关于环境工程微生物学实验教学变革实践的特性的论文

实验教学是贯彻理论联系实际教学原则的重要而有效的手段(教学方式)。实践是认识的先导，又是检验认识的标准。通过实验教学，使中学生更好地接受理论知识，并巩固和加深对理论知识的理解和把握m。环境微生物学是一门技术性很强的实验学科，其实验技术在学科发展中抢占着突出的位置。作为环境工程专业的专业基础选修课。“环境工程微生物学”是生命科学和环境科学与工程的交叉学科，具有极强的实践性和应用性。环境工程微生物学实验课是理论课的延展，实验教学是加深中学生对理论知识的理解，培养中学生实践技能，增强中学生独立操作能力、分析问题和解决问题能力的—个重要环节。为此，强化环境工程微生物学实验教学的变革研究，对中学生把握基本实验技能，深刻理解微生物在污染整治中的作用，把握环境中微生物污染调查的技术和技巧，提升中学生的专业素养及培养创新人才等方面都具有十分重要的意义。

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我校自1998年开始面向全省招收环境工程专业的大专生，为了适应环境工程专业举办了环境微生物实验课教学，近些年来我们对环境工程微生物的实验教学进行了变革探求，目的是进一步提升环境工程微生物学实验教学效率，培养具备理论知识扎实、动手能力强的学院结业生。

1实验教学变革

l.1实验课程的设置

环境工程微生物学实验2001-2006年之间是环境工程微生物学课程(36学时)的一部份，占其中的4学时，实验项目2个。实验内容较少，教学方法单中学生缺少足够的实验训练，不能充分把握实验技能，在后续的实践及科研中倍感比较费力。

为了进一步提升中学生的实验技能，加深中学生对环境工程微生物学的认识，2007年开始将“环境工程微生物学实验”独立成为环境工程专业的一门专业选修课，共16学时，1学分。

1.2修订教学内容

环境工程微生物学是微生物学的一个分支，具有突出的专业特性，实验内容的选择要做到既能培养中学生微生物学的基本操作技能，又要兼具微生物在环境工程实践中的应用。诸如，培养基的制备、器皿及培养基的杀菌、显微镜的操作、微生物的染色及观察、微生物的培养及分离等实验内容是必不可少的，这种都是微生物实验最基本的操作，中学生必须扎实把握，但在实验微生物种类的选择上也要照料到环境工程中的重要微生物，例如普通生物学中较少涉及环境工程微生物中比较重要的绿藻、原生植物和微型后生植物等，本人自2007年起，对环境工程微生物学实验教学不断建立，及时更新实验教学内容，加强实验知识和实验技术的传授，同时将班主任的科研项目引入实验教学。将实验项目拓展到8个，并出版校内课件《环境工程微生物学实验技术》，作为实验指导教材；2011年9月，将实验教学内容进一步更改建立，出版了校内课件《环境工程微生物学实验技术》（修订版)，将环境工程微生物实验项目降低到10个，并降低综合性实验项目；设计了“环境工程微生物学”实验内容、实验项目、学时数和实验类别等。

1.3改变教学方法

改变往年简单的中学生实验、编写报告的教学方式，将实验教学贯串到实验打算、实验过程、编写报告、实验考试等全过程。

传统的实验课程教学方式是由实验班主任帮助中学生完成很大一部份打算工作，中学生只是按班主任的讲解和实验指南的步骤进行操作。我们在环境工程微生物实验教学中，要求中学生提早预习实验指导书并写出预习报告(包括实验目的、原理、仪器、材料、步骤等)，做到对所做实验心里有数。实验过程中从打算实验器材、配置试剂到实验结束每一步都由中学生自己动手，班主任只起到辅助、监督和示范作用。每位实验都设置有相关思索题，中学生带着这种问题进行实验，实验课程中进行讨论、验证或课后进一步查找资料来解决这种疑惑。

