微生物教學(xué)環(huán)境工程論文
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1講授結(jié)合專業(yè)及生活實(shí)例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
學(xué)生在學(xué)習(xí)本門課程之前，主要學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、物理和基礎(chǔ)化學(xué)等課程，專業(yè)課程學(xué)習(xí)尚未展開，所以學(xué)生對(duì)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)習(xí)微生物目的缺乏認(rèn)識(shí)，在他們思想上有一種根深蒂固的想法，即解決環(huán)境問題必須用化學(xué)的方法。同時(shí)，環(huán)境中存在的微生物是由于其個(gè)體微小，用肉眼觀測(cè)不到，需要抽象思維去理解，學(xué)生容易感覺枯燥乏味，且離日常生活較遠(yuǎn)，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，尤其是基礎(chǔ)理論部分更是如此。針對(duì)這種情況，可在相關(guān)章節(jié)引入專業(yè)應(yīng)用及日常生活實(shí)例，使學(xué)生有更為形象的認(rèn)識(shí)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。比如緒論課可聯(lián)系生活及專業(yè)中的具體實(shí)例，強(qiáng)調(diào)微生物的無(wú)處不在及與人類生活息息相關(guān)的特性。同時(shí)還要重點(diǎn)介紹微生物在環(huán)境污染治理中所發(fā)揮的作用，強(qiáng)調(diào)學(xué)好該門課程是順利學(xué)習(xí)其他專業(yè)課的重要保障，也是今后從事環(huán)境工作的必備武器。這樣才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)求知的渴望，更好地體會(huì)微生物的內(nèi)涵和重要性。從而變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，主動(dòng)地去學(xué)習(xí)、探究、發(fā)現(xiàn)，好的開端有利于學(xué)生對(duì)后續(xù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。可介紹我國(guó)2003年由SARS病毒引發(fā)“非典”，2009年遍布全球的甲型H1N1流感病毒，近幾年來的流感病毒變種H5N9，及2014年在西非肆虐、沒有任何疫苗和針對(duì)性治療方式的埃博拉病毒，由各種病毒引起的禽流感、手足口病等；講到細(xì)菌和真菌（霉菌、酵母菌）時(shí)，可先聯(lián)系微生物對(duì)人類有益的一面，如由酵母茵、霉菌等發(fā)酵生產(chǎn)的食品，如釀酒、制醋、酸奶、泡菜、醬油、豆瓣、醪糟、豆腐乳等，以及由霉菌或放線菌發(fā)酵生產(chǎn)的抗生素，如青霉素、鏈霉素等對(duì)人類的巨大貢獻(xiàn)。在介紹細(xì)菌的生長(zhǎng)曲線時(shí)可結(jié)合各生長(zhǎng)階段在污水生物處理中的應(yīng)用進(jìn)行講解。在介紹微生物生態(tài)時(shí)可結(jié)合氧化塘的應(yīng)用幫助同學(xué)理解藻菌共生的關(guān)系。同時(shí)還可以活性污泥法為例對(duì)其中的微生物相關(guān)問題進(jìn)行深入介紹，使學(xué)生對(duì)微生物原理、工藝特征、運(yùn)行過程易出現(xiàn)的問題等有全面的了解，從而提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。在專業(yè)應(yīng)用介紹的同時(shí)可介紹一些食品和衣物的霉?fàn)€變質(zhì)、食品保鮮等生活小常識(shí)，讓學(xué)生感到，學(xué)了這些知識(shí)，不僅對(duì)專業(yè)有用，而且對(duì)自己的日常生活、身體健康都有幫助，從而提高學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。
2教學(xué)形式多樣化，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性
教學(xué)過程中根據(jù)所授課程內(nèi)容采用不同形式。對(duì)于基礎(chǔ)性知識(shí)的教學(xué)，以教師講解為主，適當(dāng)?shù)牧舫鰞?nèi)容讓學(xué)生自己去理解或閱讀有關(guān)的參考書，培養(yǎng)自學(xué)能力。在講課中，教師要啟發(fā)學(xué)生積極思維，有些問題要讓學(xué)生自己去思考，去尋找答案。在此基礎(chǔ)上，要安排一定的時(shí)間，讓學(xué)生在課堂上對(duì)所提出問題進(jìn)行討論，由學(xué)生討論解答。討論是激發(fā)學(xué)生思維與創(chuàng)造力的重要手段，學(xué)生必須學(xué)會(huì)在討論中學(xué)習(xí)。這樣既能加深學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的理解，便于培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)能力、思維能力、辯論能力、分析問題和解決問題的能力。在環(huán)境工程微生物學(xué)課程中，結(jié)合N、P元素在自然界的遷移轉(zhuǎn)化，以人工濕地為具體實(shí)例，讓同學(xué)們通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，分組講解人工濕地不同處理工藝及各工藝不同反應(yīng)階段中N、P元素的轉(zhuǎn)化及涉及的微生物類型。通過這種形式在教師或?qū)W生主持下在教師與學(xué)生之間或?qū)W生與學(xué)生之間通過討論、爭(zhēng)論、辯論來學(xué)習(xí)知識(shí)，一方面加深了同學(xué)們對(duì)相關(guān)知識(shí)的掌握，另一方面也鍛煉了同學(xué)的表達(dá)能力，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)積極性。
3不斷完善多媒體，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源
微生物是肉眼看不見，在顯微鏡下卻呈現(xiàn)出一幅非常生動(dòng)而有趣的圖象。采用多媒體課件，可大大提高教學(xué)效率和效果。增加課堂教學(xué)信息量尤其在講解微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)和污染處理工藝流程等方面具有傳統(tǒng)教學(xué)手段無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。在授課過程中充分利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)收集各種相關(guān)資料，如文字、圖片、照片。影像、視頻資料等，以及根據(jù)實(shí)際教學(xué)需要自行攝影、實(shí)況錄像等采集資料，以形成傳統(tǒng)教學(xué)方法難以實(shí)現(xiàn)的微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)污染代謝原理、污染物處理工藝流程、實(shí)驗(yàn)操作演示等聲像豐富，直觀的多媒體課件，將微生物世界逼真地展現(xiàn)出來把抽象性的闡述性的教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)樯鷦?dòng)形象的感性素材。
