环境工程微生物学实验

环境工程微生物学实验（共12篇）

环境工程微生物学实验 篇1

环境工程微生物学是环境工程专业重要的专业基础课, 而环境工程微生物学实验是环境工程微生物学理论知识的实验技能培养课, 二者相辅相承。目前, 环境工程微生物学实验教学还存在很多不足, 如缺乏专业特点等。因此, 为了达到较好的实验教学效果, 教学内容安排及教学模式必须要具有环境工程专业的特色, 符合教学规律。

一、实验内容的选择及安排

环境工程微生物学是微生物学的一个分支, 具有突出的专业特点, 实验内容的选择要做到既能培养学生微生物学的基本操作技能, 又要兼顾微生物在环境工程实践中应用。例如, 培养基的制备、器皿及培养基的灭菌、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, 这些都是微生物实验最基本的操作, 学生必须要扎实掌握, 但在实验微生物种类的选择上要照顾到环境工程中的重要微生物, 比如普通生物学中较少涉及而环境工程微生物中比较重要的藻类、原生动物和微型后生动物等。另一方面, 实验内容中要有环境工程微生物应用技术, 例如细菌总数的测定、水中大肠菌群数的测定、菌胶团的观察及活性鉴定、活性污泥的培养及驯化等。

实验进度的安排尽量要和理论教学同步。微生物学主要是给学生介绍自然界中客观存在的微生物的形态、结构及生理, 依靠逻辑推理的知识较少, 实验能给学生非常直观的感受, 视野中真实的图形和现象是对课堂讲解知识最好的诠释。另外, 微生物实验又具有自身的特点, 即几个实验间的内容具有连续性, 比如培养基的制备、微生物的培养、微生物的染色及观察, 虽然可以分割成独立的实验, 但又完全可以作为一个完整的大实验, 但至少要连续几天才能完成, 因此需要安排好学生的实验时间。

另外, 在实验教材的选择上要便于学生学习, 又要和实验教学内容相呼应。目前独立的环境工程微生物学实验教材比较少, 已有多个版本教材把实验部分放在理论教材的后面, 但内容不是非常详尽, 学生需要参考更为详尽的教材才能全面地理解掌握。微生物学实验教材版本虽然较多, 但有关环境工程应用技术方面的内容又较少。因此, 教师必须采取较好的教学方式加以弥补。

二、严格遵守实验操作规程, 养成良好的科研及实验习惯

实验过程中一定要严守实验操作规程, 加强对学生科学实验习惯的培养。首先, 微生物实验的实验对象—微生物本身对环境可以造成生物污染, 有些还是致病菌, 因此要求学生在实验结束时必须要对丢弃的培养物进行灭菌, 在实验过程中, 对取菌后的接种针和接种环要严格按照实验规程及时灭菌, 不能随意乱放, 以免造成环境污染。其次, 在实验过程中要强化无菌操作的意识。在环境治理过程中, 如废水的治理过程, 微生物应用的形式多为杂菌形式, 往往无菌操作会被环境工程的学生忽视。因此更应该强调无菌操作的重要性。为了保证实验结果的精确性, 严守无菌操作实验规程是必需的。再有, 实验设备的操作要严守实验规程, 确保实验室安全。如高压蒸汽灭菌, 目前, 学生实验室中的许多高压蒸汽灭菌锅没有自动保压装置, 只能依靠人工调节, 多采用临时关掉电源或保持排气阀小幅度的开启, 无论哪种操作方式, 时刻都需要人员看守。在实验过程中, 有的学生为了尽快结束实验, 保压前冷空气的排除不彻底, 保压结束后为了缩短冷却等待时间, 带压情况下大幅度打开排气阀, 这些操作不仅会带来实验失败, 而且往往会造成实验事故。

三、充分调动学生的积极性, 强化实验效果

为了保证实验效果, 教师必须严格督促学生认真完成课程学习的各个环节。学生必须要对实验内容进行课前预习, 明确实验步骤。微生物实验准备是比较烦琐的, 而对于将来要独立工作的学生来说也是很重要的环节, 因此, 利用学生课余时间, 对学生进行分组轮流进行实验准备, 确实强化了学生对实验整体的理解, 而且也得到了学生很好的反馈。在实验过程中, 为了强化实验效果, 需要对典型的好的实验结果, 如染色结果、形态观察结果等利用显微镜图像采集设备进行采集并集中展示, 也起到了鞭策后进的目的, 充分调动了学生的实验积极性。

四、开放教学, 满足学生的求知欲望

在目前学生就业不乐观的现实面前, 很多学生选择用更多的知识和技能武装自己, 以增强自身的竞争力。实验课程要给他们提供充分的发挥空间。我系环境工程微生物实验室抽出固定的时间, 对学生开放, 学生可任意选做开放实验, 也可对以前做过的实验加以进一步的验证。学生如有特殊要求的, 可提前提出, 实验室可根据自身条件为学生提供一切条件。这个环节不仅激发了学生对课程的兴趣, 有利于培养学生的主动性和创造性, 提高了学生的自主实验能力, 同时也进一步丰富并充实了本课程的实验内容。

五、采取灵活的考核方法, 接受反馈, 积极改进课程

在不同的压力下学生获得的知识是不同的, 因此实验教学同样要给学生一定的压力。适当的考核形式会给学生一定的压力, 更是对学生实验技能的深化。很多实验课程成绩的最后评定主要依据实验报告。我院环境工程微生物学实验的考核则采用了多种形式相结合, 主要包括三种, 其中实验报告的内容和质量占60%, 实验技能现场操作考核占30%, 平时实验操作技能及规范性占10%。其中, 实验技能现场考核采用抽签方式, 学生根据抽到的结果进行现场操作, 从而给出该部分的成绩, 该环节也使学生在平时实验过程中, 对每个操作环节都给与了充分的重视, 强化了实验效果。另外, 对于在开放教学环节中自主实验内容新颖、具有创新性的学生给予充分肯定, 可适当提高评定等级。

接受学生的反馈是促进课程建设很重要的一个途径。我系建立了环境工程微生物学及实验课程的公共邮箱, 学生可以不记名发表意见和提出建议, 以加强师生之间的沟通, 同时也对教师的教学工作起到了监督和促进作用, 得到了大家的肯定。

六、结束语

环境工程微生物学实验的课程建设还有较远的路要走, 在课程的教学模式上应该多采用现代化辅助教学手段, Harry Brenton等人在解剖学教学中采用多媒体和计算机三维模型, 建立网络课件等, 不仅收到了良好的教学效果, 而且也籍此建立起了同行之间交流的桥梁, 这一点很值得借鉴。在教学内容上更要适应学科发展的节奏, 不断更新, 精益求精。实验教学就是要让学生成为知识的主宰者和应用者, 给予他们把理论知识应用于实践的技能, 从而实现知识的工程化、产业化。

参考文献

[1]王国惠.微生物学通报.2006, 33 (6) :144~145.

[2]周群英, 高廷耀主编.环境工程微生物学.北京:高等教育出版社, 2002.287-337.

[3]马放, 任南琪, 杨基先.污染控制微生物学实验.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2002.182-191.

[4]HarryBrenton, Juan Hernandez, FernandoBelloetc.Computers&Ed-ucation 2007, (49) :32-53.

环境工程微生物学实验 篇2

一、实验目的

1.了解周围环境中微生物的分布情况。2.懂得无菌操作在微生物实验中的重要性。3.了解四大类微生物的菌落特征。

二、实验原理

在我们周围的环境中存在着种类繁多的、数量庞大的微生物。土壤、江河湖海、尘埃、空气、各种物体的表面以及人和动物体的口腔、呼吸道、消化道等都存在着各种微生物。由于它们体积微小，人们用肉眼无法观察到它们个体的存在。但是只要稍加留意，我们就可以在发霉的面包、朽木上看到某些微生物群体。这些现象表明，自然界只要有微生物可以利用的物质和环境条件，微生物就可以在其上生长繁殖。据此，我们在实验室里就可以用培养基来培养微生物。

培养基是用人工配制的、适合微生物生长繁殖和产生代谢产物用的混合养料。其中含有微生物所需要的六大营养要素：碳源、氮源、无机盐、生长因子、气体和水分。此外，根据不同的微生物的要求，在配制培养基时还需用酸液或碱液调节至适宜的pH。配制好的培养基必须进行灭菌。所谓灭菌是指采用各类的物理或化学因素，使物体内外的所有微生物丧失其生长繁殖能力的措施。经过灭菌后的物体是无菌的。消毒是与灭菌完全不同的概念，它是指用较温和的物理因素杀死物体表面和内部病原微生物的一种常用的卫生措施。

灭菌的方法较多，广泛使用的是高温灭菌，其中最常用的是高压蒸汽灭菌法。此法是把待灭菌的物品放在一个可密闭的加压蒸汽灭菌锅中进行的。在1.05kg/cm2的蒸汽压力下，温度可达121℃。一般只要维持15~20min，就可杀死一切微生物的营养体和它们的各种孢子。

微生物的接种技术是生物科学研究中的一项最基本操作技术。为了确保纯种不被杂菌污染，在整个接种过程中，必须进行严格的无菌操作。在实验过程中必须牢固树立无菌概念，经常保持实验台及周围环境的清洁，严格无菌操作，避免杂菌的污染，这是保证实验成功的必要条件。如将微生物接种到适合其生长的固体培养基表面，在适宜的温度下(一般细菌37℃：霉菌等28℃)，培养一段时间(一般24~48h)后，少量分散的菌体或孢子就可生长繁殖成肉眼可见的细胞群体，此即菌落。如平板上的菌落是由单个细胞(或单个孢子)生长繁殖而成的，就是一个纯种细胞群或克隆；若培养后大量菌落聚集在一起形成的为菌苔。不同种的微生物可形成大小、形态各异的菌落，根据微生物菌落形态的不同，可初步鉴别出四大类微生物：细菌、放线菌、酵母菌和霉菌。

细菌的菌落呈圆形、较小而薄、透明或不透明、质地“细腻”，有的具有色泽，有的边缘不整齐，有的表面湿润、光滑，有的表面干燥有褶皱。此外，细菌常因分解含氮化合物而产生臭味。

酵母菌的菌落通常比细菌菌落大，圆形、厚、不透明、色素单一，多为乳白，少数为橙或红色。酵母菌因普遍能发酵含碳有机物产醇，故菌落多伴有酒香味。

防线菌菌落小而致密，或坚硬、或呈粉状。不少放线菌还产生特殊的土腥味。

霉菌菌落大而疏松、或大而紧密。气生菌丝会发育形成一定形状、构造和色泽的子实器官，所以菌落表面往往有肉眼可见的构造和颜色。

三、实验材料

人体表和空气中的微生物。

四、实验器材与试剂

1.器材

恒温培养箱、无菌平皿、电炉、酒精灯、火柴、无菌棉签和记号笔。2.试剂

牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、酵母膏葡萄糖培养基(简称YPD)、高氏一号培养基和查氏培养基。

