張?zhí)m河，徐恒鐸，郭靜波，徐小惠

(1東北電力大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，吉林吉林132012;2東北電力大學(xué)建筑工程學(xué)院，吉林吉林132012)

污染控制微生物學(xué)作為環(huán)境工程學(xué)科的專業(yè)基礎(chǔ)課，在培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)人才方面起著重要的作用［1］。從國內(nèi)外環(huán)境工程技術(shù)發(fā)展的規(guī)律來看，許多環(huán)保產(chǎn)業(yè)的開發(fā)都是在基礎(chǔ)理論和基本實踐技能指導(dǎo)下完成的，削弱或忽視基礎(chǔ)理論和基本實踐技能培養(yǎng)的實驗教學(xué)會使培養(yǎng)出的科技人才后勁不足，缺乏創(chuàng)造力［2－3］。因此，如何根據(jù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要搞好專業(yè)基礎(chǔ)課的實驗教學(xué)工作，為社會培養(yǎng)合格的專業(yè)技術(shù)人才，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，是一項十分重要的研究課題。

1 構(gòu)建污染控制微生物學(xué)實驗教學(xué)新型平臺的必要性

實驗教學(xué)是高等院校教學(xué)過程中的重要組成部分，它是樹立學(xué)生工程實踐觀念，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決實際問題的能力，啟迪學(xué)生思維，提高學(xué)生綜合應(yīng)用能力，孕育創(chuàng)新意識的平臺。

根據(jù)我校的人才培養(yǎng)目標(biāo)和實際情況，從培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展所需要的高素質(zhì)應(yīng)用型人才角度出發(fā)，全面梳理污染控制微生物學(xué)的實驗項目，將該課程實驗劃分為三個不同層次:基本型實驗、提高型實驗(包括綜合型、設(shè)計型和應(yīng)用型實驗)以及研究創(chuàng)新型實驗。在原有實驗項目的基礎(chǔ)上，重新整合實驗項目，構(gòu)建新型污染控制微生物學(xué)教、學(xué)、研新型平臺。

2 構(gòu)建新型課內(nèi)實驗教學(xué)體系

2.1 實驗教學(xué)內(nèi)容改革

污染控制微生物學(xué)課程開設(shè)的實驗項目主要有:顯微鏡的使用，廢水中微型動物的觀察和常見的種類，培養(yǎng)基的制備和滅菌，水中細(xì)菌總數(shù)測定，細(xì)菌的簡單染色和革蘭氏染色等［4］，這些實驗項目之間缺乏聯(lián)系，學(xué)生對開設(shè)這些項目的應(yīng)用范圍不明確。根據(jù)這種現(xiàn)狀，在污染控制微生物學(xué)這門課程增設(shè)《校園河水中的生物檢測與水體水質(zhì)評述》這樣一門綜合性、設(shè)計性實驗，使學(xué)生學(xué)會運用環(huán)境微生物學(xué)、環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境評價等課程的相關(guān)知識點和實驗技能，結(jié)合環(huán)境評價知識對所檢測的水樣(水體)進(jìn)行綜合分析和評述。通過對相關(guān)知識點的綜合學(xué)習(xí)和應(yīng)用，進(jìn)一步加深對基礎(chǔ)知識的理解，并強化基本功的訓(xùn)練。

2.2 實驗教學(xué)方法改革

原有的實驗教學(xué)以實驗教師為主，實驗課程中講授的內(nèi)容與任課教師的教學(xué)內(nèi)容銜接不好，導(dǎo)致理論與實踐脫節(jié)。通過新型平臺的建設(shè)，任課教師在實驗課程中講解基本原理和基本實驗方法，實驗教師具體指導(dǎo)實驗操作，從而加強學(xué)生的理論和實踐能力的結(jié)合。同時，對不同類型的實驗采用不同的教學(xué)模式。基礎(chǔ)型實驗(如顯微鏡的使用、培養(yǎng)基的配置等)由教師講解指導(dǎo)，學(xué)生進(jìn)行實驗分析;綜合型實驗主要用來提高學(xué)生綜合運用所學(xué)污染控制微生物學(xué)知識的能力，如SBR工藝系統(tǒng)中微生物多樣性分析實驗［5］，UASB系統(tǒng)中厭氧菌菌群分布測試實驗等。設(shè)計型和應(yīng)用型實驗主要用來考察學(xué)生的運用所學(xué)知識分析問題和解決實際問題的能力，如污泥性能指標(biāo)綜合測試實驗，A/O工藝、AB工藝硝化菌和反硝化菌的分離篩選試驗。研究創(chuàng)新型實驗(如硝化菌、聚磷菌的鑒定、松花江不同深度水生微生物的分布規(guī)律測試實驗等)用來提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和從事科研工作的創(chuàng)新能力，以學(xué)生為主體，在資料調(diào)研的基礎(chǔ)上進(jìn)行實驗設(shè)計，經(jīng)討論修改后由學(xué)生實施，可結(jié)合教師科研和學(xué)生課外創(chuàng)新實踐進(jìn)行。

