微生物学的重要性范文

微生物学的重要性篇1

【关键词】微生物技术；食品安全；教学

目前，中国人口的问题仍未得到完全的解决，对自然资源和能源的消耗量，一直递增。因此，环境的污染问题越发严重，我国的食品安全状况不容乐观。如：水资源短缺、水体污染、土壤荒漠化、土壤盐碱化、重金属污染、酸雨加剧、林木减少、生物多样性锐减等等。以上种种对人类的可持续发展具有极大的阻碍力，食品安全是目前亟不可待去解决的高难度问题，为了迎接这个严峻的挑战，我们必须立足于环境保护的角度，多方面的发掘和创新新技术去整治我们的地球。微生物作为一种分解者，是解决环境污染问题过程中必不可少的，其积极意义非凡，具体表现在：种类繁多、资源丰富，并具有开发的潜力，更重要的是微生物的分布相当广泛，几乎不存在微生物资源缺乏的问题。同时，微生物还具有生态保护、绿色生活、绿色消费、循环利用、讲解转化等作用，因而受到各个国家的重视，并投入了大量的人力、财力、物力对微生物进行研究和开发。为了让微生物技术更好更快的发展，在高等院校中，如何将微生物技术教学课程的质量提高是教育的重点和难点，笔者将结合自己的教学经验分析微生物技术的新型教学模式。

一、重视并做好微生物基础知识部分

高职院校的一个特点在于部分专业不分文理科，直接招生，部分学生在高中阶段是文科生，到了大学之后转型成了理科生，又或许部分理科生在高中时期的生物就已经学得不够扎实，以致在大学学习微生物技术时感到困难重重。但需要重视的一点是，微生物技术是一门基础知识要求较高的课程，由于涉及到各种实验和数据的处理等，因而基础知识必须牢固、扎实。

第一点，是课程的改革和优化，根据专业的特点，对相应的基础课程作出调整和规划，是学生掌握基础知识的前提条件。

第二点，是建立健全的考核评估体系，高等院校与初中、高中不同，高校的学习成果最主要的因素在于学生个人，课程也相对较少，要想在高校中学有所成、学有所用，平时就必须努力的学习，而督促学生主动学习，让学生带着压力去努力学习的一个有效措施则是――考核。为了通过考核，学生通常会针对考核的内容，花时间、花精力去学习和研究，因此，建立健全的考核评估体系，是督促学生重视并掌握基础知识的有效手段。

二、重视微生物技术的实践教学

在二十一世纪的今天，微生物的应用越发广泛，而要将微生物技术的教育工作做好，一个关键的核心因素在于实践。微生物技术的实践的范围很广，例如：污水的处理、土壤的修复以及降解某些有机物，特别对于部分有毒有害的有机物而言，微生物技术几乎是它的克星。因此，在微生物技术的教学过程中，重视微生物技术的实践教学，提高学生的技术水平和专业素质，是食品安全工程中一大重要举措。

为了提高微生物技术的实践教学效果，教师必须要注重两个基本点，一是细节问题；二是安全问题，唯有将这个基本点做好了，才能真正提高学生的微生物技术的能力。关于细节问题，即便教师反复的提醒和教导，由于对实验结果的影响不大，学生往往不重视，忽略细节部分。因此，教师必须采取新措施，避免学生再出现细节的错误。

此外，是安全问题，微生物技术的实践教学相对起分析化学、大气污染分析、水体溶解氧的分析等实验相对安全一些，但，对于实验过程中的硫酸、盐酸、硝酸、EDTA等各种试剂，务必让学生谨慎再谨慎，习惯性的不谨慎，很有可能就在某次实验过程中受伤。同时，除了学生的安全问题，还有就是仪器的安全问题，如：微生物技术常用的显微镜，对显微镜的保护一定要细心，在转换物镜时，必须将载物台的高度降下来，以免打碎了标本的玻片和损害了镜头。同时，显微镜使用完毕后，必须将其外表擦干净，储存的地方要干燥、清洁，并还需要注意防腐蚀、防热以及防撞击。

综上所述，不难发现微生物技术的实践教学过程中，细节问题、安全问题是时刻牢记并警觉的两点，但是，微生物技术所需要注重的不仅仅如此，更多更细的问题会越来越多，为了环境保护工程的顺利进行，在微生物技术的教学过程中，教师有必要让学生学会更多，学得更精，为环境保护工程尽一份力，为社会做贡献。

三、结语

微生物技术的前景十分可观，微生物技术的教学策略有待创新和发掘，为了培养更多优秀的人才，广大教师需要坚持不懈的继续奋斗，钻研微生物技术的教学，让学生掌握更多更全的微生物技术知识，促进现代化微生物技术的发展，并让微生物技术真正落实到食品安全中去。

参考文献：

[1]解彦刚.高职环境微生物学实验教学探讨[J]. 化学工程与装备. 2011（03）

[2]潘少兵，孙慧群.环境工程微生物学实验教学内容优化研究[J]. 中国微生态学杂志. 2010（09）

[3] 李庆新.《环境工程微生物学》课程体系改革与实践[J]. 大众科技， 2007（06）

[4] 叶蕊芳，张晓彦，郑一涛，陈长华，叶勤.微生物学课程教学方法改革的探索与实践[J].化工高等教育，2008（03）

作者简介：

微生物学的重要性篇2

摘 要 在高中生物课堂教学中，教师要重视微课设计，为在创设教学情境、引导课程教学、突破重难点、构建课堂实验等方面起到一个积极的作用。

关键词 高中生物；微课；实验教学

中图分类号：G633.91 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）19-0141-02

微课程，简称微课，是信息时代全新的教学模式，是教师通过多媒体技术、信息技术和网络通信技术，利用视频等授课形式开展的课堂教学活动。它具有时间短、内容精悍、教学效果突出和交流互动性强的突出优点，成为当前我国开放式课堂教学亮点。高中生物知识点琐碎，理论抽象，实验教学比较困难，利用微课辅助课堂教学能够很好地克服这些困难，实现信息技术与课堂教学的有效整合。

1 高中生物微课的特点

作为教育领域全新的教学模式，微课采用丰富多彩的视频动画的形式，给学生营造出身临其境的音像效果，而其教学内容、教学形式和教学模式都有鲜明的特点。

教学内容短小精悍 相对于传统的课堂教学模式，高中生物微课教学是基于教材的专题知识点，通过微视频将一个章节的课程教学内容分化成若干个小专题微课程，既突出各个专题的独立性，也保持了课堂教学的连贯性。在教学内容设置上，微课程的教学目标简单明了，课程内容短小精悍。根据高中生的认知特点和生物课程的教学规律，微视频内容大约控制在10分钟以内。因此，微课教学内容更加集中，主题更加突出，更有利于展现高中生物教学的专业性和科学性，突出教学的重点和难点。