五、实验操作

I.融化培养基

将装有无菌培养基的三角瓶置水浴中煮沸，待培养基融化后取出，当冷至50~60℃左右时，进行下一步。II、倒平板

有持皿法和叠皿法，操作要点如下： 1.持皿法

(1)将无菌培养皿叠放在酒精灯左侧，以便拿取。(2)点燃酒精灯。

(3)酒精灯旁，左手握三角瓶底部，倾斜三角瓶，右手旋松棉塞，用右手小指与小尾鱼际(即小指边缘)夹住棉塞并将其拔出(切勿将棉塞放在桌上)，随之将瓶口在火焰上过一下(不可灼烧，以防爆裂)，以杀死可能沾在瓶口的杂菌。然后将三角瓶从左手换至右手(用拇指、食指和中指拿住三角瓶的底部)。操作中瓶口应保持在火焰2~3cm，瓶口始终向着火焰，以防空气中微生物的污染。左手拿起一套平皿，用无名指和小指托住皿底，用中指和拇指夹住皿盖，食指于皿盖上为支点，在火焰旁，打开皿盖，让三角瓶伸入，随后倒入培养基。一般倒入15ml左右培养基即可铺满整个皿底。盖上皿盖，置水平位置待凝。然后将三角瓶移至左手，瓶口在次过火并塞紧瓶盖。2.叠皿法

此法适于在超干净台上操作，基本步骤同持皿法。不同之处是左手不必持皿，而是将瓶皿叠放在酒精灯的左侧并靠近火焰。按上述方法用右手拿三角瓶，左手打开最上面的皿盖，倒入培养基，盖上皿盖后即移至水平位置待凝。再依次倒下面的平皿。操作中瓶口始终向着火焰，以防空气中微生物的污染。

III、贴标签

待培养基完全凝固后，在皿底帖上标签，注明检测类型，组别及日期(也可用记号笔书写在皿底)IV、检测方法

环境中微生物种类多样，检测方法也各异，先选几种列举如下： 1.空气 检测实验室空气中的微生物时，只要打开无菌平板的皿盖，让其暴露在空气中一段时间(5~10min)然后将皿盖盖上即可。

2.桌面 检测实验台桌面微生物是，可用一根无菌棉签，先在无菌平板的

图4-1 含菌棉签平板划线示意图

左：开启皿盖法

右：划线示意图

一个区域内湿润和试划几下，然后用其擦抹桌面等物体表面，在以此棉签在平板的另一区域作来回划线接种(如图4-1)。本操作应以无菌操作要求进行，即在火焰旁用左手拿起平板，用中指 无名指和小指托住皿底部，用食指和大拇指夹住皿盖并开成一缝，右手持棉签在培养基表面划线接种，无菌棉签湿润和试剂区可作为无菌对照。

3.头发 移去放在桌面上的无菌平板的皿盖，是头发部位位于平板的上方，并用手指拨动头发数次，在盖上皿盖即可。

4.手指 可用未洗的手指先在无菌平板的培养基一侧(约一半的面积)作划线接种，并在皿底作好标记。然后用肥皂、流水洗手，用洗净的手指于平板培养基的另一侧作同样的划线接种，盖好皿盖。待培养后比较两杂菌生长的情况。

5.口腔 打开无菌平板培养基的皿盖，使口对着平板培养基的表面，以咳嗽或打喷嚏的方式接种，然后盖上皿盖。

V、培养

将以上各种检测平板倒置于28℃培养箱中培养，至下周实验时观察并计数各平板上的菌落数。

VI、观察

注意观察不同类型菌落的大小、外形和颜色等特征，将观察结果记录在实验报告上。

VII、清洗

观察记录完毕后，将含菌平板放在沸水中煮30min以上，杀死培养基表面生长的各种微生物，然后清洗并晾干培养皿。

六、思考题

微生物工程实验教学改革初探 篇3

关键词：微生物工程；实验教学；课题式实验

中图分类号 G420 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2013）11-139-02

《微生物工程》是生物技术专业的必修课程，重点介绍微生物工业生产技术的原理与方法[1]。随着现代社会对学生动手能力和综合素质的要求越来越高，实验教学受到了更高的重视。实验教学的目的是通过不同实验项目教学，在帮助学生巩固理论的同时培养学生的操作能力和解决实际问题能力。促进学生发现问题、分析问题、解决问题的能力得到提高。传统的实验教学内容几乎是清一色的验证性实验，实验内容分散，设计性内容少，与实际科研差距大，学生上课积极性不高。所以有必要对实验教学进行改革，使培养的学生更适合科研及生产的需求。

1 实验内容上的改革

微生物工程的实验项目一般包括基本实验、综合设计性实验和研究创新性实验。由于课时安排的时间有限，实验多以基本实验为主。每个实验以1个训练项目开展，实验材料事先准备好，保证在2节课的时间内能完成。学生通常是具备了某一项操作技能，而对实验前期的准备和后期处理一无所知，很多细节性操作不达标，无法完成大实验或课题的研究。同时学生做实验的积极性不高，对现在的实验是否做出结果往往不太关心。

为了改变这种状况，我们在实验项目的设置上以靠近科研课题为原则、以课题式综合性实验代替分散性基础实验。为了培养学生的科研技能，尽量安排具有热点的、有应用价值的课题作为综合设计性实验的主题内容。微生物工程生产涉及到有氧发酵和静置发酵，液体发酵和固体发酵等常规发酵方法，尽量在实验中有所体现。其中液体好氧发酵是工业生产的主要方式，所以作为重点实验内容。实际实验教学中以一个大的课题式实验为主，涵盖到微生物工程所涉及到的主要知识点，另外再以1～2个小课题实验体现其它知识点。

此次教学改革的大实验以生淀粉酶产生菌为研究对象。生淀粉糖化酶的作用特点是能够将淀粉糖化传统工艺中的糊化、液化、糖化三步合并为一步。因此其应用对于减少工艺流程、降低生产成本以及节能方面有相当大的优势[2-3]。目前高效的低温生淀粉糖化酶产生淀粉糖化酶的研究报道却很少，所以是目前微生物工业领域的研究热点之一。考虑到微生物工程所涉及到的各环节知识点，实验从菌种的筛选开始，实验内容包括了发酵菌种的自然选育、发酵菌种的初筛、酶活的测定、发酵菌种的保藏、培养基优化、生物量的测定、发酵条件优化、5L小试（熟悉发酵罐的操作）、发酵污染检测等所有微生物工程生产的环节。通过从菌种筛选到小试的系列实验，既可以让学生熟悉各阶段的实验操作技能，又能调动起学生的科研积极性。在此基础上，可以考虑以后的实验选题由学生自己定。

2 实验教学方法上的改革

传统的授课方式是实验教师把实验目的、原理、内容等讲清楚，在这个过程中教师是主角，实验步骤和实验条件都是教师选定的，学生只需要去操作1遍，验证一下。为了提高学生的科研能力，促成学生转换为主角。在实验性课题选定后，具体的实验方法、实验条件由学生自己确定。具体操作如下：

2.1 小组跟踪实验进程，实验时间有集中有分散 目前学校规定的实验教学时间仍为每周的固定时间，而微生物工程的实验都是连贯的、时间跨度大的类型，为了实现教学目标，采用小组跟踪实验进程的方式。重要操作环节的初次实验安排在上课时间，其它的重复性、跟踪性实验内容由学生根据课余时间灵活安排，如果时间不能恰好赶上上课时间，一般在重要操作前提早进行重要操作演示，并指导学生练习。为了更有效的提高学生的操作技能，相关专业的老师轮流在实验室值班，对学生实验中出现的疑问及时解答。实践中发现小组在业余时间来的比较分散，学生数比较少，指导效果较好。

2.2 实验方案的设计上鼓励学生多查资料，分组独立设计实验方案 重视学生的实验方案设计能力。凡是涉及到实验方法的选择、实验条件摸索的环节时，鼓励学生多查阅资料。通过小组讨论后，形成实验方案。实验方案要求包括实验原理、实验器材及试剂、实验操作的具体步骤和实验操作的关键点。最终的实验方案由小组的一名同学代表整理成文，并在课前发送电子邮件到老师邮箱。并在上课时由小组的代表陈述实验方案，解答其它组同学提出的问题。实践中发现集体讨论中学生思维更活跃，对于实验中可能出现的问题考虑的很周全。

2.3 阶段性进行实验结果总结，讨论各组实验成果及存在问题 重要的实验操作环节过后，及时组织各组学生交流实验过程中出现的现象及操作中存在的问题，鼓励学生通过查资料和反复实验的方式解决问题。对于小组难以解决的问题，由老师在上课前的讨论时间提出来，集体讨论解决。同时引导学生科学记录实验数据、书写实验总结以及科学处理实验数据，并在大实验最终结束时每组整理出1篇实验论文。

2.4 重视基础性操作，老师严格指导 培养学生操作技能是学生实验的目的之一，所以在课题式实验改革中通过多种方法来提高学生的基础性操作能力。课前的实验方案设计中要求实验步骤具体，并充分考虑操作的要求。重要实验操作由老师演示，并多次练习。实验过程中由老师全程指导操作细节。实验结束后的讨论中，由老师对操作中出现的问题进行提醒。确保学生掌握基本操作技能。

3 考核方式的改革

学生的实验成绩一般由平时成绩和期末成绩组成。传统的平时成绩主要是实验报告和出勤，学生多是应付，相互抄袭实验报告；而期末成绩采用笔试的形式，很难考察出学生的实验操作能力。

为了提高学生的实际操作能力和科研能力，此次实验教学改革主要对平时成绩进行了改革。平时成绩包括实验方案设计、实验操作表现、讨论中的表现、论文报告及出勤等，平时成绩占80%。其中论文报告要求以小组为单位，把大实验的实验结果以论文的形式呈现出来，同一个小组成员同一个成绩，占30%。这样既锻炼了学生的实验设计及动手能力，又锻炼了学生书写科研论文的能力，同时培养了学生的团队协作精神。期末考试成绩占20%，主要按照学校安排，进行理论考试。

4 实验教学改革成效

在微生物工程实验教学中引入课题式综合性实验，以课题为中心，在实践中增强了学生对理论知识的认识，提高了学生动手能力，取得了较为理想的实验效果。主要表现在：（1）学生的上课积极性明显提高。学生认识到了课题的价值，愿意从事探索性的实验。同时，一个实验没做好直接影响后续实验的开展，学生实验操作的积极性有很大提高。（2）学生的动手能力明显提高。因为大实验过程中的基本操作要经常进行，例如培养基的配制灭菌、接种、生物量测定等，基本操作的熟练程度明显提高。（3）学生的科研能力得到锻炼。通过资料的查阅、实验方案的实际和最终实验论文的书写，科研相关的项目都得到了一定程度的锻炼。

5 结语

通过实验改革既有利于良好的科学研究素养的形成，同时又提高了学生的基本操作能力，对微生物工程前沿信息了解也更进一步，极大地提高了学生兴趣。当然，实验改革是永无止境的，在日后的实验教学中更加注重实验的基础性和创新性，进一步提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。

参考文献

[1]吴松刚. 微生物工程[M]. 北京： 科学出版社，2004.

[2]肖长青，戚天胜，赵海.生淀粉糖化酶产生菌Aspergillus niger（6#）的分离筛选及其产酶条件[J].应用与环境生物学报，2006，12（1）：76-79.

[3]孙子羽，迟乃玉，王羽，等.低温生淀粉糖化酶菌株RS01分离及其酶学性质[J].微生物学通报，2010，37（6）：798-802.

