一、教學(xué)案例庫(kù)的概述及類型

教學(xué)案例庫(kù)是指教師為了更好的指導(dǎo)學(xué)生、實(shí)施案例教學(xué)而建立的用于存放所有案例的一個(gè)集合，其案例的來源及形式可以是多樣的。對(duì)于本文提到的環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)案例，可以選擇微生物技術(shù)在土壤、水體環(huán)境中的應(yīng)用。通過這些不同案例的分析，可以加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解和提高運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)效率。

基于上海第二工業(yè)大學(xué)環(huán)境工程領(lǐng)域（電子廢棄物資源化）工程碩士的培養(yǎng)目標(biāo)，環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)案例類型分為兩類：一類是以研究生開展研究所需的思路模式，即選擇已解決某一具體問題，從研究工作角度來說該項(xiàng)目已經(jīng)完成；另一類是面向?qū)嶋H工程研發(fā)過程解析類的案例，選擇采用本課程相關(guān)學(xué)科方向的技術(shù)，解決某個(gè)具體的工程問題，能說清楚從實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究到實(shí)際工程應(yīng)用的全過程。

二、教學(xué)案例庫(kù)中的實(shí)際案例

（一）微生物與電子廢棄物方向

上海第二工業(yè)大學(xué)開展的環(huán)境工程碩士學(xué)位專業(yè)研究生培養(yǎng)的方向，本就是電子廢棄物資源化方向，在微生物應(yīng)用于電子廢棄物中金屬資源化方向有著較為深入的研究，其與廣東惠州某公司合作開發(fā)的項(xiàng)目“微生物法回收廢線路板中有價(jià)金屬成套工藝與裝備”已經(jīng)完成半工業(yè)化試驗(yàn)。該項(xiàng)目可以很好的展示微生物技術(shù)從最初的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)菌種篩選、菌種馴化、浸出條件優(yōu)化、工藝控制參數(shù)、進(jìn)一步放大試驗(yàn)、工業(yè)化運(yùn)行等階段，因此將它納入到環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)案例庫(kù)可以使得今后教師在該方向上的教學(xué)更加形象，并讓學(xué)生了解微生物技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用相結(jié)合時(shí)如何走完一個(gè)從實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究到工業(yè)應(yīng)用的全過程。

（二）微生物與土壤污染方向

土壤中重金屬和有機(jī)物污染越來越受到人們的關(guān)注，微生物技術(shù)以其廣泛的適用性、經(jīng)濟(jì)性被應(yīng)用于污染土壤的修復(fù)中，不管是重金屬污染還是有機(jī)物污染，理論上總能找到一種或一類微生物遷移、轉(zhuǎn)化或降解土壤中的這類污染。將這類微生物與土壤污染方向納入到環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)案例庫(kù)中，可以形象地說明微生物是如何在實(shí)際工程應(yīng)用中進(jìn)行土壤污染治理的。此外，由于在電子廢棄物拆解地會(huì)產(chǎn)生場(chǎng)地土壤污染，因此這也是上海第二工業(yè)大學(xué)“服務(wù)國(guó)家特殊需求人才培養(yǎng)項(xiàng)目”環(huán)境工程領(lǐng)域工程碩士研究生培養(yǎng)中必須要關(guān)注的內(nèi)容。

（三）微生物與污水處理方向

與土壤污染一樣，在電子廢棄物拆解產(chǎn)地也會(huì)造成水體污染。以重金屬鉈為例，鉈元素對(duì)人體的最小致死量為12mg/kg[3]，因此污水中必須控制鉈的含量，地方標(biāo)準(zhǔn)中含鉈廢水處理后鉈濃度需低于5μg/L，對(duì)于類似超低痕量級(jí)的鉈來說，很難利用純粹的化學(xué)或物理法將污水中鉈的含量降低至標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。實(shí)驗(yàn)室研究表明，利用微生物的代謝產(chǎn)物和配合一定量的化學(xué)試劑可以達(dá)到上述要求，將微生物與污水治理方向納入到環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)案例庫(kù)中，對(duì)于該領(lǐng)域工程碩士的培養(yǎng)同樣重要，它可以使學(xué)生在課堂上就能清晰了解到相關(guān)微生物技術(shù)在電子廢棄物領(lǐng)域的全方位應(yīng)用概況。

（四）微生物與現(xiàn)代生物技術(shù)方向

現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展使得人們可以隨心所欲的改造微生物，以達(dá)到為人們服務(wù)的目的。在以電子廢棄物資源化為主要方向的環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)過程中，將微生物與現(xiàn)代生物技術(shù)方向納入到環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)案例庫(kù)中，可以使學(xué)生及時(shí)掌握最新生物技術(shù)前沿及科學(xué)合理的研究方法。

三、教學(xué)案例庫(kù)評(píng)估及運(yùn)行效果

環(huán)境工程微生物學(xué)案例庫(kù)是由學(xué)校和企業(yè)雙方共同完成的，這可以充分利用學(xué)校的科研優(yōu)勢(shì)及企業(yè)的工業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)與實(shí)際工程，可以真正做到理論與實(shí)際相結(jié)合。教學(xué)案例庫(kù)的評(píng)估是以先對(duì)研究生進(jìn)行一段時(shí)間的案例教學(xué)，后以研究生的相關(guān)反饋意見，最后以學(xué)校和企業(yè)相關(guān)負(fù)責(zé)人依據(jù)研究生的反饋意見進(jìn)行評(píng)估，標(biāo)準(zhǔn)是通過該系列功能完備的案例，讓研究生在開展相關(guān)類型研發(fā)工作時(shí)從思路和模式上獲得研究型與工程應(yīng)用型兩方面的啟發(fā)，便于后續(xù)開展研究工作時(shí)少走彎路。目前，環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)案例庫(kù)教學(xué)獲得了研究生的認(rèn)可。在實(shí)際授課過程中，不僅可以激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)熱情，而且能提高教師的教學(xué)效率。

四、結(jié)論

環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)案例庫(kù)由研究生開展研究所需的思路模式類、面向?qū)嶋H工程研發(fā)過程解析類兩種類型案例組成，具體包括微生物與電子廢棄物方向、微生物與土壤污染方向、微生物與污水處理方向、微生物與現(xiàn)代生物技術(shù)方向。最終評(píng)估是由學(xué)校、企業(yè)、全體工程碩士研究生共同參與。該類型的教學(xué)案例庫(kù)既可以激發(fā)研究生的學(xué)習(xí)熱情，又可以提高教師的教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)：

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