环境微生物学实验教学思考和改革初探

许小红++朱红力++刘宏

摘 要 针对目前在环境微生物学实验教学过程中存在的问题，对环境微生物实验教学改革进行探讨，为培养学生综合素质和创新能力等提供理论参考。

关键词 环境微生物学；实验教学；教学改革

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）02-0132-02

Study on Reform of Experimental Teaching of Environmental Microbiology//XU Xiaohong， ZHU Hongli， LIU Hong

Abstract Aiming at the problems existing in the process of experi-mental teaching， it discusses the reform of experimental teaching of Environmental Microbiology. The reform of experimental teaching is to cultivate students comprehensive quality and innovative ability.

Key words environmental microbiology； experimental teaching； education reform

1 前言

環境微生物学是江苏大学环境工程和环保设备工程本科专业的专业基础课，以微生物学为基础，结合环境科学、环境工程等学科，是一门具有很强实践性和应用性的综合性课程[1]。为适应高校培养环境类应用型人才的需要，必须强化学生的实践动手能力和创新能力[2]，而这些能力的培养需要在实验教学中得到强化和提升[3-4]。

实验在教学中的作用主要是通过实体实验使学生增强自主学习能力，掌握基本实验技能，提高综合设计能力，学会科学实验方法[5]。环境微生物实验教学是环境微生物学课程的重要组成部分，体现了理论知识的实践和应用，也是以教学形式培养学生良好的科学习惯的重要途径[1]。针对江苏大学目前环境微生物实验教学中存在的主要问题进行思考，对环境微生物实验教学的改革进行探讨，更好地培养学生的实践能力与创新精神。

2 环境微生物实验教学中存在的问题

实验内容陈旧，与实际应用脱节 江苏大学自设立环境工程本科专业以来，环境微生物实验内容总体上是以微生物基本操作为主，包括培养基的配制及灭菌，土壤微生物的培养、观察和计数，实验用模式微生物的观察和测定，以及革兰氏染色等。实验教学内容较单一，与课堂教学内容未能有机结合，某项实验内容与课堂教学中相应的理论知识没有做到同步一致，使得实验教学与课堂教学安排彼此孤立。

此外，实验内容没有与环境专业紧密联系起来，体现不出环境微生物实验的专业特色。学生仅通过这些常规微生物实验内容，不能真正对微生物在污染物生物处理过程中的应用有深刻的体会和认识，也就激发不出对课程学习的热情和积极性。

实验教学方法传统，手段不够多元化 传统的环境微生物实验教学模式形式单一，教师进行实验原理和步骤的讲解、简单的操作演示，在有限的实验学时下实验效果不理想。目前实验室已拥有较完善的仪器设备，如多媒体、高速成像系统、显微摄像等，但是真正用于本科实验教学中的不多。此外，随着科技和现代化技术的不断发展，将实验项目开发成虚拟仿真实验，在高校中的应用越来越广泛。

实验成绩考核模式固化，未突出学生的综合能力 目前传统实验教学考核主要以实验报告打分为最终考核成绩，尤其是分组实验，往往忽略了实验过程中认真思考和进行实验操作的学生，考核结果较片面，不能突出学生的综合实践能力。由于考核方式简单，学生思想上不够重视实验课，缺乏实验训练的主动性和积极性，实验教学效果大打折扣。因此，实验教学严格的考核是正确引导和激发学生学习积极性，提高实验教学质量的有效手段[1]。

3 环境微生物实验教学改革

实验教学内容体系的调整 环境微生物学课程的教学目标是使学生建立较深刻的微生物学观点，掌握微生物学的基本理论和基础知识，了解微生物的基本特性、生命活动规律，并将所学理论应用于环境保护和环境污染防治。因此，环境微生物学教学内容主要包括两大部分：微生物学基础知识和微生物学理论方法在环境工程领域中的应用。尝试将实验内容与课堂教学内容有机结合在一起，在微生物应用实验中体现微生物基础实验。

根据课程教学目标和大纲的要求，在现有学时不变的情形下，调整实验教学内容，编写《环境微生物实验指导书》，开设微生物学基本操作技能训练（验证性试验），将常规的微生物实验进行整合，同时更注重具有综合性、设计性的实验内容，具体通过体系完整的实验教学内容来实现。如“水体中环境微生物检测”“高效降解菌的分离和筛选”“生物处理系统中微生物类群培养与分离”等，包含了培养基的制作，微生物的观察，菌种的筛选、培养、保藏，微生物的测定，以及菌种的驯化和水处理应用等基本实验内容，这些实验与教学内容紧密相连，体现了环境类专业的特点。学生可以根据自己的兴趣选择各实验项目开展实验，通过实验过程中的信息交流和实验操作，对相关理论知识有更深刻的认识和掌握。

