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Abstract：The construction and practice of teaching team is one part of the university reform and one of the important measures to carry out the quality engineering and teaching reform. This paper deals with the construction concept， connotation， specific characteristics and target of the teaching team of the biology of water and wastewater treatment and experiment. And in particular it discusses the specific characteristics and target of the teaching team construction of the biology of water and wastewater treatment and experiment in the aspects of the experiment reform of the biology of water and wastewater treatment and improvement of teaching quality.
Key words：teaching team；quality engineering；teaching reform；biology of water and wastewater treatment and experiment
中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）32-0088-03
0 引言
在國家教學質量與教學改革工程建設中，教學團隊建設是其重要的組成部分[1]。水處理生物學及其實驗教學團隊建設是為了適應市政工程、環境工程專業教學發展的需要及社會發展的需要，深化課程體系建設、教學思想體系、教學內容改革，提高教學隊伍整體水平和質量、提高學生創新人才培養能力及工程素質，完善教學條件、完善和更新教學方法和教學手段、規范教學管理的一項綜合性整體建設。水處理生物學及其實驗教學團隊是2011年安徽建筑大學評選出的教學團隊，2015年成長為省級教學團隊。教學團隊由具有不同年齡和職稱層次的教師隊伍組成，擁有教授2人，副教授2人，講師3人，其中碩士生導師2人。在教學方面，教學團隊已打造了一批具有豐富教學經驗和較高職業素養的教師隊伍。教學團隊成員都具有受專業教育的背景，大多數團隊成員是從全國著名高校的農林科、理工科等各專業科室中選的，都精通生物學和水污染理論與控制，并且對于專業教學都各有特長。他們中間以博士、碩士為主，擁有系統的業務知識，組成了特色鮮明的教學團隊。
1 水處理生物學及其實驗教學團隊的建設理念
1.1 教學團隊建設形式
水處理生物學及其實驗教學團隊的建設首先要解決構建一支什么形式的團隊。按師資力量、相關的課程規模及近期建設目標等因素，可以把團隊分為狹義的教學團隊和廣義的教學團隊[2]。其中狹義教學團隊又可分為針對單一課程教學而組建的教學團隊和基于專業課及相關專業課組建的課程群教學團隊。單一課程教學團隊主要圍繞某一課程開展教學課程，課程群教學團隊所從事的教學活動側重課程內容之間的關聯性以及課程間的配合。廣義的教學團隊則是圍繞若干較為核心的單一課程教學團隊的建設，組建由單一課程教學團隊和課程群教學團隊構建起來的較完整的專業課程體系而形成的大團隊。廣義的教學團隊小則至少是本科教學中某個年級的課程教學團隊，大到可以是包括相關專業研究生教學的課程體系團隊。
鑒于市政工程、給排水工程專業教學的特殊性，水處理生物學及其實驗教學團隊屬于狹義的教學團隊，但因“水處理生物學”及其實驗是相關專業的專業基礎骨干課程，應該按照“從大處著眼，從小處切入”的原則進行課程建設。“從大處著眼”就是根據課程所涉專業的教育目標，結合課程的特點及其內在聯系，把生物化學、環境生物學、環境生物技術、環境毒理學、水處理生物學及其實驗等多門存在邏輯性和內在一致性的課程，整合成系列課程進行一攬子建設，組建課程群教學團隊；“從小處切入”就是要將單一課程教學團隊建設好，為課程群教學團隊的可持續發展發揮作用。
1.2 教學團隊建設方式思考
建設教學團隊的過程需要不斷積累和探索[3]。水處理生物學與實驗教學團隊的建設首先應當審定相關專業的總體培養目標；其次需要監督目標的落實，以確保其各層級之間相互配合與協作；最后以此為依托重點開展水處理生物學及其實驗教學團隊教師梯隊的構建和培養。
從小的細節入手，每一個單一課程教學團隊的建設都要落到實處[4]。在實際的建設過程中，單一課程教學團隊建設要在充實內涵的基礎上注重外延銜接。內涵建設指針對某一門課程的教學目標及教學要求進行教學規劃，充分發揮教師豐富扎實的專業知識、強烈的創新意識和創新精神。外延銜接指在明確該課程與其他課程群之間關系基礎上，與其它課程的教學積極主動去聯系，融洽共存，進而實現團隊層面上的局部與整體的統一。
2 水處理生物學及其實驗教學團隊的建設內涵
2.1 加強課程建設和教學改革，拓展教學團隊成長平臺
課程建設要著眼于全局，根據專業教育目標和整套課程體系規劃去設計主體教學方案，貫穿基礎課、專業基礎課和專業課，使課程與課程之間進一步整合，在專業理論中融入更多應用型案例，確保單科教學與整個課程體系相協調[5]。比如在制定《水處理生物學》課程教學內容時，應該考慮該課程與前導課程《生物化學》及后續課程《水質工程學》的聯系，加強應用實例的教學內容。
理論教學方法科學，教學手段先進，采用現代教學模式提高教學效果。理論教學 “以多媒體為主、板書為輔、師生現場操作”的思路進行課堂講學，運用先進的多媒體教學手段來改進傳統教學模式。重視實驗教學方式和內容的改革，注重趣味性、工程性和創新性。市政工程、給排水工程專業的大學生尤其需要重視實驗教學。實驗教學實施原則是重在參與、重在過程、重在實驗報告、重在知道，學到東西比實驗結果重要得多。教學中除注重實驗引導外，還要注重學生自主開發實驗作品的能力，激發學生的實驗興趣和創作熱情，提高實驗教學水平和教學效果。
教學團隊成員要積極申報和建設各級精品課程、MOOC課程。通過課程建設，完善課程的網上學習資源和網上答疑渠道，不斷提升課程建設水平，力爭獲得標志性教學成果。水處理生物學及其實驗教學團隊近3年來取得相關教學工作積累和經驗：主持完成省、校級教學質量工程項目5項，目前在研省、校級教學質量工程項目3項，發表相關教學研究論文10余篇。
2.2 加強師資隊伍培養，提升團隊教師素質
加強教師隊伍建設，尤其對青年教師的培養。本著“質量立校，科研強校”的思想，按照“內培外引，優化結構，打造專兼結合雙師教學團隊”的人才隊伍建設思路，通過在職學歷教育、訪學交流、新技術培訓、職業資格培訓、企業實踐鍛煉和堅持開展“傳、幫、帶”活動、教學競賽活動、師德師風教育等方式，大力加強師資培養，教師隊伍的學歷結構、職稱結構得到充分優化，專業素質、教學水平、實踐能力得到不斷提高，建成一支師德好、素質高、業務精的師資隊伍，為課程教學融入新鮮血液。
2.3 重視科研工作，提高人才培養質量
