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本文作者：李春光 單位：鄭州航空工業管理學院

隨著我國經濟的快速發展，環境污染的程度也日益加劇，國家和地方政府不斷加大對環境污染的治理力度。和其他環境污染治理方法相比，利用微生物治理環境污染的方法是一個經濟效益與環境效益俱佳的可持續發展方法。對于環境工程和環境科學專業的學生來說，環境工程微生物學課程的學習變得日趨重要。環境工程微生物學是以微生物學為基礎，生命科學和環境科學與工程學的交叉學科，具有極強的實踐性和應用性。由于自然界中的微生物看不見、摸不著，如何在教學過程中把這種抽象的東西變成具體的、通俗易懂的東西，調動學生學習的積極性，提高課程的學習效果，培養學生的實踐創新能力，是目前環境工程微生物學教師應該思考和努力去改革探討的問題。

一、課堂教學改革與探討

1．引入日常生活實例，提高學生的學習興趣

微生物由于形體微小，肉眼無法直接觀察，需要借助顯微鏡才能看清其形態及結構，學生對它們缺乏感性認識，而教師“填鴨式”的教學方法，會使學生感到抽象、復雜、難以理解，學習興趣不高。為此，筆者在課程教學過程中引入與學生生活息息相關的例子，提高了學生的學習興趣，取得了良好效果。如在緒論中講到環境工程面臨的問題時，利用多張圖片介紹了我國當前水體、固廢、空氣污染的現狀，讓學生清楚他們肩負國家環境污染治理的歷史責任，以激發他們認真學習環境工程基礎知識，不斷鍛煉自身能力，為國家未來環保事業做出貢獻的激情。在講到病毒時，適時介紹大家經歷過的、印象比較深刻的，諸如:各種病毒引起的SARS、禽流感、手足口病、豬流感病等流行疾病，讓學生清楚學習病毒知識的重要性。在講到病毒的抵抗力時，引用了“吃藥不吃藥流行感冒都要一周”的俗語，使學生對病毒的抗生素抵抗力有了更深的理解。在講到細菌時，適時介紹了目前在印度出現的“超級細菌”，使學生認識到在日常生活中要慎用抗生素。在講到真菌時，介紹由酵母菌發酵生產的食品，如饅頭、啤酒等，以及霉菌發酵生產的抗生素，如青霉素等，使學生理解了微生物對人類有益的一面。

2．運用多媒體教學手段，增強課堂教學的效果

環境工程微生物學課程中常涉及一些微觀的、抽象的、闡述性的內容，如果按以前的口頭講述加板書的方式來給學生授課，學生很難直觀理解和接受，會大大降低學習的興趣;并且課程中涉及大量生物大分子的代謝過程，如果板書的話，會浪費大量的時間。而采用多媒體教學可避免以上弊端，在環境工程微生物學的講授過程中，筆者根據教學目標和教學對象的特點，收集并合理選擇相關的文字、圖形、圖像等多媒體素材，通過計算機技術的處理和控制，為學生創設多樣化的情境，使抽象的微生物知識和某些抽象的過程變得具體化、形象化，易于學生理解和接受，再加上生動的描述和啟發式問題的設置，激發了學生的學習興趣，學習效果良好。例如，在講授病毒的繁殖過程時，如果只是單純地向學生介紹吸附、侵入、復制、裝配、釋放等這幾個步驟，恐怕學生很難印象深刻。但如果結合課件中的動畫過程，就可使學生很容易地把握每一個步驟進行的具體程度和狀態，從而掌握病毒繁殖的整個過程。在講授原核微生物中的細菌基本形態時，如果用口述、板書畫圖、掛圖等方法很難讓學生直觀、準確地把握細菌的形態，而用大量豐富、栩栩如生的細菌圖片，然后引出這些細菌引發日常生活中常見病例的圖片予以形象說明，使學生印象極其深刻。采用多媒體教學后，學生一直反映的問題是不能隨堂做好筆記。針對這個問題，筆者及時采取了改進措施:首先，課前先將本堂課所要講的內容大綱或某些重點內容提要列出來，在講授時對這些重點內容進行重點講解;其次，在學習新的一章內容前，把上一章的重點內容列舉出來，讓學生進行回顧;第三，可以把教案經過適當整理后拷貝給學生，這樣便可以使學生在上課時能將注意力集中在聽課而不是記筆記上。實踐證明，這種做法使得課堂教學質量得到明顯改善，學生的滿意率也有了明顯提高。

3．講授相關的前沿技術，開闊學生的視野

隨著現代生命科學與環保技術的迅猛發展，環境工程微生物學領域知識更新的速度在不斷加快。近年來，日新月異的分子生物學已滲透到生物科學和技術的各個領域，在環境治理方面已取得顯著成效。為了讓學生熟悉和掌握學科前沿、新的理論知識和操作技術，筆者在加強自身學習的同時，跟蹤學科前沿發展變化的動態，將新的知識增長點和新技術及時吸納和融合到教學中來，開闊了學生的視野，為學生將來深入開展研究打下良好的基礎。如在講解到通過基因工程技術構建的石油超級降解菌，吞噬極毒的多氛聯苯及吞噬重金屬的超級微生物時，利用一定篇幅講授了基因擴增(PCR)技術、DNA測序技術、基因的DNA重組、轉化和鑒定技術等高新技術。在講到碳循環時，可適當介紹目前國際上的一個研究熱點纖維素轉化清潔能源生物乙醇產業所面臨的機遇與挑戰。在講到污染控制與治理技術時，向同學介紹了生物法處理水污染或固廢污染時的一些新技術及新理論，為學生將來開展創新性研究奠定理論基礎。