為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多樣化的學(xué)習(xí)情境。例如以大腸桿菌T系噬菌體為例講解病毒繁殖過程、革蘭氏染色方法、培養(yǎng)基的制備、活性污泥中生物相觀察、污水生物處理工藝的運(yùn)行等內(nèi)容可采用教學(xué)錄像、動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)等現(xiàn)代教育技術(shù)，取得很好的教學(xué)效果。在授課過程中，講到相關(guān)微生物在環(huán)境治理的應(yīng)用時(shí)，讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源查閱相關(guān)資料，以小論文的形式提交作業(yè)，這樣即發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性又可以使學(xué)生了解學(xué)科最新研究成果及前沿信息。科最新研究成果及前沿信息。為加深學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)。可利用課余時(shí)間，帶領(lǐng)學(xué)生到污水處理廠和固體廢物生物填埋場(chǎng)進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，設(shè)身處地的深入了解工藝。任課教師也要利用課余時(shí)間到垃圾填埋場(chǎng)，城市污水處理廠、工廠企業(yè)等了解工程應(yīng)用情況，找到理論與實(shí)踐的結(jié)合點(diǎn)。并在教學(xué)中用生動(dòng)的工程實(shí)例講述概念。例如，在講解廢水生物處理原理、固體廢棄物的生物處理時(shí)穿插大量的工程實(shí)例。說明相關(guān)理論是怎樣從實(shí)際中抽象出來的，又是怎樣回到實(shí)際中去解釋或解決問題的。只有找到了理論的應(yīng)用場(chǎng)合，才能稱真正的理解或掌握了這個(gè)理論，培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。在授課過程中將工程實(shí)踐中的最新案例及時(shí)傳達(dá)給學(xué)生使之多了解與本專業(yè)實(shí)際工作環(huán)節(jié)相關(guān)的知識(shí)也是有效提高學(xué)生興趣性的手段之一。學(xué)生感受到所學(xué)的知識(shí)與實(shí)際相關(guān)，具有重要的應(yīng)用價(jià)值，才能提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
4優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
環(huán)境工程微生物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，其教學(xué)時(shí)間能否保證，實(shí)驗(yàn)課程結(jié)構(gòu)是否科學(xué)，是保證教學(xué)效果和質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，以適應(yīng)現(xiàn)展對(duì)人才需要的關(guān)鍵。微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和實(shí)踐能力。在微生物實(shí)驗(yàn)中要將組織實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化基本技能訓(xùn)練。根據(jù)環(huán)境工程微生物學(xué)特點(diǎn)，可將相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為一個(gè)或幾個(gè)連續(xù)性實(shí)驗(yàn)。通過綜合性實(shí)驗(yàn)（如飲用水中細(xì)菌總數(shù)及景觀水體中大腸菌群的測(cè)定），使學(xué)生將學(xué)到的實(shí)驗(yàn)基本技能系統(tǒng)地綜合應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)中，并鞏固基本技能。這樣，既能提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，又能促使他們將所學(xué)的理論知識(shí)聯(lián)系起來，從而加深對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)，促使學(xué)生認(rèn)真完成好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟。在實(shí)驗(yàn)過程中，許多基本操作可反復(fù)進(jìn)行，能使學(xué)生熟煉掌握基本操作技巧。在講授實(shí)驗(yàn)課時(shí)，重點(diǎn)講述實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵和歷屆同學(xué)易出現(xiàn)的問題。另外，我們還布置了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的大作業(yè)（高效多環(huán)芳烴降解菌的篩選），培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新能力。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成中，分析與討論部分是很重要的內(nèi)容，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)問題和結(jié)果的分析、討論，可加強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，大大提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力。
5結(jié)語(yǔ)
通過對(duì)各種教學(xué)方法進(jìn)行優(yōu)化組合、互補(bǔ)，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新精神，素質(zhì)教育、能力培養(yǎng)確實(shí)起到了一定的促進(jìn)作用。顯著提高了該門課程的教學(xué)水平。但教學(xué)方法的改革不是一朝一夕的事情。它需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的過程。如何在更高層次上改進(jìn)教學(xué)方法，取得最佳的教學(xué)效果。還有待于我們不斷地去探索。
作者：吳卿單位：天津大學(xué)