教學團隊建設的重要方面是要重視科研工作，教師學術水平得以提高、教學水平得以進步的基礎是需要教學與科研間的互動。將科研項目與教學相結合，為有能力的學生提供科研項目有關的學習資料，積極讓學生參與科研項目的研究和系統的研發，培養學生的文獻查閱能力、論文報告能力及論文寫作能力。教學團隊成員有幾個科研方向，諸如水處理微生物學、水處理生物生態學、水處理藻類學等，鼓勵教師結合書本知識把科研新知識及時傳授出來，讓學生領略科技發展的魅力，鼓勵學生發奮學習。良好的教學科研互動，尤其是青年教師在受到學生的欽佩和愛戴氣氛中增強了自信心和工作動力。水處理生物學及其實驗教學團隊近幾年來一直從事水處理生物學研究工作，具有相關研究工作積累和經驗：主持完成安徽省十五科技攻關項目“微缺氧懸浮污泥層單級脫氮污水處理設備”、安徽省教育廳自然科學基金項目“新農村建設實用污水處理技術研究”的科研工作，均取得了較為系統的研究成果；目前教學團隊成員主持在研2項國家自然科學基金青年基金“活性污泥法除磷過程中胞內儲存物質的紅外光譜解析與應用”、“sphingomonas sp. SJ-1對三苯甲烷類染料降解脫色的機制研究”；1項國家科技支撐計劃子課題“鋁合金聚氨酯外墻保溫裝飾一體化系統防潮、防霉、防水機理”；1 項安徽高校省級自然科學研究重點項目“污水處理廠尾水中有機氯的活性炭吸附及其機理”。2008-2015年教學團隊成員多人參加了國家水體污染控制與治理科技重大專項“巢湖流域城鎮污水處理功能提升及污泥處理技術與示范”等的科研工作，主要承擔與水處理生物學有關部分的工作。教學團隊成員近3年發表相關領域的科學論文30余篇，SCI、EI檢索10篇。
3 水處理生物學及其實驗教學團隊建設的特殊性――實驗教學改革
3.1 實驗教學改革內容
實驗教學建設是水處理生物學及其實驗教學團隊建設的一個重要方面。根據人才培養的目標，從學生素質培養和鍛煉的角度出發，應該從實驗教學內容、方法以及功能等各方面對相關體系進行全面的深化改革。水處理生物學及其實驗教學團隊不僅能夠充分發揮集體協作的優越性，而且在實驗教學中更加注重實驗的綜合性和實踐性的改革，以達到探索綜合型、設計型實驗教學的新方法新內容的目標[6-8]。
綜合型實驗教學，實際上就是以學生獨立操作為主、教師輔導為輔、實驗過程包含數個實驗關鍵點的實驗教學模式。綜合水處理生物學實驗內容、方法、手段，培養全面思考以及解決水處理生物學問題的思維方式，運用綜合分析問題、解決問題的方法和手段，掌握水處理生物學綜合知識，以達到培養綜合運用水處理生物學知識的能力和素質的目的。設計型實驗教學，即學生根據實驗指導教師提供的可選擇題目自由選擇感興趣的課題、運用所學的理論知識和實驗技能獨立設計研究方案、確定研究路線并完成整個實驗過程以達到實驗目標的實驗教學模式。
綜合型和設計型的實驗教學不僅反映了教學形式的多變性，而且體現了實驗教學的內在本質。在篩選及判定綜合型和設計型實驗過程中，教師應認識和理解水處理生物學實驗教學的內在規律；在進行綜合型和設計型實驗過程中，學生不僅增強多方位考慮問題的大局意識，而且通過水處理生物學研究方案設計以及水處理生物學實驗過程中的設備和儀器調試和操作，學生的創新意識、主觀能動性均得到提高。
3.2 實驗教學改革實踐
設置綜合型實驗。對于市政工程、給排水工程專業的學生來說，選用細菌總數、總大腸菌群2個指標作為綜合性實驗的內容是比較合適的。因為細菌總數、總大腸菌群是自來水廠2個重要的出水衛生學指標，熟練掌握這2個實驗對今后從事水務工作的同學來講是必不可少的。該實驗將若干個微生物基礎實驗串聯在一起，幾乎運用到了微生物實驗所有的基礎操作技能，同學們之間也需要相互配合才能完成，這既增長了學生的實驗操作技能，也培養了同學之間團隊協作精神。
設置設計型實驗。對于市政工程、給排水工程專業的學生來講，由于很多學生畢業后都將從事水污染控制與理論工作，所以有關污水生物處理機理研究是其未來工作的重點。為此，我們設計了不同的實驗以提高學生的技術水平：在綜合型實驗基礎上，諸如“設計一個從污水處理構筑物中分離降解某種污染物的細菌純種的實驗方案”題目，要求學生學會從特定實驗材料中分離降解某種污染物的細菌。為了培養學生解決問題的能力，實驗中我們將學生分成幾個小組，讓學生自己查找資料、設計方案、準備藥品和儀器，并完成實驗。在這期間，教師只負責實驗的指導和檢查。通過此類實驗，提高了學生查閱文獻、應用文獻的能力，最終達到駕馭文獻的目的，由此增強了學生的成就感，大大提高了學生進行水處理生物學實驗的興趣。
4 水處理生物學及其實驗教學團隊建設的根本目標――提高人才培養質量
倡導團隊中的成員與學生溝通，成為他們的知心朋友。深入同學中間，去了解同學生活、理解同學的喜怒哀樂，為同學們排解學習疑難，增進師生間的友誼，引導學生健康愉快學習生活。
倡導團隊成員博學多才。大學教育不能夠僅是講授書本知識，需要把與書本知識相關的知識融入到教學過程中。人人知道“大腸桿菌”，在講授大腸桿菌相關內容時，適時穿插一些水處理之外的內容，如大多數大腸桿菌是條件致病菌，主要附生在人或動物的腸道里，一般不致病，消除學生對其的畏懼心理；生物知識對水處理很重要，其實與我們的生活也息息相關，酸奶、奶酪、酒、食品添加劑（味精、醬油等）、豆腐乳、臭豆腐等均與微生物有關。借助好學生的好奇心，這樣既活躍課堂教學氣氛，又能夠增強課堂教學效果，豐富學生的知識面。
水處理生物學及其實驗教學團隊的建設是長期的，每一位成員都以團隊建設為己任，都在為團隊爭光；每一位成員都在用人格的正能量督促自己、影響學生，教與學相長，達到提高人才培養質量的根本目標。
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論文關鍵詞:生態工程;污水生態處理
論文要:本文闡述了生態工程的定義及原理,重點介紹了污水處理技術的要點和意義。
1生態工程介紹
1.1生態工程
生態工程以復雜的社會——經濟——自然復合生態系統為對象,遵循應用生態系統中物種共生、物質再生循環及結構與功能協調等原則,以整體調控為手段,以人與自然的協調關系為基礎,以高效和諧為方向,為人類社會及自然環境雙受益和資源環境可持續發展設計的具有物質多層分級利用、良性循環的生產工藝體系。以期同步取得生態環境效益、經濟效益和社會效益[1]。
1.2生態工程原理
生態工程涉及生態學、生物學、工程學、環境科學、經濟和社會等領域,原理眾多。我國學者(馬世駿1986、顏京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系統生態學理論的基礎上,對生態工程的原理作了精辟論述和提煉。把生態工程原理總結為整體、協調、自生、再生循環等基本原理。孫鐵珩,周啟星等[2]提出污水生態工程是指運用生態學原理,采用工程學手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物復合系統的物理、化學等特征對污水中的水、肥資源加以回收利用,對污水中可降解污染物進行凈化的工藝技術,是污水治理與水資源利用相結合的方法。
2主要生態工程污水處理技術
2.1污水土地處理系統
污水土地處理系統是一種污水處理的生態工程技術,其原理是通過農田、林地、葦地等土壤--植物系統的生物、化學、物理等固定與降解,對污水中的污染物實現凈化并對污水及氮、磷等資源加以利用[3]。根據處理目標、處理對象的不同,將污水土地處理系統分為慢速滲濾(SR)、快速滲濾(RI)、地表漫流(OF)、濕地處理(WL)和地下滲濾(UG)五種主要工藝類型[4]。