教学形式形象具体 在高中生物课堂教学中，微课的教学设计者和实施者是教师，学生是微课教学的受益者和反馈者，改变了过去单纯依靠教师灌输的局面。教师需要充分解析教材中所传导的知识、思维和专业技能，经过分析总结、提炼制作，就可以使得微课充分结合课堂教学的需要，而二次加工使得教学形式形象具体，提高了教师自身的理解和感悟[1]。此外，教师利用微课参与课堂教学，可以沿袭课堂教学的主线，突出课堂教学的重点和难点；可以利用微课教学指导课堂习题的讲解，突出习题讲解步骤、思路，便于学生理解掌握；利用微课教学指导实验操作，突出实验原理、步骤，提高学生的感性认识。

教学模式创新性 生物课程是高中阶段重要的课程，主要侧重生命系统的学习和理解，需要教师通过系统分析和理论学习来传授各模块的教学内容，揭示生命科学的整体性和系统性，引导学生构建完整的生命系统学习体系。传统教学模式基于教师的板书、模型和挂图来讲解和分析，课堂教学拖沓无序，学生学起来费时费力。微课大多采用的是微视频的直观教学，学生运用电脑、平板等智能终端在课前就可以进行知识的预习。在课堂教学中，教师可以利用微视频来传导课堂内容，提高课堂教学的直观性和立体化，实现静态教学的动态化、虚拟事物的写实化，从不同角度调动学生的视听等感官，降低专业知识的认知难度，提高教学模式的创新性。

2 高中生物微课的设计

在高中生物课堂教学中，教师要利用微课创设一定的教学情境，搭建完善的实验平台和体系，提高微课在生物教学方面的效率。

创设教学情境，引导课程教学 在高中生物课堂中，微课的教学目的是要提高学生对生物专业知识的领会。因此，微课教学必须服务于高中生物课堂教学的专业性和互动性，侧重创作迎合课堂教学需要的情境，通过微课连贯课堂教学环节，诠释和突出课堂教学的重点和难点，便于学生通过浏览微课程实现对教学内容的理解，也通过课程教学的开展，让学生在统一的学习节奏下集中学习微课的教学内容[2]。

如在讲授“孟德尔的豌豆杂交实验”时，可以先播放微视频《豌豆杂交实验》，引入纯种和杂交的专业知识，同时引出课堂问题：为什么每一次结出来的豌豆花颜色都不一样？如何通过杂交实验来反映显性性状与隐形性状？分离现象与分离比的特点？通过让学生预习微视频内容，可以提前理解基因分离规律和自由组合定律的相关知识，减轻学生对于枯燥知识的生疏感。

搭建教学平台，突破专业难点 高中生物课堂教学主要围绕生命系统开展，具有抽象概念多、微观知识点多、记忆知识面广、教学体系庞大等特点，而当前高中生已经熟练掌握智能手机、平板电脑等智能移动工具。因此，高中生物课堂教学中，教师把微课内容传输到学生终端，让学生充分了解到生物课程独有的微观世界，有助于培养其微观想象力，突破高中生物的专业教学重点和难点，达到知识的浅显分析和透彻讲解，充分锻炼学生的逻辑思维和创新能力。

如在讲授“细胞的物质输入和输出”时，学生很难理解微观世界里细胞与外界的跨膜运输，通过教师的板书、挂图很难呈现微观世界的效果。教师可以通过微视频制作关于细胞内壁和外壁物质交换的动画，标注知识的难点和重点，组织学生在课上和课下反复观看，认真领会其中的要义。

构建课堂实验，提高实践能力 生物是一门建立在生物研究和生物实验基础上的自然学科，学生想要提高对于高中生物的认识，就必须认真加强实验教学的课堂实践。在传统的课堂教学中，教师受制于实验室规模、环境和实验器材等诸多方面的限制，在生物实验只能做到点到为止，有些实验内容仅限于教师的口头讲解和学生的理解想象[3]。在新教学模式下，教师借助微视频，可以运用动画的形式来充分展现生物微观世界里的化学反应和生物现象，有效填补了传统实验教学的不足，提高了学生的学习实践。

如在讲授“能量之源――光与光合作用”时，课堂教学的重点是让学生理解植物如何通过光合作用实现二氧化碳到氧气的转变，传统的教学需要教师组织足够的实验器材，需要不断讲解化学反应和注意事项。有了微课，教师就可以把实验现象放到视频课件中，通过投影仪投放到大屏幕上，可以快进、倒退和放大实验现象，再现水的光解和氧气的产生，学生做到学习和实践同步进行，实验结果清晰可见。

3 结语

综上所述，微课教学已经成为一种更加常态化的教学方式，让高中生物教学变得更加丰富多彩。微课作为一门新型的教学模式，自从应用到教育领域就广受好评。高中生物教师一定要充分了解微课的教学特点，充分挖掘课堂教学的闪光点，将课堂教学资源熟练运用到微课教学中，实现高中生物教学的人性化、科学化和智能化，这才是开展微课教学的根本目的所在。■

参考文献

[1]卢碧珍，吴佐建.高中生物微课中应用问题情境的设计与实践[J].学苑教育，2016（4）：16-17.

[2]侯凤霞.例谈“微课”在高中生物概念教学中的运用[J].中学生物学，2015（10）：22-24.

微生物学的重要性篇3

关键词：高等农业院校；微生物生态学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）11-0109-02

《微生物生态学》是西北农林科技大学资源环境学院的一门重要专业基础课程，内容主要涉及微生物在自然界中的分布、微生物生态学的研究方法、微生物在环境生态系统中的功能、微生物在环境保护中的应用等。开设本课程是为了提高涉农专业学生，特别是本校资源环境科学专业的学生在掌握《微生物学》课程内容的基础上，进一步学习微生物生态学的基本原理、研究方法，掌握微生物在自然界的生态分布、微生物生物种群的生态学关系，以及微生物在资源环境科学中的应用，为进一步学习应用微生物学等相关课程和从事相关专业研究奠定扎实的专业基础。目前，本校资源环境科学专业开设48学时，其中理论教学32学时，课程实验16个学时。通过几轮教学实践，笔者发现不少学生对该课程内容缺乏兴趣，认为这是一门理论性较强的课程，对自己以后要从事的工作没有帮助。因此，如何在有限的学时内，使学生较全面、系统地掌握微生物生态学的基础知识，同时激发其学习兴趣，培养学生利用微生物学知识解决环境问题的能力和创新能力，这些问题是授课教师所面临的新挑战。针对以上问题，笔者根据近年来的教学实践，从更新教学内容、改进实验环节等方面做了一些有益的尝试，以达到激发学生学习兴趣，提高课堂教学质量，培养实验操作技能的目的。

