《环境工程微生物学》课程教学改革研究

徐红云

(贵州民族大学 生态环境工程学院，贵州 贵阳 550025)

1 引言

《环境工程微生物学》是贵州民族大学环境生态工程专业的重要专业课程之一，是培养学生认识微生物，提高对微生物相关操作技能的课程，具有较强的技术和实践性。环境工程微生物学是以充分利用有益微生物资源实现废水、废气的净化，处理有机固体废物，将污染物转化为有用资源，边“废”为宝，产出能源和肥料等为主要内容和任务。在环境工程中废水处理、受污染土壤和固体有机废物的处理方法包括物理法、化学法以及生物法[1]。其中物理和化学法处理环境污染物是较为常用的方法，但是存在处理成本高、易产生二次污染等特性。而利用生物法处理环境污染物具有相对经济、高效且可基本达到无害化的处理[2]。因此，要利用微生物进行环境污染的生物处理，对微生物基本特性的全面了解和掌握，才能更好的研发和应用环境污染治理的微生物制剂。

根据环境工程微生物学的课程特点，在教学过程中需要教师注意理论和实践相结合，使学生掌握微生物基本理论和基础知识的同时，掌握微生物基本操作技能，了解微生物在环境治理方面应用的机理，以便较好地将微生物应用于环境工程的治理，防治和消除微生物的有害活动。因此，需要同时培养学生认知、动手和思考能力，结合该校目前环境工程微生物教学特点，由于课时较少加之课程设置的不合理，导致理论掌握不充分，实践能力不足等。借鉴以往《环境微生物》、《环境微生物实验》、《环境微生物学》等课程教学等课程教学内容和安排，就《环境工程微生物》的教学内容和教学方法、手段提出课程存在问题和建议，以期为提高该课程的教学质量，增强教学效果等加以探讨[3～5]。

2 课程教学存在问题

2.1 课程内容设置不合理

《环境工程微生物》开设的主要内容包括：微生物基本概念、原核微生物、真核微生物、病毒、微生物生理、微生物代谢、微生物生长和繁殖、微生物生态、微生物在物质循环中作用、水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理、有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落等。由于课时较少，以上教学内容平均每个部分为2～4课时，所以课程内容被大幅压缩，所授内容相对简单，学生难以充分掌握所有课程内容。另外《环境工程微生物》实验课设置主要包括显微镜使用及微生物形态观察、活性污泥生物相的观察、微生物直接计数、细菌的染色、培养基的制备和灭菌、细菌的分离与纯种接菌、细菌淀粉酶和过氧化氢酶的定性测定、水中细菌总数的测定、水中大肠杆菌群数的测定、空气微生物的检测等。实验教学内容相对简单，不能和理论教学内容有机结合，且大部分实验内容不能和理论教学同步进行，二者相对孤立。另外，实验内容与环境类专业的相关性较低，不能充分体现环境微生物的特点，使得学生对微生物与环境间的关系以及环境微生物的应用理解不深刻，上课积极性降低。

2.2 教学考核存在不科学性

目前《环境工程微生物学》课程教学考核主要以平时成绩5%+平时测验20%+作业10%+课程PPT讨论25%+期末测验40%五个部分组成。实验成绩以平时10%+试验操作20%+实验报告30+期末测试40%四个部分组成。其中，平时成绩主要以学生考勤为主要依据，实验成绩主要以学生的实验报告作为评价依据，由于实验过程中分组进行，存在实验报告抄袭的情况。期末成绩主要是试卷得分为评价依据，期末试卷考核内容为任课教师拟定，学生掌握程度不一，不能够准确掌握学生对课程的掌握程度。

2.3 教学方式传统，学生参与度低

《环境工程微生物学》课程教学以传统的教学方式为主，学生被动的接受知识，这样不但学习枯燥，学生缺乏对课程内容的主动思考。多存在课后不复习，课程内容学习过后易遗忘等特点。学生多在课程考试前进行集中复习，多以死记硬背为主，缺乏深入理解，在考试过后，对课程的印象会随时间推移逐渐淡忘。