土地處理系統造價低,處理效果佳,其工程造價及運行費用僅為傳統工藝的10%~50%。其中污水濕地生態處理系統又稱人工濕地,目前研究最為深入、應用最廣泛。通過人工濕地生態工程進行水污染控制不僅可以使污水中的水得以再生利用,還能使污水中的有機物、N、P、K等營養物得到利用。整個系統呈自然式良性循環,構成了具有自適應、自凈化能力的水陸生態系統。該系統管理簡單,穩定后幾乎不需要人的參與,物耗、能耗低,效率高。生態系統中的植物群體不需要另行施肥與灌溉,還兼有美化環境的功能,這種生態凈化方法實現了水環境可持續發展[5]。
以人工濕地處理系統為例,土地生態處理系統對污水的凈化機理如下:系統中的填料(介質)具有巨大的比表面積,易形成生物膜,污水流經顆粒表面時,其中的污染物質通過沉淀、過濾、吸附作用被截留[6]。
2.2污水生態塘處理系統
生態塘系統是以太陽能為初始能源,通過在塘中種植水生作物,進行水產和水禽養殖,建立人工生態系統,,通過天然的生化自凈作用,在自然條件下完成污水的生物處理[7]。有機物質在生態塘處理系統中得到降解,釋放出的營養物進入了復雜的食物鏈中,產生的水生作物、水產都可以被收獲。生態塘處理系統能夠有效地處理生活污水及一些有機工業廢水,對有機物和病原體有很好的去除效果,具有投資少、運行費用低、運行管理簡單的優點。但該系統占地面積大、易出現短流、溫度較高時易散發臭氣和孳生蚊蟲、對氮磷的去除效果不穩定。近年來,我國生態塘污水處理工藝研究側重在兩個方面[8]:篩選、培育高效水生凈化植物;組合曝氣、水生植物、水產養殖多個生物處理單元的綜合功能,營建生化一體化水生動植物復合生態體系,是污水處理與資源利用的完美結合,構建了一個完整的生態系統和良好的內部良性循環系統。
2.3蚯蚓微生物濾池系統
蚯蚓生態濾池是濾床中建立的人工生態系統,由濾床填料、蚯蚓及布水系統等組成。系統利用蚯蚓和微生物的協同作用對污水中含有的各種形態污染物質進行處理和轉化。蚯蚓可對污水和污泥進行吸收和分解,清掃濾床,防止堵塞[9]。蚯蚓糞便可以濾除污染物,提高處理效率。蚯蚓的存在可作為家禽飼料。污水中的生物膜污泥微生物通過食物鏈最終被有效地轉化為蚯蚓的增長及其排泄物,而蚯蚓的機體及其排泄物又可成為他微生物的分解利用對象,從而進行新一輪的生態循環。
3生態污水新型處理技術
如利用土壤毛細管浸潤擴散原理,研制成功的地下毛細滲濾系統(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛細滲濾系統(UCSS)的中心部分是地下毛細滲濾槽,它通過土壤過濾和微生物降解來去除污水中的污染物。在一定程度上解決了常規土地凈化污水處理系統占地面積和運行費用問題,還可回收污水和營養物質(包括氮、磷和鉀)用于植物生長。
活機器(livingmachine)系統是加拿大出生的海洋生物學家約翰·托德(JohnTodd)發明的,是利用太陽能以及利用由多種多樣直接或間接從太陽獲得能量的生物組成生態系統,將水產養殖與人工濕地結合起來并封閉在溫室里,以創造一個高效的污水處理過程[12],包含了沉淀、過濾、凈化、吸收、揮發、硝化和反硝化、厭氧和好氧分解過程,在獲得高標準水質的同時避免了自然處理系統占地大、滯留期長、寒冷氣候處理效果欠佳等弊端。
關鍵詞：污水處理；反硝化脫氮除磷；微生物學；反硝化除磷菌
Abstract: at present, high efficiency and low energy consumption of nitrogen and phosphorus removal water pollutants at home and abroad is extensive attention of the environmental problems, sewage denitrifying phosphorus denitrification and technology that is the current research hot spot. This thesis denitrifying phosphorus removal technology denitrification core-denitrifying dephosphatation bacterium microbiology properties have been studied, in order to deeply understand the denitrifying dephosphatation phenomenon, also from this can make full use of its advantages to improve and optimize biological denitrification and phosphorus efficiency and process.
Keywords: sewage treatment; Denitrification denitrification and p; Microbiology; Denitrifying phosphorus removal bacteria
中圖分類號：U664.9+2文獻標識碼：A 文章編號：
到目前為止，國內外學者普遍關注反硝化除磷工藝的試驗及影響因素，但對反硝化除磷脫氮微生物及其種屬的研究較少，尚處于起步階段，而針對反硝化除磷菌種在生理生態方面的特性研究則更少。本論文針對反硝化脫氮除磷技術的核心——反硝化除磷菌開展微生物學研究，更進一步理解反硝化除磷現象，提高生物脫氮除磷效率。
1 反硝化脫氮除磷的微生物機理[1]
在反硝化除磷理論提出以前，設計除磷工藝時大多都要盡量避免硝酸鹽進入到厭氧反應器或者厭氧階段中。因為若存在硝酸鹽，反硝化菌會在厭氧條件下優先利用污水中的有機物，使反硝化菌和除磷菌產生對碳源的競爭，影響磷的厭氧釋放，進一步影響到后續的好氧吸磷。許多學者的研究成果表明，在厭氧段缺少外碳源情況下，若存在NO2--N或者NO3--N，也同樣會有吸磷現象的發生。微生物利用內碳源，如PHA等，作為碳源和能量來進行過量吸磷，并將其以聚磷的形式貯存于微生物體內，這一過程與好氧吸磷所不同的是采用的電子受體為NO2--N或NO3--N，而不是氧。
2 反硝化脫氮除磷的微生物研究進展
2.1 Acinetobacter[2]
最先從聚磷污泥中分離出除磷菌種的是Fuhs 和chen，經鑒定確認分離出來的菌種具有較高的除磷能力，屬于γ-Proteobacteria中的Acinetobacter。另外，許多研究人員采用各種各樣不同的培養基從試驗模型和水廠中成功分離并培養了菌種，在這些菌種中大多數經鑒定后表明它們都屬于Acinetobacter spp.。因此，Acinetobacter菌種曾一度被認為是強化生物除磷系統中主要的除磷菌。在此后的很長一段時間內，在生物強化除磷系統中關于微生物學方面的研究中這一研究結論基本上占主宰地位。
Buchan利用純培養分離技術研究分析了幾個除磷效果良好的試驗裝置及污水廠的曝氣活性污泥，試驗結果表明Acinetobacter是優勢菌。然后，Lotter和Bayly等學者也都在除磷活性污泥中檢測到了大量屬于Acinetobacter的菌種。
