王進(jìn)軍，于 昊

(揚(yáng)州大學(xué) 環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127)

1 引言

環(huán)境微生物學(xué)是環(huán)境類大專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，面向揚(yáng)州大學(xué)環(huán)境學(xué)院的所有相關(guān)專業(yè)開設(shè)，主要講授環(huán)境微生物學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)理論，包括微生物形態(tài)，微生物分類，微生物生理生化，微生物遺傳學(xué)，微生物生態(tài)學(xué)等內(nèi)容，同時也比較重視微生物在解決實(shí)際環(huán)境問題,如固液氣污染物治理等[1，2]。

環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是環(huán)境微生物學(xué)的配套的實(shí)驗(yàn)課，是理論課的一個重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，其內(nèi)容包括基本理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和拓展性綜合性實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)理論驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是理論課所講授內(nèi)容的再現(xiàn)，有助于充實(shí)理論部分知識；拓展綜合性實(shí)驗(yàn)則體現(xiàn)基礎(chǔ)理論知識在實(shí)驗(yàn)的綜合運(yùn)用，具有一定的探索性和創(chuàng)新性。拓展性綜合實(shí)驗(yàn)的過程實(shí)際上也就是環(huán)境微生物學(xué)研究性教學(xué)的過程，需要學(xué)生將所掌握的環(huán)境微生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識靈活運(yùn)用于解決實(shí)驗(yàn)中遇到的實(shí)際問題?；纠碚擈?yàn)證性實(shí)驗(yàn)是學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)教材和老師講解的實(shí)驗(yàn)步驟一步步的重復(fù)，很多同學(xué)做的過程中不動腦，只是機(jī)械的，被動的重復(fù)，沒有積極性和主動性。而拓展性綜合實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)的選題，方案的確定，具體的過程都需要發(fā)揮主觀能動性，將多學(xué)的知識能融會貫通[3]?；诖?，本文結(jié)合研究性教學(xué)探討環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)選題、方案的制定、實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行和最后的評價(jià)等幾個方面。

2 環(huán)境微生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)的選題

環(huán)境微生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)是在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)共有5個：光學(xué)顯微鏡的使用與細(xì)菌形態(tài)觀察，細(xì)菌的簡單染色與革蘭氏染色，酵母菌、霉菌、放線菌的形態(tài)和菌落特征觀察，培養(yǎng)基的制作與滅菌技術(shù)，微生物計(jì)數(shù)法(平板法、血球板法)。通過這5個實(shí)驗(yàn)對環(huán)境微生物學(xué)基礎(chǔ)知識有了一定的了解。

環(huán)境微生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)的選題來源兩個部分：一個是老師指定的3個題目(微生物的純系分離、培養(yǎng)方法與菌種保藏技術(shù)，活性污泥及其生物相的觀察和不同生態(tài)環(huán)境中微生物多樣性研究)；二是學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，來源于環(huán)境微生物學(xué)理論課的專題討論配套的實(shí)驗(yàn)。下面以其中一個班的綜合性實(shí)驗(yàn)作為案例(表1)，8個小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了難易程度不同的實(shí)驗(yàn)，其中大多數(shù)小組選擇的是實(shí)驗(yàn)參考書上已有的現(xiàn)成實(shí)驗(yàn)方案的大實(shí)驗(yàn)，有兩個小組選擇感興趣的課題進(jìn)行了設(shè)計(jì)，“活性乳酸菌飲品中落總數(shù)的測定”是來源于理論課的小組研討的題目“微生物與益生菌”。這8個小組的實(shí)驗(yàn)充分體現(xiàn)了環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)的重要問題，如與日常生活密切相關(guān)，短時間能達(dá)到等。

表1 綜合性實(shí)驗(yàn)具體案例

3 環(huán)境微生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)方案的確定

5個驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的每一個步驟都是確定的，不需要考慮調(diào)整，而綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生自己設(shè)計(jì)。每個小組在綜合性實(shí)驗(yàn)的選題確定后，先查閱選題相關(guān)的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟, 引導(dǎo)學(xué)生在知網(wǎng)上查閱實(shí)驗(yàn)相關(guān)常規(guī)研究方法和常用技術(shù)路線等微生物研究性論文，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。綜合性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方案需要整理融合成易操作的具體步驟，不能直接照搬已有的現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)書上的內(nèi)容，需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行調(diào)整。經(jīng)過反復(fù)討論后確定實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)計(jì)劃和步驟進(jìn)行，以保證的順利進(jìn)行[4～6]。