一、教科书与教学内容的合理选择

教科书是学生获得系统知识、进行学习的主要材料，它可以帮助学生掌握教师讲授的内容；同时，也便于学生预习、复习和完成课后作业。因此，选择合适的教科书尤其重要。目前，市场上有关微生物生态学的教材较少，主要有南京师范大学杨家新教授主编的《微生物生态学》，黑龙江大学宋福强教授主编的《微生物生态学》，以及中国海洋大学池振明教授主编的《现代微生物生态学》。其中，杨家新教授主编的《微生物生态学》在阐述了研究理论和方法后，突出介绍微生物在不同生态系统中发挥的重要作用，着重强调微生物对生态系统的稳定和发展所起的不可替代的作用。宋福强教授主编的《微生物生态学》和池振明教授主编的《现代微生物生态学》核心内容大体一致，主要介绍了正常自然环境，极端环境和污染环境中的微生物与其周围生物和非生物环境之间的相互关系，微生物在这些环境中的作用及其活性产物的应用；同时也介绍了微生物生态学研究使用的传统方法和现代分子生物学方法。鉴于池振明教授主编的《现代微生物生态学》在污染物的微生物处理技术中内容[1]更加全面，涉及到废气、废水、重金属污染物、固体废弃物的微生物处理，以及煤脱硫的微生物方法。同时考虑到本院资源环境科学专业偏向理科和农学方面。因此，结合专业特点选择了池振明教授主编的《现代微生物生态学（第二版）》作为课程授课的主要参考教材。该教材知识点条理清晰，语言简洁凝练，每个章节后面附有相应的思考题，帮助学生系统学习，符合资源环境科学专业的本科教学要求。

在教学内容方面，由于理论课时较少，因此需要结合专业特点，以及本课程和其他学科的内容是否交叉，来对所要讲授的内容进行筛选。具体来说，本校资源环境科学专业学生在大二时已经必修了《微生物学课程》，在教学过程中适当减少一些微生物学基础知识介绍。在农业高校中，对微生物生态学的研究，应突出土壤微生物群落的分布组成及其变化规律，适当增加本专业相关的科学研究进展知识点，如土壤微生物在提高土壤肥力，帮助农作物摄取营养，促进作物生长、抗病原菌的侵入和降解农药，保护农田环境方面的重要功能。此外，池振明教授主编的《现代微生物生态学（第二版）》中第四章，详细介绍了海洋环境中的微生物类群，针对农业院校的学生，可将该部分内容与水体中微生物的群落结构及其变化规律进行融合，将水体分为江河水和海水两个大类进行介绍，重点让学生掌握这两种水环境中的微生物特点。结合本专业特点，在介绍污染环境中微生物生态内容时，注重突出微生物在污染修复过程中的作用，尤其是与农业资源环境相关的固体农业废弃物的微生物处理技术；在微生物产生的生态友好物质章节，重点讲授与专业相关的生物农药和生物燃料等内容。教学内容合理调整后，突出了《微生物生态学》课程与学生专业的相关性，激发了学生兴趣，进一步提高了课堂教学质量。

二、教学手段及教学方法的改进

微生物个体微小，用肉眼无法观察，因此在《微生物生态学》理论课程讲解过程中，要避免传统照本宣科的教学方式，否则会使抽象的理论变得更加乏味，学生很快就会丧失学习的兴趣。多媒体教学手段集文字、图片、声音、动画等多元因素于一体，具有可视性好、生动形象、信息量大等优点，能够把枯燥、难以理解的内容变得有趣[2]。在具体教学过程中，笔者通过互联网广泛搜集微生物相关课件，包括高清显微图片、动画、视频等，再根据专业特点及课程需要进行编辑、采选，并将其应用到《微生物生态学》的多媒体教学课件中，最大程度发挥多媒体工具的优势，以达到提高教学效果的目的。例如，在讲到研究微生物生态学的分子生物学方法时，需要重点向学生阐明PCR扩增技术的原理和基本程序，而传统教学手段无法良好的呈现PCR扩增过程，笔者采用Flas演示和视频演示相结合的方式，使学生轻松掌握了PCR扩增技术的原理及其三个基本反应步骤，即变性、退火和延伸。

在教学方法上，传统的讲授法是以教师为主体，这样势必降低学生在课堂上学习的主动性，因此，在教学实践过程中，笔者增加了“课堂讨论”教学方式。针对教材中需要重点掌握的一些知识点，提前提出一些合适的问题，让学生去查找资料，经过独立思考之后，在课堂上共同进行讨论。这样可使学生主动地去获取知识，大大提高了学生的学习兴趣。例如，在讲到微生物与化学污染物之间的相互关系时，可以结合农业资源环境科学专业的特点提出“目前土壤环境中有哪些主要的污染物？”“有哪些生物修复技术可以应用到这些污染物的处理中去”等问题，让学生通过自己查阅文献，培养独立思考和解决科学问题的能力。

三、实验教学环节的优化

实验课是《微生物生态学》的一个重要实践环节，是课程理论知识与实践应用连接的纽带，对于学生实验技能的掌握和实际应用具有重要意义。传统的微生物生态学教学相关实验可多达几十个，常见的实验有：土壤中微生物生物量的测定、空气中微生物的检测、水质的细菌学测定、微生物对纤维素的分解作用及分解强度的测定、硝化作用及硝化细菌的计数、水中总大肠菌群的检测、水中粪大肠菌群的检测、生物污泥的活性测定、固氮菌的分离与测数、活性污泥菌胶团及生物相的观察等。针对农业高校的环境类专业的学生，应当结合他们的专业特点合理选择相关实验。例如，可将围绕土壤微生物开展实验，具体可以选择农田土壤作为研究对象，对土壤中微生物生物量、细菌和真菌呼吸作用强度、纤维素分解能力进行测定，还可进一步对其中的固氮菌进行分离计数。采样过程中，教师指导学生掌握采集和保存农田土壤样品的方法，重点强调样品的低温保存，以保证土壤样品中微生物活性；样品测定过程中，指导学生掌握各种指标的测定方法，识别农田土壤中常见的纤维素分解菌和固氮菌，了解农田土壤中微生物与土壤肥力的关系。同时，为了激发学生对微生物生态的学习兴趣，在实验课环节，除了设置自然环境中（土壤、空气、水体）微生物的检测，增设一些特殊环境中微生物的检测，例如让学生检测自己口腔中的微生物情况，检测自己手机上微生物的数量和种类等，使学生直观的体会微生物与人类自身生活的密切联系。

随着分子生物学技术的不断发展成熟，使传统微生物生态学研究领域由自然界中可培养微生物种群扩展到微生物世界的全部生命形式（包括可培养、不可培养、难培养的微生物及其自然界中环境基因组等）[3]，这就要求高校学生了解一些基本的分子生物学实验技术。在理论课的第二章中，教师已经向学生讲解了研究微生物生态学的分子生物学方法，因此，在此基础上在实验课增设土壤微生物基因组DNA的提取和PCR扩增实验，为学生掌握分子生物学技术在微生物生态研究领域的应用奠定基础。

实验报告是实验不可或缺的一个重要部分，在微生物生态学实验课程中，教师对学生实验报告提出了新的要求。首先，在每次实验课之前，需要学生撰写预习报告，敦促学生熟悉实验，初步了解实验目的、原理和步骤。实验结束后，学生应认真完成实验报告内容，针对教师在实验课程中提出的思考题，查阅相关资料来拓宽知识面；完成报告中“实验心得及思考”内容的撰写，对实验进行总结，从而加深印象。

四、结语

《微生物生态学》是一门与人类活动关系密切、理论与实践相互渗透的学科，在现代农业高速发展的大好形势下给农业高校的教学提出了新的要求与挑战，因此教师需要结合农业高校的专业特点进行教学改革，从理论教学内容选择、实验教学课程优化等方面出发进一步提高教学质量。今后，教师还应不断更新和完善教学内容，借鉴国内外先进成熟的教学经验，探索新的教学方法与模式，在教学实践中不断总结和提高。

参考文献：

[1]池振明，王祥红，李静.现代微生物生态学[M].第二版.北京：科学出版社，2010.