但是，也有學者，如Cloete等，研究結果表明Acinetobacter只占到微生物總量的1～10%，屬于數量較少的菌屬。而Pseudomonas和Aerodomonas卻是生物除磷系統中的優勢菌屬。Hiraishi等將生物除磷工藝與非除磷工藝中的活性污泥微生物組成進行了比較，發現在這2中工藝中Acinetobacter 都不是優勢菌屬，在A/O工藝生物除磷的活性污泥中，Acinetobacter僅僅只占到系統內全部微生物的1%。朱懷蘭等也通過對除磷系統中微生物的分離發現Pseudomonas 是生物除磷系統中的優勢菌種。
大量的研究關注于已分離出來的Acinetobacter菌種的分類。有許多研究表明大多數菌種屬于Acinetobacter junii，Acinetobacter lwoffii，也有許多以前從未被描述過的Acinetobacter spp.菌種得到確認。然而，還是有大量的是不能被鑒定出的。
由此可知，污水生物除磷活性污泥中優勢菌屬并不是Acinetobacter，其它種屬微生物在除磷方面所表現出來的能力也是不容忽視的。進一步的研究還表明Aerodomonas能過量攝取外界環境中的磷酸鹽并形成胞內聚磷酸鹽物質，而Pseudomonas則與傳統PAOs的特性相同，在厭氧條件下進行釋磷，在好氧條件下則過量吸磷，同時累積聚磷酸鹽。
2.2 其它微生物屬種[3]
有學者從污水處理廠中分離得到很少的菌株，經鑒定并不屬于Acinetobacter spp.。2002年，羅寧等分離了A2N/ASBR雙污泥反應器的活性污泥中的微生物，發現起到反硝化脫氮除磷作用的主要存在于莫拉氏菌屬、假單胞菌屬、腸桿菌科細菌和氣單胞菌屬，它們占到了細菌總數的66.6%。其中，假單胞菌屬的含量最高，占全部菌株的22.9%；莫拉氏菌屬和腸桿菌科含量次之，各占到15.6%；氣單胞菌屬和不動桿菌屬含量排第三，各占到12.5%；但是，不動桿菌主要是在好氧條件下起除磷的作用，而沒有反硝化脫氮的功能。除此以外，活性污泥系統中還存在著共占約全部菌株20.8%的腸球菌屬、鏈球菌屬、葡萄球菌、微球菌屬等等。
3 結論
目前國內外對于反硝化除磷的研究大多停留在物理方面，也即從宏觀環境理論的角度來對反硝化脫氮除磷的機理和影響因素進行探討。卻并沒有對其有效菌群——反硝化除磷菌進行深入地研究。因此，從微生物學的角度開展對反硝化除磷菌的篩選和應用方面的研究，探討其脫氮除磷機理及其最佳生長條件，反硝化除磷現象才能真正的被理解，也由此才能充分利用其優越性來提高和優化生物脫氮除磷效率和工藝。
參考文獻
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環境工程微生物學是環境工程專業學生必修的專業基礎課程,是一門實踐性很強的應用學科。實驗課是環境工程微生物教學的重要組成部分,它是培養和訓練學生的實驗操作能力、獨立分析問題、解決問題能力的重要環節。環境微生物的一些基本技術如無菌操作、培養基制備、消毒與滅菌、微生物的培養分離計數等在環境污染處理的應用領域中應用十分廣泛。隨著生物工程技術的發展,現代生物技術如基因重組、pcr技術也在環境工程得到應用。近年來我國高等教育規模急劇擴張,教學實踐資源日趨緊張。如何改革環境工程微生物學實驗的內容及授課方式,一直是大學環境類課程建設的重要內容。近年來,我們對環境工程微生物的實驗教學進行了改革探索,目的是進一步提高環境工程微生物學實驗教學效率,培養具備理論知識扎實、動手能力強的大學畢業生。
1 改革實驗課程的設置
我們將過去獨立、互不相關的微生物實驗改為一連續的探索性的大實驗,開設了一門“環境工程微生物綜合訓練”的獨立課程。課程放置在學期結束時的實踐周中進行,集中對學生進行微生物的培養、分離、鑒定和污水處理應用的基本操作的訓練過程,這樣強化了對學生基本技能和動手能力的培養。綜合訓練的主要內容包括:首先在制備各類培養的基礎上,采取不同的環境樣品中進行接種、培養,通過菌落和個體形態觀察,純化細菌、放線菌或霉菌和酵母菌,然后學生以自己分離、純化的菌種為材料繼續進行以后的實驗,在對細菌形態觀察、革蘭氏染色和菌體大小測定基礎上,最后做細菌的生理生化試驗,對細菌做出初步鑒定,并將分離出來的細菌用于生活污水的處理上。環境工程微生物綜合訓練的主要實驗內容和所涉及的知識點見表1。改革后的綜合訓練使原來孤立、不連續的實驗形成一個連續的整體。在微生物的菌種的培養和分離,純種的計數和鑒定等方面強化了學生的實驗技能。各種基本操作技能在微生物綜合訓練中多次操作,反復應用,能大大提高學生的微生物技能的綜合應用能力。
驗證操作性實驗相對較多,設計性、綜合性實驗相對較少是目前實驗課程教學中的突出問題,這對培養實用型人才極為不利,也不利于調動學生的學習興趣和積極性。我們將一些應用性、綜合性和學生感興趣的實驗課題,作為選作實驗,供感興趣的學生通過查閱相關資料,綜合運用不同實驗技術,設計實驗方案,通過教師指導和小組討論確定方案并加以實施。實驗后綜合分析實驗結果,撰寫科創論文。比如,“微生物誘導腐蝕”的選作實驗,主要是研究研究厭氧微生物對金屬腐蝕過程,使同學們擴大對微生物環境作用的了解,增強學生的學習興趣和實踐動手能力。這樣,既能提高學生對實驗的興趣,又能促使他們將所學的理論知識應用起來,從而加深對環境工程微生物課堂教學內容的理解。(如表1）
2 重視視頻實驗教學的應用
微生物個體微小,學生對它的感性認識不多,這使得許多有關微生物的概念變得抽象、難以理解。在實驗教學中,有目的的引入了視頻實驗等多媒體教學的方法,可以增加實驗教學的直觀性和趣味性,并在一定程度上彌補實驗教學經費緊張等問題。我們不僅制作了環境工程微生物的多媒體課件,而且采用視頻教學短片,向學生展示基本的實驗操作,以及相關實驗技術的發展及其在生產或科研中的應用。這些改革以視頻的形式向學生展示實驗的基本過程,具有較強的直觀性,通過屏幕清晰形象準確地展現每一個步驟,使學生掌握實驗操作技能的關鍵所在加深了學生對使微生物的實驗規程和操作技巧理解,如無菌操作技術、微生物的分離和培養技術、消毒滅菌技術、斜面、液體、平板接種培養方法等。采用多媒體進行實驗教學,具有形象、生動、信息量大的優點,結合教師在實驗過程中的講授和示范,有利于學生在腦海里建立每一種實驗操作的標準和規范。因此應該加強多媒體在環境微生物學實驗教學中的應用。
3 強調實驗前的準備工作
傳統的實驗課程教學方法是由實驗教師幫助學生完成很大一部分準備工作,學生只是按教師的講解和實驗手冊的步驟進行操作。我們在微生物綜合訓練中,改變實驗課中講解過多的現象,只是重點講述實驗成功的關鍵并事先提出思考題,讓學生們帶著問題去進行實驗,讓學生通過實驗歸納出結論,從而理解和驗證微生物學的基本原理。教師在實驗中起指導作用,著重培養學生的動手能力。由于綜合實驗涉及的內容很多,所以我們要求學生先復習以前學過的知識并寫出實驗計劃(包括實驗目的、原理、儀器、材料、步驟),然后在課堂上對實驗計劃進行討論,討論后學生再進行修改,最后由教師審定。審定合格后,學生方可開始進行實驗,這是可以提高學生的實驗培訓的主動性。實驗從實驗材料的準備到每一步實驗都由學生自己動手,教師只起檢查和輔導示范作用。讓學生明白每個實驗步驟操作的好壞對后續實驗的進行有直接的影響,培養學生整體的實驗觀念和細心的操作習慣。由于是學生自己進行實驗的準備工作,可以加深對實驗的目的、原理、方法、步驟的了解,實驗效果很好。
4 改革實驗課程的考核形式
綜合訓練的考核是既是課程設置的要求,也是對學生實驗技能學習的一種督促和檢查。在微生物綜合
轉貼于