环境工程微生物学实验 篇4

1. 让学生参与实验准备的全过程

实验室的前期准备工作是很重要, 工作量要比实验课程多许多。老师除了要认真备课外, 还需要对培养皿、试管、镊子等消毒灭菌, 配制各种试剂, 有时还要进行预实验, 这样不但可以更加熟悉实验步骤, 而且能保证实验课程的顺利进行。

这些实验课前的准备工作在一定程度上可以让学生参与进行。通过参与实验的准备过程, 可以让学生学习到完整的微生物实验操作技术, 例如在“活性污泥中微生物的分离纯化”这个实验中[1], 从枪尖、移液管和培养皿等实验器具的灭菌, 到各种培养基、溶液的配置, 再到后期微生物的分离纯化、菌种保藏等实验操作, 这样一个完整的流程学生完全参与下来, 不但让学生体会到实验过程的艰辛, 进而更加珍惜来之不易的实验课程, 还有利于培养学生的综合思维能力。活性污泥样品也可以由老师带领学生去学校附近的污水处理厂采集, 这样可以把课堂上“水处理微生物学”这一节中学习到的理论知识和现场实际结合起来, 让学生们对废水生物处理的常规工艺、运行条件以及活性污泥中菌胶团微生物的赋存状态了解的更为深刻。通过参与实验过程的准备工作, 可以使学生们在课堂上学到的知识在实验操作中体会得更形象、更具体、更全面, 从而激发他们对本门课程的学习兴趣。还有, 可以让一些对科研感兴趣的学生参与老师的科研项目, 让他们和从事科研工作的研究生师兄师姐学习实验操作和大型仪器的使用。这样既可以使研究生从大量的基础操作中解放出来, 从而有时间和精力考虑更多的科学问题, 也可使本科生们在巩固课堂上所学理论知识的同时, 学习到更多的微生物学实践知识, 在科研实践中培养其发现问题、分析问题和解决问题的能力。

2. 更新实验教学内容, 加大新知识和新技术的传授

微生物学和环境科学知识的更新推动着环境工程微生物学这门新兴的边缘学科不断向前发展。特别是日新月异的分子生物学技术已渗透到环境工程应用的各个领域。为了紧跟时代和学科发展的步伐, 培养高质量人才, 必须让学生熟悉和掌握学科前沿新的理论知识和操作技术, 从而为他们将来工作研究或者硕士博士阶段的深造打下良好的基础。

例如, 过去研究环境中微生物的方法是建立在平板分离基础上的, 但迄今为止利用这种方法培养出的微生物只占总微生物种类的0.1%~10%。固体培养基其实是人类为微生物创造的人工培养环境, 与微生物的实际生存环境有很大差异, 用它来培养环境中的微生物相当于是对自然微生物群落进行了一次强制的人工筛选。所以, 用平板分离的方法来研究自然环境的微生物生态时, 往往不能准确反映微生物群落的实际组成和存在状态。近年来分子生物学、基因组学和生物信息学等学科迅猛发展, 并且向微生物学领域不断渗透, 进而形成一个新的交叉学科分支——微生物分子生态学 (molecular microbial ecology) , 它为我们全面客观地研究微生物生态系统提供了新的技术手段。微生物分子生态学是以微生物基因组DNA的序列信息为依据, 通过分析环境样品中DNA分子的种类、数量和分布特征来反映微生物区系组成和群落结构[2,3]。所以, 这项技术就需要研究者掌握DNA提取及纯化技术、DNA琼脂糖凝胶电泳技术和PCR基因扩增技术。针对这一点, 我们就可以给学生设计一个环境工程微生物学的大实验, 以石油污染地下水为样品, 从DNA的提取、纯化, 凝胶电泳检测, 到细菌16S r DNA基因扩增, 让每个学生都自己操作一遍。通过这一实验的学习, 使学生对当今环境工程微生物学的前沿技术都有一定的了解和掌握。

3. 增强各实验间的连贯性

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, 学生难以系统地把握微生物学实验, 既浪费了有限的实验学时, 又不利于培养学生的科学素养。对此, 在学生们已经具备了一些基本微生物学实验操作技能的条件下, 可以适当调整实验内容, 将原来独立设置的实验内容整合到一起, 形成一个综合实验, 通过一个综合实验就能使学生学到以前3~4个实验项目的实验技能。例如将培养基配置、高压蒸汽灭菌、菌种分离纯化、细胞形态观察和革兰氏染色等实验联系起来[4], 设计一个“石油污染土壤中降解菌的筛选鉴定”的综合实验, 这样不但优化了实验教学内容, 使学生们在一个大实验中同时学习到了几种关键的微生物学操作技术, 而且使他们对一个完整的微生物学研究途径有了系统性认识。

4. 实现多媒体实验教学, 更直观展现实验内容

环境工程微生物学实验中的各种微生物需要在光学显微镜甚至电子显微镜下放大才能看到。由于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法不便于更好的展示微生物的形态结构和动态变化过程。多媒体教学与传统教学相比, 能更加生动形象、栩栩如生的展现微生物的特点, 提高学生的学习兴趣和参与度, 从而使学生更好的掌握实验知识。

首先, 可以在多媒体课件中放入大量彩色的宏观及微观图片、flash动画, 从而更直观的反映微生物细胞和群体形态特征以及繁殖规律, 这样有利于学生对新知识的吸收掌握。有了这些认识, 才能在自己动手实验中达到很好的实验结果。

其次, 可以使用录像教学。环境工程微生物学实验多是30~40个学生同时进行。老师在讲解和演示具体的实验步骤时, 很难让每个学生都听得清楚、看得清楚。如果在小范围内演示, 又需要多次重复, 费时费力。而教学录像具有较强的直观性, 它可以通过屏幕清晰形象准确地展现每一个步骤, 使学生掌握实验操作技能的关键所在。同时可以节约时间, 提高实验教学的效率。例如在“细菌革兰氏染色”这一实验中, 老师需要讲解和演示细胞涂片—火焰固定—结晶紫初染—碘液媒染—乙醇脱色—蕃红复染—镜检等多个实验步骤。如果没有录像, 需要老师反复强调实验顺序及注意要点, 才能保证大部分学生获得良好的实验结果。而且, 经常是几十个学生将老师围在中间观看实验步骤, 后排的同学对很多实验细节都难以看得清楚。而如果有相应的教学片, 老师只需要先播放一遍录像, 从旁对关键步骤做简单介绍, 播放完后再讲一下实验原理及注意要点, 然后再播放一遍录像, 学生就会对实验内容有一个清晰的认识了。

5. 结语

环境工程微生物学是一门来自实践的科学, 学生掌握了它之后也最终要应用于实践。所以, 实验教学是培养学生从事科学实验的能力和严谨求实的科学素质的重要途径, 许多问题还需要我们不断探索、实施和进一步完善。

参考文献

[1]周群英, 高廷耀.环境工程微生物学 (第三版) .北京:高等教育出版社.2008.

[2]Watanabe K, Kodama Y.Molecular Characterization of bacterial populations in petroleum-contaminated groundwater discharged from underground crude oil storage cavities[J].Applied and Environmental Microbiology, 2000, 66:4803-4809.

[3]殷峻, 陈英旭, 刘和等.应用PCR-DGGE技术研究处理含氨废气的生物滤塔中微生物多样性[J].环境科学.2004, 25 (6) :11～15.

环境工程微生物学实验 篇5

关键词：

微生物 实验 互动 研究

摘要：

环境微生物实验是环境学领域的一门重要基础课程。本文以传统的实验教学方式为基础，提出了以“先立观念，互动教学，科研教学”实验教学模式为核心的实践经验，并从中获得了一些启发与体会。

环境微生物学作为环境工程专业、环境科学专业的必修专业基础课，是以普通微生物学为基础，并在研究微生物学的一般规律的同时，更注重微生物与环境之间的相互作用规律的一门课程[1]。环境微生物是微观的、肉眼看不见的，需要抽象思维，总体而言枯燥乏味。所学知识虽与专业相关，但学生尚未接触科学研究，所学内容离日常生活较远，学习目的性大打折扣，难以激发学生学习兴趣。因此，与其他专业的微生物课程类似，在进行环境微生物学的理论教学的同时，配合一定课时量的实验教学，以其调动学生对理论学习的兴趣，提高对理论知识的认知能力。

另一方面，随着环境微生物学的发展，例如无菌操作、培养基制备、消毒与灭菌、微生物的培养分离计数等微生物学中最基本的一些技术在环境污染处理等生产研究领域中应用十分广泛，对整个科学技术和社会经济发展发挥着重大作用。因而，微生物实验教学也是课程理论与实践应用相结合的桥梁和纽带，在学生专业技能培养中具有十分重要的作用。那么，如何充分调配环境微生物学实验的内容及授课方式，让学生真正掌握所学知识，培养具备理论知识扎实、动手能力强且能将所学知识灵活运用创新能力的学生，一直是值得思考和努力的问题。本文根据环境微生物学实验教学过程中存在的问题，提出了“先立观念，互动教学，科研教学”为中心思想的教学方法，以其为进一步提高环境微生物学实验教学效率提供系列应对策略。

1、先立观念

微生物实验与物理化学实验不同，其研究对象是形体微小、分布广泛、无处不在的细菌、病毒和真菌。尤其是在进行某种微生物的分离、纯化及培养过程中，无菌操作技术是整个实验的重点。尚未接触微生物学实验的学生不能深刻注意到与其它学科实验的差异。其它学科实验的操作是在开放的空气中进行的，而微生物学实验尤其是研究工作中，许多实验操作是在相对隔离的环境中进行的，以保证不受环境中微生物的污染。因此，在学生尚未养成不良实验习惯之前，就必须让其建立无菌操作的概念。笔者在第一次课堂上，就针对整个课程周期内的行为规范要求做一次详细说明，培养学生规范的操作技术。让学生理解什么样的操作是规范的，什么样的操作会引起实验的失败。结果表明，缺少这部分内容的教育，在后面的实验活动中，学生往往会不自觉养成一些不良习惯，无菌操作概念则相当薄弱。因此，我们强调先立观念。大学的环境微生物学实验是他们第一次接触微生物，在最初阶段就让学生知道整个课程的基本规范，会让他们受益匪浅。

2、互动教学应贯穿整个实验教学

常规的实验教学，通常由理论教学和实验教学两部分组成。即，教师讲解本次实验的目的、原理、材料、操作步骤及注意事项，然后学生各自分组按操作步骤进行实验。此处，教师的课前讲解是学生进行实验的前提与基础，是学生是否能充分理解本次实验流程的关键要素。因此，教师工作者十分关注如何能提高教师讲解的效率以扩大学生的理解[2]。

笔者发现，若将互动教学法引入到实验课中，同样十分有效，它是充分发挥教师和学生两个主观能动性的教学方法。那么实验课的互动教学法是以何形式出现的呢?笔者通过实践，摸索出了“问答式”、“答问式”、“师生讨论启发式”、“实验结果展现”、“多媒体教学”等多种形式，教师可以根据不同的教学内容，有选择地加以使用。

(1)“问答式”与“答问式”。

“问答式”即在讲完实验理论后由教师针对本次实验的关键问题进行提问，然后由学生回答。如“细菌涂片制备与染色”实验中，教师可以询问学生革兰氏染色的原理与步骤等。这不仅能促进学生理解的效率，还能让教师从中了解学生的掌握程度，并可针对学生不懂之处解答;“答问式”则通常在“问答式”之后，即要求学生针对实验提出若干个问题，由教师回答。众所周知，在大多数情况下，中国学生往往会带着疑问进行实验操作，直至出现问题后才会找老师解答，或甚至不问。而这种情况对于实验操作教学是十分不利的。因此，培养学生在实验前把整个过程弄明白，不留疑问的进行后面的实验，是教师们一直以来努力的目标。笔者发现，从第一次课程点名鼓励提问，到后面几次课的踊跃提问，宽松的互动问题环节还是比较受欢迎的。其中有很多问题是教师认为比较简单的一些操作，所以先前并未讲解透彻，而学生却一知半解。当他们提问后教师解答，则能让整个实验的进行事半功倍。因此，让学生习惯并喜欢“答问式”是一个循序渐进的过程，也是一个非常有利于教学效果的方法。

