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本文作者：李春光 單位：鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境污染的程度也日益加劇，國家和地方政府不斷加大對環(huán)境污染的治理力度。和其他環(huán)境污染治理方法相比，利用微生物治理環(huán)境污染的方法是一個經(jīng)濟效益與環(huán)境效益俱佳的可持續(xù)發(fā)展方法。對于環(huán)境工程和環(huán)境科學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，環(huán)境工程微生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)變得日趨重要。環(huán)境工程微生物學(xué)是以微生物學(xué)為基礎(chǔ)，生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)的交叉學(xué)科，具有極強的實踐性和應(yīng)用性。由于自然界中的微生物看不見、摸不著，如何在教學(xué)過程中把這種抽象的東西變成具體的、通俗易懂的東西，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高課程的學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，是目前環(huán)境工程微生物學(xué)教師應(yīng)該思考和努力去改革探討的問題。

一、課堂教學(xué)改革與探討

1．引入日常生活實例，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)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(tài)及結(jié)構(gòu)，學(xué)生對它們?nèi)狈Ω行哉J(rèn)識，而教師“填鴨式”的教學(xué)方法，會使學(xué)生感到抽象、復(fù)雜、難以理解，學(xué)習(xí)興趣不高。為此，筆者在課程教學(xué)過程中引入與學(xué)生生活息息相關(guān)的例子，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，取得了良好效果。如在緒論中講到環(huán)境工程面臨的問題時，利用多張圖片介紹了我國當(dāng)前水體、固廢、空氣污染的現(xiàn)狀，讓學(xué)生清楚他們肩負(fù)國家環(huán)境污染治理的歷史責(zé)任，以激發(fā)他們認(rèn)真學(xué)習(xí)環(huán)境工程基礎(chǔ)知識，不斷鍛煉自身能力，為國家未來環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)的激情。在講到病毒時，適時介紹大家經(jīng)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(xué)生清楚學(xué)習(xí)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(xué)生對病毒的抗生素抵抗力有了更深的理解。在講到細(xì)菌時，適時介紹了目前在印度出現(xiàn)的“超級細(xì)菌”，使學(xué)生認(rèn)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(fā)酵生產(chǎn)的食品，如饅頭、啤酒等，以及霉菌發(fā)酵生產(chǎn)的抗生素，如青霉素等，使學(xué)生理解了微生物對人類有益的一面。

2．運用多媒體教學(xué)手段，增強課堂教學(xué)的效果

環(huán)境工程微生物學(xué)課程中常涉及一些微觀的、抽象的、闡述性的內(nèi)容，如果按以前的口頭講述加板書的方式來給學(xué)生授課，學(xué)生很難直觀理解和接受，會大大降低學(xué)習(xí)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(xué)可避免以上弊端，在環(huán)境工程微生物學(xué)的講授過程中，筆者根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)對象的特點，收集并合理選擇相關(guān)的文字、圖形、圖像等多媒體素材，通過計算機技術(shù)的處理和控制，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)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(xué)生理解和接受，再加上生動的描述和啟發(fā)式問題的設(shè)置，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)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?qū)W生介紹吸附、侵入、復(fù)制、裝配、釋放等這幾個步驟，恐怕學(xué)生很難印象深刻。但如果結(jié)合課件中的動畫過程，就可使學(xué)生很容易地把握每一個步驟進(jìn)行的具體程度和狀態(tài)，從而掌握病毒繁殖的整個過程。在講授原核微生物中的細(xì)菌基本形態(tài)時，如果用口述、板書畫圖、掛圖等方法很難讓學(xué)生直觀、準(zhǔn)確地把握細(xì)菌的形態(tài)，而用大量豐富、栩栩如生的細(xì)菌圖片，然后引出這些細(xì)菌引發(fā)日常生活中常見病例的圖片予以形象說明，使學(xué)生印象極其深刻。采用多媒體教學(xué)后，學(xué)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(jìn)措施:首先，課前先將本堂課所要講的內(nèi)容大綱或某些重點內(nèi)容提要列出來，在講授時對這些重點內(nèi)容進(jìn)行重點講解;其次，在學(xué)習(xí)新的一章內(nèi)容前，把上一章的重點內(nèi)容列舉出來，讓學(xué)生進(jìn)行回顧;第三，可以把教案經(jīng)過適當(dāng)整理后拷貝給學(xué)生，這樣便可以使學(xué)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(xué)質(zhì)量得到明顯改善，學(xué)生的滿意率也有了明顯提高。

3．講授相關(guān)的前沿技術(shù)，開闊學(xué)生的視野

隨著現(xiàn)代生命科學(xué)與環(huán)保技術(shù)的迅猛發(fā)展，環(huán)境工程微生物學(xué)領(lǐng)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(xué)已滲透到生物科學(xué)和技術(shù)的各個領(lǐng)域，在環(huán)境治理方面已取得顯著成效。為了讓學(xué)生熟悉和掌握學(xué)科前沿、新的理論知識和操作技術(shù)，筆者在加強自身學(xué)習(xí)的同時，跟蹤學(xué)科前沿發(fā)展變化的動態(tài)，將新的知識增長點和新技術(shù)及時吸納和融合到教學(xué)中來，開闊了學(xué)生的視野，為學(xué)生將來深入開展研究打下良好的基礎(chǔ)。如在講解到通過基因工程技術(shù)構(gòu)建的石油超級降解菌，吞噬極毒的多氛聯(lián)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(shù)、DNA測序技術(shù)、基因的DNA重組、轉(zhuǎn)化和鑒定技術(shù)等高新技術(shù)。在講到碳循環(huán)時，可適當(dāng)介紹目前國際上的一個研究熱點纖維素轉(zhuǎn)化清潔能源生物乙醇產(chǎn)業(yè)所面臨的機遇與挑戰(zhàn)。在講到污染控制與治理技術(shù)時，向同學(xué)介紹了生物法處理水污染或固廢污染時的一些新技術(shù)及新理論，為學(xué)生將來開展創(chuàng)新性研究奠定理論基礎(chǔ)。