訓練中,我們將學生4～5人分為一小組,同一組的每位學生既有分工又有合作,每位學生都獨立進行無菌操作、接種培養等工作。在材料的準備和實驗完成的整個過程中,任何一個步驟的失誤都將直接影響最終結果,因此我們要求每位學生規范操作,仔細觀察,及時記錄,培養嚴謹的科學態度和獨立操作能力,老師對每位學生的操作和實驗結果都做出客觀的評價。將綜合訓練考核分為預習、操作、實驗報告三部分記分。在實驗過程中,進行現場指導,當場考核,不僅要看實驗報告,更要依據預習、現場實驗操作和實驗結果綜合考核。在操作考核中既有單獨的個人操作考核,也有分組的操作考核。實驗報告要實事求是,嚴格杜絕相互抄襲現象。要求學生在實驗報告中對實驗過程和結果進行詳細記錄和分析,養成一個善于分析問題和總結問題的好習慣。實驗報告中的分析與討論是很重要的內容,我們鼓勵學生在分析討論中自由地寫出自己對實驗的理解,比如哪些操作步驟沒有做好,或者在實驗過程中容易出現什么問題,如何避免等,還可以提出對實驗設計修改的建議。通過對實驗問題和結果的分析、討論,可加強學生對理論知識的理解,大大提高學生分析問題和解決問題的能力。
通過這些改革措施,使學生能夠認識到實驗課的重要性,同時也提高了實驗課的地位和學生的積極性,教學質量有較大的提高,為環境工程專業后續課程教學的展開和將來畢業論文的順利完成打下基礎。
5 培養工程實踐觀念
我校是具有電力特色的地方性高等學校,環境工程專業是從電廠化學專業基礎上衍生和發展起來的。我校環境工程專業的課程設置強調重工程、重實踐的專業特色。環境工程微生物學需培養學生分析和解決環境工程問題的思維模式,要使學生了解微生物在環境污染物治理中的作用原理,而不是僅僅停留在微生物學本身基本的實驗操作上。我們在微生物綜合訓練課程設計別注意結合工程應用問題,充分圍繞教學隊伍的科研課題及實習單位的生產展開,注重培養學生的工程實踐能力。我們根據本專業教師承擔的科研項目,通過課題的形式,組織一些對環境工程微生物感興趣的學生,參加到教師的科研項目中。一些老師在設計新的污水處理工藝時,經常會有很多項目指標需要測試,只要合適,我們也將樣品拿來讓學生在實驗教學中做。這樣就培養了學生從工程角度思考和解決實際問題的能力。
《環境生物學》是環境工程和環境科學專業重要的專業基礎課，環境生物學的基本理論為《水質工程學》、《固體廢棄物處理與處置》等專業課程打下良好的基礎。實驗是學生理解和掌握環境生物技術的有效途徑，與理論教學相輔相成[1]。為了提高環境生物學課程的整體教學質量，借鑒了其他院校的教改經驗，調整了現有理論和實驗教學內容，并增設一周的《環境生物學實驗設計》，在該校環境工程專業部分學生和環境科學專業中進行了連續三年的實踐探索。
1 《環境生物學》課程現狀分析
（1）課程現狀：我校《環境生物學》總學時為48學時，其中理論32學時，實驗16學時。由于課時限制，理論教學內容集中在微生物結構、營養、代謝等基礎內容，而微生物生態與環境生態工程中微生物的作用等內容不能詳細講授，因此要使學生深刻理解本課程并熟練地用于實踐，難度較大。
2 教改思路與目標
針對我校《環境生物學》課程中存在的問題，在現有理論和實驗教學基礎上，調整理論教學內容，拓寬學生視野，在理論和實驗教學環節結束后增設一周的實驗設計環節，以加深學生對理論知識的理解，并提高學生綜合素質與科研創新精神及能力。
3 調整教學內容
在理論教學內容上，針對我校工科背景的特點，改變了以往的一本教材為主的固定教學內容，選取面向21世紀教材《環境工程微生物學》[2]為主講教材，補充了水處理生物學[3]、環境生物學[4]等相關微生物學知識。限于學時限制，在講授內容的組織上，既考慮到教學大綱必須完成的教學內容，講授多數學生能夠接受的基礎知識，還深入講解較有深度的內容，以滿足報考研究生同學的求知欲。以此為契機，購買了一批如《微生物學》（第5版中文版，普雷斯科特著，沈萍等譯）等一大批優秀的微生物學圖書及電子資料，為拓寬同學們的微生物學基礎理論知識打下良好的基礎。
針對實驗教學中存在的問題，環境生物學實驗課程內容也做了相應調整使其內容更貼合我校同學的工科背景。實驗課程安排在三年級的第一學期與理論課程同步完成，在完成驗證性實驗教學內容后，提供足夠的學時讓學生們自行思考，完成一次綜合性實驗，加深對理論課學習內容的理解和掌握。
4 增設《環境生物學》實驗設計
實驗設計是實驗研究的重要環節，可架設起理論教學和實驗教學之間的橋梁，使學生能更系統、深刻的理解課程內容。為此，理論和實驗課程都完成以后，我們又專門抽出一周時間，讓學生自主查閱資料、自行設計、動手完成一個設計性實驗，并撰寫提交實驗設計說明書。學生們通過親歷實驗，調動了參與實驗的積極性，拓寬了知識面，提高了動手操作能力，觀察分析問題和解決問題的能力，提高了實驗課的教學質量。在撰寫實驗設計說明書的過程中，學生能運用課程的基本概念和原理，規范使用專業術語，為以后畢業論文的寫作打下良好基礎。
4.1 實驗設計及預答辯
為了有充足的準備時間，上理論課的后期，即給學生發放《環境生物學實驗設計指導書》，并提前分組，每組3～4人，遵照各組的興趣，每組查閱選擇合適的實驗設計題目，并圍繞自己的實驗設計題目，獨立動手完成預答辯課件。實驗設計周的第一天為預答辯時間，每組圍繞自己的實驗設計題目講述5～10 min，主要內容為實驗設計的原理、內容、步驟及實驗進行的可行性等，指導教師和學生同為評委，指出實驗設計中存在的問題及解決方法，并為講座同學打分，最后指導教師再總結。靈活的講授形式，加深了學生對所學內容的印象，調動學生的積極主動性，讓學生參與教學，發揮學生主體作用和教師的主導作用[5]。
4.2 實驗實施
實驗實施過程中，打破以往實驗教師為學生準備好各種實驗用品的格局。各組根據自己的實驗設計內容需要，領取藥品，儀器設備，并獨立完成標準液配置，玻璃器皿清洗、滅菌、無菌操作、計數、結果記錄等一系列實驗過程。指導教師在此期間只是指正學生實驗操作存在的問題，不參與任何實驗準備及操作活動。實驗結束后，各組進行實驗設計的答辯，針對實驗設計及操作中出現的問題進行總結與提高。
4.3 實驗設計總結
實驗設計結束時，每組提交實驗設計說明書一份，實驗設計說明書封面及格式由指導老師統一指定，并要求用黑或藍黑墨水工整書寫。
4.4 考核方式與評價方法
《環境生物學》和《環境生物學實驗設計》分別獨立進行考核。環境生物學總成績為100分，考試成績包括期末成績（占總成績的80%），實驗課成績（占總成績的10%）和平時成績（占總成績的10%，包括出勤情況，學習態度，課堂紀律等），期末考試采取閉卷考試形式。
《環境生物學實驗設計》成績評定一般按五級分制評定。總成績分三部分，設計成果占60%，實驗動手操作占20%，平時檢查及答辯占20%。
5 課程改革效果
本次實驗設計在我校2009級環境工程專業，2010級、2011級環境科學專業連續實施了三年，經過上述實驗教改措施的實施，有了顯著成效。主要總結為以下三個方面：
（1）深入理解理論知識：學生們普遍反映，實驗設計環節的設立，使他們對理論知識的理解深度有了很大的提升，很多平時沒有注意的知識點，通過查閱資料，自己答辯，傾聽其他組的答辯以及獨立的實驗過程，有了很深入的認識。