1.4变革教学手段

微生物个体微小，中学生对它的感性认识不多，这使许多有关微生物的概念显得具象、难以理解。在实验教学中，有目的地引入视频实验教学等多媒体教学方式，可以降低实验教学的'直观性和趣味性。采用视频教学短片，向中学生展示基本的实验操作，以及相关实验技术的发展及其在生产或科研中的应用，通过屏幕清晰形象确切地诠释每一个步骤，如无菌操作技术，微生物的分离和培养技术，消毒杀菌技术，斜面、液体、平板接种培养方式等。采用多媒体进行实验教学，具有形象、生动、信息量大的优点，结合班主任在实验过程中的讲授和示范，使中学生可以更好地把握实验操作方法，实验操作愈发规范。为此，我们构建了环境工程微生物学课程网站，制做了环境工程微生物实验的多媒体教学讲义，构建了环境工程微生物图库，完成了课程试卷库建设，该网站成为适宜中学生自学的网路平台。

1.5有效的考评和评价方法

构建了一套有效的考评方式。实验课程考试方法是综合考评(实验+闭卷考试)，实验主要考评项目有预习情况、操作情况、数据的记录及处理、实验报告的质量等，该部份占考评成绩的70%。闭卷考试主要考评实验涉及到的知识点及操作关键点，该部份占30%。

2环境工程微生物学实验教学变革实践的特征

2.1让中学生参与实验打算的全过程

实验室的前期打算工作很重要，工作量要比实验课程多许多。让中学生参与到前期打算工作中，不但要认真预习实验内容，还要打算实验所需的材料。实验课分组进行，每组实验结束后，做好后续整理工作，例如微生物生长量的测定和生长曲线勾画实验，测试完毕要将实验菌株和器材进行灭菌后清洗，之后每组分别打算出下一个实验自己小组所需的器材，要对培养皿、试管、镊子等消毒杀菌，配置各类试剂，这个过程使中学生学习到完整的微生物实验操作技术。

2.2及时更新实验教学内容

微生物学和环境科学知识的更新推进着环境工程微生物学不断往前发展，实验技术和技巧也在不断改进。随着生物工程技术的发展，现代生物技术如基因重组、PCR技术也在环境工程得到应用，然而传统的实验教学对这种实验技术在环境工程中运用甚少涉及，为了紧随时代和学科发展的脚步，让中学生熟悉和把握学科前沿新的理论知识和操作技术，我们及时更新实验内容，将分子生物学的部份内容写进教材，如2011年进行实验教材的改编时，将电泳、凝胶成像、PCR基因扩增等实验引入到实验教学中。

2.3提高不同实验间的连贯性

过去实验内容多为孤立、连贯性不强的项目，各实验之间的内容重复较多，中学生无法系统地掌握微生物学实验，对此，我们调整了实验内容，将原先独立设置的实验内容整合到一起，产生具有一定连续性的实验体系，例如培养基的配制和杀菌(实验一)培养出的微生物可进行观察病菌的形态结构和染色练习(实验二)，微生物的分离和纯化(实验三)后的微生物进行数目和大小测定(实验四)以及生长曲线的测定(实验五)。在这个环环相扣的实验体系中，有利于培养中学生严谨的学习心态和实事求是的工作作风，有利于培养中学生独立思索、探索和发觉问题、分析问题以及解决问题的能力，也可以系统培养中学生的逻辑思维，并使之产生一种良好的思维惯性，对中学生在日后的学习或工作中的创造，都有着积极的作用。

2.4结合多媒体实验教学、更直观诠释实验内容

环境工程微生物学实验中的各类微生物须要在光学显微镜甚至电子显微镜下放大就能看见。因为环境样品中微生物的复杂性和多样性，应用传统的实验教学方式不易于更好地展示微生物的形态结构、动态变化过程，针对这点我们在多媒体讲义中倒入大量宏观及微观图片，并完善了废水处理指示性微生物图库，因而更直观更丰富的反应微生物的形态特点，使中学生更好的把握实验知识。

