环境生物学实验课课程的设置

２００６￣－Ｓ月　第ｌ２卷第２期　安度师范学院学报（自然科学版）　Ｊｏｕｍａｌ　ｏｆ　Ａｎｑｉｎｇ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｍａｙ．２，０Ｏ６　、ｒ０Ｉ．１２Ｎｏ　环境生物学实验课课程的设置　孙慧群，徐志兵　（安庆师范学院化学与环境科学学院，安徽安庆２４６０１　１）　摘要：我校环境科学专业自２００２年开设环境生物学实验课以来，对实验课课程设置进行了不断的改革，　突出体现在对教学内容体系的调整和完善。经过四年的实践探索，基本实现了由验证型和操作型实验向研究型　实验的转变，并形成了一个比较完整、合理的体系结构。　关键词：环境生物学；实验；课程；改革　中图分类号：Ｃ，４２４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—４２６０（２００６）０２一ＯｌｌＯ—ｏ３　１实验课程的雏形与存在的问题　２００２学年刚建起来的实验室条件比较差，教师对实验课教学也处在摸索阶段，没有现成的实验指　导书，只能自编讲义。最早期的实验课开设了六个实验，内容见表１：　表１　２００２学年环境生物学实验课程设置　实验编号　１　２　３　４　５　实验内容　主要实验材料　无菌培养基　自来水　实验室内和楼道空气　Ｈｇ２＋、小鼠　开设理由　属环境微生物学部分最基础性实验　属理论课“水质的生物检测”内容　属理论课“大气污染监测”内容　属理论课“毒性测试”内容　培养基的配制和高压蒸汽灭菌　水质的细菌总数检测　活性污泥生物相的观察　空气中微生物检定和计数　小鼠腹腔巨噬细胞吞噬试验　市郊污水处理厂活性污泥　属理论课“好氧生物处理”内容　６　拈抗作用对植物幼苗生长的影响Ｚｎｚ＊、Ｈ　、小麦　属理论课“污染物联合作用”内容　从表１看。最早期的实验课程设置出现了与同类学校相似的弊端２ｌ　：①实验水平只处于专业基础　实验状态，实验均为验证型和操作型，内容简单，学生易于掌握，但不利于发挥他们的主观能动性；②实　验项目之间知识联系不紧密，不便于学生将所学的专业知识系统化，并且实验与现实环境相关性很小，　很难激发学生将专业理论应用于实践的探究热情和对该学科的好奇心．甚至与环境科学专业“认识和　解决环境问题”的教学主旨相脱离；（￣）２００２学年的实验课将５４个学生分成三大组，每组十八个人都要　进行相同的实验，重复相同过程，现有实验设备无法解决这么多学生全部参与实验操作的要求。④部　分实验欠缺先进仪器和设备，既无法向学生传授与该学科相关的新技术和方法．也达不到理想的教学　效果。比如实验３中学生使用的显微镜低级粗糙，学生无法清楚地观察到现象．最后教师只好用唯一　的一台Ｏｌｙｍｐｕｓ显微镜在显示屏上进行演示。学生虽然在该实验中参与了操作，但得不到自己的实验　结果，实验热情明显下降。　２实验课程设置的方案　针对以上弊端，在参考同类学校的教改经验基础上　，我们从２００３学年起对环境生物学实验课程　进行了逐步调整。　２．１　加大研究型实验比重　收稿日期：２００６－０２－０９　项目基金：安徽省教学研究项Ｉ：１（２００５２５３）　作者简介：孙慧群（１９６７一），女，安徽东至人，讲师，硕士，主要从事环境生物学的教学与研究。　维普资讯 http://www.cqvip.com

第２期　孙慧群，徐志兵：论环境生物学实验课课程的设置　・１　１　１・　将基础性的验证型实验项目转变成研究型实验项目。例如２００３学年将实验２（表１）中“自来水”水　样改成“我校食堂生活污水”，２００４和２００５学年．该实验又对市东郊某受严重污染的河水进行了细菌　总数的检测。经过这样的改动，实验教学与学生日常饮食环境和周边环境紧紧联系在一起，在很大程度　上提高了学生实验的积极性，使他们对身边的环境污染产生了很强的探究欲；２００３学年我们将实验５　（表１）改为“日化废水对水蓼Ｃａｔ活性的影响”。原因是实验５属于动物毒理学实验，实验期间要严格保　证小鼠的健康状况对实验结果不产生影响，但我们没有专门的动物培养房．购进的一批小鼠只能放在　实验室中，没有任何消毒灭菌设施，整个实验阶段无法达到隔离致病微生物等要求，使实验结果发生了　非常规性意外，而且．此次设计的实验属验证型实验。改换后的实验从本市郊东门某日化厂排污口岸边　取材。