近年來，隨著我國工農業的飛速發展，我國的環境污染問題日益嚴重，對環境專業人才的需求也快速增加。目前，我國興辦環境工程專業的高校很多，每年畢業的環境工程本科生規模達萬人，為環境事業輸送了大量的人才,但同時也形成了巨大的就業壓力。另一方面，環境工程專業普遍存在教學理論重于實踐、課堂重于課外的傾向，人才培養的質量難以達到用人單位的要求。用人單位普遍反映環境工程應屆畢業生缺乏較強的實踐能力,有些單位選擇接收有實踐工作經驗(1-2年)的環境工程畢業生，還有些單位則選擇接收其他相關專業的畢業生，比如一些污水處理廠青睞排水工程專業的畢業生，使得環境工程專業的就業形勢日益嚴峻。環境工程專業是以環境科學為依托，運用科學理論、方法和工程技術，研究人類與自然環境的相互作用、關系、規律并進行控制調整的一門新型綜合性應用學科，是由生物學、化學、物理學、生態學、地學、水文學等多種學科交叉所形成的一門學科[1]。湖南工學院在2007年升格為本科院校，在原專科專業環境監測與治理技術不斷完善與發展的基礎上，2010年開始招收第一批環境工程專業本科生。面對環境工程專業的就業形勢與現狀，我們有必要加強學生的實踐能力，從各個方面提高學生的綜合素質，以達到用人單位的要求。因此，可從以下幾個方面對環境工程專業實踐教學進行改革。
1課堂教學聯系實踐
環境工程專業所涉及的知識面非常廣泛，理論性強。對于理論知識的講解通常是通過課堂教學實現的。但是，環境工程又是一門應用性很強的學科，如果對實際情況缺乏了解，不僅會影響學生對知識的應用能力，反過來還會影響學生對理論知識的理解。因此，將課堂教學與實踐相結合顯得尤為重要。
1.1通過多種教學方式加深學生對理論知識和實踐的認知
環境工程專業的許多理論知識與實踐有著密不可分的關系，在課堂教學的時候可以綜合利用多種教學方式尤其是現代化的教學手段增加學生對實踐的認識，進而加強對理論知識的理解。如在講解厭氧活性污泥處理有機廢水時，可利用農產品加工有機廢水生物處理的影像資料加強學生對整個過程的理解，廢水為什么要經過調節池和熱交換器，了解工藝中的核心厭氧活性污泥反應器的構造，以便于理解微生物降解有機物的生理生化反應機理，了解三相分離器的結構和工作原理等一系列問題，讓學生在短時間內對整個反應體系有較明確的認識，使學生不到現場即能了解到工程狀況并分析實際工程中可能出現的問題，并讓學生思考可以怎樣改進工藝提高處理效率。又如在講授AutoCAD時，可與環境工程的實例進行結合，如繪制曝氣池的平面圖、曝氣管路布置圖、曝氣頭和攪拌機等設備圖，這樣不僅讓學生學會AutoCAD的基本繪制，又可加深學生對專業知識的理解，并直接為課程設計打下堅實的基礎，提高專業技能。
1.2課堂講學與課程設計掛鉤
課程設計一般需要綜合專業知識，一些課程設計安排在某一學期，與專業過程分開，但這時很多專業課程的知識已被淡忘，課程設計不能很好地利用和鞏固理論知識。因此，如果將課堂講學與課程設計掛鉤，有機結合，理解將更為深入。因此，我們將水污染控制工程課程設計、大氣污染控制工程課程設計等課程設計與相應專業課安排在同一個學期，將面向工程的課程設計融于專業課程中，這樣就可以及時地利用專業知識。首先由教師根據教學內容及案例為學生提供多個選題，然后學生根據興趣選擇題目。借助已學知識查閱資料、設計和計算，并繪出相應的設計圖紙。這樣可以提高學生的積極性，將學到的理論知識及時地與實際應用結合起來，不僅可以使學生對課堂知識有更深刻的理解，更提高了學生的實踐能力。
2開展綜合性實驗
我校環境工程課程設置中安排了多項專業實驗，如水污染控制工程實驗、大氣污染控制工程實驗、固體廢棄物控制工程實驗、環境監測實驗和環境微生物學實驗，各專業實驗均附屬于相應的理論課程。上述專業實驗多為驗證性實驗，綜合性實驗和設計性實驗很少。比如環境微生物學實驗中，微生物形態和結構觀察、微生物的分離與純化等都是簡單的驗證性實驗，且培養基配制和滅菌消毒等都是由實驗老師完成的。這樣使得學生在預處理環節得不到充分鍛煉，造成與實際脫節，既不利于學生的能力培養，也不利于創新思維的培養。因此，有必要開展綜合性實驗和設計性實驗,提高學生動手能力、分析問題和解決問題的能力。例如，環境微生物實驗中，可以由專業教師給出開發性題目如環境因素對微生物生長的影響等，然后由學生組成實驗小組，查找資料確定實驗方案。在整個過程中，學生的實驗技能可以得到加強，比如培養基的配制、滅菌消毒、微生物接種、顯微鏡觀察等，并且學生解決問題的能力也可以加強，比如實驗過程中出現雜菌可能由哪些因素引起，如何防止等。通過綜合性實驗，學生對實驗的理解較為系統且動手能力大大加強，為以后再深造或是走向工作崗位打下基礎。
3實習教學體系
實習是貫徹理論聯系實際教育方針,培養適應社會要求的專業人才的重要實踐教學環節,實習可提高學生分析問題、解決問題、學以致用和適應社會的能力[2]。我校環境工程在實習時間安排上，為1周認知實習、2周生產實習、4周畢業實習，已基本滿足環境工程實習時間要求。
3.1認知實習
設在專業課之前，使學生對所學專業有一個初步的了解和感性的認識。我校的認知實習安排在大二的第一學期，在大多數的專業課程開設之前。做好認知實習可為以后專業課程的學習做好準備。認知實習時間短，并且大多以參觀為主，經常會出現學生草草參觀，參觀過程中提不出實質問題，參觀后又容易忘記的現象，對以后的專業課教學無太大輔助作用。為了避免這些情況，使認知實習發揮最大的作用，要做好參觀前、參觀中及參觀后的工作。以參觀生活污水處理廠為例，在參觀前，要引導學生做好充分的準備，如工藝流程、工作原理、設備情況、實際運行時可能出現的問題，盡量做到有備而來，目的明確。在參觀過程中，鼓勵學生提問并耐心解答。結合參觀前的準備，學生可對整個污水處理過程有較為深刻的認識和理解。參觀后，要及時督促學生完成實習報告，鞏固所學知識。這樣為以后的專業課程學習打下一定的基礎，達到認知實習的目的。
3.2生產實習
生產實習是本科教學計劃中非常重要的實踐性教學環節，目的是使學生了解和掌握已經學過的專業基本知識，鞏固課程內容，培養學生理論聯系實際能力[3]。目前生產實習中存在許多問題，比如實習單位接納大量學生實習有困難，學生實習影響單位的正常工作，一些實習單位出于安全問題不歡迎學生到單位實習，或者學生在單位里的實際動手機會少。因此，需盡量多聯系長期合作的實習單位，生產實習的實習經費也有待提高。另外，還可以采取學生分組實習，避免短時間內實習人數太多而影響單位的正常工作。讓學生深入生產第一線，與實際相結合，提高實踐能力。#p#分頁標題#e#
3.3畢業實習
畢業實習主要是為了讓學生綜合系統地運用所學知識，并為今后走向工作崗位打下基礎，一般安排在最后一個學期。然而，學生畢業后工作多種多樣，不少學生在最后一個學期已經有工作意向，對于與其工作相關性不大的畢業實習應付了事，達不到預期的效果。另一方面，很少有實習單位能容納幾十甚至上百人同時實習。因此，除教師聯系實習單位外，鼓勵學生自主選擇實習單位。學生選擇與自己工作相符的崗位進行實習，可以極大地提高積極性，另外還可以為今后的工作積累經驗。當然，學生自主實習并不意味著放任自流，在給予學生更多自主的同時要加強管理。比如實習考查可由教師和實習單位共同考核學生，這樣可以較為客觀地反映學生的實習情況。
1 畜禽糞便惡臭處理
養殖業是農業的重要組成部分，養殖業的發展直接豐富了人們的餐桌。然而另一方面，與日俱增的畜禽排泄物的無害化集約化處理又成了一道困擾我們的難題，其中就包括了畜禽排泄物的無臭處理。數據表明，與人的污物排放量對比，畜禽養殖排放的糞便和污水量平均是人的十倍至幾十倍[1]，因此，實現畜禽污物的高效除臭，是新型微生物除臭劑開發的重點方向之一。
