浅谈环境工程微生物学实验教学的探讨
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时间：2011年8月20日 14:55
论文关键词:环境工程微生物学实验 实验教学教学模式教育论文发表
论文摘要:环境工程微生物学实验作为环境工程专业的一门重要基础课，作者在多年来的教学中深刻体会到严格遵守实验操作规程，养成良好的科研及实验习惯的重要性，并尝试采用开放教学和灵活的考核方法，充分调动学生的积极性，强化实验效果，收到了良好的教学效果。教育论文发表
教育论文发表
环境工程微生物学是环境工程专业重要的专业基础课，而环境工程微生物学实验是环境工程微生物学理论知识的实验技能培养课，二者相辅相承。目前，环境工程微生物学实验教学还存在很多不足，如缺乏专业特点等。因此，为了达到较好的实验教学效果，教学内容安排及教学模式必须要具有环境工程专业的特色，符合教学规律。
一、实验内容的选择及安排
环境工程微生物学是微生物学的一个分支，具有突出的专业特点，实验内容的选择要做到既能培养学生微生物学的基本操作技能，又要兼顾微生物在环境工程实践中应用。例如，培养基的制备、器皿及培养基的灭菌、显微镜的操作、微生物的染色及观察、微生物的培养及分离等实验内容是必不可少的，这些都是微生物实验最基本的操作，学生必须要扎实掌握，但在实验微生物种类的选择上要照顾到环境工程中的重要微生物，比如普通生物学中较少涉及而环境工程微生物中比较重要的藻类、原生动物和微型后生动物等。另一方面，实验内容中要有环境工程微生物应用技术，例如细菌总数的测定、水中大肠菌群数的测定、菌胶团的观察及活性鉴定、活性污泥的培养及驯化等。
实验进度的安排尽量要和理论教学同步。微生物学主要是给学生介绍自然界中客观存在的微生物的形态、结构及生理，依靠逻辑推理的知识较少，实验能给学生非常直观的感受，视野中真实的图形和现象是对课堂讲解知识最好的诠释。另外，微生物实验又具有自身的特点，即几个实验间的内容具有连续性，比如培养基的制备、微生物的培养、微生物的染色及观察，虽然可以分割成独立的实验，但又完全可以作为一个完整的大实验，但至少要连续几天才能完成，因此需要安排好学生的实验时间。
另外，在实验教材的选择上要便于学生学习，又要和实验教学内容相呼应。目前独立的环境工程微生物学实验教材比较少，已有多个版本教材把实验部分放在理论教材的后面，但内容不是非常详尽，学生需要参考更为详尽的教材才能全面地理解掌握。微生物学实验教材版本虽然较多，但有关环境工程应用技术方面的内容又较少。因此，教师必须采取较好的教学方式加以弥补。
二、严格遵守实验操作规程，养成良好的科研及实验习惯
实验过程中一定要严守实验操作规程，加强对学生科学实验习惯的培养。首先，微生物实验的实验对象—微生物本身对环境可以造成生物污染，有些还是致病菌，因此要求学生在实验结束时必须要对丢弃的培养物进行灭菌，在实验过程中，对取菌后的接种针和接种环要严格按照实验规程及时灭菌，不能随意乱放，以免造成环境污染。其次，在实验过程中要强化无菌操作的意识。在环境治理过程中，如废水的治理过程，微生物应用的形式多为杂菌形式，往往无菌操作会被环境工程的学生忽视。因此更应该强调无菌操作的重要性。为了保证实验结果的精确性，严守无菌操作实验规程是必需的。再有，实验设备的操作要严守实验规程，确保实验室安全。如高压蒸汽灭菌，目前，学生实验室中的许多高压蒸汽灭菌锅没有自动保压装置，只能依靠人工调节，多采用临时关掉电源或保持排气阀小幅度的开启，无论哪种操作方式，时刻都需要人员看守。在实验过程中，有的学生为了尽快结束实验，保压前冷空气的排除不彻底，保压结束后为了缩短冷却等待时间，带压情况下大幅度打开排气阀，这些操作不仅会带来实验失败，而且往往会造成实验事故。
三、充分调动学生的积极性，强化实验效果
为了保证实验效果，教师必须严格督促学生认真完成课程学习的各个环节。学生必须要对实验内容进行课前预习，明确实验步骤。微生物实验准备是比较烦琐的，而对于将来要独立工作的学生来说也是很重要的环节，因此，利用学生课余时间，对学生进行分组轮流进行实验准备，确实强化了学生对实验整体的理解，而且也得到了学生很好的反馈。在实验过程中，为了强化实验效果，需要对典型的好的实验结果，如染色结果、形态观察结果等利用显微镜图像采集设备进行采集并集中展示，也起到了鞭策后进的目的，充分调动了学生的实验积极性。
四、开放教学，满足学生的求知欲望 在目前学生就业不乐观的现实面前，很多学生选择用更多的知识和技能武装自己，以增强自身的竞争力。实验课程要给他们提供充分的发挥空间。我系环境工程微生物实验室抽出固定的时间，对学生开放，学生可任意选做开放实验，也可对以前做过的实验加以进一步的验证。学生如有特殊要求的，可提前提出，实验室可根据自身条件为学生提供一切条件。这个环节不仅激发了学生对课程的兴趣，有利于培养学生的主动性和创造性，提高了学生的自主实验能力，同时也进一步丰富并充实了本课程的实验内容。