国内文献未见报道，属研究型实验。　２．２在研究型基础上搭建系列实验　系列实验就是把理论课中相关性较大的知识点有机结合在一起，利用这些理论对某个环境问题从　不同角度进行探讨和研究，这样做学生不仅系统掌握了专业理论，其专业技能和分析、评价及解决环境　问题的能力也得到了锻炼。２００４学年我们初步尝试了“重金属污染对植物种子萌发和幼苗生长的影　响”及“混合重金属污染对植物叶片Ｃａｔ活性的影响”，这两个实验的研究方法都有教师曾做过的科研　工作为辅垫，并参考了陈晓敏、李海云、黄卓烈等人的做法【蜘，但所用的重金属污染物不同于相关文献　报道。２００５学年我们将实验材料由植物改成动物，即将“重金属污染对植物的影响”改成“重金属污染　对鱼类呼吸的影响”，并对市郊工厂废水的蓄积毒性及其对Ｃａｔ活性的影响、对微核率的变化进行了系　列研究。同年，进一步将“重金属污染对鱼类呼吸的影响”实验改成“市郊工厂废水对鱼类呼吸的影响”。　至此，实验体系初具规模，具体分成两大体系：一是属于环境微生物学范畴的最基础的操作型实验和属　于环境微生物工程领域的验证型实验，二是本市市郊环境污染对当地代表性生物的毒理学检测及评　价，基本形成一个思路明晰的实验系列（图１）。　２．３优化实验课内容和完善现有实验条件相结合　环境生物学实验大多数周期长、占地大，对光照、温度、季节等要求严格，极易受环境条件的约束，　这一直是我校环境生物学实验课教学未得到解决的问题。基于环境条件的限制和部分设备仪器比较落　后或不到位，在１９９９—２００３五个年级的实验教学中，相当一部分实验的结果都不理想，丽实验时数、实　验场地和季节时间的变化又不允许他们重做。为了解决这些问题，从２００３学年开始，我们对环境生物　学实验课程又从以下几个方面进行了改进：　①在现有实验室条件下打破传统的教学模式。比如对实验６（表１），最初是在塑料盆中用植物完全　培养液培养小麦，但如前所述　实验受很多因素的制约，所以我们在２００３学年将该实验改为“洗衣粉对　大蒜生长率和生长速度的影响”，将塑料盆改成口径２５ｅｍｚ的塑料花盆，小麦改成更易栽培的大蒜，学　生改成两人一小组，将花盆带回宿舍。实验阶段学生尽可能为大蒜的生长创造了一个比较真实的室外　环境。结果表明，这种改进取得了较好的教学效果。一方面避免了两学期的实验出现重复。另一方面解　决了实验室条件欠缺的问题。　环境生物学实验课程体系　学实验　物的检定配制和微物相的观察　和计数生物平板　菌落测试　不同化学污染对　不同化学污染对　厂　不同化学污小鼠腹腔　＾　不同植物生理活　不同植物生长发　染对两种鱼巨噬细胞　性的影响（包括　育的影响（包括　类呼吸的影吞噬试验　Ｃａｔ活性、蓄积　生长率、生长速　响　毒性、拮抗作用　度、种子萌发率）　微核发生率）　图１　２００２—２００５学年系列实验的框架　维普资讯 http://www.cqvip.com

・ｌ　ｌ２・　安庆师范学院学报（自然科学版）　２００６芷　⑦自己设计制作简易实验器材。环境生物学实验不同于理化实验，要加大研究型实验比重，很多必　须是前人未做过的试验，这样难免会用到一些专门针对这一实验的特殊器材，这些器材在市场上很难　纠或者买不到所需的规格。比如２００４和２００５学年的鱼类呼吸实验，市场上就没有现成的鱼类呼吸　室出售，我们便自行设计，请人定做；２００５学年进行的蚕豆根尖微核实验，为了保证萌发的大批蚕豆均　处在相同的染毒环境中，每棵植株根部的染毒浓度都能始终保持一致，我们先后尝试用尼龙窗纱、自制　网框、脱脂棉基质、蛭石基质等，在不断摸索中终于自制出了合适的培养装置。　③把握契机购置必需的先进仪器，尽量使学生了解到先进的技术方法１８１。目前环境生物技术发展飞　速．而学生在实验中接触到的大多数还是传统的方法和较落后的仪器设备，现有的先进仪器数量极少，　要保证学生进一步了解这些仪器的功能，教师就必须付出比带一般实验多出３—４倍的时间，将每次进　行同一实验的学生人数控制在５－６人。这几年正是迎接国评的好时机，我们根据目前实验教学的急迫　需求，申报了部分较先进的仪器设备。　④加强实验室建设力度，逐步增加动物毒理学实验的内容。环境生物学研究的最终目的是为人类　服务。环境污染物对人体健康的影响是极其巨大而复杂的，因此实验课教学中有必要引进动物毒理实　验．