《环境工程微生物学》教学方法探析

1、环境工程微生物学教学方法探析【摘要】环境工程微生物学课程是环境工程专业的 主要专业基础课之一。本人经过近两年的教学实践，认为应 注重以下几个方面：(1)加强绪论部分的教学，(2)加大新知 识和新技术的传授，(3)激发学生学习兴趣，(4)加强实验教 学。做到以上几点，将极大地提高该课程的教学水平，培养出 该领域的优秀人才。【关键词】环境工程微生物学教学体会【中图分类号】c42【文献标识码】a【文章编号】 1009-9646 (xx)09 (b)-0139-02微生物技术是现代高技术之一，对经济建设与社会进步 有着深远的影响，它以低耗高效、副产物和副作用小、安全 性好，而在解决生态和环境问题等方面

2、发挥着越来越重要的 作用。在现代技术的交叉渗透过程中，将微生物技术的基本 原理应用到环境工程中，为微生物技术从实验室走向解决环 境问题提供了理论基础。在解决目前人类所遇到的人口、能 源、废物处理等环境问题中发挥了重要的作用，并显示了可 观的经济效益和社会效益。因此，国内许多院校的环境工程 专业开设了环境工程微生物学课程，并将课程的重点放 在了介绍微生物的生态与微生物在解决环境问题的应用上。 但同时环境工程微生物学在内容与研究方法上和环境工 程的其它课程又有较大的差别，所以该课程的教学有它的独 特性。我校水资源与环境学院自开始招环境工程本科生以来， 一直把环境工程微生物学作为环境工程专业的主要专

3、业 基础课之一。目前，我有幸成为这门课程的主讲老师。如何 对待该课程的教学？如何使环境工程专业微生物学教学紧跟 学科发展步伐，使学生在系统学习和掌握微生物学基础理论 知识的同时，进一步理解防治环境污染、改善与提高环境质 量的微生物学原理、技术和方法?经过近两年的教学工作，感 受颇多，特将我对讲授这门课的一些体会总结如下，请批评 指正。1加强绪论部分的教学有些人认为绪论没有什么具体内容，在教学上可有可无, 有些老师往往是让学生们自学绪论部分。但实际上绪论是一 门课程的序曲，又是一门课程的缩影和向导。在绪论的讲授 中，授课教师应该介绍微生物的发现及其与人类和环境之间 的关系，让学生认识到微生物对于

4、我们人类和环境的重要性; 介绍微生物学的奠基、发展历史、现状及发展方向，让学生 了解微生物学是在解决实际问题，是在认识自然和改造自然 的过程中得到发展的；介绍显微镜的发明者列文虎克、青霉 素的发现者弗莱明等为微生物学做出杰出贡献的科学家，启 迪学生为科学献身的精神1 ;介绍环境工程微生物学当前 的研究热点和难点，激发学生的求知欲望。同时，在课程的讲 授过程中要多联系生活和实践，努力使抽象深奥的内容变得 具体简单。例如，在讲授微生物发酵时，联系酸奶的制作，告 诉学生各厂家生产的酸奶呈现不同的风味就是因为不同厂 家选用的菌种不同，因而发酵产物不同所致，使学生深刻了 解了发酵的不同类型。2更新教学内

5、容，加大新知识和新技术的传授环境微生物学作为一门新兴的边缘学科，随着生物学、 微生物学及环境科学的发展而不断呈现出新的内容。特别是 日新月异的分子生物学技术已渗透到生物科学和技术的各 个领域，尤其是与微生物学关系密切，这更加促进了微生物 在环境工程中的应用。为了紧跟时代和学科发展的步伐，培 养高质量人才，教师需及时更新自己的知识结构，跟踪学科 前沿发展变化的动态，将新的知识和新技术及时增加到教学 中来，让学生熟悉和掌握学科前沿性的理论知识和操作技术, 为他们将来深入开展研究打下良好的基础。例如，可以讲解 有关dna重组技术、基因扩增技术、dna测序技术等高新技 术在环境工程中的应用现状和发展前

6、景2,3,为学生将来 开展创新性研究工作奠定理论基础。同时还可以把一些和日 常生活关系密切的知识，例如adis的传播及预防,sars、禽流 感的爆发与环境污染的关系等等，以科普形式介绍给学生， 既活跃了课堂气氛，又拓宽了学生的知识面，调动了学生的 学习兴趣，激发学生对科学研究的责任感和奉献精神。另外， 把一些有争议的问题引入教学中，也可以开拓学生的专业视 野，激发学生智力活动的积极性，培养学生的科研动机，帮助 学生认识发现真理的过程，培养其攀登科学高峰的信心和勇 气。3改革教学模式，激发学生学习兴趣学习动机是一种内驱力，学习兴趣是学习的最佳动力。只有在充分激发学生的兴趣，调动他们的想象力和参与