3 课程改革对策

目前贵州民族大学《环境工程微生物学》在理论和实验课程的教学内容、方法等仍存在很多问题，急需进行课程的改革。针对本课程中存在的问题，提出如下对策。

3.1 课程内容的改革

去除原《环境工程微生物学》中微生物生理、微生物代谢、微生物生长和繁殖、微生物生态、微生物在物质循环中作用等章节内容的单独讲解。而是将以上内容与微生物识别的基础理论教学内容进行整合，如第2章原核生物界，第3章真核生物，第4章病毒教学过程中，除介绍相关微生物的基本形态结构、繁殖方式、识别特征及常见种类之外，同时介绍该类微生物相关营养、代谢、生理、生长繁殖、生态等特征，同时引入该类微生物在环境修复过程中的实例，将所有内容进行整合加深学生对不同微生物特征及在环境治理方面应用的深入了解。同时增加一个章节为各论部分，分别介绍不同微生物类群在环境工程中的应用实例；综合理论教学内容分为8个章节分别为：第一章：绪论；第二章：原核微生物特性及其在环境工程中的应用；第三章：真核微生物特性及其在环境工程中的应用；第四章：病毒特性及其在环境工程中的应用；第五章：微生物在物质循环中作用；第六章：水环境污染控制与治理的生态工程及微生物学原理；第七章：有机固体废弃物与废气的微生物处理及其微生物群落；第八章：各论部分。

将理论教学与实验教学同步进行，在理论教学过程中穿插着安排对应的实验课程，如在第2章原核生物界基本理论知识介绍完后，紧接着实验课要进行原核生物相关的实验内容，使理论和实验课一一对应，加强学生对课程内容的理解；针对实验课程要依据理论课程进行调整，去除原实验课程中的部分内容，设计实验课程如下：实验一、显微镜使用及微生物形态观察；实验二、培养基的制备和灭菌；实验三、原核生物细菌的染色；实验四、细菌的分离与纯种接菌；实验五、水中细菌总数的测定；实验六、细菌淀粉酶和过氧化氢酶的定性测定；实验七、真菌菌丝及孢子观察和微生物计数；实验八、真菌的分离与鉴定；实验九、微生物接种对污染水的净化；实验十、微生物接种对固体有机废物的处理。

3.2 课程教学方法和手段的改革

采用灵活多样的教学手段，改变以往传统教学方式，逐渐实施“翻转课堂”的教学模式，为使学生逐渐适应该教学模式，在教学初期微生物基础教学如第一章以及不同微生物基本理论知识部分仍以教师主讲为主，而在不同微生物在环境治理等方面应用实例以及后续章节如第五章至第八章逐渐由学生主讲为主。而针对实验课内容，可由学生根据自己兴趣结合理论教学内容自行设计实验，教师只负责基本原理和操作上的指导，实验过程由学生自行操作。

3.4 成绩评定机制改革

为激励学生自主学习性，不能仅以试卷的得分作为课程学习好坏的评价标准，必须采取多方面、多角度、多层次的综合评分的考核方式[6]。因此，将《环境工程微生物学》课程期末测试的考核过程中，教师拟定题目改变为由学生自主出题建立题库，期末试卷由教师于题库内随机抽取试题进行测试。课程成绩评定由原5级评定改为：平时成绩(考勤)5%+平时测验10%+翻转课堂25%+作业10%+期末测试40%。而实验课程考核，改变以往以实验报告为主的考核模式改为：学生自主设计实验10%+平时考勤10%+试验操作20%+实验报告30%+期末测试40%。采用这种考核方式使学生自主完成实验，同时也能锻炼学生对一件事情从一而终的态度，培养良好的习惯。

4 结语

《环境工程微生物学》是一门集理论和实践的课程，涉及到微生物与环境学科交叉的学科。如何在有限的时间内使学生更好的掌握课程内容，同时激发学生自主思考和对该领域的兴趣，是教学过程中需要思考和解决的问题。要达到预期目标，必须改变以往的传统教学模式，使学生能够参与到教学过程中，不仅仅停留在听课的环节。因此，要不断优化教学内容，改变教学模式，结合多媒体等多种手段，创新教学实践，实现教学目标。