微生物本科实验教学改革初探
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）09-0146-01
一、引言
随着人们对污染治理和环境保护要求的提高，对高校给水排水专业和环境工程专业培养人才的目标提出了更高的要求。为培养出适应社会发展的新型人才，应进一步加强实验教学改革，以培养学生的动手能力为基础，逐步提高学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养具有创新能力的人才[1-3]。
二、微生物实验教学内容
微生物实验教学内容现存些许问题[4]，如上课的时间多、实践时间少。学习本是为了应用，但现实往往是学生的理论学习与实践相脱节，最终造成学生动手能力差。再者开放性实验少，由于学院实验室条件有限仪器较少，所以很难为一些有兴趣、爱钻研、动手能力强的学生开放实验室。
微生物处理实验是给排水专业和环境保护专业学生很重要的一项实验，一般做的微生物实验主要用的是活性污泥微生物。然而活性污泥法处理系统实质上是自然界水体自净的人工模拟[5]，实验中由于取的污泥代表性不够，而使其外表看起来只是一桶浑浊有异味的污水，使得学生主动参加的兴趣不高，并且因为水样采集时间过长，不易观察到微生物发生的变化，使学生的好奇心逐渐降低。各种因素很难控制，学生以课堂授课为主，实验是利用课余时间来进行的，与实验周期较长、操作规程严格相矛盾，实验数据也没有可比性。另外，学生对凌乱的实验数无法快速建立起其规律性。
三、微生物实验教学方法――类比法
针对活性污泥微生物实验存在的问题，为了引起学生的好奇心与兴趣，让学生愉悦的完成微生物实验，笔者想起了初中时期曾经做过的皮蛋化学实验，即可动手制作又可食用，这类实验学生都很喜欢。由于微生物制酒的鉴别、染色、计数等实验手段与活性污泥微生物的实验手段很类似，故笔者采用类比法，利用微生物制酒实验代替活性污泥微生物实验，大大提高了学生的实验兴趣，对给排水专业、环境专业学生的实践兴趣和实践能力的培养是非常有益的。
1.微生物生长机理
微生物活性污泥实验和微生物制酒实验都是观察和测定微生物生长变化的过程，其中发酵时微生物分解过程是最主要的一部分。实验中，既可以从显微镜下观看到酵母菌的生长与变化，又学会了制片与观察。微生物制酒实验的发酵时间大约需30-45天左右，学生可以把发酵过程拍成图片继而增加兴，趣寓教于乐。
2.微生物生长条件
生长是微生物与外界环境因素共同作用的结果。环境条件的改变，在一定限度内，可引起微生物形态、生理、生长、繁殖等特征的改变。环境的变化对微生物生长的主要影响有营养物质、水的活性、温度、pH值和溶解氧等。
微生物制酒实验替代微生物实验的制造工艺可用一个反应式来表示：
葡萄+糖+酵母→酒精+二氧化碳+热量。
进行实验时，可以分为几个小组，每组可选用不同品种的葡萄、一定比例的糖和一个玻璃瓶。首先按照实验步骤，让学生自行挑选葡萄，经清洗、吹干、碾碎，随后按10：2或10：3的比例放入适量糖装入瓶中搅拌，盖好瓶盖并让学生带回宿舍，温度控制在25℃至35℃之间，每天早上观察发酵情况，并定期取样在显微镜下观察微生物的形态、菌种的变化以及个数与活性变化。发酵结束后用降低温度的方法，去除酒中的酒石酸，过滤后即可得到饮用的葡萄酒。
通过这个实验可以使学生清楚的掌握：微生物是十分微小的个体，肉眼无法看见。空气中就有许多，这也是夏天食物不知不觉变坏的原因；糖是酵母菌的培养基，为微生物的生长提供能量；微生物的繁殖与温度密切相关，温度低时，发酵过程缓慢，时间长，容易产生其它杂菌，引起变质温度为35℃左右时，发酵速度快，颜色比较深，味道比较好。
3.微生物实验的教学效果
在实验过程中，既激起了学生的好奇心，又培养了学生的细致观察、踏实严谨的实验习惯。对缺少实际动手经验的学生来说，微生物制酒实验可锻炼他们的动手能力，培养他们对实验的兴趣，启发和引导学生们的创新发散思维。
四、结语
通过将枯燥的活性污泥微生物实验改革成微生物制酒实验，弱化次要矛盾，强化主要矛盾，让学生们进一步认识新事物的内部规律，培养学生创新研究能力。实验数据的可重复性是科学与伪科学的分界线，处理实验数据一定要有科学态度，对培养学生认真严谨的学术作风具有重要意义。
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