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摘要：針對目前“環境工程微生物學”課程教學過程中存在的一些問題，提出在課程內容教學順序、教材中的錯誤及需更新的知識、教學方式、實驗類型與實踐等方面的建議，實施“參與式”教學，以提高學生的理論和實踐技能，提高課程的教學質量。

關鍵詞：環境工程微生物學；參與式教；改革；實踐

“環境工程微生物學”是目前絕大多數高校環境科學、環境工程專業開設的一門必修課程，其中周群英[1]編的“環境工程微生物學”（第四版），因其內容豐富、編排合理、難易適當等原因，是大多數高校首選教材，同時也是考研指定參考書目之一。2010年至今，筆者在講授這門課程過程中發現一些問題，這些問題如不能很好地解決，會嚴重影響課程的教學效果、學生學習興趣的培養以及學生創新能力的提高等。

1教材的相關問題

1.1教材內容的編排順序問題。教材是按微生物由低等到高等進化的順序編排，首先介紹非細胞型生物——病毒的概念和相關知識，然后介紹原核微生物和真核微生物，這與國內目前使用的大部分教材是不同的，其優點就是學生對病毒、原核微生物和真核微生物在結構及進化地位等方面有更為清晰的認識。但是，與此同時也產生一些問題，由于在“病毒”一章中的許多概念和理論都涉及原核微生物的內容，尤其是細菌細胞結構部分，比如噬菌斑的概念、溶原性的概念、噬菌體的繁殖過程等，學生在學習這些內容時缺乏相應原核微生物（特別是細菌）的知識，因此在理解上會有些困難；此外，這種安排容易使學生對生物進化問題產生誤解，即認為病毒是地球上最原始的生物，原核微生物和真核微生物是在病毒的基礎上進化而來的。考慮到病毒在“環境工程微生物學”中的重要性和所占的比重要遠遠小于原核微生物，因此建議教材先介紹原核微生物，再介紹病毒；或者在具體教學過程中，調整教學順序，即先介紹原核微生物中細菌的細胞結構等內容，再介紹病毒，筆者近幾年一直采用這種方式，教學效果比較好。1.2教材中部分錯誤的描述。(1)教材第37頁，細胞壁的化學組成與結構中，描述革蘭氏陽性細菌含肽聚糖，其成分有二氨基庚二酸，這里的二氨基庚二酸要刪除，因革蘭氏陽性細菌細胞壁肽聚糖中沒有二氨基庚二酸，革蘭氏陰性細菌肽聚糖才有。(2)第83頁，霉菌菌絲體分為營養菌絲和氣生菌絲兩部分，應改為霉菌菌絲體分為營養菌絲、氣生菌絲和繁殖菌絲三部分。(3)第89頁，全酶有3種形式，教材中描述的前兩種都是酶蛋白+非蛋白小分子有機物，應改為酶蛋白+非蛋白有機物，因很多大分子有機物也可以充當輔酶，如維生素、ATP等。(4)第121頁，糖酵解，即在無氧條件下，1mol葡萄糖分解的描述中，應改為在無氧或有氧條件下，因糖酵解途徑在有氧、無氧條件下都能進行。(5)第131頁，發光細菌的電子流途徑示意圖中，應將O2、醛挪到第二個箭頭旁邊。1.3教材中需要更新的內容。(1)第107頁，微生物的營養類型表格中，第4列的光能有機營養型微生物舉例，紫色非硫細菌，現已不再用這個名稱，已將其劃歸為紫色硫細菌。(2)第137頁，氫細菌（紫色非硫細菌），已不屬于氫單胞菌屬，現已被劃為假單胞菌屬、產堿菌屬、副球菌屬和放線菌中的若干種；另括號內紫色非硫細菌刪除。(3)第250頁，反硝化作用概念描述中，當發生缺氧或厭氧環境時，應該為缺氧、厭氧或有氧條件下，因反硝化在缺氧和好氧環境均可發生。1.4教材使用過程中其他需要注意的地方。教材內容比較豐富，但限于課程性質、篇幅等原因，仍有很多內容編寫的較簡單，學生較難掌握。具體如下：(1)在描述細菌細胞結構，尤其是細胞壁結構的時候，編寫的內容較少，深度也不夠，需要教師在授課過程中補充相關內容，如細菌細胞壁肽聚糖單體的構件及其組成等。(2)古生菌細胞結構描述較少，尤其是需要補充產甲烷古生菌細胞壁假肽聚糖組成，還需要著重強調細菌細胞壁肽聚糖和產甲烷古生菌細胞壁假肽聚糖的異同點。(3)在基礎篇中，病毒、原核微生物、真核微生物講完以后，需要對幾種重要微生物的組成結構、菌落特征、繁殖方式等加以比較。(4)課程內容使用過程中要注意前后知識的銜接和貫通，如介紹細菌細胞質內含物—厭氧氨氧化體時，要向學生介紹它的作用，還要和后面第八章第三節氮循環及第十章第一節脫氮原理做個銜接和鋪墊，因這部分內容較難理解且又非常重要。