五、采取灵活的考核方法，接受反馈，积极改进课程
在不同的压力下学生获得的知识是不同的，因此实验教学同样要给学生一定的压力。适当的考核形式会给学生一定的压力，更是对学生实验技能的深化。很多实验课程成绩的最后评定主要依据实验报告。我院环境工程微生物学实验的考核则采用了多种形式相结合，主要包括三种，其中实验报告的内容和质量占60%，实验技能现场操作考核占30%，平时实验操作技能及规范性占10%。其中，实验技能现场考核采用抽签方式，学生根据抽到的结果进行现场操作，从而给出该部分的成绩，该环节也使学生在平时实验过程中，对每个操作环节都给与了充分的重视，强化了实验效果。另外，对于在开放教学环节中自主实验内容新颖、具有创新性的学生给予充分肯定，可适当提高评定等级。
接受学生的反馈是促进课程建设很重要的一个途径。我系建立了环境工程微生物学及实验课程的公共邮箱，学生可以不记名发表意见和提出建议，以加强师生之间的沟通，同时也对教师的教学工作起到了监督和促进作用，得到了大家的肯定。
六、结束语
环境工程微生物学实验的课程建设还有较远的路要走，在课程的教学模式上应该多采用现代化辅助教学手段，Harry Brenton等人在解剖学教学中采用多媒体和计算机三维模型，建立网络课件等，不仅收到了良好的教学效果，而且也籍此建立起了同行之间交流的桥梁，这一点很值得借鉴。在教学内容上更要适应学科发展的节奏，不断更新，精益求精。实验教学就是要让学生成为知识的主宰者和应用者，给予他们把理论知识应用于实践的技能，从而实现知识的工程化、产业化。
参考文献：
[1]王国惠．微生物学通报．2006，33（6）：144~145．
[2]周群英，高廷耀主编．环境工程微生物学．北京：高等教育出版社，2002．287-337．
[3]马放，任南琪，杨基先．污染控制微生物学实验．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002．182-191．
[4]Harry Brenton, Juan Hernandez, Fernando Bello etc. Computers & Education 2007,（49）:32-53.
论文摘要:环境工程微生物学实验作为环境工程专业的一门重要基础课，作者在多年来的教学中深刻体会到严格遵守实验操作规程，养成良好的科研及实验习惯的重要性，并尝试采用开放教学和灵活的考核方法，充分调动学生的积极性，强化实验效果，收到了良好的教学效果。教育论文发表
教育论文发表
环境工程微生物学是环境工程专业重要的专业基础课，而环境工程微生物学实验是环境工程微生物学理论知识的实验技能培养课，二者相辅相承。目前，环境工程微生物学实验教学还存在很多不足，如缺乏专业特点等。因此，为了达到较好的实验教学效果，教学内容安排及教学模式必须要具有环境工程专业的特色，符合教学规律。
一、实验内容的选择及安排
环境工程微生物学是微生物学的一个分支，具有突出的专业特点，实验内容的选择要做到既能培养学生微生物学的基本操作技能，又要兼顾微生物在环境工程实践中应用。例如，培养基的制备、器皿及培养基的灭菌、显微镜的操作、微生物的染色及观察、微生物的培养及分离等实验内容是必不可少的，这些都是微生物实验最基本的操作，学生必须要扎实掌握，但在实验微生物种类的选择上要照顾到环境工程中的重要微生物，比如普通生物学中较少涉及而环境工程微生物中比较重要的藻类、原生动物和微型后生动物等。另一方面，实验内容中要有环境工程微生物应用技术，例如细菌总数的测定、水中大肠菌群数的测定、菌胶团的观察及活性鉴定、活性污泥的培养及驯化等。
实验进度的安排尽量要和理论教学同步。微生物学主要是给学生介绍自然界中客观存在的微生物的形态、结构及生理，依靠逻辑推理的知识较少，实验能给学生非常直观的感受，视野中真实的图形和现象是对课堂讲解知识最好的诠释。另外，微生物实验又具有自身的特点，即几个实验间的内容具有连续性，比如培养基的制备、微生物的培养、微生物的染色及观察，虽然可以分割成独立的实验，但又完全可以作为一个完整的大实验，但至少要连续几天才能完成，因此需要安排好学生的实验时间。
另外，在实验教材的选择上要便于学生学习，又要和实验教学内容相呼应。目前独立的环境工程微生物学实验教材比较少，已有多个版本教材把实验部分放在理论教材的后面，但内容不是非常详尽，学生需要参考更为详尽的教材才能全面地理解掌握。微生物学实验教材版本虽然较多，但有关环境工程应用技术方面的内容又较少。因此，教师必须采取较好的教学方式加以弥补。
