杭州电子科技大学环境微生物学教学改革实践

摘 要：本文依据杭州电子科技大学环境工程、环境科学专业的培养目标,提出了《环境微生物学》课程教改应从理论教学和实践教学两方面进行,实践教学中要增强教学和实际生活紧密联系的实验课的开展,体现培养环保人才的专业特色,切实锻炼和提高学生学以致用的能力.本校的改革内容可供其他院校环境工程等相关专业课程改革参考.

关 键 词：特色；环境微生物学；课程改革

中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）20-0054-02

高等学校实施创新、实践为重点培养的素质教育以来,需要开创相应的教学方式.以前,高等教育偏重于在知识讲授、学生理解和应用层面上开展教学活动,近年来,也有高校进行综合应用和创造性解决问题层面的教学方法探索,但与高等学校的培养目标相距甚远,因而要培养学生的创新精神和实践能力非常困难.信息技术广泛应用于教学领域为培养学生的创造性思维和能力提供了条件.如何处理好创新精神培养与科学态度培养、学习科学知识和解决实际问题能力培养、内部思维操作与外部实际操作、认知发展与情感体验、独立思考与合作探究等课题已倍受国内外教育工作者的普遍关注.环境微生物学是环境工程专业和环境科学专业的主要的专业基础课程.环境微生物学还属于多学科相互交叉的前沿研究领域.本文是针对环境工程专业、环境科学专业的特点,探索一种注重于学生主动收集信息、加工处理信息、解决实际问题,并在实践中获得积极情感体验的教学方式,使学生的学习得到总体提升.本文从以下几方面进行本课程的建设.

一、重视实践教学环节建设,实现工程应用型人才的培养目标

环境微生物学是一门实验技术要求较高的学科,做好实验及实践环节能有效地提高学生工程应用能力.实验课主要培养学生动手、动脑能力,提高创新思维,培养和逐步提高科研能力.在以往的实验课教学中,学生只能做验证性实验,因为结果是已知的,故同学们兴趣不高,也缺乏思考.如何将环境工程微生物学实验技术和前沿进展一同传授给学生,使学生在系统地掌握环境微生物学实验技术体系的同时,也能够运用所学专业知识解决实际问题,这些是很重要的教学内容.根据几年的教学实际,我们进行了一系列改革和尝试,比如构建环境微生物实验课新体系等,而且取得了更好的教学效果.实践教学环节包括基础实验和工程实习二个环节.

1.改变原有的实验内容,按科研实践顺序重新安排实验内容和实验顺序,建立我校环境微生物学实验课程新体系.由于环境微生物学涵盖的实验内容丰富,环境微生物学和其他的课程存在交叉重叠,所以必须在实验内容上有所取舍.环境微生物学的基础操作占了重要地位,所以首先要让学生牢固掌握这方面的技能,包括培养基的制备,微生物的接种、培养和保存,微生物的染色技术及显微观察实验（如美兰染色法,革兰氏染色法）,细菌三程形态的观察及细菌、真菌和放红菌的观察实验.综合性实验包括环境微生物生态学实验（微生物在土壤环境中的分布、类群、活性及其相互作用）,环境微生物的监测方法与评价体系,环境微生物分子生态学试验（环境样品总DNA提取技术）,微生物法处理技术污染物.大的综合性试验能使学生用微生物的基础知识,解决应用微生物和环境间的一些问题,试验与实际相结合,使学生加深对科学前沿发展情况的了解,开拓视野.

2.用生活实例激发学生的兴趣.在环境微生物学教学过程中,应结合生活,使学生养成使用所学知识关注和改善当今社会上各种环境问题的能力.通过酸雨、白色污染、固体废弃物污染、重金属污染、能源危机等当今社会主要环境问题的讲解,让学生意识到专业的重要性；让学生了解生活中有害微生物,如酸奶里有活性的微生物、发霉物中主要的微生物、校园人工湖的微生物生态及类群、教室和医院微生物中与致病性相关的群落等,将所学融入到日常生活,充分激发学生探索知识的热情.

二、优化理论教学内容、教学手段,体现专业特色

环境学科具有涵盖面广的特点,其专业基础课程《环境微生物学》的教科书涵盖了环境微生物的理论、技术及检测流程等内容.为培养学生学以致用、紧密联系实际的能力,我校教学中应从教学内容与教学手段两方面进行改进.

1.教学内容方面,围绕水、大气、固废污染的防治进行.（1）教材的选取上认真比较.目前,《环境微生物学》教材主要有：高等教育出版社出版,王家玲主编的《环境微生物学》；华中科技大学出版社出版,赵开弘主编的《环境微生物学》；浙江大学出版社出版,郑平主编的《环境微生物学》；哈尔滨工业大学出版社出版,马放、任南琪主编的《污染控制微生物学》.前两本教材的体系基本相同,王家玲主编的教材内容较为宽泛,通过多方面比较,作者认为马放、任南琪主编的这本教材更适合我校环境工程专业选作主教材.（2）教学内容上的取舍.教师切忌照本宣科,应该更结合实际,多增加些创新性的实验,同时讲课中还应该做到有重点、概括、启发.例如要重点讲解环境中的主要微生物类：细菌、真菌、原生动物和后生动物,这些物种的各自结构、特点,因为对污水处理过程中的微生物检测这些内容是很重要的部分；微生物与环境之间的关系、微生物对环境的危害及人利用微生物进行保护环境的实例,如淡水水华、污水处理、有机垃圾发酵沼气等,使学生对该课程学习的重要意义有一个清晰的认识,激发学生对学习该课程的兴趣.

2.采用多媒体的教学手段和多种教学方法相结合,激发学习兴趣,锻炼动手和创新能力.利用多媒体教学使学生有兴趣自主学习本课程,从而提高学习效率.在教学中改变“满堂灌”的教学方法,主要以讨论式、启发式教学,使学生变被动为主动.让学生发挥主观能动性,积极参与各种实验问题的解答,使学生在探讨中学习新知识,并逐渐养成遇到实际问题时,善于用所学过的理论知识进行解决的良好的学习和思维习惯.

对于环境微生物学课,我认为教改难度较大、周期较长.随着杭州电子科技大学环境工程、环境科学课程教学,还会发现更多需要改进和完善的内容.为体现本专业理论与实际相结合的特色,增强学生创新力、竞争力的思想,还需进一步探索《环境微生物学》课程改革的新内容.从2011年新的课程改革实施后,学生认为微生物学和生活联系非常紧密.部分学生参与到教师的科研中,学生能自己设计完整的实验进程,取得了很好的成效.