从优化实验项目探索环境微生物学实验向海洋转型的教学改革

齐丹 占达东 卢徐节 王玉杰

摘要：在分析环境工程专业环境微生物学实验教学存在问题的基础上，从培养学生基本技能，满足专业需要，激发学生学习兴趣，适当引入海洋类实验项目方面探索并优化了实验项目。

关键词：实验项目;环境微生物学;实验教学;改革

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）44-0132-03

在当前的环境工程领域，微生物技术发展迅速，在环境监测、废弃物处理（废水、废固）、废气固定净化、生态修复、环境工程中应用广泛。[1，2]因而，《环境微生物学》逐渐成为环境工程课程中重要的专业课之一。环境微生物学是一门实践性和应用性较强的学科。[3]环境微生物实验课程是与理论教学相配套的重要实践教学环节。通过实验实践教学，使学生巩固加深对理论知识的领会，熟练掌握实验基本操作技术，初步掌握微生物的基本研究方法，提高学生分析和解决实际问题的能力，激发创新思维和实践能力，树立严肃认真的科学研究态度，为其今后从事相关工作和科学研究打下坚实的基础。

随着海洋资源开发利用不断发展，海洋污染问题逐渐引起全球重视。海洋环境微生物学研究对人类的生活、生产和社会发展必将产生巨大的影响。因此，海洋类高校的环境工程专业学生需要了解和掌握海洋微生物学实验的基本研究方法和操作技术。[4]传统的环境微生物实验教学理念和内容必须适应变化，积极增加海洋微生物方面的知识。在现阶段实验教学改革探索中，基于实际情况，首先对实验项目进行了更新优化，通过初步试用，收到了良好的效果。

一、存在的问题

以前本校的环境微生物实验教学学时只有18学时，选择的项目主要是微生物学基础操作，既没有突出环境工程学科特点，也没有考虑到海洋微生物学相关内容，导致实验教学内容与环境工程专业及海洋环境学科相关性低、教学效果欠佳。在实验材料的选择上也过于单一，比如说有很多实验项目选取土壤细菌，当土壤细菌培养出现问题时，实验就受到很大的限制。因此，改变环境微生物学实验传统教学存在的弊端，增加实验学时，增添与环境工程、环境监测和海洋环境相关的实验项目，组建新的实验教学项目体系尤为重要。

二、实验项目

经反复筛选，选定11个项目（见表1、表2）。其中验证性实验5个，均为必做项目;综合性实验6个，为选做项目。根据调整后，教学学时为24学时，验证性实验5个，占总实际教学项目的62.5%;综合性实验项目3个，占总实际教学项目的37.5%。

三、实验项目的优化

1.以验证性实验教学为主，强调基本技能培养。环境微生物学实验的开设必须以基本技能培养为主。我校学生在高中阶段接触微生物实验的人数较少，微生物学实验基础较弱，因此在本科教学阶段应以注重基础的验证性实验教学为主。通过验证性实验的学习，着重培养学生基础实验技术，要求熟练掌握并吃透实验原理，为以后进一步学习和研究打下坚实的基础。在实验项目上，通过基础性实验学习，使学生掌握四项微生物学基础实验技术：显微技术、染色技术、无菌技术和纯种分离与培养。[5]随后，通过环境工程、环境监测及海洋微生物实验项目的多次练习巩固，提高学生对基本技术的熟练程度。

2.以综合性实验项目为辅，激发学习兴趣，培养创新能力。在传统教学体系中，微生物学实验课侧重对理论课中所涉及知识的验证，这种传统的教学方法具有非常显著的优点，强调对基础实验技能的训练和掌握，但忽略了实验技术的实际应用性，降低了學生学习的兴趣。而综合性实验的选题体现了实验内容的综合性和实验方法的多元性[6]，是在掌握基础实验技能的前提下，材料或方法自选，结果未知，具有可激发学生自身兴趣的优点，利于学生创新能力的培养。考虑到进入高等教育的学生大多因应试教育体系和“填鸭式”教学，主动学习的动力减退或消失。因此学生忽视基础知识和技能的学习，一味强调教学的趣味性。而笔者认为要将学生培养成为合格的人才，这种枯燥、单调的基础性教学及技能训练不可减少，甚至要加强。在一定程度和范围内，基础训练是无法被其他趣味性的教学所替代的。因此，具有趣味性的综合性实验只能适当增加，不能替代验证性实验训练。

3.以满足专业培养需要为目标，拓展实验项目，涵盖学科知识领域。我校环境工程专业学生的培养目标是应用型人才培养。《环境微生物学》不仅要求环境工程专业的学生从微生物学角度解决实际环境问题，同时存在着如何将经典微生物学知识和环境科学、环境工程、生态修复、自然资源保护、海洋环境等各学科交叉联系的问题。

为满足专业培养需求，选择的实验项目必须涉及经典微生物学、环境监测、环境工程和海洋微生物学的内容。因此，我们在经典微生物实验的基础上，增加了“富营养化水体中藻类的测定（显微镜直接计数法）”、“微生物细胞的固定化及其在废水生物处理中的应用”、“海洋拮抗细菌的分离筛选”等项目。这些项目不仅包括了微生物基础实验技术，还涉及了环境微生物学和海洋微生物学，满足了环境工程专业的微生物学实验教学向海洋转型的教学改革要求。

四、结语

综上所述，通过对环境微生物实验项目进行改革，构建了一套体现海洋类高校教学特色的微生物学—环境工程学—海洋环境学立体化实验教学项目体系，该体系顺应海洋类院校培养环境工程及海洋环境治理人才的需要，达到了既培养学生基本技能的目标，又较全面地涵盖了学科知识领域，同时激发了学生的学习兴趣，具有很好的教学应用前景。

参考文献：

[1]邱立伟，邵永康，王春根.微生物在环境工程中的应用研究[J].轻工科技，2017，33（12）：93-94.

[2]邓洁，吴家权.富营养化水体微生物生态修复技术探析[J].再生资源与循环经济，2017，10（05）：36-38.

[3]刘畅.环境微生物学教学改革探讨[J].科技风，2017，（11）：29-30.

[4]杨金龙，许丹，吕利群.海洋类高校海洋微生物学实验教学的改革探索[J].安徽农业科学，2015，43（08）：360-361.

[5]洪龙.北京大学微生物学实验课模块化教学的探索[J].微生物学通报，2014，41（04）：744-747.

[6]胡旭，徐慧婷，陈晓飞，等.综合性微生物实验对学生能力培养的教学实践和思考[J].教育教学论坛，2018，（07）：275-276.