聶文杰 潘昊 宋世杰

摘 要：環(huán)境工程微生物學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，但是由于種種傳統(tǒng)的原因，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面存在明顯的問題。結(jié)合環(huán)境工程微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)特征，以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維為目標(biāo)，通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，實(shí)行全過程質(zhì)量管理等對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革與探索，以便進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：環(huán)境工程微生物學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);改革;探索

中圖分類號(hào)：X172 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? 文章編號(hào)：1002-2589（2015）26-0142-02

當(dāng)前環(huán)保事業(yè)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長點(diǎn)，同時(shí)亦推動(dòng)了環(huán)境工程及相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展，社會(huì)急需具有工程應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力，且短時(shí)間內(nèi)能夠擔(dān)當(dāng)起治理環(huán)境污染重任的高級(jí)專業(yè)人才。近年來我國環(huán)境工程專業(yè)教育迅速發(fā)展，且《環(huán)境工程微生物學(xué)》是環(huán)境工程專業(yè)的一門核心專業(yè)基礎(chǔ)課[1]。該課程要求學(xué)生將理論與實(shí)踐相結(jié)合，需要大量的實(shí)驗(yàn)來鞏固和加深學(xué)生對(duì)基本知識(shí)和基本技能的掌握與理解，但實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容過于偏重基礎(chǔ)，缺乏專業(yè)特點(diǎn)。因此，近年來我們對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革與探索，重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、觀察、分析和解決問題的能力，以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平，樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和工作作風(fēng)。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的方法

（一）轉(zhuǎn)變思想觀念，提高微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)體系中的地位

1.教師引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)

高校學(xué)生綜合素質(zhì)的提高需要理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，離開了實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，學(xué)生的素質(zhì)不可能得到全面發(fā)展。要想提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，就需要教師從根本上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，對(duì)于《環(huán)境工程微生物學(xué)》這類實(shí)驗(yàn)性及應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，在教學(xué)過程中教師要深刻認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于工科學(xué)生的重要性，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)擺在同等重要的位置上。在實(shí)驗(yàn)過程中教師要對(duì)學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)，嚴(yán)格要求，同時(shí)也要引導(dǎo)學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)課程，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)在提高自己實(shí)驗(yàn)操作水平、創(chuàng)新能力以及綜合素質(zhì)等方面具有非常重要的作用[2]。

2.學(xué)生自我重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)并能培養(yǎng)興趣

隨著人類不斷增長的物質(zhì)、文化和健康的需要，對(duì)環(huán)境的要求也越來越高，微生物技術(shù)作為環(huán)境保護(hù)、污染治理和保持生態(tài)平衡的一種重要手段，有著舉足輕重的作用。環(huán)境工程微生物學(xué)是在環(huán)境科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一門邊緣性學(xué)科，它為學(xué)生提供了廣泛的微生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能[3]。所以學(xué)生應(yīng)該培養(yǎng)對(duì)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的興趣，重視微生物實(shí)驗(yàn)課程，熟練地掌握必要的實(shí)驗(yàn)技能，加深微生物技術(shù)在環(huán)境污染防治中的重要作用，養(yǎng)成理論聯(lián)系實(shí)際的作風(fēng)和獨(dú)立工作的能力，提高自身的專業(yè)素質(zhì)，為將來從事環(huán)境工程的研究工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

1.在學(xué)生掌握基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的前提下，增加一些創(chuàng)新性、綜合性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)

目前，環(huán)境工程微生物學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)仍以基礎(chǔ)性試驗(yàn)為主，例如細(xì)菌形態(tài)的觀察、光學(xué)顯微鏡的操作、微生物的染色、細(xì)胞的計(jì)數(shù)、培養(yǎng)基的制備及滅菌等。因此，可以增加一些創(chuàng)新性和綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。例如，對(duì)我們?nèi)粘Ｉ钪械娘嬘盟梢赃M(jìn)行水中細(xì)菌菌落總數(shù)的測定，來檢驗(yàn)是否符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。這樣可以將理論與實(shí)際結(jié)合，在保證基本教學(xué)內(nèi)容的前提下，使得學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容融會(huì)貫通并加以活學(xué)活用，從而使實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新能力的效果。