因为有些动物的结构、生理和功能与人类比较接近，动物毒理学实验的结果对人类健康具有一定的　参考价值。因此，我们在１９９９级“小鼠毒性实验“后虽然中断了两年，但在２００２和２００３级又恢复了这　类实验课的教学。　２．４结合实际适当删减实验课内容　对一些实践意义不大的实验内容和传统而落后的实验方法，我们主要采取了删减措施，使实验教　学更多地贴近现实，为学生将来从事实践工作奠定基础。如实验４（表１）是检定空气微生物污染状况，但　空气一般是干燥的，空气本身缺乏微生物生活所必需的营养物，日光对微生物又具有很强的杀菌作用，　因此空气不是微生物生活的良好环境。空气巾的微生物主要来源于带有微生物菌体及孢子的灰尘、人　和动物，除了有必要对特殊环境进行空气微生物污染的检定，一般情况下并无多大意义，而且检定方法　过于简单，故２００５学年我们彻底删掉了这个实验。实验２（表１）用的方法是细菌总数平板测试，属环境　污染监测的内容，实际上现行国家水质标准只要求对生活饮用水和地下水进行细菌总数的检测，对其　它需要进行微生物测试的被污染水体一般要求进行总大肠菌群或粪大肠菌群的检测，故有必要舍弃这　种检测方法。我们利用２００５学年的寒假期间对市郊被污染河水进行了多管发酵法预备实验，为以后该　实验的教学做好了前期准备。此外，对于某些实验，如实验１和实验２（表１），一直以来都将它们作为两　个独立的实验，虽然实验时数达到了要求，但内容略嫌简单，对此我们修改实验讲义，删减其中的重复　操作将二者合并为一个实验。　经过短短几年的调整和改进，基本确定了我校２００６学年的实验课项目（表２），但这并不代表实验　课程的设置成为固定模式，随着环境生物学研究的不断发展和教师专业水平的不断提高，对实验课程　的设置还应日臻完善。　表２　７００６学年环境生物学实验课项目　３实验课课程设置的改革方向　要想使环境生物学实验课教学达到更好的效果，无论是课程设置、教学内容还是实验室建设等方　面，都还必须进一步改革和完善。除了继续施行以上所述的改革方案，我们以后的努力方向是：①尝试　将研究型实验转换成“设计一研究型”实验和“一条龙”实验，前者是指改变目前让学生对照现成讲义做　实验这种循规蹈矩的做法，做实验时，教师只给出实验题目和要求，由学生自己设计实验方案．制订实　验步骤，搭建实验框架，在教师的指导下自己操作实验，在实验中自己发现问题并获得重要的结论。这　样做更能充分发挥学生的主观能动性，更有利于锻炼他们的实践与创新能力和独立（下转第１２２页）　维普资讯 http://www.cqvip.com

・ｌ２２・　安庆师范学院学报（自然科学版）　２００６年　大学生体育消费行为不是孤立存在的，除了受到消费观念和消费能力的驱动外，某些内外因素也　直接影响着他们的体育消费行为。通过对调查所获得的材料进行Ｒ型因子分析，获得了影响大学生体　育消费行为的五类因子：即经济条件因子、体育商品与劳务因子、时间环境因子、主观认识因子和商家　信誉因子。其中经济条件因子和主观认识因子是影响大学生体育消费行为的内部因子，商品与劳务因　子、时间环境因子和商家信誉因子则是影响大学生体育消费行为的外部因子。这五类因子对大学生体　育消费行为均会产生双向（正向和负向）影响。统计结果表明（见表５）：对大学生体育消费行为影响力　最大的是经济条件因子。对体育消费行为影响力最弱的是商家信誉因子。对体育消费行为影响因素的　特质和原因有待进一步深入研究。　表５我院大学生体育消费行为影响因子一览表　３结论　通过以上调查分析可以看出，现阶段我院大学生体育消费主要以弱体育消费（５１－１５ｏ）元和旺体育　消费（１５１－３５０元）为主。呈现出两头低，中间高的趋势；而大学生用于实物性体育消费行为的消费额最　高，用于观赏福利性体育消费的消费额较高，用于博弈性体育消费的消费额最低。男生最倾向于实物性　体育消费，女生则最热衷于康复性体育消费。　（上接第１　１２页）运用所学知识分析解决问题的能力．同时也会大大调动他们的学习主动性　。后者即　指综合实验，就是把环境科学专业中一些关系密切的专业课的单一实验，按照知识层次和渐进顺序。有　机地联系起来，开展实验教学。这类实验不是解决某一个问题，而是针对某一类问题或某一方面的问题　进行研究、讨论和实验。