二、严格遵守实验操作规程，养成良好的科研及实验习惯
实验过程中一定要严守实验操作规程，加强对学生科学实验习惯的培养。首先，微生物实验的实验对象—微生物本身对环境可以造成生物污染，有些还是致病菌，因此要求学生在实验结束时必须要对丢弃的培养物进行灭菌，在实验过程中，对取菌后的接种针和接种环要严格按照实验规程及时灭菌，不能随意乱放，以免造成环境污染。其次，在实验过程中要强化无菌操作的意识。在环境治理过程中，如废水的治理过程，微生物应用的形式多为杂菌形式，往往无菌操作会被环境工程的学生忽视。因此更应该强调无菌操作的重要性。为了保证实验结果的精确性，严守无菌操作实验规程是必需的。再有，实验设备的操作要严守实验规程，确保实验室安全。如高压蒸汽灭菌，目前，学生实验室中的许多高压蒸汽灭菌锅没有自动保压装置，只能依靠人工调节，多采用临时关掉电源或保持排气阀小幅度的开启，无论哪种操作方式，时刻都需要人员看守。在实验过程中，有的学生为了尽快结束实验，保压前冷空气的排除不彻底，保压结束后为了缩短冷却等待时间，带压情况下大幅度打开排气阀，这些操作不仅会带来实验失败，而且往往会造成实验事故。
三、充分调动学生的积极性，强化实验效果
为了保证实验效果，教师必须严格督促学生认真完成课程学习的各个环节。学生必须要对实验内容进行课前预习，明确实验步骤。微生物实验准备是比较烦琐的，而对于将来要独立工作的学生来说也是很重要的环节，因此，利用学生课余时间，对学生进行分组轮流进行实验准备，确实强化了学生对实验整体的理解，而且也得到了学生很好的反馈。在实验过程中，为了强化实验效果，需要对典型的好的实验结果，如染色结果、形态观察结果等利用显微镜图像采集设备进行采集并集中展示，也起到了鞭策后进的目的，充分调动了学生的实验积极性。
四、开放教学，满足学生的求知欲望 在目前学生就业不乐观的现实面前，很多学生选择用更多的知识和技能武装自己，以增强自身的竞争力。实验课程要给他们提供充分的发挥空间。我系环境工程微生物实验室抽出固定的时间，对学生开放，学生可任意选做开放实验，也可对以前做过的实验加以进一步的验证。学生如有特殊要求的，可提前提出，实验室可根据自身条件为学生提供一切条件。这个环节不仅激发了学生对课程的兴趣，有利于培养学生的主动性和创造性，提高了学生的自主实验能力，同时也进一步丰富并充实了本课程的实验内容。
五、采取灵活的考核方法，接受反馈，积极改进课程
在不同的压力下学生获得的知识是不同的，因此实验教学同样要给学生一定的压力。适当的考核形式会给学生一定的压力，更是对学生实验技能的深化。很多实验课程成绩的最后评定主要依据实验报告。我院环境工程微生物学实验的考核则采用了多种形式相结合，主要包括三种，其中实验报告的内容和质量占60%，实验技能现场操作考核占30%，平时实验操作技能及规范性占10%。其中，实验技能现场考核采用抽签方式，学生根据抽到的结果进行现场操作，从而给出该部分的成绩，该环节也使学生在平时实验过程中，对每个操作环节都给与了充分的重视，强化了实验效果。另外，对于在开放教学环节中自主实验内容新颖、具有创新性的学生给予充分肯定，可适当提高评定等级。
接受学生的反馈是促进课程建设很重要的一个途径。我系建立了环境工程微生物学及实验课程的公共邮箱，学生可以不记名发表意见和提出建议，以加强师生之间的沟通，同时也对教师的教学工作起到了监督和促进作用，得到了大家的肯定。
六、结束语
环境工程微生物学实验的课程建设还有较远的路要走，在课程的教学模式上应该多采用现代化辅助教学手段，Harry Brenton等人在解剖学教学中采用多媒体和计算机三维模型，建立网络课件等，不仅收到了良好的教学效果，而且也籍此建立起了同行之间交流的桥梁，这一点很值得借鉴。在教学内容上更要适应学科发展的节奏，不断更新，精益求精。实验教学就是要让学生成为知识的主宰者和应用者，给予他们把理论知识应用于实践的技能，从而实现知识的工程化、产业化。
参考文献：
[1]王国惠．微生物学通报．2006，33（6）：144~145．
[2]周群英，高廷耀主编．环境工程微生物学．北京：高等教育出版社，2002．287-337．
[3]马放，任南琪，杨基先．污染控制微生物学实验．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002．182-191．
[4]Harry Brenton, Juan Hernandez, Fernando Bello etc. Computers & Education 2007,（49）:32-53.