二、實驗教學改革與探討

環境工程微生物學實驗課是理論教學的有效補充，是加深學生對環境工程微生物學理論知識的理解，培養學生實驗技能，提高學生獨立操作能力、分析問題和解決問題能力的一個重要環節。而傳統的實驗教學模式基本上采用“注人式”，只是讓學生被動機械地重復教材中的實驗方法和步驟，對學生的實驗操作能力、分析和解決實際問題的能力的提高沒有絲毫的幫助。為此筆者采取了以下3種改進措施:

1．建立預習實驗報告制，提高學生實驗的主動性

傳統的實驗課教學在教學形式上一般采用實驗老師先講述，再進行示范操作，然后讓學生依葫蘆畫瓢完成實驗內容。這種實驗教學不但使學生對實驗內容印象不深刻，而且在很大程度上抑制了學生學習的積極性，讓學生在不知不覺中養成了依賴心理，大大影響實驗課的實驗效果。針對這種情況，筆者嘗試著建立預習實驗報告制。首先在實驗報告冊上增加實驗預習報告的內容，在每次實驗課前先向學生預告實驗內容，要求學生在實驗課前自己查閱資料，撰寫實驗預習報告，由老師批閱。在實驗開始前，教師只是講授學生在預習報告中出現的普遍問題和在預習報告中沒有考慮到的操作中應注意的問題。學生根據自己的預習報告到實驗室老師處領取實驗器皿和藥品，并獨立完成實驗操作。通過預習報告制度，使學生在實驗操作前就清楚每一操作步驟，并明白如此操作的原因，還知道操作中要注意哪些問題，這樣就提高了學生的實驗操作能力，以及思考問題和解決問題的能力。#p#分頁標題#e#

2．優化實驗教學內容，增強學生的綜合實驗技能

目前鄭州航空工業管理學院的環境工程微生物學實驗課只有8個學時，如果完全按教材上實驗的安排，達不到提高學生實驗技能的目的。為了培養學生綜合運用所學知識的能力，筆者對實驗課程的教學內容進行了優化。把實驗“光學顯微鏡的操作及細菌、放線菌和藍細菌個體形態的觀察”和實驗“酵母、霉軍、藻類、原生動物及微型后生動物個體形態的觀察”合并為“光學顯微鏡的操作及微生物形態觀察”;保留經典驗證性實驗“微生物的革蘭氏染色”;把“培養基的配制與滅菌”和實驗“細菌的純種分離、培養和接種技術”合并為“培養基的配制與滅菌及細菌的劃線培養”;增設了綜合性實驗“空氣中微生物的檢測”。通過這些實驗教學內容的改進，使學生的綜合實驗技能得到了提高。

3．完善實驗考核制度，改善學生的實驗效果

傳統實驗課考核只注重實驗出勤狀況和實驗報告上的實驗結果，不考慮學生的實驗操作過程。這種做法不但會讓學生在實驗操作中應付了事，出現一些編造結果、抄襲報告的情況，而且還要打擊學生上實驗課的積極性。筆者在實驗教學改革中，完善了實驗考核制度，使得考核內容涵蓋了從預習實驗報告到日常實驗操作，再到實驗報告整個過程。這種考核制度在很大程度上提高了學生實驗的積極性，改變了以前只動手不動腦的情況，培養了學生發現問題和分析解決問題的能力，收到了良好的實驗教學效果。

三、組織學生科技創新活動

環境工程微生物是一種實踐性很強的課程，為了提高學生獨立分析問題、解決問題的能力以及團結協作能力，為以后走向社會，適應社會，為我國的環保事業做出貢獻，筆者連續學生中成立了環境工程微生物科技創新小組，每組5～8人，利用業余時間獨立完成一個科技題目，不斷提高學生的科技創新能力。科技創新小組工作的開展主要包括以下幾個階段，首先，由指導教師列出一些科技創新題目，如高效解酚菌、纖維素降解菌、硝化菌、生物絮凝劑生產菌、好氣性纖維素分解菌、重金屬吸收菌等的分離培養與誘變育種等;其次，由學生自行查閱文獻資料，確定科研題目，設計實驗方案，交由指導老師審閱;第三，若方案可行，則由學生在課余時間獨立完成，指導教師跟蹤指導;第四，學生整理和分析實驗數據，撰寫科研論文，交由指導教師修改，由指導教師幫助發表。近三年來，筆者指導的科技創新小組獲得7項學校的學生科技創新項目，10多篇。學生經過這一過程的鍛煉，自身的實踐能力、科技創新能力以及團結協作能力都得到了較大的提高。