[2]陈芝，宋渊，袁红莉.提高微生物学教学质量的探索[J].中国大学教学，2006，（8）：28-29.

微生物学的重要性篇4

关键词：材料物理性能微课;材料学科;方案

科学技术高度发达和经济快速发展的21 世纪，衡量一个国家实力的一项重要指标就是材料的发展和应用水平。新兴材料的不断发展及应用，就必须对材料的物理性能深入的掌握。材料物理性能是普通高校材料类专业必修的课程，也是其专业平台的主干课程。材料物理性能的课程内容主要包括材料的力学性能、磁性性能、热学性能等方面内容，由于这门课程内容理论分析较深、内容相对抽象，因此对此门课程讲解有较大的难度。对于听课的学生方面也存在学习上的困难。为了既能够使教师能够相对容易的讲授材料物理性能这门课程，又能让学生相对容易的接受，作者尝试采用微课的形式来与学生互动性教学，改变传统的教学模式。

网络平台的迅速发展，也使之迅速向教育领域延伸。对于网络发展成熟较早的国家如英国，在美国北爱荷华大学，LeRoy A. McGrew 教授所提出的60秒课程（ 60-Second Course）;在英国纳皮尔大学，T.P.Kee 提出的一分钟演讲（The One Minute Lecture，简称OML ）。2008 年由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理David Penrose 提出微课概念。2011年前后，翻转课堂这种教学模式在美国各地兴起，并引起了广泛关注。还有一种与微课紧密相连的课程：MOOC（Massive Open Online Courses）即大规模开放网络课程，又称慕课。国内也紧跟世界教育微课发展形势，特别是2012年国内微课的发展达到爆发式的发展 。但是基于材料物理性能方面的课程微课讨论较少，本文针对材料物理性能的发展趋势，开展了其微课教学，并对其教学产生的效果进行的了简要的分析。

1 材料物理性能微课产生背景

高等院校微课的产生也是在高校顺应时代下发展的产物，而材料物理性能微课就是在这个大环境下产生。基于学生对材料物理性能的难度而产生抵触心理，教师怎样做才能提高材料物理性能的教学效果。

高校专业课程学时在一定程度上缩减，而教学内容没有太大的改变，这就要求即在相对缩减的学时内把相同的教学内容讲授完整。这样无论对学生还是教师都有一定的难度。为了在课堂上增大信息含量，降低对此门课程的学习门槛，尝试采用了微课形式进行讲授。

材料物理性能微课也有其产生的背景，并依赖于材料科学基础等课程为基础，如果过多穿插其他课程讲解可能会打乱其条理性，而采用微课形式在适当的位置采用一个简短的视频补充就能很快把某些相关联的其他课程内容有效地衔接进来，而不至于弄乱全局。

2 材料物理性能微课设计与制作

材料物理性能微课，其目的主要是为了增加信息量并提高对难点的理解性，也就是达到复杂问题简答化的目的，并力争本着图文并茂、内容集中、条理清晰等基本原则。

材料物理性能微课制作分为：材料物理性能教案、材料物理性能课件、材料物理性能视频等其他资源要素，所以在每章的内容选择上，要有针对性设计教学内容。教案编写方面一般包括本门课教学背景、教学目标、教学方法和教学总结等方面内容;课件则包括教学的重点、难点以及相关分析曲线的显示等等，并穿插一些公式，及公式的参量的意义;而视频则是主要为讲授课程重点的视频录像或者实验开展情况等方面。

为了使课件图文并茂，对于课件的设计尽量采用适合课程内容的设计模板，既要符合相关的教学内容，也要审美的要求。

特别在电子理论部分，讲授费米面等相关内容，内容抽象，但是采用微课方式，通过相关软件结合理论公式绘制出费米能面，即形象又生动，大大降低授课的难度，同时使学生也容易理解接受。

多媒体视频技术处理不是简单的录制视频，更重要的是对后期视频的剪辑和编辑制作，使之情节简单内容丰富。多媒体的制作通常采用Moviemaker、屏幕录像专家等软件，操作方便，即兴上手。

3 材料物理性能微课评价

材料物理性能课程转换成微课形式的实现，对任课教师来说，资料的准备、课件的设计、多媒体的结合、整个结构的合理构建都有更高的要求。尽管在课堂上的展现的时间相对较短，但是课后的整合难度大大提高。这就要求教师在课堂内容熟练的基础上，还能更合理的整合微课框架资源，使其微课内容不但充实生动、重点突出，且不过于华丽冗长。同时对于学生的要求不仅在课堂上把书本上的知识牢牢掌握，还要用所学的相关知识来处理。例如在电子理论部分计算某些金属元素的费米能，通过熟悉的excel来算完成，或者费米面外层电子的Femi-Dirac分布概率函数，让学生采用传统的origin软件来生成曲线并与教材内容比较，这样学生通过挑战自己，大大提高了学习的兴趣。

材料物理性能微课内容链接到课程建设网站上，学生可随时去学习下载，由于智能手机及平板电脑的普及，学生通过网络登录网站链接微课内容随时可以学习，大大增加学习的有效时间。反之也大大提高了材料物理性能微课的利用率，发挥了设计其微课的基本目的。

通过对材料物理性能微课教学的分析，能够深入了解材料物理性能微课的建设的必要性和优越性。通过分析材料物理性能微课的产生背景、微课设计、微课制作及微课的评价，总结出建设材料物理性能微课的合适路径，既能够让授课教师感受到本门课程微课的优势，又能让学生体会到其微课的教学效果。通过材料物理性能微课教学方法，把那种理论性强、公式较多的课程在学生心目中从高不可攀的殿堂转变成信手拈来的平民化课堂。对于此材料物理性能微课方案，从本人的教学的角度感觉很成功，并通过制作其微课，还把材料物理性能课程体系根据实际授课的内容要求重新整理，编写了一部更适合普通高等院校教学的教材。因此，基于材料物理性能微课教学的感受，并总结在教学过程中出现的不足加以改善，使材料物理性能微课教学发挥更好的作用。

参考文献：

[1]李婉嘉，徐晶.微课开发与应用研究[J].软件导刊， 2013， 12（11）.

[2]胡铁生.“微课”：区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究，2011，（10）.

[3]梁乐明，曹俏俏，张宝辉.微课程设计模式研究――基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究，2013，（1）.

[4]吴秉健.国外微课资源开发和应用案例剖析[J].中小学信息技术教育， 2013，（4）.

