环境工程微生物学实验教学改革

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摘要：根据安徽工程大学环境工程专业以培养自主创新与综合素质人才的定位，从对环境微生物实验的认识，重视实验课程的建设，精心设计实验项目，优化实验教学内容，建立校内与校外实习基地，完善考核方式与评价方法等方面介绍了环境微生物学实验课程体系的教改思路、目标以及具体的教改措施，为提高实验教学质量和培养学生综合能力进行了实践性的尝试．

关键词：环境工程微生物学；实验教学；教学改革

环境工程微生物学实验作为实现培养环境工程类工科人才的实践性教学环节，对于培养学生运用课堂中所学的微生物知识进行技术分析，解决实际环境问题的能力以及开发学生的创造力至关重要[1-4]．但由于实验学时的限制，实验内容的单调性，实验操作时间的紧凑性，使得学生无法真正体会实验的意义，更谈不上将所学微生物基础知识运用到环境污染的控制中去．因此，有必要对现在的实验教学进行思考和探索，并借鉴兄弟院校优秀的教改经验，尝试对环境微生物学实验教学进行改革，希望能提高实验教学质量，引导学生发挥主动性与创新性，以更好地提高学生的专业素质和综合能力．

1加强对环境工程微生物实验的认识

将环境微生物学理论教学内容和实验教学环节有机结合，合理协调理论讲授与实验技能的训练[5-6]．认识到高等院校的微生物实验是以教学形式提高环境工程专业学生综合素质、科研创新能力以及储备专业技术后备力量的重要途径．许多工程类院校很重视环境工程微生物实验教学，特别是从事环境微生物学的科研工作者将其承担的科研课题项目与实验教学相结合，将研究成果并申报专利，再将专利转化为新的实验形成良性循环．同时环境工程微生物实验是培养学生形成良好科学习惯的重要途径，它起着多方面的作用——掌握实验技能，培养观察能力；增强学生自主能力，启迪创新思维；提高学生兴趣，学会科学实验方法，这样培养出的学生具备较强工程实践能力，也是培养深基础、宽口径、适应性强的高素质综合性人才的关键所在[7]．

2重视实验课程建设，精心设计实验项目

2.1修订理论教学与调整实验教学内容

为了更好地完成应用型人才的培养方案，应对理论课和实验课的教学计划与大纲进行重新修订，重新组织实验教学内容，删减理论课时（由60学时删减到40学时），增添实验课时（由15学时增加到30学时），同时要适当地减少验证性实验，增设综合性与设计性实验．在理论教学内容上，以周群英主编的《环境工程微生物学》[8]为教材，同时补充了工业微生物学（发酵食品、能源开发沼气发酵、采油和产氢发酵等）和农业微生物等内容．因此，既要考虑在有限的学时内按照大纲必须完成的理论教学，还要拓展一些较有深度的相关知识，丰富教学内容．这样既提高了学生的学习兴趣，又拓宽了学生的知识面，增强了科学研究意识．由于增加了实验课时，所以对原实验教材中的内容要相应调整，既要完成微生物学基础操作实验，又要体现环境工程微生物学专业特色，提供足够的学时让学生自行设计与本专业相关的综合性实验．这样一方面可以加深学生对理论知识的理解与掌握，同时也可以调动他们的积极性与主动性．学生通过综合实验设计，提高观察分析问题和解决问题的能力，这样才能提高实验课的教学质量．

2.2创新组合与优化实验内容

由于微生物学实验课时有限，因此可以尝试将基本实验教学内容有机巧妙地整合起来，实现实验内容多样化与深度化．如桶装饮用水的细菌总数及大肠杆菌群的测定，污水处理厂活性污泥中微生物分离与筛选，耐受与降解甲醛、苯胺类微生物的诱变选育，微生物降解法处理有机污染物的研究等．实验分为5~6人一组，每组学生可以根据自己的兴趣选择题目开展实验，选择不同题目的学生在实验过程中可以相互探讨交流，这样在有限时间内获得的信息更多更广[9]．

