医学院校《环境微生物学》课程建设和教学改革的探索与实践

摘 要： 医学院校的环境科学专业不同于综合院校的环境科学专业，《环境微生物学》课程内容要适当增加医学背景知识， 体现学校的“环境科学”专业特色。《环境微生物学》是环境科学中的一门专业基础课， 本文作者通过多年的《环境工程微生物学》课程的一线教学经验总结出提高课堂教学效果的几点心得，从《环境微生物学》课程的特点、教学方法和手段等几个方面， 对《环境微生物学》理论与实验教学进行了改革的探索， 具体介绍了《环境微生物学》教改中的一些想法。

关键词： 医学院校 《环境微生物学》课程 教学改革

《环境微生物学》是环境科学和微生物学的交叉学科，随着全人类对环境保护的广泛重视，微生物学的研究内容和方法在环保领域的不断渗透，微生物在环境污染和监测方面已凸显出它的巨大作用。在环境保护工作中我们急需培养一批具有扎实微生物知识的人才，不仅熟知生物处理法处理污染物的原理，而且能够开发利用新的微生物资源，与时俱进地解决环境问题，为人类可持续发展作贡献，这就对环境微生物教学提出更高的要求。

《环境微生物学》课程的特点是内容琐碎繁杂，感性认识差，需记忆的知识点较多，学生在对课程深入学习的过程中兴趣逐渐降低，往往达不到应有的教学效果。传统的教学中往往存在一些问题：在教学体系上，重理论、轻实践，重课堂、轻实验；在教学方法上，满堂灌，忽视了学生独立思考能力，忽视了学生动手能力、创造和开拓能力的培养；在考试方法上，单一化，多采用笔试，影响了学生能力全面的提高。如何提高学生对该课程的学习积极性、兴趣性从而提高课堂教学质量，已是摆在我们每个《环境微生物学》教师面前必须面对的问题［１］。

1.突出《环境微生物》学课程的特色与重点，避免不必要的重复

医学院校的环境科学专业不同于综合院校的环境科学专业，在《环境微生物学》课程内容要适当增加医学背景知识，体现学校的“环境科学”专业特色，增加“医院环境”内容，以适合医学院校内环境类专业学生使用。医院环境问题是非医学院校的环境专业的弱项，医学院校办环境专业可以充分发挥医学特色，结合“环境微生物学”特点解决医院环境问题，使医学和环境科学很好地交叉;同时，可以增加学校新专业特色和增加学生就业渠道。《环境微生物学》教学大纲的内容增加“医学环境微生物治理”、“耐药性菌株”等相关主题。编写相关的讲义，内容增加：①医院废水微生物处理技术；②抗辐射和有机污染物的微生物功能基因组研究；③细菌耐药性对医院废水的生物治理的影响；④将当前社会热点问题与课堂讲授内容相联系，应用到课堂教学。例如在讲病毒繁殖过程时，除了讲解教材中所列举的大肠杆菌T4繁殖过程外，同时补充讲解SARS、AIDS及H1N1病毒的结构，繁殖过程及人们在日常生活应如何防范该类致病性病毒。将这些例子以科普形式介绍给学生，既活跃了课堂气氛，又拓宽了学生的知识面，充分调动了学生的学习兴趣，激发了学生对科学研究的奉献精神［2］。

《环境微生物学》与很多课程有着密切的联系，如生物化学、生物学、遗传学、生理学等课程相互渗透、相互联系。这些课程在授课时间安排上有前有后，如何避免与先上的课程某些内容重复，又为后续课程留有余地，突出本学科的特有内容，这就需要优化理论授课内容，确定一些不属于本门课程的必要内容，在讲授中少讲或不讲;同时，要注意经常与其他相关课程的教师相互交流，倾听学生的反映，对涉及到前面课程已学过的内容，在必要的情况下，教师仅作重点提示，让学生提前预习回顾，上课时以重点提问的形式，完成这部分的教学内容;对平行授课的课程内容，则与授课教师相互商定，力求使课程之间在内容授课中相互促进、相互协调，避免重复讲授［3］。如：“微生物的营养”一章中的微生物细胞成分，在生物学、生物化学的课程中作了详细介绍，我们只是要求学生回顾已学的知识，本课程不必讲授；在能量代谢中，生物化学课程详述了糖酵解途径和三羧酸循环，本课程只讲丙酮酸以后的几个不同发酵途径，如乙醇发酵、乳酸发酵、丁酸发酵、柠檬酸发酵、醋酸发酵等，以及不同菌群特殊的电子传递途径及其呼吸类型；“微生物遗传”一章，重点讲述“微生物菌种选育”，避免与遗传学重复。