微生物学的重要性篇5

关键词：土壤微生物；环境胁迫；响应机制；农业发展；土壤肥力；农作物；种植产量 文献标识码：A

中图分类号：S154 文章编号：1009-2374（2017）11-0145-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.074

1 概述

地球表面最表层覆盖的是土壤，土壤不仅是自然资源中最与人接近的资源，还是分布量最大的资源，几乎在地表上到处都有土壤，可以说土壤与人类的生产生活紧密相连。同时，土壤作为大自然赋予的保护层，对维护自然生态系统的稳定性有重要意义，对此必须重视对土壤生态系统功能的养护，加强对破坏土壤营养成分的因素进行分析，以便提高土壤在环境中的抵抗力。众所周知，土壤生态系统自成一个完整的循环体，在土壤中生存了大量具有多样性特点的生物群落，正因为这些生物具备多样性特点，且含有对土壤起到积极影响的营养元素，才能维持土壤生态循环系统的平衡，并且部分微生物是参与地球化学循环必要物质，对植物生长、气候调节等陆地生态系统的生态功能起到不可替代作用。因此，探索微生物群落对环境的胁迫所引起的环境变化做出的响应，根据微生物响应机制做出调整，提高土壤自身生态功能的稳定性是十分必要的。

2 土壤微生物与环境胁迫之间的联系

环境胁迫是指在自然界中，环境对其范围内存在的生物产生了一定程度的威胁和制约，破坏了生物的自然生长和存在，这种胁迫主要是受到外来因素的干扰，例如受到天灾冰冻、洪涝、盐碱等或者受到人为的干扰如倾倒垃圾、碾压等。土壤作为自然环境中四处存在的物质，其受到环境的影响作用十分V泛，并且长期以来，由于人类工业化发展和城市化的变革，给土壤生态环境造成了难以想象的破坏。

在环境给土壤造成的破坏之中，突出的土壤污染表现为土壤重金属沉积，大量重金属经过日积月累，会导致土壤的生态系统失去平衡，造成土壤中微生物群落活性降低，使微生物生长逐渐朝向单一化演变，最终导致土壤的机能下降。已知关于土壤微生物对环境胁迫的响应机制研究中，人们多数是将重金属污染作为研究生物和环境胁迫的切入点。目前，科研人员已经发现了重金属在土壤中的沉积，会对土壤内部微生物群落多样性以及土壤生态稳定性等多方面造成影响，从这个角度切入进行实验，可以获得多项研究结果，有利于科研对比实验的展开。

3 土壤微生物多样性及土壤生态稳定性研究方法分析

3.1 土壤微生物多样性研究

土壤微生物群落因为自身的物质特点具备多样性的性质，正是由于微生物群落的多样性，为土壤提供了充分的营养，能够维持土壤生态系统平衡。而要想探究土壤微生物对环境胁迫的影响机制，首先就要了解土壤微生物多样性，对土壤微生物多样性的掌握有利于提高人们认识微生物的生态功能。测量土壤微生物群落多样性主要利用培养方式进行实验，传统的测量方法有底物利用分析法、分离培养分析法，也有依靠新技术产生的新兴研究方法，比如说高通量同高分辨率结合的宏基因组学分析法。在研究过程中，根据所具备的实验条件选择恰当的实验方法，对土壤微生物群落多样性进行分析和记录，在反复比对实验数据后得出土壤微生物群落多样性特征。目前，实验研究人员会根据微生物群落多样性的差异做出区分，多以微生物群落α多样性、β多样性和γ多样性为研究内容。

3.2 土壤生态稳定性研究

实际上，土壤生态稳定性决定了土壤在遇到环境胁迫时的响应机制反应度，土壤生态稳定性是指生态系统在面临外部环境发生变化，对土壤的各个方面的性能和生态性造成影响时，可以利用自身功能与性能抵抗外部侵袭的影响，使得土壤生态系统能够保持原有的状态。土壤生态稳定性包括了许多方面，但是起到绝大部分作用的有两个，即土壤抵抗力稳定性和恢复力稳定性。这两个功能是土壤本身含有的，不同的是不同的土壤因为具有的微生物群落不同，会体现出不同程度的差异。根据相关数据显示，土壤中的微生物群落如果功能性显示出多样化，并且微生物群落的数量越多，土壤自身的抵抗力稳定性和恢复力稳定性就越大，所以在研究土壤生态稳定性的实验中，研究人员主要讨论的就是这两个功能指标。

4 土壤微生物对环境胁迫响应机制的分析

4.1 土壤微生物群落功能冗余情况

功能冗余一般指具备多项功能的事物会存在生态功能重叠情况，对于土壤微生物群落而言，微生物具有多样性的特征，不同的微生物群落都会存在一些生态功能，这些功能本质上所起到的作用都是一致的。有实验证明，土壤微生物群落中的某些生态功能被剔除后，这些微生物群落的生态系统功能并没有发生太大改变，仍然可以维持原有的生态体系。也就是说，一旦土壤面对环境胁迫，微生物群落会选择脱离出一些个体，来应对环境变化造成的恶果，剩余微生物群落可能会减少微生物种类，使功能结构发生改变，但是这些改变还不足以支持整体土壤微生物群落的正常功能。众多数据显示出，土壤具备功能的稳定性，很大程度上与土壤微生物群落的功能冗余存在联系，正是因为这些功能冗余的原因，会始终保持土壤在自然环境的变化中呈现出平衡性，所以研究功能冗余的物种发挥重要作用可以很好的解释生态系统稳定性的潜在机理，对研究土壤生态系统平衡起到了重要的影响作用。自然微生物群落多样性与功能之间的联系始终都没有得到详细的认知，科学家们对微生物群落的研究体现在多方面，其中非常明确地表示出微生物群落的功能冗余对各种研究都有影响。

4.2 土壤微生物对重金属污染的抵抗性能

当前，社会环境问题严重，给土壤的生态系统造成了严重威胁，除了人为的治理以外，土壤微生物群落在应对土壤环境恶劣情况中发挥了巨大作用。在研究土壤微生物群落对环境胁迫的响应机制过程中，人们着重关注了微生物群落对土壤中因重金属带来的环境变化进行抵抗并自我恢复的研究，经过多项实验观察，确定了微生物群落在面对重金属物质的胁迫时能够及时激发响应机制，助力土壤保持生态系统稳定平衡。当土壤微生物群落感受到重金属的威胁时，一般会采取自动应对机制，形成相应的能力。其一，当重金属物质入侵土壤后，土壤中的微生物群落会改变性质，由耐受型微生物群落逐渐取代敏感型；其二，当遇到重金属量过大时，土壤中的微生物群落会发生对这些重金属的水平转移，会逐渐在群落内部生成抗性基因，对抗重金属；其三，有可能在遇到重金属入侵时，土壤微生物群落发生物种遗传变异，从初始微生物群落开始逐渐产生的新的群落会具备这些抗金属性能。在对抗重金属入侵过程中，土壤中用以对抗重金属的微生物群落还是会受到影响，时间越长，这些对抗重金属的微生物群落对抗性能和恢复性能降低越快，在面对环境胁迫时，土壤生态系统的稳定性更多还是依靠耐受型微生物群落和抗性基因转移（水平转移）。

4.3 环境胁迫下土壤微生物的其他机制

环境胁迫一旦发生，会引起原核生物与真核生物细胞产生蛋白质错误折叠与聚合。当环境胁迫为热胁迫，此时土壤微生物群落中的细菌会发生蛋白质变性与聚合，温度超过一定的限定值后会在原有细菌内部的蛋白质基础上诱变为热激蛋白，其内部含有分子伴侣，作用于细胞蛋白质，能够防止出现聚合或者降低蛋白质错误折叠，并且在热激蛋白中存在一种非蛋白酶，这种酶的作用是降解不可逆损坏的多肽。

5 结语

总之，当土壤遭遇环境胁迫时，土壤微生物群落会依靠自身的生态功能引发响应机制，应对已经发生的环境胁迫。但是单靠土壤微生物自发性的响应机制仍然不够，随着社会环保观念的加强，要持续加大投入研究土壤微生物对环境发生胁迫时响应机制的内容。就我国当前的实际情况而言，更要注重对土壤中的重金属抗性基因转移（水平转移）做深入研究，找出科学方法提高土壤微生物群落的生态活性，加强土壤微生物群落对重金属的抗性，以便提高土壤肥力，为恢复土壤生产力奠定坚实基础。

参考文献

[1] 马嘉琦.浅谈土壤微生物对环境胁迫的响应机制[J].中国农业信息，2016，（3）.

