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第1篇：微生物冶金技術范文

關鍵詞：環境微生物學 教學改革 教學方法 專業實踐能力

我國西部地區是經濟欠發達、需要加強開發的地區，也是我國少數民族聚集的地區。民族院校是黨和國家為解決我國國內民族問題而建立的綜合性普通高等院校，經過幾十年的實踐和探索，民族院校已成為培養少數民族高素質人才、研究我國民族理論和民族政策、傳承和弘揚各民族優秀文化的重要基地。西部民族院校迄今為止共有5所，與中東部地區民族院校相比，基礎辦學條件落后，實驗室建設滯后，極大地影響了教學過程和培養目標的實現。以貴州民族大學為例，如何在國家新一輪西部大開發、貴州省工業強省戰略的指導下積極調整學科專業，適應地方經濟發展轉變和產業結構轉型，改進人才培養模式，增強學生實踐能力、創造能力和就業、創業能力，成為新形勢下課程教學改革的新要求。[1]

環境微生物學是環境科學、環境科學與工程專業的重要專業基礎課，該課程知識點多且繁雜，涉及多學科交叉，內容極為抽象，學生對其缺乏感性認識，理解難度加大。在課程教學中我們嘗試了一些改革，著力激發學生本課程的學習興趣，加強專業實踐能力，本文就此談幾點體會，與同行探討。

一、創新思路，優化教學內容。

教學改革的重點之一是教學內容的改革。環境微生物學主要以微生物學學科理論與技術為基礎，重點研究污染環境中的微生物，整個教學課程原理多、概念多、實踐性強，涉及有機化學、生物化學、遺傳學、生態學、水污染控制、大氣污染控制、固廢處理處置、污染物環境中的降解等方面的原理和機理，內容極為抽象，而西部地區學生知識基礎相對東西部地區學生薄弱，加之教學實驗條件有限，學生到污水處理廠、垃圾填埋場、環保機構及與微生物相關的企業、工廠實習、參觀的機會少，學生對本課程缺乏感性認識，理解難度大，上課時往往聽得清但易混淆，記不牢。因此，必須根據本課程特點、人才培養目標和區域特點改革課程內容，確保教學效果，達到預期教學目的。

為增強課程的知識性和趣味性，提升學生學習興趣，有必要在教材內容的基礎上適當地增加一些本課程相關的前沿知識和技術方法，適時調整實驗教學模式， 增列最新的、有價值的課外讀物（教材、各種專業網站的研究報告和綜述等），突出專業基礎課的特點，逐步提高教學效果。例如，課間通過多媒體播放Discovery探索頻道―搜索微生物世界、自然科學十大發現第九名―微生物等視頻短片，在課間休息中了解微生物世界;通過嗜酸菌“吃礦石、吐黃金”將廢礦、貧礦變廢為寶的的微生物冶金技術引出古細菌的講述;通過展示遼寧大連的“熒光海”圖片引出藻類的講述;通過介紹脫水污泥生物產電的最新研究成果引入微生物與廢物資源化的講解;結合民族地區的特色和優勢資源，向學生介紹微生物在民族藥學和民族醫藥資源研究中的巨大作用，課余時間集中參觀民族藥學實驗室，鼓勵學生課后與藥學專業學生相互交流;介紹一些與環境保護與治理、微生物相關的網站，利用學校圖書館網絡資源，知道學生上網查詢相關資料，擴大知識面和信息量。

二、科學設計，改革教學方法

1.上好第一課，幫助學生理清課程思路

緒論課是每一門學科的第一課，是學生對一門新課程的第一印象，緒論課的成功與否直接影響到學生在今后學習中對該課程是否產生興趣，影響到學生對該課程的掌握程度。我們通過“3W”（what，why，how）中的what幫助學生明確微生物學和環境微生物學的相互關系、學科性質、研究對象、研究目的，引入學科定義并形成定義模式，應用于其他學科的學科定義;通過why的問法明確學科的學習、研究價值，幫助學生形成正確的教育觀念，掌握規律，構建專業素養;通過how的提問在第一課時引導學生思考如何學好本門課程，自己有哪些方面的想法，有何預期，在學期課程結束時再引導學生反思是否達到了自己的預期目標，并向教授反饋自己的意見及想法，培養能獨立思考的專業人才。[2]

2. 采用啟發式教學，激發學生學習興趣

啟發式教學可以強化學生對所學知識的記憶，使學生處于主動學習的過程。例如，在講述核酸是遺傳物質基礎時介紹1928年Griffith的肺炎球菌轉化試驗， 啟發學生思考小鼠注射活R菌或死S菌存活、注射活S菌死亡、注射活R菌和熱死S菌死亡心血中可分離出活S菌的原因;再介紹1944年Avery等的轉化試驗，啟發學生思考并回答為何活R菌加S菌DNA或加S菌DNA及S菌DNA以外的酶長出S菌，而加S菌DNA和S菌DNA酶長出R菌，引導學生逐步得出DNA是遺傳物質的基礎。