2實驗課程安排

筆者將“環境工程微生物學”課程安排了7個實驗項目，其中6個實驗項目由老師統一安排，具體實驗項目：實驗1，顯微鏡的使用與細菌、放線菌、酵母菌、霉菌、藻類、原生動物及微型后生動物個體形態的觀察；實驗2，器皿包扎、培養基的配制與滅菌；實驗3，細菌的革蘭氏染色；實驗4，土壤中微生物的稀釋、分離與純化；實驗5，環境中（實驗室、寢室、食堂和人體表面等）微生物的檢測；實驗6，各種水體中細菌總數和大腸菌群數的測定。6個實驗項目中既有驗證型實驗，也有設計型和綜合型實驗。第7個實驗由學生根據自己的興趣組成小組，選擇與課程相關的實驗內容，學生自主完成從材料收集、實驗課題確定、實驗設計到實驗結果分析等全過程，教師只給予鼓勵、幫助和指導。如鼓勵學生參與中國微生物協會舉辦的微生物平板繪畫大賽，學生通過圖案的設計、制作，能夠很好地掌握微生物平板劃線分離的方法。

3教學方式改革

3.1理論與實際相結合。“環境工程微生物學”課程基礎篇內容主要為理論知識，內容較為枯燥乏味，因此，結合專業特點，將基礎篇的內容結合實際應用來講授顯得尤為必要。例如，在講到電子傳遞鏈時，電子傳遞偶聯三磷酸腺苷(ATP)合成，如果能夠阻斷電子傳遞與ATP合成偶聯機制，那么ATP產生量必然減少，從而影響到合成代謝，這正是現在污泥減量的一種途徑，即通過解偶聯劑阻斷ATP的合成，削弱合成代謝強度，從而達到污泥減量的目的[2]。再比如在講授微生物指示作用時，可以安排學生到污水處理廠各種處理工藝池中現場采集活性污泥懸浮液，制作裝片、顯微鏡觀察、微生物種類和數量統計、運行狀況評價，讓學生從頭到尾參與到整個實驗項目的實施。可見微生物基礎理論部分的內容事實上和環境工程中的應用是密不可分的，理論和實際相結合，可以充分發揮學生學習的興趣。3.2各種教學方式相結合。“環境工程微生物學”課程內容瑣碎，尤其是基礎篇介紹各種微生物形態、大小、細胞結構等內容時，一方面，傳統的教學方法如以板書、掛圖或板圖等形式介紹各類微生物的形態，能夠在教學過程中發揮很好的作用；另一方面，充分發揮網絡資源，精心準備大量具有代表性的圖片、視頻、動畫等資料，利用多媒體教學手段，讓學生更加直觀地認識各種微生物。傳統和多媒體教學相輔相成，融會貫通，運用得當，會大大提高學生學習的主動性和積極性，同時，教學效果也會得到提高[3]。3.3“參與式”教學“參與式”。[4]是目前運用比較多的一種教學方式，在很多課程中有具體的應用[5-6]。“參與式”教學在“環境工程微生物學”課程中主要體現在：(1)讓學生參與教學內容設計，教師需要根據課程特征和學生興趣，優化教學內容，如在學習細菌、病毒致病性時，鼓勵學生去收集關于細菌、病毒傳播疾病的案例，然后在課堂上加以討論；(2)讓學生參與實驗項目實施的各個環節；(3)鼓勵學生參與各類大學生科技活動，如挑戰杯、節能減排、安徽雙百、三下鄉等活動；(4)鼓勵學生積極參與教師的課題和項目。

4結束語

由于“環境工程微生物學”課程內容瑣碎，信息量大，理論知識抽象、微觀、晦澀難懂，筆者購買了“環境工程微生物學”試題庫光盤，在教學過程中加以靈活應用，并安排了各個高校考研真題，以檢驗學生的學習掌握情況，同時也能提高學生的積極性和自信心。除此之外，還要求學生閱讀微生物領域的經典期刊，鼓勵學生積極瀏覽國內外相關網站，拓寬他們的知識面。對于環境科學、環境工程專業學生，其分析、解決問題能力的提高不是一蹴而就的，這需要教師在教學過程中根據自身經驗，在滿足課堂教學基本要求的前提下，以社會需求為導向，不斷實踐、總結，更科學有效地實施教學活動，服務地方社會經濟發展。

參考文獻：

[1]周群英.環境工程微生物學[M].4版.北京:高等教育出版社,2015.

[2]王國錦.環境微生物學課程教學改革與探索[J].當代教育理論與實踐,2014,6(12):26.

[3]王進軍,梅麗娟,樸哲.淺談《環境微生物學》教改[J].教育教學論壇,2015(38):87-88.

[4]陳時見,謝夢雪.參與式教學的形態特征與實施策略[J].西南大學學報(社會科學版),2016,42(6):22-26.

[5]韓燕娟,張寶輝,胡立如.基于互動的研究生參與式教學設計與實施效果分析[J].研究生教育研究,2016(1):36-43.

[6]林柳,何濱,關亞麗.從學生到教師的角色轉變——參與式教學在高校師范班《遺傳學實驗》教學中的實踐[J].生物學通報,2016,51(6):39-42.

作者:潘少兵 單位:1.安慶師范大學 2.江蘇大學