2.針對(duì)專業(yè)特點(diǎn)，最大程度地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多樣化

傳統(tǒng)的環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)內(nèi)容上比較單一，這在很大程度上抑制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)這一特點(diǎn)，必須在最大程度上豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以提高學(xué)生的積極性。如：首先制備各類培養(yǎng)基，然后采取不同的環(huán)境樣品接種培養(yǎng)，通過觀察菌落和個(gè)體形態(tài)，純化細(xì)菌，放線菌和霉菌，之后學(xué)生自己分離，將自己分離純化的菌種為材料進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)[2]。結(jié)合環(huán)境工程專業(yè)中處理廢水的設(shè)備和構(gòu)筑物，也可以進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)來研究微生物資源處理的方法。

3.建立開放實(shí)驗(yàn)室，拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

由于課堂時(shí)間的限制，環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課主要進(jìn)行的是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練。但是僅僅掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能根本滿足不了社會(huì)對(duì)環(huán)境工程專業(yè)人士的要求。因此，在不影響教學(xué)的情況下，建設(shè)開放型實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)技能就顯得非常必要[4]。沒有實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時(shí)的限制，學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不僅可以使學(xué)生鞏固基本知識(shí)和基本技能，還可以提高他們的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

（三）教學(xué)方法的改進(jìn)

1.注重實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備工作

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的教學(xué)形式大部分都是學(xué)生使用教師課前準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)儀器及試劑，根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果簡單處理就構(gòu)成了實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中學(xué)生不需要很多的思考[5]。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生不能發(fā)揮主觀能動(dòng)性，對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和內(nèi)容沒有深刻的印象，使學(xué)生逐漸養(yǎng)成了學(xué)習(xí)的惰性。針對(duì)這種情況，老師必須要求學(xué)生寫出預(yù)習(xí)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)方案（包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，原理，儀器，材料，方法，步驟）并且每個(gè)小組要能夠大致講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，原理，方法步驟及注意事項(xiàng)等。注重實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作可以幫助學(xué)生養(yǎng)成一個(gè)好的習(xí)慣，也有助于實(shí)驗(yàn)有效地完成。

2.重視應(yīng)用多媒體教學(xué)

微生物個(gè)體微小，肉眼難以看清，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室沒有配備多媒體設(shè)備，老師在實(shí)驗(yàn)課中的口頭講解，很難給學(xué)生留下深刻的感性認(rèn)識(shí)[5]。大多數(shù)學(xué)生完全按照授課老師的講述與操作演示依葫蘆畫瓢，這樣學(xué)生僅僅是機(jī)械被動(dòng)地接受知識(shí)。這種教學(xué)形式完全沒有考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，不能加深學(xué)生對(duì)微生物的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程的理解和實(shí)驗(yàn)技巧的掌握。而多媒體課件教學(xué)具有很多優(yōu)點(diǎn)，如信息量大、直觀形象且生動(dòng)、易于理解等，從而在教學(xué)中發(fā)揮重要作用。因此在環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分采用多媒體教學(xué)的方式，使微生物實(shí)驗(yàn)的觀察和操作更加直觀、生動(dòng)，從而使微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課變得更有趣味性，激發(fā)學(xué)生思維[6]。

3.將理論知識(shí)用于實(shí)際中

環(huán)境工程微生物學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，在保證學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的同時(shí)，應(yīng)該將理論知識(shí)用于實(shí)踐。例如，可以對(duì)學(xué)校周邊三里河的污水進(jìn)行檢測和分析來確定自己周邊環(huán)境的質(zhì)量水平，也可以對(duì)我們平時(shí)的生活飲用水進(jìn)行細(xì)菌菌落總數(shù)的測定，來判斷其是否符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。這樣對(duì)所學(xué)內(nèi)容的拓展和綜合運(yùn)用，能夠滿足學(xué)生的研究熱情和創(chuàng)新欲望，把環(huán)境工程微生物學(xué)理論知識(shí)與實(shí)際相結(jié)合，提高學(xué)生應(yīng)用環(huán)境工程微生物學(xué)理論知識(shí)來分析和解決環(huán)境問題的能力。