3. 采用直觀式教學，增強學生對課程的理解

現代教育技術的可以將文字、網絡圖片、視頻等直接展示給學生，具有直觀性，方便學生理解抽象復雜、枯燥乏味的理論知識。例如，通過多媒體教學將網絡下載的污水處理廠3D模型視頻展示給學生，讓學生觀看其整個工藝流程和配置，將已有的水處理知識與環境微生物學中的活性污泥法、生物膜法、生物去氮去磷等知識點結合起來，系統性地回顧和學習;又如，利用動畫展示微生物對營養物質吸收的四種方式，簡要明了地理解單純擴散、促進擴散、主動運輸和基團轉位之間的聯系和區別;再如，利用動態圖片展示DNA與RNA的堿基互補配對、信使RNA在細胞中的合成及蛋白質的合成過程，使學生看一次就能理解該內容。

4. 采用輔助式教學，提升學生獲取專業信息的能力

現代社會是信息化社會，貴州新興的大數據產業也為我們提供了新的教學教育視角，指導學生課后利用校內數字資源平臺查詢國內專業動態和相關資料，擴大知識面，收集有用信息，思考在前人的研究基礎和學院現有條件下我們還可以做的或者創新的東西，提高專業素養;推薦學生利用Endnote文獻管理軟件、SPSS統計軟件、MATLAB軟件等科學合理地管理文獻、分析處理數據，培養專業文獻查閱和數據處理能力;利用QQ群共享專業資料、專業網站鏈接、環保活動信息等，指導學生共同學習和相互討論等。

三、更新理念，加強專業實踐能力培養

1.調動學習積極性，提高學生動手能力

實驗課程是培養學生動手能力、理論聯系實際的重要課程。部分高校在環境微生物學的實驗教學中采用PBL教學法[1] [2]，我們根據實際情況，除基礎實驗外增設了課外自發實驗、綜合實驗和創新實驗。

1.1基礎實驗。按照實驗大綱，學生在實驗課上完成顯微鏡的操作、微生物的染色觀察、培養基的配置和滅菌、無菌操作、空氣中的微生物檢測等基礎性實驗。

1.2自發實驗。教師向學生發放“家用雙歧桿菌菌粉”、“乳酸桿菌菌粉”等微生物制劑，引導學生課后進行自制酸奶和保存菌種等自發實驗，提升學習積極性和動手能力。

1.3綜合實驗。利用與環保公司的培養協議、學院“喀斯特濕地生態監測實驗室平臺”等資源，發展學生參與生態環境治理中的實際課題。例如應用污染環境中的生態修復知識參與污染土壤中微生物碳源源利用實驗，通過微生物對一些典型碳源（如糖類、氨基酸、羧酸類等）的不同利用模式來表征基質利用的動力學特征[3]和微生物群落差異[4] 等，使學生能將課本知識與實際應用統一起來，達到能力提高與素質培養相統一、內容構建模塊化、產學研相結合的高素質人才的培養目標。

1.4創新性實驗。依托學生本科畢業論文和校級科研課題，由學生根據自身興趣與要求提出實驗方案，學院老師指導完成，學生可以自主完成項目設計、項目申請、實驗過程及數據分析，提升文獻搜集和整理、分析問題、解決問題的能力和專業論文撰寫能力。

2. 改革實驗教學內容，提高專業實踐能力

傳統的實驗教學基本依靠實驗指導書籍，由教師制定實驗大綱并講解，學生按部就班地操作，課后撰寫實驗報告。在我們的教學過程中發現學生有主動、深入研究實驗結果的需求，我們認為，作為高校的一門重要的專業基礎課，環境微生物學要適應地方經濟發展轉變和產業結構轉型，改進人才培養模式，注重增強學生實踐能力、創造能力和就業、創業能力。以貴州民族大學為例，“十二五”期間學校依托中央財政專項資金、中央及省級財政資金為“貴州少數民族醫藥資源開發與利用重點實驗室”（國家民委在建重點實驗室，2011年）新購梯度PCR儀、DGGE變性梯度凝膠電泳、熒光倒置顯微鏡、全自動分析熒光化學發光凝膠成像系統等儀器設備，這些分子生物學設備可應用于環境微生物監測;因此，在講解微生物監測技術的新發展時，我們可直接給學生展示這部分設備和研究成果，并系統講解PCR-DGGE技術的原理和操作步驟、16S rRNA的特點等，鼓勵學生參與到教師的科研課題尤其是校地、校企聯合項目中去，在實際問題中鍛煉專業實踐能力。

結語

隨著氣候和環境問題的進一步凸顯，環境保護和可持續發展成為全世界關注的熱點和焦點。國家的西部大開發、區域的經濟發展都離不開環境開發利用和保護，培養環境科學與工程專業人才可向民族地區環保產業的研究與開發輸送新鮮血液。在今后的教學中，我們將繼續學習、探索并不斷總結經驗，為培養民族地區高素質環境專業人才而努力。

參考文獻

[1]曹媛媛， 等. PBL教學法在微生物學教學中的應用[J]. 生物學雜志， 2013.

[2]劉佳明， 等. P-BL教學法在《環境微生物學》實驗教學中探索與實踐[-J]. 中國微生態學雜志， 2013.