(2)“师生讨论启发式”分两种形式，即口头和书面形式。

口头形式通常在课内完成，即在学生在实验期间，与老师的交流。如此，使学生学到较多实验知识与技巧。并且，教师可在下课前集中讲解实验过程中出现的新现象、新问题，纠正学生常见的习惯性错误，培养学生良好的实验操作习惯。书面形式，则是要求同学在完成课内的实验操作后，实验报告除了目的、原理、方法、结果和思考题外，还应有相应的分析和讨论。以往，学生撰写报告往往把实验原理、材料、操作方法和实验数据等简单地罗列，未能对实验中遇到的问题进行分析讨论。为了使学生深刻理解和掌握实验内容，探讨成功的经验和失败的原因，提高分析问题、提出解决方案和实施解决方案的能力，笔者要求学生如实记录操作步骤和实验结果，尤其是鼓励将操作步骤以图示的方式表示出来，而非从资料上抄下来大段大段的文字。此外，鼓励其将实验中出现的各种结果进行分析讨论，对于实验取得与预期相符结果的，分析成功的关键和经验。对于未取得预期结果的，分析导致实验失败的原因。对于学生提交的实验报告，教师在批阅过程中逐一点评。笔者在评阅实验报告时常遇到以下内容：“本次实验失败了，主要原因可能是培养基制备时琼脂浓度过低”;“这次实验我们成功分离到了纤维素降解菌”。这让教师及时了解学生对课程的意见与想法，能促进今后课程开展的及时改进。

(3)“结果展现式”应用的典型例子就是在“显微镜的使用与细菌形态观察”这一实验。

这个实验最主要的目的就是让学生通过显微镜的观察，对各种微生物细胞的基本形态特征有一个直接的感性认识。笔者所在教学实验室建立了一个互动实验室平台，即教师显微镜下的视野能直接投影到大屏幕让全体学生看到，每组学生用的显微镜视野也能切换到大屏幕上去。如此一来，所有同学都能看到老师做的微生物装片情况，各组之间的情况大家也一目了然。在观察微生物的形态、大小时，学生对看到显微镜下的物体常有误认。实验中，常常有学生把杂质当作了细菌细胞，需经过老师的指点才能看到了真正的细菌细胞。在互动教室中教师可以在大屏幕上对每一个成像进行分析辨认，从而轻松让每一个学生看到各个小组制作的真实菌体。另外，同学与同学之间也会就实验现象差异进行讨论，交流成功或失败的经验。笔者曾对学生做了调查，90%以上同学都十分认可将自己的实验成果与全班分享。

(4)随着科学的发展，理论部分的教学已离不开多媒体教学，但实验教学大多数仍保持着固有形式，如板书等。

为了能在有限的课时内准确生动地将最基本的操作技术介绍给学生，提高实验课程的教学水平，我们在将多媒体技术应用到微生物学实验课程教学方面进行了一些有益的尝试，受到了学生的普遍欢迎。即每次课程均会播放一段教学视频，如“培养基的配制与分装”、“玻璃器皿的包扎”、“细菌的接种”、“革兰氏染色”等。通过生动形象的教学示范，可以让学生更为形象的了解微生物操作技术的细节要求，培养出微生物操作技术更为扎实的学生。或者在“污水中常见微生物观察”实验中，让学生观察后拍摄照片视频录像，并对影响资料进行标注，如添加标尺、调节曝光时间等，通过提高学生的兴趣来增强他们对知识点的记忆。因此，充分利用多媒体的`有利条件，将实验课程教学建立在现代教育技术的平台上应逐渐成为当前形式下高等教育改革和发展的目标[3]。

3、实验教学与科研教学的关系

3.1验证性与研究性教学的有机结合

微生物实验课的开设大多是根据理论教学的进度，设置相对应的实验。实验项目来自实验指导书，书中从实验目的、原理、器材、步骤及注意事项等内容都作了全面而具体的说明，所做实验基本上都是验证性的，学生只需照做，最后完成实验报告即可。整个过程缺少了能让学生好好动脑思考的环节。虽然，实验项目的选择都是从众多实验中筛选出来的具有实际应用价值，但大多是相对孤立的，学生会搞不清实验一和实验二之间有没有关系，有没有学的必要。如果，教师将其中一部分验证性实验项目进行科学合理的串联，使学生掌握基本操作技术后，适当安排一些研究性的实验项目。将实验项目告知学生，要求学生参考实验指导书和相关的期刊，分组写出试验设计，进行研究性学习。教师对各个小组进行具体指导，包括实验步骤、实验所需器材的准备等。同时，鼓励各小组选择不同的实验项目，观察结果时互相交流讨论。如“污水中大肠菌群的测定”这一实验中，可告诉学生采用中华人民共和国国家标准gb/t5750。12―中的多管发酵法，由学生自行去网络资源中查找具体的资料，制作实验方案，由教师审核后开展实验。

3.2研究性与开放性教学的循序渐进

虽然，上述研究性实验项目能培养学生的独立思考及设计能力，但是以培养高素质的创新人才而言仍然是不够的。因此，还可开设一些开放性实验课程，即3～4个学生组成的项目小组选择某位专业指导老师，开展一个结果未知的研究项目，实现实验教学与科研的真正结合[4]。如“化工废水中某降解菌株的筛选分离”、“水体藻类对某化合污染物的响应研究”等。课题组独立完成实验方案实施的全过程，指导教师随时对实验过程中的技术重点、难点进行指导和把关。教师除平时进行指导外，还定期组织学生进行学术交流。通过学术交流便于指导教师详细掌握各组的实验进度、存在问题等，并指出努力方向。实验结束时，每名学生写出正式规格的实验研究论文，由指导老师进行评定并备案。

总之，以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育正在普遍实施，我们针对环境微生物实验教学进行的一些“互动”改革，仍是初步探索，期望能对进一步推动实验教学改革的进程提供一些新的思路。

参考文献

[1]李靖，周玉林，关杰。环境微生物学教学改革的探索与实践[j]。微生物学通报，，36(11)：1766～1771。

[2]祝伟，何冬兰。浅谈微生物学实验教学改革[j]。安徽农学通报，，16(5)：180～182。

[3]张雪辉。微生物学实验教学模式改革成效研究[j]。安徽农业科学，2010，38(6)：3271～3272。

环境工程微生物学实验 篇6

关键词：食品微生物；创新型实验体系；教学效果

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）18-161-02

Application of Innovative Experimental System in Food Microbiology Experimental Teaching

Jiang Dan et al.

（School of Public Health，Zunyi 563099，China）

Abstract：In the food microbiology experiment teaching，the traditional teaching methods and means make the students' learning interest low.And the introduction of innovative experimental system not only improve the students' enthusiasm for learning，but also improves the teaching effect and teaching quality.The paper analyzed the application of innovative experimental system in food microbiology experimental teaching.

Key words：Food microbiology；Innovative experimental system；Teaching effect

在食品工業快速发展的当今社会，食品微生物学对食品科学与工程的影响巨大，这也决定了食品微生物学在食品学科中发展的重要地位，同时对高等院校食品相关专业中食品微生物学的教学工作提出了更高的要求。食品微生物学实验教学不仅对整个教学质量与效果起着关键的作用，还对学生今后就业的技能考核奠定了基础。传统的实验教学模式以实验员进行冗繁的准备、教师详细的讲授、学生按部就班的进行操作的方式，以基础、验证实验内容为主，导致实验教学内容太过陈旧跟不上学科发展的脚步、实验教学方法过于单一限制学科发展的速度，不利于学生对课程体系的掌握，不能充分发挥其主观能动性和创新性，缺乏综合能力和素质的培养。因此，在有限的实验课时、繁多的教学内容以及飞速发展的食品学科等多因素的影响下，对食品微生物学实验课教学进行改革势在必行。为此，笔者从食品微生物学实验课进行创新型实践教学体系的设计思想出发，结合自身的教学实践经验，使其教学方法更灵活、讲堂更生动，以期培养适应新时代食品工业科技飞速发展的具有科研创新意识，较强实践能力的综合性专业人才。

1 创新型实践教学的设计思路

《食品微生物学》是一门理论与实践相结合的应用性很强的课程，是一门交叉学科，普遍应用于食物储藏、加工及食物安全检测方面。实验课教学的目的是培养学生理论与实践相结合、发现问题、解决问题、逻辑思维缜密、科学方法创新应用、不断自我总结的能力，践行“知信行”模式。食品微生物学创新型实践教学的设计思路主要有2个方面：一方面贯彻落实理论与实践相结合的原则，培养学生熟练的实践技能，增强其动手能力；另一方面结合食品工业的发展和用人单位的需求，让学生应用所学知识进行科研实验方法的设计，形成科研创新思维，运用所学知识解决实际遇到的问题，培养学生综合考虑专业技术、实施与管理等多方面的意识，真正做到产学研的结合，毕业后到用人单位能够直接上岗、开展工作[1]。

2 创新型实验体系的设计

创新型实验体系应建立在基础型、综合型实验基础上，目的是培养学生查阅资料、制定合理的实验方案、实施方案、数据处理、结果分析与讨论、总结并撰写论文的能力，锻炼学生的科研能力，使得在实验内容的安排上发挥其主观能动性，激励学生的兴趣与潜力，改变教师作为主体的情况。例如，在创新型实验中，设置“不同食物的菌落总数和大肠菌群的测定”，模拟质监部门人员从产品抽样、制样、实验准备、检测实验、设计及出具检测报告等系列环节，使得学生了解本课程的重要意义及作为质监部门人员的工作职责，为今后就业打下坚实的基础[2]。

3 角色置换为导向的教学方法

在教学中要充分体现以学生为主体的教学思想，不断进行教学方案的修订、反思并总结经验、探索以角色置换为导向的教学方法。例如，在《食品微生物学》教学中，以学校食堂来创设职业情景，在理论学习的基础上，学生作为质检人员从食堂的食物原料、对外销售的食品、食品盛装的器具等取样，分组检测细菌总数和大肠菌群指标，使学生熟练掌握食品细菌总数、大肠菌群的检验程序、方法和结果的报告形式设计及规范化书写，同时针对食品微生物污染类群及其控制措施对食品加工工艺等各环节有了更深入的了解，为今后职业工作奠定了扎实的基础。

4利用多媒体技术及“互联网+”思维，使讲堂更生动

在教学中积极使用现代化教学手段，利用多媒体教学软件，使学生在有限的授课时间内接受更直观的图文或动画信息，把抽象枯燥的理论内容、涉及的实验原理、实验操作步骤、注意事项等内容更形象立体化，使学生们在学习时兴趣更浓厚，操作过程更顺利，实验结果更准确，实验技能更熟练[3]。在教学中，利用网络资源，应用“互联网+”思维，在课上查找所需要的信息，遇到问题及时解决，而不是遇到不懂的问题就问老师，通过此教学方法可以培养其自主学习及查阅资料提取信息、概括总结的能力，为毕业论文的撰写提供学习平台。

5 加强与生产实际的结合

食品学科的应用性较强，且离不开生产实践，目前我院针对食品微生物的实践教学开展较少，主要是通过实验教学来实现。因此，应充分利用学院已建的实践基地，与生产实际相结合，巩固科学知识，加强技能操作，拓宽学生视野，做好自身定位；加强与生产实习企业的沟通交流与密切合作，按照本专业培养计划组织学生到企事业单位进行见习和生产实习，并根据学生及带教老师反馈回来的信息，不断地修改培养方案、实习方案和整合教学内容，提高教学质量，改革教学方法。这不仅有利培养学生综合应用能力、分析问题与解决问题的能力和创新思维的能力，而且使其熟悉了企事业单位基本的运作模式，对学生今后的就业方向起着指导性作用。

参考文献

[l]陈俐，仝其根，董延辉，等.用人单位对食品专业大学生岗位能力需求及教改方向[J].中国现代教育装备，2012，145（9）：39-42.