2.注重实验教学，培养学生的实际动手能力

《环境微生物学》具有极强的实践性和应用性，《环境微生物学》实验是加深学生对理论知识的理解，培养学生实验技能、实验思维和动手能力的一个重要途径［4］。在教学计划中要保证40%的实践教学时间，更要保证实践教学的质量和效果。要加强实践教学的“实践性”，即以学生为主，着重培养学生的动手能力和创造精神，充分调动学生的主动性、积极性，增加学生对实验的兴趣［5］。针对实践教学的各个环节，我们增开新的探索性、创新性和综合性实验，以增强教学实验的趣味性和学生主动参与的热情，突出实验的应用性和技能性，对原有实践教学环节进行了有效的改革和研究，经过三年来的实践证明，取得了很好的教学效果。

2.1让学生参与实验准备工作。《环境微生物学》实验对象需要活的、新鲜材料，因此大部分环境微生物学实验材料都要提前一定时间做准备。由于学生实验时间有限，过去这些实验材料多半都是由实验教师准备［6］。为了解决这方面问题，我们根据实际情况，尽量把有些实验材料提前让学生自己准备，如培养基配制、细菌培养，使学生较为完整地进行微生物实验操作，从而提高学生的实验操作技能。

2.2增加设计性实验内容。医学院校的环境科学专业不同于综合院校，在《环境微生物学》的课程内容要适当增加医学背景知识，体现学校的“环境科学”专业特色，实验内容上拟增加“医学环境微生物的监测”和“医院环境污染物生物治理”。

以往我们的实验内容大都是为了加深对《环境微生物学》基本理论的理解，增强对各类微生物的感性认识而设计的验证性实验，各个实验之间缺乏有机联系，而且全部的实验材料都是由教师预备的，学生往往印象不深，做完就忘。变验证性实验为设计性与验证性相结合，增加了系统性和学生的动手机会［7］。例如“从土壤中分离并初步鉴定芽胞杆菌”的设计性题目，就是把培养基的配制与灭菌、纯种分离与接种技术、细菌的形态观察、细菌的特殊染色法、细菌大小测定与计数、细菌生理生化实验等，几个独立的实验内容有机组合在一起，这样既培养了学生的综合能力、科研能力，又为他们今后从事微生物工作或学习奠定了坚实基础。

2.3增加实践结合实际的实验内容。将过去的一些传统型实验融入新的综合实验中，让实验教学紧跟科学技术的前列，让学生尽快地接触到当今的先进技术，很大地激发了他们对实验探索的主动参与。如在做“发酵酸奶的制作”实验时，我们就设计了用奶粉和购买的酸奶作为菌株自己发酵酸奶。这样就培养了学生积极参与实验的兴趣，使实验教学得到了满意的效果。

2.4实验考核。实验课结束时，教师要对每个学生进行考核，考核成绩占实验总成绩的20%，实验课程的考核分两部分：（1）平时考核：主要考查学生到课情况、实验完成后实验室的整洁卫生、预习考察、实验操作、实验数据、实验报告等六项。（2）实验设计考核：实验项目、实验原理、步骤、实验分析共四项。这部分考核是我们针对本专业的特点，适应人才培养要求，新增加的改革性环节，由学生利用课外时间查阅资料以书面形式完成。在实验课结束后一周内交回教师评阅。考核内容包括接种和制片技术、显微镜技术、微生物培养和分离技术、微生物计数方法、培养基的配制与灭菌技术等，教师对这些内容编号，让学生抽签进行单人考核。考核形式以动手操作为主，口试为辅。口试内容包括实验原理、试剂的用途、注意事项、结果分析等。通过考核，一方面反映了学生对实验技能掌握的熟练程度，对实验原理的理解程度，以及分析问题和解决问题的能力，另一方面教师可从中发现教学中存在的问题，并提出改进方法。

3.探索新的教学模式

3.1课堂教学的改进。教师要改革灌输式、填鸭式和满堂灌等过于偏重讲授的教学方法，要积极实践启发式、讨论式、研究式等生动活泼的教学方法。但是微生物学与数理化等学科不同，是以描述为主的学科，不能以公式进行推导，也无法把所有的内容都用于启发式、讨论式、研究式等教学中。课堂上大部分时间教师还是忙于讲授、板书，学生还是忙于记笔记。如果碰到一些概念，教师还得写到黑板上或慢慢地念几遍，学生才能完整地记下来。如何改变这种教与学的弊病呢？我们认为，除了课本以外，教师还应该为学生提供一本教学提纲，教学提纲记有教师要板书、要讲述的主要内容与一些思考题。学生有了提纲后不必忙于记笔记，教师的讲课速度可以加快，每堂课所讲的内容也比以前大大增加。而且学生从忙于记笔记当中解放出来后，就有时间进行思考，进而提出问题，活跃课堂气氛，这样能够有效地提高学生的听课效率，以及分析问题、解决问题的能力。