4 環(huán)境微生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行

4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境樣品的獲得

實(shí)驗(yàn)1,4-7的環(huán)境樣品直接從實(shí)驗(yàn)室所在周圍環(huán)境中獲取水樣(校園里的朗月湖)，土樣(教學(xué)樓前面的草坪)，空氣樣(平皿直接收集)等。實(shí)驗(yàn)2的樣品由超市購買養(yǎng)樂多乳酸飲品。實(shí)驗(yàn)3的樣品由小組成員的手機(jī)膜和衛(wèi)生間馬桶上取得。

4.2 實(shí)驗(yàn)具體安排緊湊合理

4.2.1 實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)報(bào)告

綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)屬于大實(shí)驗(yàn)，需要充分了解實(shí)驗(yàn)的原理、過程和具體的操作方案，所以實(shí)驗(yàn)之前完整的預(yù)習(xí)報(bào)告就比較重要。學(xué)生在寫預(yù)習(xí)報(bào)告的過程可以充分利用網(wǎng)絡(luò)線上資源，查詢撰寫實(shí)驗(yàn)方案，在寫的過程中發(fā)現(xiàn)操作的重難點(diǎn)，及時發(fā)現(xiàn)問題，查漏補(bǔ)缺，減少在實(shí)驗(yàn)過程中浪費(fèi)的時間。

4.2.2 實(shí)驗(yàn)過程中的質(zhì)量控制

預(yù)習(xí)報(bào)告通過后，每組在開展實(shí)驗(yàn)前，要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，熟悉儀器設(shè)備，進(jìn)行相關(guān)儀器的使用培訓(xùn)，使用儀器要做好記錄，嚴(yán)格按操作規(guī)范進(jìn)行，減少因不熟悉而造成的不必要的儀器損壞，避免安全事故的發(fā)生。每個小組由組長負(fù)責(zé)統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，對實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的疑難點(diǎn)問題及時和老師溝通。老師在各小組實(shí)驗(yàn)室過程中全程指導(dǎo)，同時加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀器管理，嚴(yán)格要求學(xué)生，保證學(xué)生人身安全和實(shí)驗(yàn)室儀器安全。各小組要合理安排實(shí)驗(yàn)時間，提供效率，一般要求在2～3周內(nèi)完成，如有實(shí)驗(yàn)因操作問題失敗，可以有重復(fù)實(shí)驗(yàn)的緩沖時間。實(shí)驗(yàn)后各組及時完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)小論文[7～10]。

4.3 環(huán)境微生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評價(jià)

綜合性實(shí)驗(yàn)的評價(jià)也是綜合性的，注重過程性評價(jià)和結(jié)果性評價(jià)。過程性評價(jià)的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)選題，方案的制定，實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行整個實(shí)驗(yàn)的過程。具體而言過程性評價(jià)是看實(shí)驗(yàn)是否可行以及設(shè)計(jì)是否合理，實(shí)驗(yàn)過程中個人和小組團(tuán)隊(duì)的分工協(xié)作能力以及解決實(shí)際問題的能力。結(jié)果性評價(jià)包括實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)報(bào)告和相應(yīng)小論文的質(zhì)量。采取這種綜合性考核方式，需要老師和學(xué)生，小組成員之間充分溝通，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識，從而提高自主解決專業(yè)相關(guān)的具體問題的能力[1]。

4.4 環(huán)境微生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)的成效

環(huán)境微生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)自2014級環(huán)境類學(xué)生開展以來，取得了不錯的效果。學(xué)生對《環(huán)境微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》教評的分?jǐn)?shù)明顯提高(從92.1提升到94.3分)。在每年學(xué)校的大學(xué)生學(xué)術(shù)科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目中，與環(huán)境微生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)相關(guān)的項(xiàng)目越來越多，其中15級的“基于畜禽糞便四環(huán)素殘留去除應(yīng)用的高效降解菌篩選及其機(jī)制研究”項(xiàng)目和16級的“基于咖啡渣資源化利用的連作障礙土壤修復(fù)劑研究與開發(fā)”項(xiàng)目獲得江蘇省重點(diǎn)項(xiàng)目資助。這些創(chuàng)新項(xiàng)目的主持的學(xué)生得到很好的實(shí)驗(yàn)技能和科研素養(yǎng)的培養(yǎng)，為后期的繼續(xù)工作或深造讀研打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[11～15]。

5 結(jié)語

環(huán)境微生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)的開展，是環(huán)境微生物學(xué)研究性教學(xué)改革的重要組成部分。綜合性實(shí)驗(yàn)是在開展驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的一個提升和積極的嘗試和探索，目前已有了一定的效果。在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還要進(jìn)一步因地制宜，因材施教，為不同的學(xué)生定制特定的“套餐”，以提升學(xué)生的主觀探索實(shí)驗(yàn)的動力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)新素質(zhì)。環(huán)境微生物學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn)開展的經(jīng)驗(yàn)，也為相關(guān)環(huán)境學(xué)科的實(shí)驗(yàn)課開展教改提供一定的參考。