[2]陈江萍，杨文花.以工作过程为导向的食品微生物学课程教改探索[J].高等农业教育，2010，8（8）：85-87.

[3]张税丽.浅议多媒体课件在《食品微生物学》教学中的应用效果[J].广西轻工业，2010，139（6）：149-162.

环境工程微生物学实验 篇7

1 环境微生物学实验课程改革的必要性

环境工程微生物学是西华师范大学生命科学学院开设环境工程专业以来的一门重要专业基础课,实验课教学体系参照生物科学专业的微生物学实验,增加了部分与环境工程相关的内容。首先,以验证性实验为主,不能充分锻炼学生的思维能力和创新能力。如细菌芽孢染色实验,利用细菌芽孢壁厚和细胞质浓厚而不易着色的特点,采用着色力强的染色剂和用加热等手段促使芽孢着色,并利用复染的方法对比原细菌菌体和芽孢,这只是简单的验证了理论知识,类似的实验还包括革兰氏染色、荚膜染色等。其次,各实验之间没有必然的联系。整个学期实验课结束以后,特别是毕业论文时,学生往往记不住以前做过的实验名称、药品和操作步骤,更不用说应用整体思维去思考。

实验课程的教学方法是按照设定的教学计划,由实验教师帮助学生完成很大一部分准备工作,学生在课堂上则只须花费很少的时间,按照教师讲解以及实验手册上的步骤和注意事项进行操作。学生一般是到了教室才关注实验的内容,对实验原理、研究背景和其他相关知识知之甚少。在整个实验进行过程中,学生被动听课和操作,几乎没有时间去思考该实验过程的来龙去脉。因此,传统的教学方法虽然在一定程度上能让学生学到一定的实验技能,巩固部分理论知识,但容易造成学生对实验原理理解不透彻,实验操作按部就班,对实验一知半解。

实验结束后大多数学生往往书写几近统一的实验报告,有的学生不忠实于真实的实验结果,无论实验成功还是失败都不太注重原因的分析。实验的考核也仅凭一纸实验报告。因此,容易忽略对学生真实的实验能力包括整体思维、实验态度、实验技能和创新能力的考核。

由此可见,这种教学方法难以培养学生对实验的兴趣,无法调动学生的主动性和积极性,不能真正培养学生的创造精神和创造能力。在课时逐渐减少,知识不断更新,环境问题日益突出和生物技术不断发展的今天,如何巧妙的安排实验课程,以提高学生实验的主动性和积极性,激发学生开放性思维,培养学生灵活运用知识分析问题和解决问题的能力,是非常值得思考的问题。围绕这个问题,笔者基于环境工程微生物学理论课和实验课教学,对当前环境工程微生物学实验课改革进行了一些探讨,以期达到提高实验课教学效果的目的。

2 环境微生物学实验课教学改革的新举措

2.1 优化实验内容,构建环境微生物学实验课程知识体系

环境工程微生物学涵盖的实验内容丰富,大纲要求具有一定的深度和广度,由于环境工程微生物学和其他的课程存在交叉重叠,有的内容和其他的课程有所重复,所以必须在内容的选择上有所取舍[5]。微生物学的基础操作,能验证一些重要的理论知识,所以要让学生牢固掌握这方面的技能,包括培养基的制备、微生物的接种、培养和保存、微生物的染色实验和微生物的观察实验。还要让学生明白,这些技能服务于所有实验,贯穿于整个实验体系。综合性实验包括环境微生物生态学的实验方法和技术、环境微生物的监测与评价、污染物的微生物处理技术和方法,比如环境因素对环境微生物生长和死亡的影响、富营养化湖泊中微生物的多样性的监测、污染物的微生物降解等。在这些综合性试验中,学生能够不断强化微生物的基础知识,融会贯通,加深对学科前沿发展状况的了解,培养科研意识,并开拓视野。

2.2 贴近生活,激发学生的兴趣

环境工程微生物学和实际生活联系非常紧密,在教学过程中注意缩小理论和实际的差距,培养学生应用知识关注现实和改善环境问题的能力,做到学以致用。在课程中通过白色污染、水体污染、大气污染、重金属污染、固体废弃物污染、甲型H1N1流感病毒和能源危机等现实社会环境问题的讲解,让学生意识到专业的重要性和肩负的责任;让学生了解生活中污染环境的微生物,比如学校食堂厨余中的微生物类群,酸奶里的微生物种类,发生霉变的食物中主要的微生物种类,腐败水果蔬菜中微生物种类,校园人工湖的微生态系统,教室和医院微生物菌群等,使知识融入到生活中,让生活中的现象点燃学生学习和探索知识的激情。

2.3 关注前沿科技,培养学生对尖端技术的操作能力

随着物理、化学和工程技术的发展,大大推动了生物科技的发展,新成就如雨后春笋,层出不穷。在微观方面,生物学已经从细胞水平进入到分子水平去探索生命的本质。以分子生物学为基础的生物技术促进了环境保护、农业、生态学和医学等各个领域的迅猛发展。在当代环境科学领域,DGGE和RFLP等技术已经成为研究环境中不可培养微生物有力的手段。可将一个班的同学分成4~6个小组,在老师的指导下,让各组同学独立设计,应用PCR-DGGE的方法研究污染河流不同河段的微生物区系,使学生接触前沿科学技术,并应用到解决环境问题中,能进一步把握微生物技术在环境工程领域发展的方向。这样的安排不仅使学生能掌握一些尖端技术的操作方法,也能增加学生的信息量,开拓学生的眼界,增加学习的兴趣。

2.4 开设综合性实验,提高学生创新能力

环境工程微生物学实验课程的目的还在于学生能够利用自己掌握的基本实验技术,对于自己感兴趣的领域和课题独立自主地进行分析和研究,进一步提高学生的学习能力和科研能力。比如在综合实验阶段,本课题组开设极具环保和经济价值的“蟋蟀虫生真菌的分离鉴定和生长特性研究”综合性实验,学生试图通过学习的微生物分离鉴定技术去认识和研究这种真菌,从而为生物农药的开发奠定基础。这就使得学生在课后多做功课,查阅文献,展开调查研究,制定并提交实验方案。上课时学生分小组讨论,然后提出小组实验方案。教师可以使用提问的方法检查学生的方案,纠正错误。这种方法不仅能够大大提高学生做实验的积极性,而且能够让学生变成自主的研究型学习。通过学生查阅文献,在相互讨论和交流的过程中,学生除了提高文化知识,还能促进团队合作,促进沟通能力和创新能力的形成。另外,这种互动也能促进教师更加积极的备课。因而形成一种师生共同进步的良性循环。

2.5 灵活制定考核机制,做好实验现场指导

实验课程的分数比重应该增大到30%,这样可以避免学生只会死记硬背,而不注重动手能力的培养。在实验过程中,进行现场指导,当场考核,不仅要看实验报告,更要依据出勤、现场实验操作和实验结果综合考核。比如除指导教师外,应有专门实验人员发放实验器材,进行出勤登记并纳入考核,占实验课成绩的10%。从制度上引起学生对实验课的重视。实验过程中,规范的操作和可靠的结果是考核的重点,各占实验课成绩的30%。对于实验报告,占实验课成绩的30%。应要求学生对实验过程和结果进行详细记录和分析,比如哪些操作步骤没有做好,或者在实验过程中容易出现什么问题,如何避免等,从而让学生养成一个善于分析问题和总结问题的好习惯。对于实验报告中的结果,要实事求是,严格杜绝相互抄袭现象。

在实验指导现场,对态度认真、操作规范的学生及时表扬,并号召其他学生观摩或欣赏,起到模范带头作用。有些操作较为繁琐的实验,个别学生总是失误,会产生厌烦心理,比如芽孢染色,要加以启发性的引导,帮助其顺利完成实验。由于学生经验不足,实验过程难免会有失误,实验结果有时不尽相同甚至会大相径庭。在这种情况下,不要急于批评学生,而要分析问题,找到原因。比如做细菌接种练习,一个班上总有1~2个学生平板上什么都没有长出来,这时候要鼓励学生勇于承认实验失误,还要让其回忆,实验失败是由于没有划线还是接了菌种以后再在火焰上灼烧而将微生物烧死。这样学生有深刻的印象,以后的操作也就不容易出现类似错误。有时候学生的失误,可能会出现一些意想不到的结果,这时候更要进行分析,帮助学生拓展思维。

3 实施改革后取得的效果与思考

这些改革措施的实施,使学生做实验更加主动和用心,大大减少了盲目操作的现象,提高了综合运用知识、分析和解决问题的能力,培养了严谨、钻研、科学的学风。在新的课程改革实施后,95%以上的学生认为微生物学和生活联系非常紧密。部分本科生已经参与到一些教师的科学研究中去,有的学生还能够设计完整的实验进程,或通过合作完成一些小型课题。同时,实验课程改革也对实验课教师提出了新的要求,使教师不断学习新的实验课程管理理念,不断开发新的研究课题,同环境工程微生物学的发展同步。在以后的教学过程中,还要不断探索,以取得更好的成效。

参考文献

[1]解秋菊,张春云,闫培生.微生物学实验课教学改革与实践[J].实验室科学,2009(1):54-56.

[2]辜运富,陈强,张小平,等.强化基础,拓展应用,构建农业院校学课程新体系[J].微生物学通报,2009,36(11):1772-1776.

[3]刘桂香,李冬霞.食品微生物检验实验课教学改革的研究及实践[J].农产品加工.学刊,2009(6):123-124.

[4]殷月兰,焦新安,潘志明,等.微生物生物学研究型教学改革初探[J].微生物学通报,2008,35(12):1977-1979.