（四）注重全過程管理，規(guī)范考核標(biāo)準(zhǔn)

在實(shí)踐教學(xué)過程中，全過程管理也是直接決定實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵[7]。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生根據(jù)選題進(jìn)行文獻(xiàn)查閱，然后通過小組討論確定本組最終的實(shí)驗(yàn)方案。要求在實(shí)驗(yàn)方案中寫清實(shí)驗(yàn)的技術(shù)路線，實(shí)驗(yàn)方法以及需要的儀器、藥品及其相關(guān)的數(shù)量。指導(dǎo)老師依據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行審核每一個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)方案，只要是條件允許的實(shí)驗(yàn)就可以完全按學(xué)生的方案進(jìn)行。這樣學(xué)生對(duì)每一步實(shí)驗(yàn)?zāi)茏龅叫闹杏袛?shù)，也迫切希望看到自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴幸粋€(gè)完美的結(jié)果[7]。這一舉措極大促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的積極性，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立分析解決問題能力和同學(xué)之間互相協(xié)作意識(shí);在實(shí)驗(yàn)過程中，教師全程指導(dǎo)，遇到錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)操作可以及時(shí)糾正，有問題及時(shí)解決，保證實(shí)踐過程的順利進(jìn)行;同時(shí)通過整個(gè)過程的指導(dǎo)，老師對(duì)每位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度充分了解，這樣進(jìn)行成績考核時(shí)可以做到有據(jù)可依，公平公正。最后總結(jié)報(bào)告的撰寫環(huán)節(jié)要求學(xué)生按照給定的模板進(jìn)行規(guī)范撰寫，使學(xué)生初步了解研究性論文的撰寫方法，為后續(xù)其他的實(shí)踐環(huán)節(jié)及畢業(yè)論文的撰寫打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[7]。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程考核方式注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的準(zhǔn)確性，而不注重實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)及具體操作步驟，這種考核方式嚴(yán)重打擊了認(rèn)真動(dòng)手操作學(xué)生的積極性，同時(shí)助長了學(xué)生抄襲實(shí)驗(yàn)結(jié)果的陋習(xí)。對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行過程考核和結(jié)果考核，既能夠?qū)W(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手的技能、對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解以及對(duì)實(shí)驗(yàn)疑難問題解析進(jìn)行檢查，又能夠幫助老師發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的不足從而加以改進(jìn)，提高教學(xué)質(zhì)量。在考核過程中不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，還可以使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度[8]。

二、改革預(yù)期效果分析

通過對(duì)環(huán)境工程微生物課程綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革，提高了實(shí)驗(yàn)課程效率及綜合實(shí)踐課程的效果，可以得到學(xué)生們的普遍支持與認(rèn)可。新實(shí)踐課程體系中，學(xué)生自己實(shí)際動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)步驟，教師僅起檢查和輔導(dǎo)示范的作用，能夠使每一位學(xué)生明白每一步實(shí)驗(yàn)如何操作，培養(yǎng)了學(xué)生整體的實(shí)驗(yàn)觀念和細(xì)心操作的習(xí)慣。新實(shí)踐課程體系的建立及學(xué)生主體地位的充分體現(xiàn)，很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性得到了提高。特別是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化和實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)，夯實(shí)了學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能，加深了學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的理解，并且可以將實(shí)驗(yàn)操作結(jié)合到應(yīng)用性試驗(yàn)中，提高綜合運(yùn)用知識(shí)、分析和解決問題的能力?？傊?，經(jīng)過大膽的改革，打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，提高環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，培養(yǎng)具備理論知識(shí)扎實(shí)，動(dòng)手能力強(qiáng)的新世紀(jì)創(chuàng)新人才。

三、結(jié)語

環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與探索的方向仍然要以提高學(xué)生自主設(shè)計(jì)、創(chuàng)新和綜合能力的培養(yǎng)為主，要打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，主動(dòng)性，使學(xué)生能夠認(rèn)真對(duì)待每一次實(shí)驗(yàn)，掌握基本的實(shí)驗(yàn)操作技巧，提高教學(xué)質(zhì)量和效率，培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的高層次人才。

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