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1教學內(nèi)容的改革

1.1教材和參考書的選擇

我們選擇普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材—周群英和王士芬主編的《環(huán)境工程微生物學》作為主要的教學依據(jù)。為了使學生更多地了解環(huán)境微生物學的發(fā)展，我們向?qū)W生推薦多本相關(guān)的參考書，比如王家玲主編的《環(huán)境微生物學》、沈萍著的《微生物學》、張?zhí)m英等編著的《現(xiàn)代環(huán)境微生物技術(shù)》、常學秀等編著的《環(huán)境污染微生物學》，周少奇編著的《環(huán)境生物技術(shù)》。此外，補充一些相關(guān)的國內(nèi)外期刊文獻，讓學生課后自主學習和拓展相關(guān)知識。

1.2優(yōu)化和更新教學內(nèi)容

環(huán)境工程微生物學的教學內(nèi)容包括兩方面：一是基礎微生物學的知識(微生物的特點、營養(yǎng)、代謝和生長繁殖、遺傳和變異等)，二是微生物在物質(zhì)循環(huán)和環(huán)境污染控制中的作用和微生物新技術(shù)在環(huán)境工程中的應用等方面的內(nèi)容。前者是后者的理論基礎，后者則是前者的工程應用。但是，本課程和環(huán)境污染問題和污染控制工程密切相關(guān)，其其教學內(nèi)容和教學重點需要強化微生物生態(tài)學、極端環(huán)境中的微生物、污染物的生物降解、廢水生物處理等微生物原理。教師的講解應強調(diào)微生物細胞、生理、遺傳方面的獨特性，并對這些特性在環(huán)境工程領(lǐng)域的應用展開詳細介紹，同時需要注意各知識單元的邏輯銜接。例如，教學工程中，我們將“原生動物和微型后生動物”與“污染水體的微生物生態(tài)”和“污水生物處理中的生態(tài)系統(tǒng)”、“微生物與微生物之間的關(guān)系”與“活性污泥和氧化膜中微生物”和“氧化塘處理廢水的微生物原理”、“微生物的厭氧呼吸”與“廢水的厭氧處理”有機地銜接。當今，日新月異的分子生物學技術(shù)不斷滲透到在環(huán)境工程中的應用。為了讓學生了解悉學科前沿性，為他們將來開展科學研究打下良好的基礎。例如，課本上主要介紹了各種培養(yǎng)方法測定環(huán)境樣品中微生物總數(shù)，然而環(huán)境樣品中的絕大多數(shù)微生物是不可培養(yǎng)的。因此，我們補充介紹微生物分子生態(tài)學技術(shù)方法在的環(huán)境樣品中微生物群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性中的應用；在講解細菌的遺傳物質(zhì)時，介紹質(zhì)粒在環(huán)境工程中應用的研究現(xiàn)狀與展望。

1.3科研項目與教學內(nèi)容相結(jié)合

在教學過程中，我們將我系老師的相關(guān)科研課題融入到教學內(nèi)容，使學生了解我系老師的研究項目，激發(fā)他們的聽課興趣；同時也將科研的思想、方法、成果和先進的技術(shù)理論融入教學中。例如，筆者在講授“土壤生物修復”結(jié)合國家自然科學基金項目“內(nèi)生細菌強化植物修復重金屬污染土壤”、“微生物與氮循環(huán)的關(guān)系”結(jié)合廣東省自然科學基金項目“黑臭底泥原位氧化過程氮的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其微生物學機制”和國家青年科學基金項目“城市河道原位修復過程中泥水界面限氧脫氮的過程機理及功能強化”。

1.4優(yōu)化實驗教學內(nèi)容

長期以來，環(huán)境工程微生物學的試驗內(nèi)容都是一個個獨立的驗證性實驗，如“培養(yǎng)基的配制與滅菌”、“微生物的革蘭氏染色”、“細菌的純種分離培養(yǎng)”等。由于學生只是照著實驗步驟一步一步機械地做下來，試驗過程中很容易出現(xiàn)錯誤，他們也只是初步熟悉了一些微生物實驗的基本操作，無法將實驗的原理和操作應用到實際問題中。為了培養(yǎng)學生綜合運用知識、獨立思考和創(chuàng)新能力，我們開設“土壤/池塘/河涌底泥/污泥中的抗Cu細菌的分離、純化及其菌落觀察”綜合試驗。要求學生首先自主設計實驗方案，具體做法是：

(1)老師在第一節(jié)課給出實驗題目，每5~6個學生組成一個實驗小組；

(2)學生自主查找文獻資料，撰寫實驗方案(包括試驗目的、試驗原理、培養(yǎng)基配方、藥品、儀器、培養(yǎng)條件、實驗步驟等)；

(3)老師審閱試驗方案，學生進一步修改；

(4)學生實施實驗；

(5)學生整理實驗資料、分析實驗數(shù)據(jù)，撰寫實驗報告。在這個環(huán)節(jié)中充分發(fā)揮了學生的自主性和創(chuàng)造性，學生的獨立思考、分析和解決問題、團結(jié)協(xié)作等能力得到了鍛煉和提高。