环境工程微生物学实验 篇8

关键词：环境工程,微生物实验,操作

1 环境工程微生物实验操作技能训育中存在的问题

1.1 实验操作技能训育内容简单

就现有的情况来看, 环境工程微生物实验操作技能训练教育课程的开展一般存在知识面较窄, 教育方式单一乏味、趣味性不足的问题, 一般都是在微生物理论基础上所延伸出来的实验课题, 在对学生的吸引问题上, 存在较多的不足。在实验的实际践行过程中, 所关注的重心也只是学生基础能力的提升, 想要借助实验让学生的基础能力得到一定的增强。对于有利于学生整体素质全面培养, 创新意识养成, 以及潜在能力挖掘的摸索式实验却鲜有开展, 因此学生的热情无法被激发, 自主学习意识也最终无法养成并得到提升。

1.2 实验操作技能训育方式死板, 手段单一

在以往的实验开展过程中, 都是按照一定的步骤要求进行的, 通常是先由教师对实验开展目的做出讲解, 接着教师进行实验操作, 让学生进行观察, 在了解整体的流程之后, 学生按照教师刚才的示范自己进行练习, 教师要做好相应的监督指导。这样的流程单调, 对于学生的吸引能力有限, 对于学生操作积极性的调动效果也较差。并且在教育的过程中, 一般选用的措施都很单调, 通常就是教师讲解, 书写重点, 这对于学生精力的完全投入是十分不利的, 学生在整个过程中都处于被动的状态, 缺少与教师间的沟通与交流, 久而久之就失去了实验操作训练的兴趣。

1.3 实验操作技能训育效果评定不合理

在环境监测与治理专业中, 对于学生实验操作技能的评定一般是日常学习情况占三成, 操作技能报告占七成, 这种评定的规定其实是不合理的, 学生会产生忽略这样的实验技能操作过程, 将过多的精力放在最后的报告上, 这样一来实验操作培训教育开展的实际价值就无法得到真正体现。

2 提高环境工程微生物实验操作技能的措施分析

2.1 更新对环境工程微生物实验操作技能的认识

从当前的情况来看, 因为现有的环境监测与治理专业学生数量有限, 部分实验操作教师对于这一问题没有一个清晰的概念, 另外还有一些高校管理者在这一问题上给予的投入也有限, 从而造成部分实验训练教育开展所需的设备不足, 另外学生本身的学习积极主动意识薄弱, 最终导致操作技能的提升效果不理想。因此, 必须要在学校指教人员、学习以及管理者范围内, 深化实验操作技能培养的重要性理念, 更新对于这一问题的观点认知, 这是提高环境工程微生物实验操作技能的关键性途径。

2.2 合理选择和安排环境工程微生物实验操作技能训育内容

环境工程微生物实验操作技能训育内容的选择, 要坚持学生能用、实用、够用的原则, 做到验证性实验、操作性实验、设计性实验、创新性实验、综合性实验合理结合, 比例适当。在内容选择上不能全是验证性实验、操作性实验, 以免学生学得枯燥乏味而无新奇感, 也不能不管学生实际, 盲目选择过多的设计性实验、创新性实验、综合性实验, 让学生感觉毫无头绪, 或是无从下手而产生畏难情绪。此外, 在保证实验内容多样化的前提下, 一要充分考虑学生对实验的求知探索欲和接受能力, 二要结合综合性实验的延续性, 合理安排实验的先后顺序。

2.3 改进环境工程微生物实验操作技能训育方式和手段

针对过去实验操作技能训育方式和手段上的不足, 本着突出实验操作技能训育以学生为主体, 充分调动学生的学习主动性和积极性, 在科学合理选择好实验操作技能训育内容的前提下, 在技能训育过程中建立预习实验报告制, 即技能训育前要求学生预习内容, 查阅相关资料, 撰写实验预习报告, 充分调动学生的自主学习意识, 让学生参与到实验开展的准备工作当中来。不仅如此, 作为教师要不断补充自己相关理论知识累积, 更新自身的教育模式, 从学生出发, 选择最为适合的教学方式, 同时在技能培养的时候要突出及强调学生的主体位置, 确保学生能够真正的融入到教育工作中。

2.4 完善环境工程微生物实验操作技能训育效果评定的体系

建设完善的考评体系, 能够有效的督促学生完成操作, 确保实验操作的有效性, 对于激发学生的学习热情具有关键性的影响意义。当实验操作技能训练教育开展的时候, 必须规划好合理的考核评价方案, 并严格的加以贯彻实施, 确保考核设计范围的全面性、科学性, 不仅要涉及到实验所得结果, 同时要综合考量实验的实践过程, 这样一来学生的自主学习意识能够得到有效的养成与提升。

总的来说, 对于环境检测和治理专业的学生而言, 微生物实验操作训练教育的开展是十分必要的, 对于学生技能的培养与提升具有关键性的影响意义。因此, 作为教师必须对这一问题给予足够的关注, 对其重要性有一个清晰明确的概念, 集合实践中存在的问题, 针对性的采取应对措施加以处理, 这是摆在环境专业教师面前十分紧迫的现实性问题。

参考文献

[1]周明著.崔振波整理.环境工程也是生产力工程[N].辽宁日报, 2013 (08) :16007.

环境工程微生物学实验 篇9

一、立足于信息技术环境, 改变传统的实验教学观念, 创新实验教学目标

信息技术环境下的初中生物实验教学课, 不仅要重视课本理论知识和实验基本技能的培养, 还要做到: (1) 加强对学生逻辑思维能力、动手操作能力的训练; (2) 帮助学生充分掌握到正确的实验方法, 诸如实验步骤方法、实验思维方法和实验仪器使用方法等; (3) 帮助学生建立良好的实验习惯, 培养学生形成正确的实验态度等。要能够做到上述几点, 就要求教师能够改变传统的实验教学观念, 为学生营造出一个轻松、有趣的实验教学课堂, 切实提高学生参与实验课堂的积极性和主动性。与此同时, 还要能够鼓励学生多问几个为什么, 扩大学生的知识面, 让学生不再受一种实验方法的约束, 而是为他们提供更多选择的条件。

二、立足于信息环境下的初中生物学演示实验教学模式探索

教学模式指的是要能够实现某一种教学目标而采取的某种方法。立足于信息环境下的初中生物学演示实验教学模式探索可以从以下三个方面进行。

1. 充分利用信息技术环境所提供的条件, 构建良好的实验环境

构建良好的初中生物实验环境, 有利于切实提高学生动手操作的兴趣。众所周知, 兴趣是学生学习的最大推动力, 在初中生物学演示实验教学的过程中也是如此。教师可以根据信息环境所提供的条件, 联系实际的生活所涉及的方面来筛选出学生感兴趣的话题, 例如, 用显微镜观察细胞、探索种子萌芽的条件等。通过这样的演示实验教学, 能够有效地激发学生学习的兴趣, 促进学生形成遇到问题、分析问题、解决问题的好习惯, 帮助学生更好地进行初中生物的学习。

2. 充分利用信息技术环境所提供的条件, 进行直观的初中生物学演示

信息技术在初中生物学演示实验教学中的应用, 有利于提高学生学习的积极性, 培养学生的发散性思维。例如, 在进行“饲养和观察蚯蚓”的实验时, 学生会提出各种各样的问题, 如“蚯蚓平时吃什么、怎么吃?”“蚯蚓是怎么生活的?”“蚯蚓能在地面上存活多长时间?”等, 形成了一种全程问题式的教学模式。另外, 在生物学演示实验教学课堂的最后, 教师要根据学生所提出的问题做最后的总结归纳, 这是帮助学生理解课堂知识的最佳途径。联系实际的问题, 培养学生的发散性思维, 适当地对学生进行指导、点拨, 让学生能够全面掌握生物学知识, 完善学生的生物认知系统, 为学生日后的学习打下扎实的基础。因此可以说, 初中生物学演示实验教学对学生的学习具有十分重要的帮助。

3. 坚持学生的主体地位, 开展有效的初中生物学演示实验教学

初中生物演示实验教学要牢牢把握学生的主体地位, 充分借助信息技术提供的有效条件, 创建科学合理的实验教学模式, 将信息技术和实验教学融合成有机的整体, 帮助学生更好地进行初中生物的学习。初中生物学演示实验教学是以信息技术作为前提条件, 按照实际的教学计划和教学目标, 再加上教师的从旁指导, 进行实验。通过这样的生物学演示实验课堂, 有利于充分展现出学生的主体地位, 增强教师与学生互动交流的机会, 有利于教师回答学生的疑惑, 帮助学生更好地完成实验的要求、进行初中生物的学习。

三、结语

综上所述, 初中生物学演示实验教学和信息技术环境有效地结合, 不仅能够为学生创建良好的学习环境, 充分调动学生的学习兴趣, 还能够满足学生学习的个性化需求, 切实提高学生的动手操作能力和实验思维能力, 帮助学生更好地进行初中生物的学习。

摘要：随着信息技术的不断发展, 信息技术应用于教学环节愈来愈普遍。作为初中生物教师, 要能够充分发挥信息技术对于初中生物实验教学的促进作用, 并体现在实际的教学过程中。本文主要分析了如何运用信息技术开展有效的初中生物演示实验教学。

关键词：信息技术,初中生物教学,生物实验教学

参考文献

[1]崔洪斌, 丁刚.信息技术与新课程生物实验教学的有效整合[J].实验教学与仪器, 2011 (06) .

环境工程微生物学实验 篇10

一环境工程微生物实验教学内容与教学方法的现状

原先我校环境工程微生物学实验也是采用传统的实验教学模式, 即课前教师先准备好实验材料与实验器材, 课中学生按照设定的内容和程序验证实验结果, 课后再提交实验报告的模式。这种教学模式将学生局限在有限的时间、空间和知识框架内, 使学生过多地关注实验结果, 而不重视实验过程, 难以发挥学生的实验积极性和主动性。学生虽然也能掌握一定的微生物操作技能, 但缺乏对环境工程微生物学理论和技术的融会贯通, 缺乏独立分析与解决问题的能力[5,6]。我校环境科学与工程专业是福建省重点专业, “环境工程微生物学”和“环境生物技术”是该专业两门重要的专业必修课, 配套的环境工程微生物实验课程能让学生更好的将理论与实践相结合, 并为适应工作岗位提供保证。我们原先的实验内容并未突出环境工程与科学应用型人才培养的要求, 大多是基础性实验和少量的综合性实验, 且在教学方法上也是采用传统的微生物实验教学方法。这种现状与素质教育的要求格格不入, 改革势在必行, 只有改革现有的环境工程微生物实验教学内容、创新实验教学方法才能使环境工程微生物实验的教学质量真正得到提高。

二环境工程微生物学实验教学内容的自主研究性改革

自主研究性学习是指在教师指导下, 学生自主选题进行研究, 并在研究过程中主动地获取知识、应用知识、解决问题的一种学习活动[7]。实施自主研究性教学改革, 既要重新认识教师与学生关系及其教学方式, 又要改革教学制度和管理方式[8]。因此, 我们在总结实验教学经验的基础上, 从实验教学内容的创新、教学方法和手段的改革等方面, 就如何建立科学的、体现专业特色的环境工程微生物学新的实验教学体系, 引导学生发挥主动性和创造性等方面进行了一些探索和尝试。

(一) 环境工程微生物学实验自主研究性教学模式的组织与实施

我们的环境工程微生物实验课开在三年级上学期, 共36学时。为充分调动和激发学生的学习积极性和主动性, 我们从2013年开始进行了自主研究性实验教学模式改革的实践。首先将实验内容调整为二个层次即规定内容与自主选择内容, 第一个层次由5次实验和一次期末操作考核组成, 占总成绩的50% (其中实验与考核各占60%和40%) 。学生通过完成2个一体化的实验链掌握微生物实验基本原理、方法和技能, 并为开展第二个层次的实验打下基础。这2个实验链分别以显微镜操作与无菌操作为主线, 前者是环境中微生物的检验技术, 由油镜使用、微生物简单与复合染色、形态观察、直接计数与大小测定等知识点, 2个完整的实验组成;后者则将玻璃器皿包扎与灭菌、培养基配制与灭菌、无菌操作、微生物接种与培养、菌落形态描述等整合为第二个实验链。通过这两个实验链的完成着重使学生建立无菌概念, 强化对微生物的感性认识, 掌握微生物研究的基本操作技术。第二个层次是自主设计研究性实验, 让学生结合各自的兴趣, 设计一个与环境微生物学有关的实验方案并完成实验方案, 写出小论文, 这部分内容也占总成绩的50%。通过自主研究性实验的完成使学生独立创新能力得到提高, 为今后从事生产活动与科学研究打下基础。