例如我们对市郊某受污染水体从以下几个方面设计实验：监测、分析该水体中　主要污染物；研究这些污染物在水体中的转化；检测它们的毒理学特点；从该水体中分离驯化优势微生　物；研究治理或修复该水体的途径或方法；等等，这即是一个大综合实验，需要运用环境监测、环境化　学、环境生物学和环境工程学等专业理论，将这四门专业实验课的实验方法结合起来进行。“一条龙”实　验可以加强各学科之间知识点的联系，使学生从中进一步巩固、加深、拓宽所学的理论知识，锻炼他们　运用基础知识与专业知识的能力。②进一步创造条件从实验室走向￣ｆＪ＇ｂ。环境生物学是一门紧密联系　实际的课程。其主要研究方法之一就是野外试验。如理论课程中介绍的“微宇宙法”。作为一种新型的实　验手段。已在环境生物学研究领域占据了非常重要的地位。目前被广泛用来进行污染的生物检测、评　价、污染或受损环境的生物修复等各方面的研究。我们有必要创造条件，引领学生走出实验室．让他们　有更多的机会进行野外试验，最大程度地实现环境科学专业的教育目标。　【参考文献】　【ｌ１张建中政革专业实验课・培养学生能力和素质ＩＪ】．实验室研究与探索，２００３，２２（３）：１９—２２．　【２　高寿云，２１俞锋．蒋金平．建筑环境与设备工程专业实验课程设置改革ＩＪＪ．实验室研究与探索，２００５，２４（５）：８５—８６．　【３１刘芳．环境工程专业实验课改革的一点体会ＩＪ１．化工高等教育，２００４，８２（４）：９２—９３．　【４ｌ陈晓敏．测定切花中过氧化氧酶活性的３种常用方法的比较【Ｊ１．热带农业科学，２００２，２２（５）：１３—１６．　【５１李海云，王秀峰。魏珉，刘玉超．不同阴离子对黄瓜生理生化特性的影响【Ｊ１．上海农业学报，２００３，１９（１）：３３—３６．　１６　黄卓烈．６１溴氰菊酯对黄瓜幼苗过氧化氢酶活性的影响…．热带亚热带植物学报，１９９８，６（４）：３３６—３４０．　【７１孙慧群，朱琳．化工废水污染对植物幼苗过氧化氧酶和叶绿素的影响…．江苏大学学报：自然科学版，２００６，（１）．　【８１刘菲．环境工程专业实验教学的问题与对策【Ｊ１．现代情报．２００３（１２）：１８７—１９０．　【９　张群．９１高师化学实验体系改革【Ｊ１．安庆师范学院学报：自然科学版，２０００，６（３）：９６—９７．　Ｏｎ　ｔｈｅ　Ｌａｂ　Ｃｏｕｒｓｅ　Ｏｆｆｅｒｅｄ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｂｉｏｌｏｇｙ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ＳＵＮ　Ｈｕｉ—ｑｕｎ＆ＸＵ　Ｚｈｉ—ｂｉｎｇ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ａｎｑｉｎｇ　Ｔｅａｃｈｅｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ａｎｑｉｎｇ２４６０１　１。Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔ￣ｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｂ　ＣＯＵｒｓｅ　ｏｆｆｅｒｅｄ　ｏｆ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｂｉｏｌｏｇｙ　ｓｃｉｅｎｃｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｆｏｒｍ　ｃｉｒｃｌｅｓ　ａｒｏｕｎｄ　ａｄｊｕｓｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｅｒｆｅｃｔｉｎｇ　ｉｔｓ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｎｏｗ　ｉｔｓ　ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ，ｒａｔｉｏｎａｌ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｆｏｒｍｅｄ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｌａ　ｂｉｏｌｏｇｙ　ｓｃｉｅｎｃｅ；ｌａｂ　ｃｏｕｒｓｅ；ｒｅｆｏｒｍ