二、實驗教學(xué)改革與探討

環(huán)境工程微生物學(xué)實驗課是理論教學(xué)的有效補充，是加深學(xué)生對環(huán)境工程微生物學(xué)理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生實驗技能，提高學(xué)生獨立操作能力、分析問題和解決問題能力的一個重要環(huán)節(jié)。而傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式基本上采用“注人式”，只是讓學(xué)生被動機械地重復(fù)教材中的實驗方法和步驟，對學(xué)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(jìn)措施:

1．建立預(yù)習(xí)實驗報告制，提高學(xué)生實驗的主動性

傳統(tǒng)的實驗課教學(xué)在教學(xué)形式上一般采用實驗老師先講述，再進(jìn)行示范操作，然后讓學(xué)生依葫蘆畫瓢完成實驗內(nèi)容。這種實驗教學(xué)不但使學(xué)生對實驗內(nèi)容印象不深刻，而且在很大程度上抑制了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生在不知不覺中養(yǎng)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(yù)習(xí)實驗報告制。首先在實驗報告冊上增加實驗預(yù)習(xí)報告的內(nèi)容，在每次實驗課前先向?qū)W生預(yù)告實驗內(nèi)容，要求學(xué)生在實驗課前自己查閱資料，撰寫實驗預(yù)習(xí)報告，由老師批閱。在實驗開始前，教師只是講授學(xué)生在預(yù)習(xí)報告中出現(xiàn)的普遍問題和在預(yù)習(xí)報告中沒有考慮到的操作中應(yīng)注意的問題。學(xué)生根據(jù)自己的預(yù)習(xí)報告到實驗室老師處領(lǐng)取實驗器皿和藥品，并獨立完成實驗操作。通過預(yù)習(xí)報告制度，使學(xué)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(xué)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(biāo)題#e#

2．優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，增強學(xué)生的綜合實驗技能

目前鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院的環(huán)境工程微生物學(xué)實驗課只有8個學(xué)時，如果完全按教材上實驗的安排，達(dá)不到提高學(xué)生實驗技能的目的。為了培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力，筆者對實驗課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化。把實驗“光學(xué)顯微鏡的操作及細(xì)菌、放線菌和藍(lán)細(xì)菌個體形態(tài)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(tài)的觀察”合并為“光學(xué)顯微鏡的操作及微生物形態(tài)觀察”;保留經(jīng)典驗證性實驗“微生物的革蘭氏染色”;把“培養(yǎng)基的配制與滅菌”和實驗“細(xì)菌的純種分離、培養(yǎng)和接種技術(shù)”合并為“培養(yǎng)基的配制與滅菌及細(xì)菌的劃線培養(yǎng)”;增設(shè)了綜合性實驗“空氣中微生物的檢測”。通過這些實驗教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)，使學(xué)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(xué)生的實驗效果

傳統(tǒng)實驗課考核只注重實驗出勤狀況和實驗報告上的實驗結(jié)果，不考慮學(xué)生的實驗操作過程。這種做法不但會讓學(xué)生在實驗操作中應(yīng)付了事，出現(xiàn)一些編造結(jié)果、抄襲報告的情況，而且還要打擊學(xué)生上實驗課的積極性。筆者在實驗教學(xué)改革中，完善了實驗考核制度，使得考核內(nèi)容涵蓋了從預(yù)習(xí)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(xué)生實驗的積極性，改變了以前只動手不動腦的情況，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和分析解決問題的能力，收到了良好的實驗教學(xué)效果。

三、組織學(xué)生科技創(chuàng)新活動

環(huán)境工程微生物是一種實踐性很強的課程，為了提高學(xué)生獨立分析問題、解決問題的能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力，為以后走向社會，適應(yīng)社會，為我國的環(huán)保事業(yè)做出貢獻(xiàn)，筆者連續(xù)學(xué)生中成立了環(huán)境工程微生物科技創(chuàng)新小組，每組5～8人，利用業(yè)余時間獨立完成一個科技題目，不斷提高學(xué)生的科技創(chuàng)新能力。科技創(chuàng)新小組工作的開展主要包括以下幾個階段，首先，由指導(dǎo)教師列出一些科技創(chuàng)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(chǎn)菌、好氣性纖維素分解菌、重金屬吸收菌等的分離培養(yǎng)與誘變育種等;其次，由學(xué)生自行查閱文獻(xiàn)資料，確定科研題目，設(shè)計實驗方案，交由指導(dǎo)老師審閱;第三，若方案可行，則由學(xué)生在課余時間獨立完成，指導(dǎo)教師跟蹤指導(dǎo);第四，學(xué)生整理和分析實驗數(shù)據(jù)，撰寫科研論文，交由指導(dǎo)教師修改，由指導(dǎo)教師幫助發(fā)表。近三年來，筆者指導(dǎo)的科技創(chuàng)新小組獲得7項學(xué)校的學(xué)生科技創(chuàng)新項目，10多篇。學(xué)生經(jīng)過這一過程的鍛煉，自身的實踐能力、科技創(chuàng)新能力以及團(tuán)結(jié)協(xié)作能力都得到了較大的提高。