2.5降低创新性实验项目，培养创造性思维能力

高等中学实验室是“知识创新的源头，人才培养的基地”。降低大专生科技创新实验项目，是为了有效借助和挖掘实验室资源条件，充分发挥实验室在施行素养教育中的重要作用，吸引中学生借助闲暇时间到实验室出席实验，提供更多的实践机会，活跃中学生的第二课堂，使中学生更好地把握和巩固专业知识，提升其动手能力和创新实践能力，培养中学生创新思维，为日后从事科学研究工作奠定较为坚实的基础。创新性实验项目把实验的主动权交给中学生，中学生在班主任有限的启发引导下，综合运用所学知识，项目选题、实验设计、项目施行、结果处理、项目报告评审等均由中学生解决。创新性实验的目的是进一步培养设计实验和创造性思维的能力，所以在实验项目的安排原则上不做范围的限制，只要是实验室条件满足就给以安排，创新性实验结束后指导班主任和中学生一起总结实验，找出成功或则不足之处，使中学生的创造性思维和剖析解决问题能力得到提升。如2013年我校的科技创新项目：微生物处理高氯络合物的研究、利进餐厨垃圾发酵废水培养产油微生物及其油脂提取技术的研究和餐厨垃圾与小麦秸轩混和湿式需氧发酵产沼气工艺参数优化试验研究等；2010年的科技创新项目：2-MIB降解菌的生理生化特点的研究、复合生物填料处理垃圾渗滤液的研究和体育馆有害微生物研究。每位项目由3-5名大专生，1名指导班主任组成。中学生自由组织，编撰项目申请书，递交申请，申请通过后实验室提供场地和实验材料，项目完成后进行答辩初验，初验由3-5名评委进行，优秀的项目可以获得一定的奖励。

2.6建立的考评手段

合理的考评方式对中学生的学习能起到积极的督促作用。相当一部份中学生存在对实验技能不够注重的倾向，她们在实验中不认真操作，基本技能把握不好，但却可以写出挺好的实验报告。为克服这些不良倾向，我们在本课程中构建了一套有效的考评手段微生物学排名，不仅实验操作+实验报告成绩（占70%)，环境工程微生物学实验还降低了闭卷考试(占30%)，将实验中的重要内容或则操作的关键点灵活转化为试卷的方式进一步进行考评，有利于加深中学生对实验关键点的把握。

3实验教学变革的成效

通过对实验内容的不断改进，实验教学环节的优化以及考评评价体系的优化，降低了重复操作，丰富了实验内容，提升了实验效率，加深了中学生对专业的了解，扩宽了她们的视野，提升了中学生剖析问题和解决问题的能力及实验技能，提高了科研意识及专业信心，通过实验环节和考评形式的变革，培养了中学生严谨求实、一丝不苟的工作作风，为今后的工作打下了坚实的基础。

从2007年至2012年，环境工程微生物学实验教学变革探求进行了5年，取得了特别好的教学疗效，连续3年来环境工程微生物学实验教学在大专教学网评中排行前10%。2010-2011年，“环境工程微生物学”成为校第五批优秀课程建设项目，2012年11月，环境工程微生物学实验教学变革项目被评为我校第十届实验技术成果奖二等奖。为了配合环境工程微生物学实验教学变革微生物学排名，出版了2本配套课件和1本普通高等教育“十一五”国家级规划教材，分别是《环境工程微生物学实验技术》(2007版和2011版，校内课件)和《环境工程微生物学》。

4结语

环境工程微生物学实验教学已进行了多年，好多中学也进行了不少教学变革探求，目前国外文献或大会报导的环境微生物学实验教学变革有让中学生尽量多的参与实验打算过程、完善教学内容、增强实验连贯性、增加综合性实验的比重、结合多媒体教学等。本论文的特征在于在环境工程微生物学教学变革中，降低了网上教学交流及多媒体教学的比重，采用了愈加建立的考评形式(实验操作+闭卷考试)，将分子生物学的内容引入到环境工程微生物实验教学中，进一步适应目前环境工程微生物技术的要求；本文的创新性在于降低了创新性实验项目内容，极大地增强了中学生的科研能力。

通过对环境工程微生物学实验教学的不断变革及实践，我们看见环境工程微生物学实验的内容安排愈发合理、科学。中学生通过实验熟练地把握了各项基本技能，同时推动了对环境工程微生物学理论知识的学习与理解，为她们从事后续环境工程专业课程的学习以及从事科研工作打下了挺好的基础。

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