7、能力 的情况下才能最大限度地发挥效力。环境微生物学研究的对 象是人们在通常情况下看不见的微小生物，其教学内容是一 些微观的、抽象的、阐述性的内容，并且涉及到遗传学、生理 学、生物化学、分子生物学等诸多前沿学科，具有较强的广 度与深度。如果不能及时调动学生的学习积极性，那么这些 繁杂的内容就会使学生感到味如嚼蜡，毫无兴趣，直接影响 学生的理解，最终导致学习效率低下，学习效果不佳。如果激 发了学生对课程的学习兴趣，就会增加学生课后查找、阅读 参考资料的主动性，这对学生后续内容的学习也是一种鞭策 和鼓励。学生在学习该课程之前，主要学习了数学、物理和基础化学等课程，专业课程学习尚未展开，所以学生对环境

8、工程专业学习微生物目的缺乏认识，在他们思想上有一种根深蒂的想法，即解决环境问题必须用物理化学的方法。针对这 种情况，就需要将工程实践中一些有影响的或与学生生活比 较贴近的实例，如：一般的城市二级污水处理厂、城市垃圾资 源化系统等内容引入课堂，让学生明白微生物在处理环境问 题中有着广泛的应用，从而激发他们的学习热情。还有，环境工程微生物学的前几个章节主要讲述微 生物的形态、结构及生化过程，具有概念多、微生物种类多 且形态多变的特点，而且由于微生物形体小，无法从日常生 活中得到直观的印象，学生普遍感到“看不见，摸不着”。针 对这种情况，应当采用多媒体教学的手段，利用一些典型微 生物的图片或三维动画

9、形式，描述其形态与生长发育过程, 这样既方便讲解又生动活泼，利于学生理解，增加学生学习 兴趣，提高教学效果。同时，还要鼓励学生自己动手采集微生 物，利用实验室开放时间，自己去观察体会，并通过查资料, 关注学科进展，采取互动形式，增加学生从课外获得相关知 识的能力。4加强实验教学微生物学是来源于实验的科学，所以我们应着重加强实 验教学。环境工程微生物学实验是一门原理性、概念性、实 践性、操作性难度较大的课程。比如显微镜技术、制片和染 色技术、培养基的制备技术、无菌操作技术、纯种分离培养 技术、菌种保藏技术、大气及水中微生物监测技术等。这些 都需要特殊的设备和独立的训练，如果没有足够的课时及仪 器

10、支持，掌握其中的操作技术是很困难的。环境工程微生物 学实验课前期准备工作是一项比较复杂、精细和繁琐的工作, 工作量大，连续性强，即使是微小的疏忽也可能造成实验的 失败。在做实验准备的过程中必须认真、细致才能保证实验 课的顺利进行，这就对实验室老师的素质和教学态度提出严 峻的考验。还有，实验操作过程是培养学生独立工作能力最好的过 程。实验中，我们应该采取学生独立思考、自己动手、大胆 探索，教师积极引导、注重启发的实验教学模式，充分发挥学 生在实验中的积极性和主动性。如在做"细菌革兰氏染色” 实验时，我们要求每个学生至少完成3个不同类别典型细菌 的正确鉴别染色片，从挑取菌种、涂片、固定、

11、染色、调试 显微镜，直到观察到染色的微生物形态，鉴别出正确的菌种 为止，整个过程完全由学生自己操作，而且实验的每一步都 要非常认真仔细，稍不注意就得不到正确结果4。实验中， 学生对涂片后固定细菌时的温度高低、洗片环节、酒精脱色 的时间等精心分析,反复实验摸索，并在教师的启发下，找出 问题症结，直到得出满意的结果为止。实验过程中，我们还应 对学生操作时的习惯性问题和错误作重点提示和讲解，并在 学生操作过程中及时指导纠正动作，严格要求学生独立完成。实验课的讲授过程中，我们还应尽可能地开一些综合性 地实验。综合实验是一个以学生为主体、学生与教师互动的 教学过程，其特点是学生独立自主进行实验的设计、组

12、织、 实施和管理。演示性、验证性实验多，而综合性、设计性实 验少是过去实验教学中存在的问题，学生对实验过程印象不 深，理论掌握不牢，动手能力不强，不利于培养学生的创新能 力。为此，我们针对学生比较感兴趣的实验课题,如水、室内 空气、土壤和食品中的微生物种类、数量、分布等应用于实 验教学，学生通过查阅资料，设计实验方案，由指导老师指导 和小组讨论，确定实验方案，提高了学生的分析问题和解决 问题的能力，这样激发了学习兴趣，巩固了理论知识和实验 技术，也培养了学生的综合运用能力。微生物学博大精深，微生物在处理环境问题时的优势越 来越明显。作为环境工程专业的重要基础课之一，环境工程 微生物学在学科体系中的地位也越来越重要。如何使环境 工程专业的微生物教学进行得更合理，如何使环境工程专业 的学生具备较高的微生物学综合素质，相信通过对教学经验 的不断总结和改革，通过主讲老师地不断学习提高，最终能 够使环境工程微生物学的教学工作适应时代发展要求, 为培养具有综合素质的环境科学人才做出贡献。参考