2教學方法的改革

2.1采用多種教學手段，激發(fā)學生的學習興趣

為了激發(fā)學生的學習興趣，我們在教學過程中積極探索啟發(fā)式、討論式等多種的教學方法和手段，激發(fā)學生的興趣。教師主要講解重點和難點的內(nèi)容，其他內(nèi)容以學生自學為主，通過做練習題和回答問題的方式加以鞏固。例如，對于第一篇微生物基礎，教師重點講述細菌的細胞結(jié)構(gòu)特點，其次是原生動物和微型后生動物；而對于病毒、衣原體、支原體等內(nèi)容，則讓學生自學和完成練習題的方式；對于藍藻和真核藻類、主要讓學生歸納總結(jié)引起湖泊“水華”和海洋“赤潮”的主要藻類等。在第二篇微生物應用，教師詳細講解氨化作用、硝化作用、反硝化作用等反應過程、參與微生物及其影響因素；學習廢水的生物脫氮原理時，采取了“學生自學為主，教師組織討論和總結(jié)”的教學方式。這種教學方式既節(jié)省了課時，同時又鍛煉了學生的自學能力、認識能力和分析能力。另外，我們也采用問題式導入式教學方法。例如，為了解釋原生動物與微型后生動物在污水生物處理中的指示作用，教師首先依次讓學生觀看“城市污水處理廠—瀑氣池－活性污泥－原生動物和微型后生動物”的圖片，讓大家對原生動物和微型后生動物有一個感性的認識。然后拋出問題：“這些動物在城市污水處理系統(tǒng)中扮演什么角色？不同的原生動物和微型后生動物在活性污泥中的出現(xiàn)又預示著什么？”問題的提出強烈地吸引了學生的注意力和激起了學生的興趣，教師趁機從原生動物和微型后生動物的形態(tài)、分類、營養(yǎng)、生活習性等來解釋了為什么在城市污水處理廠的不同運行狀況時會出現(xiàn)不同的原生動物和微型后生動物，從而給學生留下了深刻的印象。為了讓學生深入了解當前環(huán)境微生物的前言研究，教師設置討論專題題目，如石油烴土壤的微生物修復、藻類與水體富營養(yǎng)化、重金屬廢水的生物吸附等，激發(fā)學生自主學習的動力。讓學生課后大量查閱文獻，對相關(guān)知識進行拓展。

2.2不斷完善多媒體課件，提高教學效果

微生物形體微小、結(jié)構(gòu)簡單、種類繁多，肉眼無法直接觀察，需要借助顯微鏡才能觀察其細胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)，學生對它們?nèi)狈Ω行哉J識，客觀上造成微生物學知識紛繁雜亂。在教學中通過展現(xiàn)大量生動形象的微生物照片，可以使學生容易認識和區(qū)分種類繁多的微生物，印象深刻，易于激發(fā)學習興趣。例如，在講授緒論章中微生物的“分布廣”時，教師配以美國黃石國家森林公園的高溫溫泉水、硫鐵礦礦坑水、污水處理廠活性污泥等的顯微照片加以形象說明，從而幫助學生理解和加深印象。在講述細菌的形態(tài)時，用圖片來顯示球菌、桿菌、絲狀菌的形態(tài)；在講述病毒的復制過程中，采用動畫來形象的演示從病毒吸附到裂解宿主細胞的全過程。

2.3認真編寫練習題，督促學生課后及時復習鞏固

以興趣作為動力，以平時作業(yè)和打分施加壓力，從而激發(fā)學生自主學習。在第一節(jié)課，教師把考核標準告知學生，最終成績由平時考勤(10%)、課程作業(yè)(15%)、試驗方案和試驗報告(15%)和期末考試(60%)四部分組成。筆者結(jié)合課程內(nèi)容和參考相關(guān)院校的考研題目，認真編寫每一章的練習題，題型包括填空題、選擇題、判斷題、簡答題和論述題等。練習題的內(nèi)容以課堂講述過的問題或書本上的知識為主，目的是督促學生及時復習鞏固已學內(nèi)容；同時，布置1~2題有關(guān)微生物在環(huán)境工程中的應用或者當前環(huán)境微生物研究熱點或難點問題，學生需要通過查閱資料、思考和歸納才能完成。學生在完成作業(yè)的過程中會會產(chǎn)生一些新問題，在下次上課的時候，學生可以就作業(yè)中的問題向教師提出疑問，教師對此進行解答。這樣，作業(yè)不單豐富了學生的知識，更是師生間互相了解和互相溝通的渠道。

作者：龍新憲種云霄陳嫻單位：華南農(nóng)業(yè)大學資源環(huán)境學院