2.3 實驗課中理論聯(lián)系實際，豐富教學(xué)內(nèi)容

污染控制微生物學(xué)中的許多基礎(chǔ)理論和概念是配合專業(yè)課設(shè)置的，因而基礎(chǔ)理論與工程實踐有必然的密切聯(lián)系。盡管相關(guān)的工程實踐技術(shù)在教材中較少提及，但在實驗教學(xué)過程中必須聯(lián)系實際進(jìn)行講解。對于環(huán)境工程學(xué)科中的某些工程技術(shù)的歷史沿革和發(fā)展現(xiàn)狀，若能結(jié)合理論進(jìn)行介紹，不但能激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而更好地掌握基礎(chǔ)理論和概念內(nèi)涵，而且可引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到許多科技發(fā)明和創(chuàng)作既有偶然性，又存在著必然性，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的目的。

可以在實驗課程中，請院系科研能力強的老師講解污染控制微生物學(xué)發(fā)展方向，并結(jié)合學(xué)院具體實驗條件，指導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行科研創(chuàng)新，啟發(fā)學(xué)生對科研的興趣。將教科書中介紹較少的AB工藝裝置用于實驗教學(xué)，給學(xué)生講解AB工藝的基本實驗原理和基本操作方法，用所學(xué)污染控制微生物學(xué)知識解釋實驗過程中出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象。將厭氧典型UASB工藝用于本科教學(xué)，講解厭氧生物反應(yīng)器的基本原理、基本實驗操作步驟，了解厭氧微生物的菌群分布規(guī)律。

2.4 教學(xué)與科研相結(jié)合，學(xué)生自主設(shè)計實驗教學(xué)儀器

研制實驗教學(xué)儀器設(shè)備是實驗教學(xué)的重要任務(wù)之一。根據(jù)環(huán)境學(xué)科新理論、新技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合污染控制微生物學(xué)實驗教學(xué)的特點和規(guī)律，研發(fā)與科研項目和重大工程實踐緊密結(jié)合的實驗教學(xué)儀器，開發(fā)出與學(xué)科發(fā)展水平相一致的實驗項目，保持實驗教學(xué)內(nèi)容的先進(jìn)性，促進(jìn)實驗教學(xué)創(chuàng)新發(fā)展。可以讓學(xué)生參觀研究生實驗室，結(jié)合UASB、AB、A/O工藝裝置講解污染控制微生物學(xué)在科研中的應(yīng)用，學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行上述工藝裝置的實際操作，激發(fā)學(xué)生的科研熱情。讓學(xué)生自主開發(fā)半自動控制的間歇運行SBR生物反應(yīng)器，使學(xué)生明白SBR生物反應(yīng)器的運行方式，了解生物反應(yīng)器的啟動、馴化和穩(wěn)定運行過程中微生物組成的變化［6］。在設(shè)計SBR生物反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，教師可以引導(dǎo)學(xué)生開發(fā)連續(xù)運行折流式生物脫氮除磷反應(yīng)器，了解生物脫氮除磷的基本原理，連續(xù)流運行過程中微生物形態(tài)、絮凝沉淀效果的變化。

3 結(jié)論

通過新型實驗、教學(xué)平臺的構(gòu)建，充分發(fā)揮了實驗教師、授課教師對學(xué)生的指導(dǎo)性和學(xué)生的主觀能動性，對學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)都提出了新的要求，不僅調(diào)動了學(xué)生的實驗興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時也能促進(jìn)教師教學(xué)水平的提高，進(jìn)一步提高學(xué)生綜合分析能力、數(shù)據(jù)處理能力、查閱中外文資料的能力及實踐操作技能。在教師指導(dǎo)下，學(xué)生自主設(shè)計實驗教學(xué)儀器，開發(fā)出與學(xué)科發(fā)展水平相一致的實驗教學(xué)項目，即可解決我校實驗設(shè)備不足的問題，同時又能將學(xué)生所學(xué)各門課程的知識有機結(jié)合，強化了學(xué)生的動手能力。

［1］王立梅，徐冰.《微生物學(xué)》課程教學(xué)改革的體會［J］.江南大學(xué)學(xué)報:教育科學(xué)版，2007，27(4):73－74.

［2］梁國斌，蔣莉，劉維平.《環(huán)境微生物學(xué)》課程教學(xué)方法改革初探［J］.江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報:自然科學(xué)版，2009，15(3):72－75.

［3］周群英，高廷耀.環(huán)境工程微生物學(xué)［M］.2版.北京:高等教育出版社，2002.

［4］楊朝輝，曾光明，劉國云，等.環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)改革的探索與實踐［J］.大學(xué)教育科學(xué)，2004(3):45－47.

［5］余純麗.運用綜合手段提高學(xué)生創(chuàng)新能力－對環(huán)境工程微生物學(xué)教學(xué)改革的探討［J］.重慶工商大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版，2009，26(4):402－407.

［6］劉玉香.環(huán)境微生物學(xué)教學(xué)改革的探索與實踐［J］.太原理工大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2006，24(1):107－109.