[2] 黄法.试论土壤微生物对环境胁迫的响应机制[J].中国农业信息，2015，（7）.

[3] 张燕丽.土壤微生物对不同栽培措施响应的研究[D].宁夏大学，2014.

[4] 李晶，刘玉荣，贺纪正，郑袁明.土壤微生物对环境胁迫的响应机制[J].环境科学学报，2013，（4）.

[5] 张天瑞.外来入侵植物黄顶菊对土壤生态系统的影响[D].甘肃农业大学，2011.

微生物学的重要性篇6

关键词：环境微生物学；研究型教学；环境科学专业

《环境微生物学》课程作为环境科学专业的基础课程，在学科专业建设中具有举足轻重的地位[1]。《环境微生物学》的教学内容以微生物的应用为核心，它将环境理论知识与应用技术密切联系起来，在环境科学专业的课程建设起到了重要的承接作用。该课程的主要特点是兼具理论与应用性；微生物与环境作用的复杂性；与环境工程应用的密切性。正是由于这种理论复杂性与应用性共存的特点，使《环境微生物学》课程在教学过程中理应更具有培养学生创新性思维与实践能力的潜力。环境科学专业的课程建设中较少开设生物类课程，由于课程上述方面的特点使环境科学专业的学生在学习过程中普遍具有排挤性，特别是当教学方式仍然以传统单向传授式教学为主的情况，学生普遍表现出对该课程的兴趣不强，因此迫切要求新的教学方法来激发学生学习的动力。

目前，研究型教学模式越来越被接受为一种有效的、全新的教学模式，这主要是由于研究型教学将科研思维引入到教学中，摒弃了传统的单向传授的模式，以学生为教学主体，教师不再单纯地讲授书本内容而是主动参与学生的研究实验中[2，3]。研究型教学以培养学生的创新能力与实践能力为目标，强调学生的主动性、自学能力与组织能力，注重发挥学生的个人潜力，使学生能够积极主动地进行以解决科学问题为目的研究与学习活动。

一、《环境微生物学》课程教学改革的研究现状

《环境微生物学》在许多专业中均作为专业基础课程，主要是考虑到它对整个专业课程体系的支撑与衔接作用，但是由于它本身所具有的学科交叉性，使得在专业课程体系建设过程中并没有把它放在教学的重要地位[1]，教师在教学过程中对该课程的重要性认识不足，学生相应地就没有对其学习的兴趣，这一现象在环境科学专业的教学中尤为明显。在教学过程中教师只围绕专业的大背景进行教学启发，例如主要围绕污染处理、环境评估等领域的内容进行教学，而少有涉及污染处理的微生物作用机理，以及环境评估中生物主体特别是微生物在环境中的作用等。学生长期受这种导向的影响，几乎没有对环境的污染实质以及微生物主体对环境作用力进行过深入的理解，更没有进行相应的研究性的创新与实践活动。

当然，为了适应教学改革的需求，许多教学工作者也对《环境微生物学》课程进行了一定程度的教学改革探索，如从教学内容、教学方法与手段、实验教学以及考核方式等方面，提出了讨论式、互动式、启发式等教学方法[4-6]，但这些措施均没有真正脱离传统的“传教式”教学，这离学生创新能力与实践能力的培养目标相差较大。《环境微生物学》课程本身具有很强的实验性，教学过程理应以实验的探索为主，为解决实际问题而进行教学设计。但是目前的教学对实验研究重视不足，表现在课堂教学上以概念、理论、工艺的介绍为主，很少有对实际案例的分析，更没有以培养学生实践能力与创新能力为主的研究实验设计，即使在课程实验课上，也都是以传统的验证性的基础实验为主，这大大降低了《环境微生物学》课程在专业建设中的作用，也极大地削弱了该课程对学生创新思维培养的作用。

二、《环境微生物学》课程引入研究型教学模式的必要性

《环境微生物学》课程的应用性内在特征需要进行研究型教学，以适应课程教学的最终目标，即使学生学会应用微生物手段进行环境污染的控制。课程内容主要包括两大部分：第一部分主要讲述微生物学的基础理论知识，第二部分主要讲述微生物在环境工程中的应用。第一部分是第二部分的基础，它涉及到微生物的培养、繁殖、接种体的制备等具体的实验过程，由于环境科学专业的学生对生物学了解较少，且微生物需要借助于显微手段才能进行感知，学生在学习过程中感觉难度较大。但是学生只有对这些微生物的基础知识有了深入的理解，并掌握了相关的微生物操作技能，才能在第二部分微生物的应用中进行相应的工程设计与应用，以实现对环境污染的控制。因此教学过程中应以实验教学为主，特别是应进行一些带有研究性质的探索性实验，这正是研究型教学所要体现的形式。

创新型人才的培养是当代大学教育人才培养的目标，专业创新人才的培养也要求教学改革应该向研究型教学模式进行转变，以适应这一目标的要求。在环境科学专业的诸多课程中《环境微生物学》具有明显的交叉学科性质，而创新性的知识容易产生于交叉的学科，它同时又兼具理论性与应用性的特点，使其在创新性研究中具有明显的优势。因此，要充分利用该课程的这一学科优势，在教学过程中不断激发学生对这一新学科的兴趣，引入研究型教学的理念，引导学生进行以科研实验为主体的研究与学习活动，将科研与教学融为一体，不断培养学生的创新意识与实践能力。

三、研究型教学模式的探索

（一）课程教学与教师科研结合

高校教师普遍教学与科研“双肩挑”，是联系教学与科研的重要纽带。研究型教学的目标是培养创新型的人才，以培养学生的创新能力与实践能力为目的。研究型教学与教师科研相结合，使得教师科研成为创新人才培养的天然平台，这主要体现在两个方面：一方面教师科研始终跟踪学科前沿信息，始终保持创新性思维，给教学带来了新的思维模式，特别是将探索性的实验研究带给了学生；另一方面学生可以直接参与教师的科研，学生在参与教师科研项目的过程中，不仅减轻了教师的负担，而且也在科研过程中受到了训练，不仅学习到了严谨的科研思维，而且也熟悉了科学研究的基础技能，极大地增强了自身的科研素质与专业技能，为以后科研与就业打下了坚实的基础。