籍景淑比較了不同類型的除臭劑對豬糞的除臭效果并研究其對動物生理的影響，針對性的分析了乙酰氧肟酸、枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和啤酒酵母對豬糞中NH3的清除效果及清除機理，發現復合菌劑聯合乙酰氧肟酸作用，對豬糞NH3清除的效果更加顯著[2]。曾晰菀以兔糞、馬糞、菌渣、稻草牛糞堆腐物、腐熟豬糞五種材料為篩選對象，得到3株耐高溫菌，形成復合菌劑添加到豬糞堆肥中，經檢測該菌劑在豬糞腐熟過程中可有效降低NH3的生成[3]。劉鶇將枯草芽孢桿菌、活性炭和茶渣組成的復方除臭劑，發現按照2%的添加量進行豬飼料添加，不僅能夠顯著降低糞便臭味化合物的散逸量，還能顯著提高飼料內纖維物質的表觀消化率。近幾年也不乏針對畜禽養殖過程惡臭處理的除臭劑專利，貴州大學文明等發明了一種可對畜禽B殖場開展有效惡臭處理的復合型微生物除臭劑，包含了嗜酸乳桿菌、短小芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、熒光假單胞菌、沼澤紅假單胞菌、班圖酒香酵母菌、平常假絲酵母菌、擴張青霉、米根霉、綠色木霉、細黃鏈霉菌和灰色鏈霉菌。呂津東發明了由乳酸菌、芽孢桿菌和酵母菌組成的微生物除臭劑，可廣泛用于畜禽糞尿除臭。
2 固體垃圾惡臭處理
現代社會城市化的進程越快，城市產生的固體垃圾越多，面對堆積如山的固體廢棄物，最傳統的垃圾填埋法無疑會產生強烈的惡臭，因此利用微生物除臭劑開展城市固體垃圾堆放和處理過程中的除臭，也是今后微生物除臭劑極具潛力的應用方向之一。
崔玉雪2011年報道，從垃圾填埋場的污泥和垃圾滲濾液中分離得到7株具有較好環境適應性的菌株，經鑒定分別屬于產堿桿菌屬、芽抱桿菌屬、無色菌屬、顯核菌屬及溶藻菌屬，并開發成為復合除臭菌劑，該除臭菌劑的效果與EM菌劑相比，對NH3的消除效果更佳。
湖南省微生物研究所許麗娟等發明了一種有效消除城市生活垃圾填埋場、垃圾中轉站異味的微生物除臭劑，實驗得到除臭微生物混合發酵的穩定工藝，可大幅降低生產成本。宜賓萬華生物姜德油發明的微生物環保劑將沼澤紅假單孢菌、枯草芽孢菌、德氏乳酸桿菌以中草藥提取液作為發酵基質，發酵工藝簡單，使用操作簡便，除臭滅蠅效果顯著，較好的解決了垃圾填埋場、垃圾中轉站及化糞池的蚊蠅和惡臭問題。
3 污水集中處理
城市生活、農業、養殖、工業等都會源源不斷產生廢水、污水，現代污水的處理過程中必備除臭階段，以污水處理設備中最常見的生物濾塔為例，污水凈化的同時或在下游實現脫臭，對減少污水的二次污染意義重大。
田順從污水處理廠污泥中篩選分離到一株具有高效蛋白降解特性的功能菌枯草芽孢桿菌，并經過配比試驗與嗜酸乳桿菌制成復合除臭菌劑，表現出良好的除臭性能。2011年葛潔對除臭生物滴濾塔的工藝進行優化研究，實驗確定了適于生物滴濾塔特性的凈化H2S混合菌種及改性陶粒填料。北京工業大學劉春敬研究生物滴濾塔中優勢微生物固定化微球對H2S的降解作用。張釗彬針對污水處理廠惡臭問題提出利用化學-生物聯合除臭法解決污水處理廠對環境的二次污染問題，采用化學試劑噴霧結合生物滴濾塔處理惡臭氣體，可達到兼顧降低生物處理部分原料成本和化學處理部分運行成本的目的。
4 景區環境維護
旅游業的興旺帶來了我國新的經濟增長點，而景區劇增的游客量卻導致了游客糞便處理問題日漸棘手，處理不善引起的惡臭不僅影響游客心情也嚴重影響景區的環境。目前有不少研究者也從景區生態環境建設方面著手進行景區廁所除臭劑的研究。
唐微微報道了針對景區生態廁所的除臭劑的開發及應用研究，獲得植物乳桿菌、東方伊薩酵母、干酪乳桿菌、公牛鏈霉菌等六株除臭性能較好的菌株。按合適配比開發出除臭菌劑結合10%木屑添加，除臭效果檢測四個指標均比市售的EM菌液略勝；中國科學院成都生物研究所閆志英等發明的復合生物制劑包含乳桿菌、嗜熱鏈球菌和橘皮提取液，可直接用于公廁除臭；上海澄思源生物科技朱恩燦等發明了由光合細菌、酵母菌、乳酸菌復合菌群和香精、乙酸、乳酸組成的混合除臭劑，直接噴灑至廁所即可達到吸收臭氣、抑制臭味物質產生的目的。
另外，除了噴灑微生物菌液直接進行惡臭處理，微生物除臭菌劑的效果優劣還與其添加的填料直接相關，填料對除臭效力的影響主要來自于物理吸附作用以及為除臭微生物提供附著載體。文獻大量報道的填料有沸石粉、硅藻土、膨潤土、泥炭土、生物活性炭、鋸末、煤粒、陶粒等，而最近一些研究發現，聚氨酯泡沫塑料表面多孔，表面積大，并且微生物只在填料的孔中生長，不易造成填料堵塞，因此適合制作成生物反應器的填料，利于促進生物反應器凈化效率提高并降低運行成本。孫紹堂等發明了一種微溶性礦物質材料焙燒形成的惰性填料，其特點是在填料微孔結構和孔隙表面包覆營養膜，使其具有為微生物緩釋補充營養物質的功能，使生物填料的性能具有可控性和自培育性，降低成本，解決傳統生物填料的微生物優勢菌群培育問題及營養供給問題。
對具有有效面積更大、孔隙多、交換能力強等特點的新型填料的發掘還在不斷進展之中，材料的吸附性能、通氣性能、保水性能、能否為微生物的生長提供營養源，都是研究者需要重點考慮的方向。
綜上，新型除臭微生物的發現為新型微生物除臭劑的開發提供了基礎，另一方面，也可以依靠分子生物學的手段對微生物進行定向改造，創造出更符合實際需求的工程菌株。由于分子改造的周期較長、成本較高，越來越多的研究則側重于將微生物的轉化與除臭劑中填充劑的理化作用相結合，形成多種作用機制聯合的復合型微生物除臭劑。未來，隨著微生物處理能力的提高、單位體積填料有效面積的增加、以及合理的操作參數的確定，復合型除臭制劑必將在惡臭問題治理過程發揮更加強大的作用。
【參考文獻】
[1]崔玉雪.（2011）.用于填埋場臭氣控制的微生物除臭劑開發與除臭機理研究. [碩士學位論文]華東師范大學.
關鍵詞：環境工程微生物學；教學案例庫；工程碩士
中圖分類號：G643 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）48-0235-02
工程碩士專業學位自1997年首次設立以來發展迅速[1]，在2011年，教育部提出了“服務國家特殊需求人才培養項目”，著重培養工程碩士專業人才。上海第二工業大學在2011年獲批“服務國家特殊需求人才培養項目”，開展環境工程（電子廢棄物資源化方向）碩士學位專業研究生的培養[2]。學校自2012年首次招收環境工程領域工程碩士，截至目前共招收143名學生，其中已有60名學生畢業。
環境工程微生物學作為一門以微生物技術處理環境問題的課程，以其技術的廣泛性被納入到環境工程領域工程碩士培養中。本文根據3年多來給工程碩士講授環境工程微生物學這門課程的經歷，以上海第二工業大學環境工程領域工程碩士培養為例，談談研究生課程環境工程微生物學教學案例庫建設設計思路及其體會。
一、教學案例庫的概述及類型
教學案例庫是指教師為了更好的指導學生、實施案例教學而建立的用于存放所有案例的一個集合，其案例的來源及形式可以是多樣的。對于本文提到的環境工程微生物學教學案例，可以選擇微生物技術在土壤、水體環境中的應用。通過這些不同案例的分析，可以加深學生對基礎知識的理解和提高運用知識解決實際問題的能力，還可以激發學生的學習熱情，提高教學效率。
基于上海第二工業大學環境工程領域（電子廢棄物資源化）工程碩士的培養目標，環境工程微生物學教學案例類型分為兩類：一類是以研究生開展研究所需的思路模式，即選擇已解決某一具體問題，從研究工作角度來說該項目已經完成；另一類是面向實際工程研發過程解析類的案例，選擇采用本課程相關學科方向的技術，解決某個具體的工程問題，能說清楚從實驗室基礎研究到實際工程應用的全過程。
二、教學案例庫中的實際案例
（一）微生物與電子廢棄物方向
上海第二工業大學開展的環境工程碩士學位專業研究生培養的方向，本就是電子廢棄物資源化方向，在微生物應用于電子廢棄物中金屬資源化方向有著較為深入的研究，其與廣東惠州某公司合作開發的項目“微生物法回收廢線路板中有價金屬成套工藝與裝備”已經完成半工業化試驗。該項目可以很好的展示微生物技術從最初的實驗室內菌種篩選、菌種馴化、浸出條件優化、工藝控制參數、進一步放大試驗、工業化運行等階段，因此將它納入到環境工程微生物學教學案例庫可以使得今后教師在該方向上的教學更加形象，并讓學生了解微生物技術研發與應用相結合時如何走完一個從實驗室內研究到工業應用的全過程。