2自主研究性实验内容框架与组成

引导学生根据个人兴趣自主选择实验内容, 但为了避免自主选题的盲目性, 我们根据环境工程微生物的现状及发展趋势, 设置了三个模块供学生参考:即不同环境中微生物的检测与分析、功能性微生物的分离和筛选、如何资源化处理废弃物培养微生物。在微生物检测模块, 让学生检测自己最关心、最感兴趣的环境中微生物, 诸如对校园不同地点自来水及不同品牌饮用水进行卫生微生物学检测和评价;对不同宿舍、教室、功能区、食堂与超市、图书馆等不同生活场所空气中的微生物进行监测, 并评价校园环境与微生物的关系;分析校外人口密集的公共场所如公共汽车、医院、电影院、大型广场等空气中微生物存在状况;不同类型有机废水生物处理构筑物中的微生物群落构成调查及其与废水处理效能的相关性分析等。第二个模块是功能性微生物的分离和筛选实验, 涉及到如何从难降解有机物或重金属污染的环境中采样筛选与分离功能性微生物, 并对其性能做出初步评价。可供选择的项目包括:持久性有机污染物 (多环芳烃、有机农药等) 降解菌的筛选及性能测定;典型重金属污染微生物吸附剂的制备及应用;生物表面活性剂产生菌的筛选、制备及性能测试;生物絮凝剂产生菌的筛选及其絮凝条件优化等。而在废弃物微生物资源化利用方面主要有:环境中纤维素分解菌的分离、纯化与应用;利用发酵工业废水如味精、酒精, 食品工业如豆、乳制品废水等资源化生产有机物或单细胞蛋白等。上述这三个模块基本涵盖了环境科学与工程领域的主要研究内容与热点, 作为自主研究性实验教学内容改革的主要范围。

3自主研究性实验模式改革的实施过程与管理

自主研究性实验教学通过采用学生自行查找资料、自选题目并设计实验方案 (包括研究方法、技术路线、进度安排) 、自己准备材料和配制试剂、自己安排与动手实验并解决实验中出现的问题、最后提交规范的研究论文等教学过程[9]。为使学生有充足的时间准备与开展实验研究, 我们不仅安排了过半的学时用于自主研究性实验项目的实施, 而且在实验课还没有开始前就把实验教学改革的总体思路告诉学生, 并公布选题方向及注意点。要求学生在2周时间内, 先以3~4名同学自由组合成一个实验小组, 选出小组长并确定实验主要内容与题目, 教师对汇总的项目进行审核并根据需要作适当调整, 并要求小组长负责在3周时间内按规定格式提交科学规范的实验项目计划书, 包括立项依据 (目的和意义、国内外动态、主要参考文献等) , 提出研究方案 (目标、主要内容、方法、技术路线、需要解决的关键问题、进度安排、预期结果等) , 并列出经费预算。提交的计划书由指导教师根据实验方案的可行性和实验室条件等提出补充与修改意见, 学生进行修改并在2周时间内形成最终实验方案。确保能在第8周开始自主研究性实验。全程采用开放式教学, 实验室对学生全面开发, 实验室人员提供仪器、药品, 教会学生使用和维护基本仪器, 并与指导教师、研究生助教一起共同负责实验室安全和学生管理。学生以课题研究小组为单位, 根据自己设计的实验方案, 合理安排实验时间。在实施过程中, 要求学生密切注意观察实验现象, 及时记录实验数据, 遇到不能解决的问题要及时与指导教师交流。所有实验小组尽量在第13~14周内完成实验研究, 实验结束后, 要求按科学规范的格式分析实验数据、评价实验结果并得出结论, 最后以小组为单位共享其实验数据, 但每人必须独立完成实验结果的分析及论文的撰写。

(二) 自主研究性实验教学模式改革实施的保障条件

主要通过以下几个措施确保实验教学改革的顺利实施并达到预期改革效果。

1采用多种教学手段强化基础性实验教学效果

为实现加强基础、强化能力、开拓创新性实验能力的实验教学改革目标, 我们采取了3种教学方法提高基础性实验教学质量。首先是执行课前预习制, 提前一周向学生预告下次实验内容, 要求学生撰写预习报告并提交, 再在上课时花5~10分钟提问抽查并记入平时成绩;其次是合理利用多媒体手段, 使抽象教学概念形象化, 使微观世界宏观化, 将教学中很难表达的内容或能见度小的实验形象生动直观地显现出来;第三是要求每位同学独立完成实验并现场评定单次实验成绩, 避免出现个别同学在实验中“袖手旁观”, 没有积极参与实验的现象。通过这3种教学措施确保学生能掌握微生物基础实验操作技能, 并为下步的自主研究性实验开展打下基础。

2自主研究性实验采用开放式教学模式

自主研究性实验采用教学内容、手段和过程等均以“学生自主, 教师为辅”的开放式教学方法。这种开放式主要体现在两个方面:即学生自主选题并完成实验, 第二是全面开放实验室。实验室对学生实行全面开发, 学生可随时开展实验, 实验员提供仪器、药品, 教会学生使用和维护仪器, 学生根据自己的实验合理安排时间。全面开放实验室是实施自主研究性实验教学的前提, 于是我们建立了开放型环境工程微生物实验室平台, 并在实验室坚持值班制度 (由指导教师、实验员及研究生助教轮流值班) , 从人力、物力上保障学生的研究性实验进行。

(三) 开放式实验教学必须重视的几个问题

实验室是实施素质教育、培养学生创新能力的重要基地, 实验室对学生开放, 是教育改革的重要内容[10]。全面开放实验室是实现自主研究性实验教学改革的关键, 但实验室开放, 给实验室和实验教学管理带来了新的问题, 不仅涉及到实验人员的安排以及设备、场地、低值易耗品等方面的协调问题, 而且还增大了实验室的工作量、实验材料消耗和仪器设备的磨损率[11]。因此, 必须通过有效的措施充分调动实验室人员和实验教师参与实验室开放的积极性, 细化实验室开放的相关制度, 确保环境工程微生物实验室开放的正常有效运转。

1开放实验室的安全管理

开放实验室要制订细化与更高要求的实验室管理措施与岗位责任制。微生物类实验室存在自身的特殊性, 除了水、电及有毒、易燃易爆等化学试剂的安全管理外, 还涉及到各种微生物, 稍有疏忽, 会导致人员感染或实验室污染;各类灭菌设备是微生物实验室最常用设备, 使用率高且危险性大, 需要按规定检测, 使用时必须有专人在场;微生物菌种要由专人保管, 并建立严格的使用登记制度。安全是开放式实验室需要特别重视的问题, 需要把实验室安全的教育纳入日常工作, 要经常对实验人员及学生进行安全教育和安全技能训练, 确保实验室日常工作、实验教学安全进行。

2开放实验室的实验耗材管理

自主研究性实验需要学生自行使用各类实验材料, 不仅材料种类繁多, 而且在实验室开放后, 学生多、人员杂, 学生进行实验的时间也不统一等。因此, 开放实验室的实验耗材、玻璃器皿的使用等也需要有明确的制度规范。有毒化学品的管理与使用严格依据学校的相关制度执行, 常规的实验药品也要分类存放, 专人管理, 要求所有参与自主研究性的学生以小组为单位, 专人负责取用实验耗材, 使用后要及时归位。严禁学生未经允许使用其他同学准备的实验材料如灭菌的玻璃器皿、培养基等, 协调使用微生物生化培养箱特别是温度的控制等。

(四) 实验教学成绩考核

实验教学考核是教学工作的重要组成部分, 是检验实验教学改革成效的一种手段[12]。以往环境工程微生物实验考核内容与形式单一, 考核的改革长期滞后, 因此建立一套切实可行的实验教学考核体系势在必行。对于环境工程微生物实验的考核, 首先明确实验考核内容包括:使用仪器观察和研究微生物的技能;常用灭菌器械的使用方法和各种器皿的包扎、棉花塞的制作等技能技巧;采集、培养和处理实验材料的技能;独立进行观察和实验设计的能力等。其次是改革原有实验教学考核以实验报告为主要依据的模式, 最终成绩由两部分组成:包括前期个人对于基础实验徒手操作考核, 及后期每小组自主研究性实验过程中的表现, 以及所提供的由研究计划书———中期汇报———1篇小论文为主体的综合考核体系。学生的成绩考核贯穿于整个实验课的课前、课中及课后, 特别重视自主研究、开发性实验实施过程中对学生的考核, 这就要求参与开放式实验管理的实验室人员、实验教师、研究生助教要及时了解并记录学生在实验过程中的平时表现、操作能力与实验态度, 对表现特别优秀及协调管理水平高的小组长给予适当加分奖励。

三自主研究性、开放式实验教学改革的效果

从近几年的实验教学改革效果看, 自主研究性实验是实验教学改革、改变传统教学模式、有效提高实验教学质量、切实提升人才培养质量的重要举措, 是提高学生实验技能、综合素质和创新能力的有效途径。基础实验中的人人“独立操作”和自主研究性实验小组人员的“分工明确”, 有效地提高了实验教学质量。通过自主研究性、开放式实验教学改革的实施, 学生对微生物学研究方法和实验基本操作有了深刻的理解, 对微生物学理论知识有了进一步印证, 综合素质得到了有效的提升。总之, 研究性、开放式实验的开展是应用技术型本科高校发展的必然趋势, 它能充分发挥学生学习的主动性、积极性, 更能将学生的科研、创新能力淋漓尽致的激发, 对于学生将来的工作能力提升起到重要的作用。

参考文献

[1]梁璐怡, 胡宝兰, 朱亮.环境微生物学实验教学模式改革[J].实验材料与管理, 2012, 29 (9) ::26-129.

[2]李维国, 常立民, 张晓艳, 等.环境工程微生物学实验课教学改革的初步尝试[J].吉林师范大学学报 (自然科学版) , 2007, 28 (1) :107-108.

[3][5]洪度华, 弱正, 秦璐璐.环境微生物学实验教学的改革-创新与反馈[J].实验室研究与探索, 2011, 30 (5) :101-103.

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[7][9]刘石泉, 赵云林, 雷存善, 等.自主研究性模式改革微生物实验的初探[J].实验科学与技术, 2011, 9 (2) :118-120.

[8]姬晓娜, 曹文平.关于开放环境微生物实验教学方法的探讨[J].实验室管理科学, 2010, 13 (3) :34-36.

[10]卜宁, 赵新刚, 陶思源, 等.搭建开放研究平台深化实验教改研究-微生物学设计性实验教学的实践探索[J].辽宁教育行政学院学报, 2013, 30 (2) :45-48.

[11]周晓兰, 黄建忠.“微生物”实验室管理与实践教学改革[J].实验室科学, 2007 (5) :26-28.