（二）课程教学与大学生创新性实验项目结合

各级大学生创新性实验项目是高等教育“质量工程”的重要内容之一，项目的主要目的是培养大学生的创新能力与实践能力，注重创新性实验项目的实验过程，强调实施过程中创新思维的培养，重点培养学生的学习主动性、探索能力、协作能力以及实践能力，这与研究型教学培养的目标是非常一致的。因此，将研究型教学与大学生创新性实验项目结合，将《环境微生物学》课程研究型学习与项目的实施内容融合起来，不仅有利于项目的顺利实施，也有利于教学质量的提高。

（三）课程教学与生产实际结合

产学结合模式是高校教学改革的重要措施之一，《环境微生物学》课程的应用性特点决定了教学必然要建立与生产的密切联系。利用微生物处理环境污染物的生产，如利用活性污泥法处理生活污水、利用微生物处理生活垃圾等，均利用了天然或人工分离的菌种对污染物进行处理变成低毒或无毒的产品。课程在应用部分的主要内容是与这些生产过程一致的，并且在教学过程中也开展了一些小型的污染物处理的生产，使研究型教学与实际生产相符合，有利于激发学生学习的兴趣。在研究型教学实验设计过程中，最好以项目的形式开展实验，先期的菌种筛选、组合匹配等工作可以在实验室内完成，然后利用教学用的小型处理车间进行小试，如果顺利可以将其应用于工厂进行中试。这一系列过程须以学生为主体，在指导教师的指导下，由学生自己以课题小组的形式来完成。

（四）课程教学与学科专业平台建设结合

学科专业平台建设是高校教学软硬件建设的重要组成部分，学科专业建设的程度直接关系到专业教学起点的高低，也关系到教学质量的水平。但是大多数学科专业平台建设在实施过程中往往只注重专业整体的考虑，却没有照顾到具体课程对教学软硬件的需求，这主要是由于课程教学的教师缺乏与学科专业建设管理者的沟通，而且在传统的单向传授式的教学模式下，课程教师根本就没必要关心课程以外专业平台的建设，这使得学科专业平台对课程教学的直接效果不大。事实上，课程教学是教学质量的直接体现方式，教学质量的高低、教学手段实施的效果如何不仅与教师个人的教学水平相关，而且也极大地受到教学条件的影响，这就需要学科专业平台建设在实施过程中重视教学条件的改善，而这些教学条件正是课程教学中直接使用的。因此，课程教学应积极与学科专业平台建设结合，以获取课程教学所需要的直接条件。

（五）课程教学与社团科技活动结合

为适应“两型社会”的需求，高校教育也开始加强对学生的环境保护教育，特别是高校社团科技活动对环保的宣传力度在加大，但是社团活动却很少有专业教师参与，使环保宣传仅仅局限于一种科普活动，而对于专业的环境科学专业的学生来讲这是远远不够的，只有“知其然”，且“知其所以然”，探索环境污染的机理、提出治理的方法，才是专业大学生人才培养的目的，也就能培养出创新型的人才。而社团科技活动与课程教学相结合，目的性就很强，可以针对区域环境中存在的问题，利用课程教学的知识与技能进行实训，既丰富了高校社团活动，又提高了课程教学质量，对于学生个体来讲使课程知识直接走向了社会应用，有利于整体提高环境科学专业大学生的科研素质与实践能力。

四、结语

《环境微生物学》课程在环境科学专业中占有重要的地位，它是生物与环境之间的一门交叉学科，具有明显的应用性特点，这决定了课程教学不能单纯地依靠传授式教学。研究型教学是将科研理念引入到教学中，以学生为主体，以实验课题研究的形式进行教学，着重培养学生的创新能力与实践能力，这正好适应了《环境微生物学》的课程特点。这一课程采用研究型教学，不仅适应了创新人才培养的大学教学目标，而且也使学生能将课程知识学以致用，为以后考研或就业打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]刘玉香.环境微生物学教学改革的探索与实践[J].太原理工大学学报（社会科学版），2006，（24）：107-109.

[2]高文庚，李平兰.研究型教学模式在食品微生物学教学中的应用与实践[J].微生物学通报，2012，39（1）：111-116.

[3]陆凤玲.高等数学研究型教学与学生创新能力的培养[J].高等函授学报（自然科学版），2012，25（1）：43-45.

[4]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.

[5]童英林，袁永平，陶雪琴.《环境微生物学》课程教学改革的思考[J].中国科技信息，2011，（15）：176-177.

[6]邹小明，周群燕，肖春玲.环境微生物学教学过程中学生创新能力的培养—以井冈山大学为例[J].河北农业科学，2011，15（4）：109-110.

基金项目：吉首大学教改重点项目（201104）

微生物学的重要性篇7

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.

微生物学的重要性篇8

【关键词】生物技术 微生物学 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2012）22-0014-02

微生物学是生物技术专业的一门重要的专业基础课，因涉及面广、实用性强、受益面宽、与生产实践紧密联系和发展迅速等特点，在生命科学领域中越来越受重视，在整个学科设置中占据了重要的地位，对生命科学和生物工程技术的发展起着巨大的推动作用。长沙医学院生物技术本科专业开设于2010年，是一门新开专业，如何结合医学院实际情况及生物技术专业特点和科技发展的要求，让学生及时掌握最新的微生物学理论知识和应用技术，是目前医学院生物技术专业微生物学教学中亟须解决的问题之一。本文针对生物技术专业特点，结合笔者的教学经历和实践中遇到的问题，从三个方面提出自己的点滴体会，期望能够对我院生物技术专业微生物学的教学改革实践有一定的指导意义。

一 明确课程地位、合理修订教学大纲

1.课程地位

根据生物技术专业的培养目标，将微生物学作为生物技术的主要专业基础课。微生物学课程的作用，一是为后续的专业课程学习奠定知识基础，实现专业培养目标；二是为学生今后从事相关专业工作提供丰富的微生物学知识和实践技能。学生只有具备了微生物学的基础理论和实践技能，才能更好地到与之相关的企事业单位从事生产经营、科研和管理工作。

2.教学大纲

在教育改革思想的指导下，结合专业特点，我们通过教学实践不断反思和总结，重新修订了医学院“微生物学教学大纲”和“微生物学实验教学大纲”。在大纲中明确了本课程的性质、目的和任务，对某些章节内容的学时数进行了一定调整，突出了重点内容，减少讲授时数，增加自学、研讨时数；对每一章内容都从“掌握、熟悉、一般了解”三个层次进行分解，形成知识结构体系；每章结束后安排15分钟在教师的引导下让学生自己总结和讨论章节内容，调动和培养学生的自主精神。例如，“原核微生物的形态结构”中“细菌细胞壁组成结构”等重点内容更为突出，所占课时比例增加；学习“真核微生物”时，让学生查阅文献，写出“酵母菌/霉菌在生产中的应用”的综述并安排小组讨论；在学习“微生物遗传”内容中补充微生物的基因组结构。在实验教学大纲中，笔者对实验顺序做了适当的调整，将“培养基的配制”和“消毒灭菌”实验分别作为第一、第二个实验；将“土壤中微生物的分离纯化”与微生物的形态观察如“革兰氏染色”和“微生物菌落的观察”等实验进行有机组合，形成连续、系统的综合大实验。同时，为了培养学生的自主创新能力，实验教学中还加入了自主设计性实验，由学生分组进行。教师提供几个可选主题，学生也可以选择自己感兴趣的方向，最后通过查阅文献设计实验方案进行操作。大纲中明确规定，实验考核不及格不能参加理论课考试，实验技能考核占微生物学总成绩的20%。