（二）微生物與土壤污染方向
土壤中重金屬和有機物污染越來越受到人們的關注，微生物技術以其廣泛的適用性、經濟性被應用于污染土壤的修復中，不管是重金屬污染還是有機物污染，理論上總能找到一種或一類微生物遷移、轉化或降解土壤中的這類污染。將這類微生物與土壤污染方向納入到環境工程微生物學教學案例庫中，可以形象地說明微生物是如何在實際工程應用中進行土壤污染治理的。此外，由于在電子廢棄物拆解地會產生場地土壤污染，因此這也是上海第二工業大學“服務國家特殊需求人才培養項目”環境工程領域工程碩士研究生培養中必須要關注的內容。
（三）微生物與污水處理方向
與土壤污染一樣，在電子廢棄物拆解產地也會造成水體污染。以重金屬鉈為例，鉈元素對人體的最小致死量為12mg/kg[3]，因此污水中必須控制鉈的含量，地方標準中含鉈廢水處理后鉈濃度需低于5μg/L，對于類似超低痕量級的鉈來說，很難利用純粹的化學或物理法將污水中鉈的含量降低至標準以內。實驗室研究表明，利用微生物的代謝產物和配合一定量的化學試劑可以達到上述要求，將微生物與污水治理方向納入到環境工程微生物學教學案例庫中，對于該領域工程碩士的培養同樣重要，它可以使學生在課堂上就能清晰了解到相關微生物技術在電子廢棄物領域的全方位應用概況。
（四）微生物與現代生物技術方向
現代生物技術的發展使得人們可以隨心所欲的改造微生物，以達到為人們服務的目的。在以電子廢棄物資源化為主要方向的環境工程微生物學教學過程中，將微生物與現代生物技術方向納入到環境工程微生物學教學案例庫中，可以使學生及時掌握最新生物技術前沿及科學合理的研究方法。
三、教學案例庫評估及運行效果
環境工程微生物學案例庫是由學校和企業雙方共同完成的，這可以充分利用學校的科研優勢及企業的工業運行經驗與實際工程，可以真正做到理論與實際相結合。教學案例庫的評估是以先對研究生進行一段時間的案例教學，后以研究生的相關反饋意見，最后以學校和企業相關負責人依據研究生的反饋意見進行評估，標準是通過該系列功能完備的案例，讓研究生在開展相關類型研發工作時從思路和模式上獲得研究型與工程應用型兩方面的啟發，便于后續開展研究工作時少走彎路。目前，環境工程微生物學教學案例庫教學獲得了研究生的認可。在實際授課過程中，不僅可以激發研究生的學習熱情，而且能提高教師的教學效率。
四、結論
環境工程微生物學教學案例庫由研究生開展研究所需的思路模式類、面向實際工程研發過程解析類兩種類型案例組成，具體包括微生物與電子廢棄物方向、微生物與土壤污染方向、微生物與污水處理方向、微生物與現代生物技術方向。最終評估是由學校、企業、全體工程碩士研究生共同參與。該類型的教學案例庫既可以激發研究生的學習熱情，又可以提高教師的教學效率。
參考文獻：
[1]李九天，唐國金.關于提高課程教學對工程碩士論文研究支撐作用的思考――以國防科學技術大學航天與材料工程學院航天工程領域的培養為例[C].湖南學位與研究生教育學會.湖南學位與研究生教育學會2005年學術年會論文集，2005：323.
生物活動課教學是指以在教學過程中構建具有教育性、創造性、實踐性的學生主題活動為主要形式。以激勵學生主動參與、主動實踐、主動思考、主動探索、主動創造為基本特征，以促進學生整體素質全面提高為目的的一種新型的教學觀和教學形式。本文試就生物活動課實踐中使學生掌握知識，培養能力，發展智力。實現，“以活動促發展”的培養目標談幾點做法。
活動課是生物課堂教學的延伸，是提高學生素質的重要手段，是集知識體、思維鏈、能力鍵、與再生力（學會學習的能力）為一體的重要課程。生物活動課服從與生物教育目標，又必須滲透下列各項具體目標：
（1）培養動手操作能力；（2）培養觀察力、注意力、記憶力、思維能力和創造能力；（3）培養合作、競爭意識；（4）培養關心集體、團結互助的社會公德意識；（5）培養自尊、自信、自立、自強的優秀品質；（6）培養自學能力及資料檢索處理能力；（7）激發學習生物學興趣，培養學習生物學情感。
一、高中生物活動課應遵循的原則
為了更好地根據生物活動課特點開展活動，須遵循以下原則：（1）生物活動課與學科課程內容互補原則。（2）全面發展與個性培養相統一原則。（3）自主性和主導性相結合原則。（4）規定性與創造性相結合的原則。（5）實效性和因地制宜原則。（6）趣味性和多樣性原則。
二、高中生物活動課現狀透視
近幾年，活動課程的設置受到教育部門及部分學校的重視，但目前許多師范學校生物活動課不同程度偏離活動課的構建原則，存在以下不容忽視的問題。
1、組織上的自發性。生物活動課雖然強調自愿參加，但總要依賴與一定的組織形式，以保證活動課的正常開展。目前，部分師范學校生物活動課仍處于自發狀態，無牽頭的組織者、無組織發展的有關程序、無嚴格的組織紀律、無檢查評估的組織部門。這樣的自發組織是不穩定、不長久的。
2、內容上的隨意性。活動課內容應根據學科的培養目標，考慮到和教材的銜接，體現有序性。而有些學校或生物教師在安排的內容上隨心所欲，沒有通盤考慮課程體系，又沒有精心設計活動方案，也不參照相應的活動課教材，使活動具有很大的盲目性，收不到實效。
3、形式上的單調性目前部分師范學校開展生物活動課時，忽視了學生的興趣、愛好的差異，搞簡單的一刀切、大呼隆的群眾性活動，沒有指定有專長的教師作指導。久而久之，把本來有興趣的學生培養成無興趣的人，抑制了學生個性的發展，有特長的學生得不到及時發現和接受相應的培養。
4、開展活動的不經常性。由于活動經費、活動場地設施、活動時間等諸多因素的限制，生物活動課開展的不夠正常，前后脫節，缺乏連續性、遞進性。
三、高中生物活動課實施策略
針對開展生物活動課存在的問題，以生物活動課構建原則為指導，結合學科特點，反復實踐，總結以下活動方式和操作形式。
1、健全的組織結構。開展生物活動課必須由教務處、教研室主任、班主任組成的健全管理系統。聘請有專長的生物教師任指導，選拔對生物學有興趣的學生組成活動集體。制定明確的活動計劃，包括活動課題、內容、目的、要求、時間、參加人數、活動形式等，做到有的放矢。并從實際情況出發，因地制宜設計每一個活動方案，既能使學生在活動中學到技能還能在一定程度上使教育為當地的經濟建設服務。
2、根據學科特點和實際設計活動方案。活動課是學生在教師指導下的一種科技活動，優秀的活動方案是學生活動成功的重要前提。在活動中教師應創造條件，引導學生參與一些活動方案的設計，倡導參與意識，把握好學生參與的契機；體現自主性和主導性原則。
3、構建豐富多樣的高中生物活動內容。（1）參觀考察。結合當地的實際，組織學生參觀養殖廠、工藝廠、水族館珍稀蝴蝶展、海洋生物標本展，參觀市污水處理廠、市環境檢測中心；組織學生看科普電影和錄像；考察循環水的利用情況。參觀考察過程中請有關技術人員現場講解，參觀后組織學生談收獲、寫體會，教師作總結。
（2）實驗探究。根據學校現有的 實驗條件，開展一定的實驗活動：也可以根據日常生活中發現有意義的課題，在教師的指導下進行實驗，讓學生獨立思考，主動探究，親自實踐，動手操作，敢于創造。
（3）開展討論。生物活動課上可 就有興趣的問題開展討論，如我國是否存在蜂鳥？蜂鳥與雀天娥到底有那些區別？也可就某些重大工程建設展開討論。討論中，注意營造自由商討的氣氛，使學生敢于大膽表述，注重培養學生的說理能力，加強語言規范表達的訓練，也滲透了環境教育。