2.3建立校内与校外实习基地，拓展实验内容

结合学校教学资源，建立环境工程专业的校内实验基地，这样可为学生提供实习环境和实训岗位．如配备一套污水及废气处理装置，环境监测仪器，大气采样机，或按比例缩小建造沉淀池，小型厌氧消化池，氨氮测定仪等．结合实验室资源，模拟监测污染物排放水平及控制技术评估，工业固体废弃物处理与资源化利用方法，这样为学生提供较多的校内实践机会．关于校外基地，提前联系好芜湖城市污水处理厂等相关企业，组织学生实地参观，带领学生在污废水处理现场感受微生物真正的作用．工程师的现场讲解相比教师的课堂教学而言可以达到事半功倍的效果，他们会针对实际产业化过程中遇到的重点问题对学生进行阐述，让学生了解活性污泥、厌氧/好氧生物组合处理污废水的流程．在工程师带领下进入其微生物实验室，观察从不同样品中分离出的多种不同类型的微生物．学生可以结合课堂所学，加深对书本知识的感性认识，对微生物在环境保护中的应用和发展有更全面、更深入的了解．

3完善考核方式与评价方法

传统微生物学实验课考核不关注学生的实验具体操作过程，只注重实验报告上的实验结果，而新的考核评价体系更加注重学生的动手能力、自主创新和综合运用知识的能力，注重学生分析问题、解决问题的能力．因此，新的考核方式与评价方法是将实验成绩与实验操作过程管理紧密结合起来．实验成绩由平时成绩和期末考试成绩两部分组成，其中平时成绩占40%，包括撰写实验预习报告、规范的实验操作、整理实验数据和实验结果讨论等方面，按照一定比例打分统计．期末考试成绩占60%，包含理论知识和实验基本操作技能考试，其中理论部分主要考查学生对实验理论知识的掌握程度，而实验操作技能考试则采用随机抽题的方式，给定时间完成实验操作，实验教师根据实验操作动手能力和实验报告情况当场打分．

4结论

环境工程微生物实验教学是高校教学工作的重要组成部分，使学生所学理论知识紧密联系实际，提高学生的专业技能与综合能力．同时实验室是完成科研成果、培育科研人才的重要地方，这就要求教师在知识与能力结构上不断更新，精心设计实验项目，完善考核制度．通过不懈的探索实践，使人才的培养更贴近社会的需求．

参考文献：

[1]潘少兵，孙慧群．环境工程微生物学实验教学内容优化研究[J]．中国微生态学杂志，2010，22（9）：841-842

[2]邵继海，魏祥东，周细红，等．“质量工程”背景下的环境工程微生物学实验教学改革探索[J]．生物学杂志，2010，27（3）：106-108

[3]银玉容，史伟，施召才，等．环境工程专业综合性设计性实验的探索[J]．高校实验室工作研究，2010，105（3）：22-23

[4]鲍立宁，凌琪，王莉．“层次一体化”教学模式在《环境工程微生物学实验》课程改革中的应用[J]．生物学杂志，2013，30（4）：110-112

[5]梁国斌，刘维平．“环境工程微生物学”教学模式的构建与实践[J]．江苏技术师范学院学报，2011，17（2）：68-71

[6]程翔，孙德智．“环境工程微生物学”课程教学的几个重要问题[J]．中国林业教育，2013，31（1）：49-51

[7]孔峰，程洁红，刘维平．环境工程微生物学实验教学的思考与探索[J]．实验室科学，2011，14（2）：27-18

[8]周群英，王士芬．环境工程微生物学[M]．3版．北京：高等教育出版社，2008

[9]苏国韶，张小飞，秦钢年．综合型与创新型实验教学的改革与实践[J]．高教论坛，2010（2）：58-60，88

作者：孔芳 薛正莲 杨超英 魏明 钱森和 叶生梅 单位：安徽工程大学 生物与化学工程学院