二 合理选择教材，注重教学内容的优化和更新

目前，国内出版的微生物学教材很多，但真正适合生物技术专业的微生物学教材却少见。另外，我国教材建设明显滞后国外，出版周期长。为此，在准备课堂教学之前，教师首先应根据专业和学校的实际情况，选择国内外优秀教材，同时要随时关注和紧跟学科发展动态，及时优化和更新教学内容，保证教学内容的先进性、系统性和合理性。

1.教材的选择和调整

教材是沟通教与学的桥梁，是教与学的基本依据，选用具有系统、完整的微生物学学科知识体系和反映当代微生物学领域最新成就的优秀的教材，是确保微生物学教学质量的关键环节。在教学实践中我们选择了袁生教授主编的《微生物学》（高等教育出版社，2009）作为教材进行试用。该教材为普通高等教育“十一五”国家级规划教材，在结合精品课程建设，汲取、借鉴和参考国内外一些优秀教材的长处的基础上，加强了对微生物现代分子生物学前沿、微生物多样性等知识，以及当前热点问题的介绍，并且在教材编排比例上做了新的尝试，是一本内容全面、简明扼要、结构合理，并适用于综合性大学生物学、生物技术、生物工程等专业微生物学课程的教材。同时，笔者将周德庆先生编写的《微生物学教程》、武汉大学沈萍教授编写的《微生物学》等作为参考教材，这两部教材内容较新、知识性强，汇集了学科近期研究进展，资料翔实、信息量大。既避免了单纯靠一本教材所带来的局限和不足，拓宽了学生在微生物学领域的视野，又加强了学生的自学能力。此外，还通过给学生提供一些相关的课外学习的参考资料和网站（如《微生物学通报》、生物谷论坛等），让学生自主地了解微生物学的发展前沿与动态，从而激发学生对本课程的学习兴趣。

2.根据教学需要，优化更新教学内容

微生物学课程由于其内容庞杂、微观形态学内容较为抽象，在有限课时内不可能面面俱到。因此，教学中容易出现主线不清、体系不严谨等问题，而且如何在学时相对减少的条件下，处理好理论知识与实际应用、经典内容与现代科技的发展及最前沿的研究内容间的关系是进行教学内容改革首先遇到的问题。为此，首先，要深入研究和领会教学大纲，仔细钻研分析教材，理清脉络，形成立体的知识结构体系，突出重点和难点，与实际应用统一起来，然后再系统地、有侧重点地传授给学生，完成大纲的要求。其次，避免课程间内容交错重叠。笔者对交叉内容进行了适当的优化整合。例如，“微生物的代谢”一章，生物共同的代谢途径部分为生化课的重点内容，以学生自学为主，教师重点讲解微生物特有代谢途径及其作用和应用意义，如乙醇发酵、乳酸发酵、生物固氮等。又如“微生物遗传变异与育种”章节，对于在分子生物学课程重点“遗传物质及基因表达调控”等内容仅作简要概括或让学生自学。此外，适当补充微生物学在工业中的应用等相关教学内容，如在每讲完一大类微生物时，补充相关微生物工业和产品相关内容，既提高了学生学习微生物学的兴趣，又注重了学生实际能力的培养。

三 尝试多种教学方法，选择正确合适的教学方法

教学过程中，许多学生反映微生物学课程“听得懂、理不清、记不住”。因此，继续采用传统“填鸭式”教学方法只会与教学目标背道而驰，这就要求教师在教学过程中注重教学方法的改进，根据不同的教学内容和知识点选择适合的教学方法，形象生动地将微生物学基本知识传授给学生。在教学过程中，笔者尝试过以下几种教学方法。

1.归纳、对比式教学法

对于知识点零乱、分散且容易混淆的内容，可以通过归纳与比较其间的异同，使知识点层次清晰、分明，也可减轻学生记忆的难度。如原核微生物与真核微生物的比较；真病毒与朊病毒的比较；G+细菌与G-细菌细胞壁的比较；细菌、酵母菌、霉菌、放线菌菌落特征的比较；消毒与灭菌的比较；体液免疫与细胞免疫的比较等。比如，G+细菌与G-细菌细胞壁的比较可从四个方面对两者进行比较和说明：细胞壁结构；肽聚糖含量与单体结构；革兰氏染色反应；磷壁酸、LPS的有无等。归纳和比较法授课过程中引导学生自主列表比较，既能促进学生对知识的掌握和巩固，又能提高其自学能力。

2.实例教学法

教学中，要理论联系实际，多引入与生产生活实际密切相关的热点问题或有趣事例。例如，讲到“蕈菌”的时候，可以查阅最新文献向学生们介绍一些常见的食用蘑菇的培养过程，引出真菌繁殖的生活史；开始“病毒”一章的学习时，通过简单介绍当时SARS流行情况，引出其病原体—冠状病毒，讲到“亚病毒”时引入疯牛病的例子，激发学生学习病毒的兴趣。这样，不仅活跃了课堂气氛，还对学生起到开阔视野、拓宽思路、激发学习兴趣的作用。

3.讨论式教学法

教学过程中有些内容与当前热点问题有关，可以提前几周布置作业给学生，让学生通过查阅大量的相关资料写成综述或总结。如讲到细菌耐药性时，可以让学生查阅相关文献，总结和分析当前细菌耐药性研究的进展，包括耐药菌种、耐药机理及可采取的措施等，上课时分组派代表发言讨论，最后教师总结。这样有利于提高学生查阅资料、综合分析的能力，既加深了对知识的理解和记忆，又提高了学生的组织和表达能力。

4.多媒体课件的合理利用

微生物的微观形态特点使得微生物学的教学变得抽象、难以理解，采用多媒体课件辅助教学，可以把在显微镜下的影像信息搬到教室中，使课堂教学形象化，有助于学生理解和接受。如细菌、真菌、病毒的显微世界及鞭毛运动、噬菌体复制、担孢子形成的过程可以通过色彩丰富、生动形象的动画展示，再配有优美的音乐和解说，能够有效激发学生学习的积极性，提高讲课效率。教学过程中要把握好板书与多媒体的有效结合，避免多媒体画面富于变化而带来的讲授内容条理不清晰的弊端，在板书清晰的主线框架的前提下正确合理地利用多媒体教学。

四 结束语

以上是笔者根据微生物学课程的教学基本要求，为搞好课程教学而进行的一些改革实践和探索，并且已取得了一定的效果。但由于医学院生物技术专业开设时间不长，微生物学课程作为生物技术专业的重要基础课程之一，教学改革工作任重道远，今后还有许多工作要做，需要同仁在教学实践中不断改革、思考、总结和深化，使教学质量不断提高。

参考文献

[1]沈萍、陈向东.微生物学[M].北京：高等教育出版社，2009

[2]袁生.微生物学[M].北京：高等教育出版社，2009