3.2提倡形象化教学。由于微生物体型微小、结构简单，学生对它们的认识远不如动物和植物，这使得《环境微生物学》的教学变得抽象、难以理解。因此，教师必须加强形象教学。形象教学对增强学生想象力、激发学生学习兴趣无疑将起到十分重要的作用。如组织学生观看录像进行直观教学（微生物的特点），采用多媒体课件辅助教学。形象教学单靠幻灯和投影是不够的，必须开发出与教材配套的教学软件，如菌体形态与生存环境的模型，菌体结构分部演示，代谢途径、作用机理演示说明，等等［3］。这样，有助于学生理解和接受，提高讲课效率，改善教学效果，同时还能够提高学生学习的热情和积极性。

3.3多媒体课程资料的获取和多媒体资料库的建立。《环境微生物学》课程常涉及一些抽象的、描述性的内容，按传统的口头讲述加板书的方式进行授课，学生不易直观理解和接受，对于一些抽象的理论、概念，学生听过之后很难做到心中有数，并且学生的注意力很难集中。采用多媒体教学可避免以上弊端，教师在课前做好讲授的课件，把课程要点、难点、思路、授课过程设计好。通过收集、整理、制作获取大量课程相关的图片，参考国内外一些优秀教材的多媒体内容，通过阅读、整理归纳，不断提高和创新改进，形成了一个体系完整、结构简明、重点突出、内容先进、形象化、具体化的多媒体脚本。目的是把优美逼真和动感的画面及清晰的、环环相扣的图表和文本，展示给学生，使课程教学更加形象、生动。对这些资料进行归纳和整理，建立一个《环境微生物学》教学的多媒体库。采用多媒体教学，可以把实验仪器、课本、教材、实物等各种可利用的教学资源综合运用起来，使抽象的微生物知识和某些抽象的过程变得具体化、形象化，易于学生理解和接受。特别是某些描述微生物形态的图片，清晰度很高，视频效果好，甚至比在实验室显微镜下观察到的效果要形象逼真得多，使课堂教学形象化，有助于学生理解和接受，提高讲课效率。教学过程变得形象生动，教师教得轻松，学生听得明白，收到了事半功倍的效果。

4.结语

《环境微生物学》课程的教学改革是一项探索性的工作，教学改革的核心问题，如何培养学生的创新意识和创新能力一直是我们研究的重点。它涉及到教学观念的转变，教学方法的改进，专业的设置和仪器设备的更新，以及当前教学改革的需要。社会对人才越来越注重独立工作能力、综合能力与创新精神，《环境微生物学》教学必须按照这一要求，不断寻找适合的内容，培养出综合型、设计型、高素质的人才，实现教学改革的目标。这不仅需要教师精力和时间的投入，学生的积极响应，而且需要教与学环境条件的改善，有关管理部门的重视支持。教改的探索是无止境的，时代的发展不断对教学改革提出新的要求，我们深感责任的重大。

参考文献：

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

［2］姚晓华.多媒体在环境微生物教学中的应用［J］.广西大学学报（哲学社会科学版），2006，28，（10）：36-37.

［3］秦华明.环境微生物学多媒体课堂教学的认识和体会［J］.中山大学学报，2006，26，（6）：220-222.

［4］朱长俊，许平华.“环境工程微生物学”教学导语设计艺术［J］.嘉兴学院学报，2007，19，（3）：57-59.

［5］王振艳，刘国华.“环境工程微生物学”课程教学方法探析［J］.河南机电高等专科学校学报，2008，16，（3）：62-63.

［6］魏明宝，魏丽芳，郑先君.关于环境微生物学教学改革的探索与思考［J］.教改研究，2008，18，（3）：14-15.

［7］梁国斌，蒋莉，刘维平.《环境微生物学》课程教学方法改革初探［J］.江苏技术师范学院学报（自然科学版），2009，15，（3）：72-75.

基金项目：温州医学院教学改革课题项目“医学院校环境科学专业《环境微生物学》课程建设”。项目编号：wyj09010

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