实验教学方法的改进

1）实验教学媒介多元化。采用多媒体课件讲授实验原理、方法和步骤，配以丰富生动的微生物图片、视频等，有助于学生在实验操作前在脑海中对所要进行的实验内容有一清晰和直观的认识。如土壤中微生物的观察实验，学生可以预先查看相关微生物图片，在实验过程中将实际观察到的微生物与图片中微生物进行对比，加深对微生物的认识。利用先进的显微摄像系统，向全体学生直接展示微生物实时的形态和运动状态等，让学生直观感受拍摄的微生物照片和影像，这种媒介多元化的实验教学手段在实验过程中发挥着极大的引导和激励作用[6]。

此外，对于一些耗时冗长、步骤繁杂的实验，联合企业将这些项目开发成虚拟仿真实验，通过虚拟仿真的形式使学生在计算机上即可实现实验原理的学习和实验操作，极大满足实验教学的需要。

2）實验教学与科研实践相结合。学校广泛与企业合作，建立校外实验基地，组织学生到城市污水处理厂参观，带领学生在废水处理现场感受微生物真正的作用，再联系自己所做的实验去发现和解决问题，增加学生动手实践的机会，加深对微生物的认识，了解微生物在实际生产中的应用。同时，学校为本科生参与科研提供许多平台，鼓励本科生参加科研项目，如申报大学生创新项目、科研立项等，从资料收集、实验方案制订，到实验操作获得实验结果、达到研究目的，整个过程大大培养了学生独立思考、应用理论知识解决实际问题的能力。因此，将基础实验和科研实验相辅相成地结合在一起，可极大提高学生的实验综合能力，获得良好的实验效果。

3）实验考核方式的改革。考核方法直接影响学生的学习态度和学习方法，选择合理的考核方法非常重要[7]。实验成绩与实验过程密不可分，因此，对于实验成绩考核，过程考核思想显得尤为重要。尝试采用平时成绩（50%）、期末卷面成绩（30%）和设计性实验（20%）相结合的方式。其中平时成绩主要包括预习报告、实验操作和实验报告等方面；期末考试主要通过闭卷形式考查学生对于实验中涉及的基本理论知识和方法的掌握程度；同时增加设计性实验，要求学生做到提前查找资料、设计实验方案、确定实验材料和步骤、实验准备、实验操作和提交实验报告。通过这种考核方式，可以较全面地评价学生的实验理论水平、实验操作技能以及分析解决问题的综合素质，打破传统考核方式的片面性和局限性。

4 结语

综上所述，从实验内容、教学模式和考核方式方面着手，对传统的环境微生物学实验进行深化改革，构建环境微生物学实验教学与技能新体系，在培养学生综合素质和创新能力方面具有重要作用。将实验技能培养和基础理论教学并重实施，在课堂教学时结合实验教学，对学生能力进行全面培养，提供相应的空间激发学生的创新精神，能够激发学生学习主观能动性，使学生的理论知识通过实验技能训练得以巩固和应用，增强学生综合应用所学知识去分析问题和解决问题的能力，提高教学质量，增强教学效果。■

参考文献

[1]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）：27-28.

[2]汪嵘，赵颖怡.微生物实验教学中学生能力培养和科学素质教育[J].广西民族大学学报：自然科学版，2002，9（2）：

228-229.

[3]张治国，郑永红，高良敏，等.环境工程专业实验教学的改革与实践[J].实验技术与管理，2010，27（11）：186-189.

[4]刘慧龙，胡将军，张根寿，等.水处理微生物学实验教学改革[J].实验室研究与探索，2004，23（2）：60-62.

[5]郑永红，张治国，宋晓梅.加强环境工程专业实验教学培养学生的实践能力[J].实验室科学，2007（2）：58- 60.

[6]陈兴都，杨成建，张爱宁，等.改革环境微生物实验教学模式，培养学生综合素质[J].中国教育技术装备，

2011（24）：125-126.

[7]郝卓莉.基于工作过程的《环境微生物》课程体系改革初探[J].科技信息，2011（25）：252，290.