医学微生物学实验教学改革的探讨 篇11

关键词：病原微生物学 实验教学 内容整合

中图分类号：G420文献标识码：A文章编号：1674-098X（2012）09（b）-0150-01

医学微生物学实验课作为医学微生物学理论教学的重要组成部分，主要培养学生掌握一定的医学相关实验操作技能，促进基础研究与临床应用之间的相互转化[1]，医学微生物学实验课的教学内容和方法，直接影响到学生在后续专业课程学习以及毕业后从事临床检验工作的能力，对培养其分析问题、解决问题能力等方面发挥着非常重要的作用[2]。对实验课程内容进行适当的整合，减少课程之间的重复内容，加强基础医学与临床医学的联系，改革教学方法，努力培养学生的创新精神，发挥学习主动性，打破传统的以讲解为中心，验证实验教学模式[3]，增加先进仪器设备的培训，让医学微生物学实验课更贴近于临床检验，促进学生多方面综合素质的提高。

1 實验改革的思路与实施

1.1 对象与分组

将10级检验专业四个班随机分为2组70人为整合课程班（实验组），其余的为普通班（对照组）70人，实验组采集漯河医专第三附属医院临床标本，开设肠道致病菌的检测及其鉴定系列综合实验；对照组仍按照传统教学计划进行验证性实验教学，授课教师基本相同，观察整合课程的实践效果。

1.2 实验内容的重新组织，加强基础和临床的联系

系列综合实验把常规基础性实验（消毒与灭菌、细菌培养、革兰氏染色、细菌生理生化实验、ELISA等）按照病原体检测流程进行整合，并加入生物鉴定自动化仪器，酶标仪等设备的培训。为适应课程的需要，组织学生到三附院检验科去观摩或实际操作，使课堂知识与临床实践紧密结合。

1.3 进行教学方法改革，教学手段现代化

实验室配备了多媒体现代化教学设备，为使教学内容标准化，统一制备了教学用CAI课件，并已经应用于实验教学之中。

改革实验考核方式，综合评定实验课成绩，规定实验成绩占学科总成绩的30%。实验课成绩包括学生的基本操作技能、实验报告、课堂提问及最后的标本考试几个方面。

1.4 教材建设

2010年联合学校检验专业共同完成了《医学微生物学实验指导》教材的编写工作，由世界图书出版社出版，已广泛使用。

2 效果评价

2.1 学生对实验课程改革的评价

采取问卷调查的方法，听取学生对课程改革的评价。调查人数70人次，问卷回收率为100%。学生问卷具体内容及结果见表1。调查结果显示，学生对“完整的病原体检测知识框架”、“临床内容利于我对基础知识的掌握”、“实验内容引起我的兴趣”、“利于解决问题能力的提高”的认同率较高。（如表1）

2.2 学生考试成绩的对比分析

实验完成后，我们进行了实验效果测评，四个班共140人参加了测评考核。在考试内容设计上，实验班和普通班共同回答的一般性问题所占比例较大，约90%左右，考试结果显示，普通班学生的成绩平均分为74.5分，29%的学生需要进行微生物指标检测时不知如何下手。而实验班的学生平均测试成绩为89.5分，92%的学生能够独立自主的完成微生物试验的基本操作。（如表2）

另外从毕业实习情况中也看出了实验改革的效果，实习带教老师也反映实验班的学生在微生物实验方面动手能力较强，大多数同学对该类实验积极性高，主动认真，对实验分析和动手能力较强。

3 结语

总体上，学生和教师对实验课程改革的评价是积极的，实践证明，该方案适用于我校检验专业人才的培养。随着医学知识和技能的不断发展，人才培养的要求也在不断提高，使医学微生物学实验课与培养高素质应用型人才的需求相适应，促进学生多方面综合素质的提高。

参考文献

[1] 周海霞.浅谈病原微生物学实验课教学的几点体会[J].卫生职业教育，2003（7）.

[2] 张琼.病原生物学实验室开放初探[J].科教导刊，2011（36）.

环境工程微生物学实验 篇12

关键词：预实验,微生物学实验,作用

所谓预实验, 就是在学生正式实验之前对所要开展的实验教学内容事先做一次甚至数次实验, 这样可以为实验的进一步进行做准备, 也可以检验实验设计的科学性与可行性。因为预实验是在实验准备时进行的, 它所获得的客观数据与结果, 对实验教学工作意义重大。因为微生物学实验教学中经常用到细菌、病毒、血清等, 细菌病毒的培养、生化反应、抗原抗体反应这些实验的教学过程繁琐, 所以, 实验技术人员在实验准备工作中需花费较长时间, 做好充分准备, 才能使实验教学顺利开展。实验结果是否与理论相一致, 是否能验证理论, 依赖实验的准备工作, 而实验准备是否充分, 则通过预实验体现出来。要成功开设一堂实验课, 预实验是必不可少的一个备课环节。所以, 预实验必须要像正式实验一样认真进行, 以避免由于准备不周, 盲目开展实验而造成的人力、物力、财力的浪费。笔者总结十多年来的工作心得, 与同行共勉。

1 细致、多想, 通过预实验选择最佳实验材料

在进行预实验时应细致、多想, 对所要准备开展的实验教学内容进行多次思考, 把正式实验教学过程中需要使用的仪器、试剂等实验用物一一罗列出来, 进行充分的准备[1]。同时, 通过预实验可发现实验准备时容易出现纰漏的地方和缺失的实验材料等。这就需要我们了解实验目的与实验方法, 细致解读实验步骤, 详细列表, 以避免在正式实验教学过程中出现培养物被污染、试剂调配不好、细菌发生变异以及实验结果异常或不理想等现象。比如染色实验“革兰氏染色法”, 在染色过程中发现染色剂配剂不均导致染色效果差, 或者染色出来的结果与标准结果不相符 (大肠埃希氏菌易发生变异) , 或是细菌菌种接种过程中被污染, 出现杂菌较多情况, 这就需要我们从多方面找原因, 如更换试剂、重新培养菌种等。很多看似很小的细节, 如果我们没有做过预实验, 只是按照以往的工作经验进行实验, 在正式实验教学过程中往往会与预期效果出现很大差异, 不能从实验结果判断中正确引导学生, 难以做到通过实践验证理论的教学目的。

2 反复、耐心, 通过预实验达到预期效果

反复、耐心是指在进行微生物学预实验时, 如果对预实验的结果不是很满意, 或者实验结果与预期的实验结果不相符, 应该积极、主动地查找原因, 反复做实验, 以保证实验结果的准确性, 不应该把无现象说成有现象, 把错误现象说成正确现象。如抗链球菌溶血素“O”试验, 实验中所使用的链球菌常规从病人咽喉部位提取, 进行细菌增殖培养后作为实验菌种。从获得菌种到增殖培养再用到实验, 所获得的菌种是否能产生溶血素“O”, 可通过做预实验而得到结果。如预实验出现抗链球菌溶血素“O”试验结果呈阴性或是弱阳性, 不能达到预期实验目的时, 需反复、耐心地查找原因, 重复实验直到取得预期效果为止。所以, 预实验非常重要。再如“肥达反应”这个实验, 实验所用的伤寒血清, 一般使用接受过伤寒杆菌感染的兔子血清做定量凝集实验, 根据有无相应抗体及其含量多少、含量消长情况, 作为诊断伤寒和副伤寒的参考。该实验是用已知的抗原检测血清中是否有相应抗体。这个实验从获取兔子到使用兔子制作伤寒血清, 再到抽取兔血进行预实验, 过程非常繁琐, 实验准备时间长, 不同兔子血液中产生的抗体含量也不相同。这就需要逐一实验或反复多做, 因为凝集效价现象并不是一成不变的, 它可以随着血清中抗体含量的变化而变化, 而实验用的兔子不同, 伤寒血清抗体量也就不一定相同。所以, 看似与以往一样的过程, 也需要经过多次预实验才能准确把握。对每个不能达到预期效果或完全失败的预实验追根溯源, 找到失败的关键, 确保实验效果, 保证实验教学优质完成[2]。

3 探索、改革, 通过预实验发现新的问题, 生成新的课程资源

在微生物学实验中, 有一些是验证性实验, 要求学生在明确实验要求的前提下, 遵循“现象明显, 操作方便, 程序合理, 结论可靠”的实验设计原则来设计。我们可以根据这个原则, 将这些实验进行适当延伸, 重新设计出探索性的对比实验, 来强化对实验原理和结果的感性认识。例如紫外线光杀菌实验, 其中所说的紫外线光只有波长在240～300 nm时才具有杀菌能力, 根据实验教学要求进行预实验, 一定能得出结果。但在进行预实验时, 可以分别把相同的几种实验材料放在不同波长的紫外线光之下照射, 之后在相同温度下对实验材料统一培养, 观察不同波长紫外线光的杀菌能力是否会改变, 改变的情况如何。在预实验中充分利用这个发现, 生成新的课程资源, 将本实验设计成探索性对比实验, 将实验分为以下5组:第1组:采用100～200 nm波长的紫外线光对实验材料进行照射;第2组:240～300 nm波长的紫外线光对实验材料进行照射;第3组:采用500～1 000 nm波长的紫外线光对实验材料进行照射;第4组:采用1 000～2 000 nm波长的紫外线光对实验材料进行照射;第5组:采用2 000～3 000 nm波长的紫外线光对实验材料进行照射;结果:观察不同波长紫外线光的杀菌能力是否相同。这样的实验必然能激发学生的好奇心, 通过比较得到结论, 这比单一、空洞的说教更有说服力, 更能让学生接受, 也更让学生难忘。

因此, 我们应加强理论知识的学习, 提高技术水平, 在预实验中不断探索, 通过预实验发现更多新的问题, 生成新的课程资源, 进一步丰富实验教学内容, 提高自己的综合业务能力。

4 积累、总结, 通过预实验提高实验设计能力

作为一个高素质的微生物学实验技术人员, 在预实验中既要重视对学生实验结论推导能力的培养, 又要重视学生设计简单实验能力的培养[3]。我们要理解实验程序, 分析实验中每一个步骤的作用以及每个步骤之间的联系。例如在“肠道致病菌分离与鉴定的程序”中, 正常的实验设计程序如下:

实验现象: (1) 全红; (2) 全黄带黑; (3) 全黄; (4) 上红底黄; (5) 上红底黄带黑

实验结果:出现现象 (1) 、 (2) 、 (3) 的为一般非致病菌;出现 (4) 、 (5) 现象的需进一步做生化实验 (数种糖发酵管和半固体) 和玻片凝集试验, 之后再观察结果, 进行鉴定。

这其中的每一个步骤都不能少, 也不能颠倒。每一个步骤的处理细节各有什么作用, 各个步骤之间有什么联系, 预实验时必须做充分准备, 以了解各个步骤的处理细节不妥出现的情况或步骤颠倒了出现的情况等。只有事先充分准备, 把预实验做好, 才能应对学生实验中可能出现的各种情况, 才能有针对性地指导学生理解整个实验程序, 帮助学生养成重视程序分析的习惯, 提高其实验设计能力。

新的教育理念虽然确立了学生的主体地位, 但是教师的主导作用也同样不容忽视。通过预实验帮助学生养成重视实验程序分析的习惯, 提高其实验设计能力, 让实验教学工作顺利开展。预实验和实验准备是脑力劳动和体力劳动的结合, 是实验技术和基本理论的结合, 通过课前的充分准备, 反复进行预实验, 才能做到胸有成竹、有的放矢, 才能成为一个出色的微生物学实验技术人员, 才能促进教学质量的提高。

5 交流、创新, 通过预实验提高实验教学质量

实验教学是一个循序渐进、不断积累知识和经验的过程, 我们应经常与同事交流工作经验, 虚心学习新的实验教学知识, 共同分享实验教学成果。预实验、实验准备和实验教学并不是永远一成不变的, 我们应不断探索、创新, 适应不同时期对实验教学的不同需求, 通过预实验和充分的实验准备提高实验教学质量, 达到共同提高的目标。

微生物学实验技术人员在日常工作中应重视实验准备工作, 而预实验在微生物学实验教学过程中意义重大, 是保证实验教学按时、优质完成的关键。因此, 我们应认真做好实验前的准备工作, 把预实验当成正式实验来进行, 为提高微生物学实验教学质量而不懈努力。

参考文献

[1]王冰, 李春梅, 马晓凯, 等.预实验在实验准备中的作用[J].卫生职业教育, 2008, 26 (18) :26.

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