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摘要：針對目前“環(huán)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(nèi)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(zhì)量。

關鍵詞：環(huán)境工程微生物學；參與式教；改革；實踐

“環(huán)境工程微生物學”是目前絕大多數(shù)高校環(huán)境科學、環(huán)境工程專業(yè)開設的一門必修課程，其中周群英[1]編的“環(huán)境工程微生物學”（第四版），因其內(nèi)容豐富、編排合理、難易適當?shù)仍颍谴蠖鄶?shù)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(fā)現(xiàn)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(yǎng)以及學生創(chuàng)新能力的提高等。

1教材的相關問題

1.1教材內(nèi)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(nèi)目前使用的大部分教材是不同的，其優(yōu)點就是學生對病毒、原核微生物和真核微生物在結(jié)構(gòu)及進化地位等方面有更為清晰的認識。但是，與此同時也產(chǎn)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(nèi)容，尤其是細菌細胞結(jié)構(gòu)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(nèi)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(chǎn)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(huán)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(diào)整教學順序，即先介紹原核微生物中細菌的細胞結(jié)構(gòu)等內(nèi)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(jié)構(gòu)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(yǎng)菌絲和氣生菌絲兩部分，應改為霉菌菌絲體分為營養(yǎng)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(fā)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(nèi)容。(1)第107頁，微生物的營養(yǎng)類型表格中，第4列的光能有機營養(yǎng)型微生物舉例，紫色非硫細菌，現(xiàn)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(xiàn)已被劃為假單胞菌屬、產(chǎn)堿菌屬、副球菌屬和放線菌中的若干種；另括號內(nèi)紫色非硫細菌刪除。(3)第250頁，反硝化作用概念描述中，當發(fā)生缺氧或厭氧環(huán)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(huán)境均可發(fā)生。1.4教材使用過程中其他需要注意的地方。教材內(nèi)容比較豐富，但限于課程性質(zhì)、篇幅等原因，仍有很多內(nèi)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(jié)構(gòu)，尤其是細胞壁結(jié)構(gòu)的時候，編寫的內(nèi)容較少，深度也不夠，需要教師在授課過程中補充相關內(nèi)容，如細菌細胞壁肽聚糖單體的構(gòu)件及其組成等。(2)古生菌細胞結(jié)構(gòu)描述較少，尤其是需要補充產(chǎn)甲烷古生菌細胞壁假肽聚糖組成，還需要著重強調(diào)細菌細胞壁肽聚糖和產(chǎn)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(jié)構(gòu)、菌落特征、繁殖方式等加以比較。(4)課程內(nèi)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(zhì)內(nèi)含物—厭氧氨氧化體時，要向?qū)W生介紹它的作用，還要和后面第八章第三節(jié)氮循環(huán)及第十章第一節(jié)脫氮原理做個銜接和鋪墊，因這部分內(nèi)容較難理解且又非常重要。

2實驗課程安排

筆者將“環(huán)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(tǒng)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(tài)的觀察；實驗2，器皿包扎、培養(yǎng)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(huán)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(shù)和大腸菌群數(shù)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(jù)自己的興趣組成小組，選擇與課程相關的實驗內(nèi)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(jié)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(xié)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(jié)合。“環(huán)境工程微生物學”課程基礎篇內(nèi)容主要為理論知識，內(nèi)容較為枯燥乏味，因此，結(jié)合專業(yè)特點，將基礎篇的內(nèi)容結(jié)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(lián)三磷酸腺苷(ATP)合成，如果能夠阻斷電子傳遞與ATP合成偶聯(lián)機制，那么ATP產(chǎn)生量必然減少，從而影響到合成代謝，這正是現(xiàn)在污泥減量的一種途徑，即通過解偶聯(lián)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(xiàn)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(shù)量統(tǒng)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(nèi)容事實上和環(huán)境工程中的應用是密不可分的，理論和實際相結(jié)合，可以充分發(fā)揮學生學習的興趣。3.2各種教學方式相結(jié)合。“環(huán)境工程微生物學”課程內(nèi)容瑣碎，尤其是基礎篇介紹各種微生物形態(tài)、大小、細胞結(jié)構(gòu)等內(nèi)容時，一方面，傳統(tǒng)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(tài)，能夠在教學過程中發(fā)揮很好的作用；另一方面，充分發(fā)揮網(wǎng)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(tǒng)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(huán)境工程微生物學”課程中主要體現(xiàn)在：(1)讓學生參與教學內(nèi)容設計，教師需要根據(jù)課程特征和學生興趣，優(yōu)化教學內(nèi)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(huán)節(jié)；(3)鼓勵學生參與各類大學生科技活動，如挑戰(zhàn)杯、節(jié)能減排、安徽雙百、三下鄉(xiāng)等活動；(4)鼓勵學生積極參與教師的課題和項目。

4結(jié)束語

由于“環(huán)境工程微生物學”課程內(nèi)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(huán)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(jīng)典期刊，鼓勵學生積極瀏覽國內(nèi)外相關網(wǎng)站，拓寬他們的知識面。對于環(huán)境科學、環(huán)境工程專業(yè)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(jù)自身經(jīng)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(jié)，更科學有效地實施教學活動，服務地方社會經(jīng)濟發(fā)展。

參考文獻：

[1]周群英.環(huán)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(huán)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(huán)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(tài)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(zhuǎn)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