高等微生物学篇1
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flash动画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.
高等微生物学篇2
[论文摘要]：目前，微生物采油技术引起了微生物学界、石油工业界、石油地质界和地球化学界等相关学科的广泛兴趣和关注。详细介绍微生物采油技术概况，明确分析微生物采油技术概况机理，并探讨其发展方向。
微生物原油采收率技术(microbialenhanancedoilrecovery，meor)
是利用微生物在油藏中的有益活动，微生物代谢作用及代谢产物作用于油藏残余油，并对原油/岩石／水界面性质的作用，改善原油的流动性，增加低渗透带的渗透率，提高采收率的一项高新生物技术。该项技术的关键是注入的微生物菌种能否在地层条件下生长繁殖和代谢产物能否有效地改善原油的流动性质及液固界面性质。与其它提高采收率技术相比，该技术具有适用范围广、操作简便、投资少、见效快、无污染地层和环境等优点。
一、微生物采油技术概况
1926年，美国科学家mr.beckman提出了细菌采油的设想。1946年zobeu研究了厌氧的硫酸盐还原菌从砂体中释放原油的机理，获得微生物采油第一专利。i．d．shtum(前苏联)及其它国家等学者也分别作了大量的创新性工作，奠定了微生物采油的基础。美国的coty等人首次进行了微生物采油的矿物试验。马来西亚应用微生物采油技术在bokor油田做先导性矿物试验，采油量增加了47%。2002年至2003年，我国张卫艳等在文明寨油田进行了微生物矿场应用，累计增产原油1695t，累计少产水1943t，有效期达10个月。
美国和俄罗斯在微生物驱油研究和应用方面，处于世界领先地位。美国有1000多口井正在利用微生物采油技术增加油田产量，微生物采油项目在降低产水量和增加采油量方面取得了成功。1985年至1994年，俄罗斯在鞑靼、西西伯利亚、阿塞拜疆油田激活本源微生物，共增产原油13.49x10t，产量增加了10～46％。1988年至1996年，俄罗斯在11个油田44
个注水井组应用本源微生物驱油技术，共增产21x10t。
20世纪60年代我国开始对微生物采油技术进行研究，但发展缓慢。80年代末，大庆油田率先进行了两口井的微生物地下发酵试验(30℃)。大港、胜利、长庆、辽河、新疆等油田与美国micro～bac公司合作，分别进行了单井吞吐试验。1994年开始，大港油田与南开大学合作，成功培育了一系列采油微生物，该微生物以原油和无机盐为营养，具有降低蜡质和胶质含量功能，并在菌种选育与评价、菌剂产品的生产、矿场应用设计施工与检测等诸方面取得了成绩。1996年以来，吉林油田与13本石油公司合作，探究了微生物采油技术在扶余油田东189站的29口井进行的吞吐试验，21口井见效，见效率达70%。2000年底，大庆油田采油厂引进了美国npc公司的耐高温菌种，在y一16井组进行了耐高温微生物驱油提高采收率研究和现场试验，结果表明，采收率达43.41%，增加可采储量1.81×10t，施工后当年增油615.5t。胜利油田罗801区块外源微生物驱油技术现场试验提高采收率2.66%。
二、微生物采油技术机理
（一）微生物采油技术与油田化学剂
在大庆油田开发的各个阶段都会使用不同性质的化学剂，现以大庆油田为例。当大量化学剂进入油藏后，将发生物理变化和化学变化，对微生物采油过程可能产生不同的影响。化学剂既可引起微生物生存环境（渗透压、氧化还原电位、ph值）的改变，又可直接改变生物的生理（呼吸作用、蛋白质、核酸及影响微生物生长的大分子物质的合成）以及影响微生物细胞壁的功能，从而影响微生物的生长，降低采收率。
（二）微生物驱油机理
因为，微生物提高原油采收率作用涉及到复杂的生物、化学和物理过程，除了具有化学驱提高原油采收率的机理外，微生物生命活动本身也具有提高采收率机理。虽然目前的研究不断深入，但仍然无法对微生物采油技术各个细节进行量化描述，据分析，主要包括以下几个方面：
1.原油乳化机理。微生物的代谢产物表面活性剂、有机酸及其它有机溶剂，能降低岩石一油一水系统的界面张力，形成油一水乳状液（水包油），并可以改变岩石表面润湿性、降低原油相对渗透率和粘度，使不可动原油随注入水一起流动[1引。有机酸能溶解岩石基质，提高孔隙度和渗透率，增加原油的流动性，并与钙质岩石产生二氧化碳，提高渗透率。其它溶剂能溶解孔隙中的原油，降低原油粘度。
2.微生物调剖增油机理。微生物代谢生成的生物聚合物与菌体一起形成微生物堵塞，堵塞高渗透层，调整吸水剖面，增大水驱扫油效率，降低水油比，起到宏观和微观的调剖作用，可以有选择地进行封堵，改变水的流向，达到提高采收率的效果。在较大多孔隙中，微生物易增殖，生长繁殖的菌体和代谢物与重金属形成沉淀物，具有高效堵塞作用。
3.生物气增油机理。代谢产生的co、co2、nz、h、ch和c3h等气体，可以提高地层压力，并有效地融入原油中，形成气泡膜，降低原油粘度，并使原油膨胀，带动原油流动，还可以溶解岩石，挤出原油，提高渗透率。
4.中间代谢产物的作用。微生物及中间代谢产物如酶等，可以将石油中长链饱和烃分解为短链烃，降低原油的粘度，并可裂解石蜡，减少石蜡沉积，增加原油的流动性。脱硫脱氮细菌使原油中的硫、氮脱出，降低油水界面张力，改善原油的流动性。
5.界面效应。微生物粘附到岩石表面上而生成沉积膜，改善岩石孔隙壁面的表面性质，使岩石表面附着的油膜更容易脱落，并有利于细菌在孔隙中成活与延伸，扩大驱油面积，提高采收率。
（三）理论研究
1.国内外的数学模型。20世界80年代末，国外的islam、zhang和chang等建立了微生物采油的数学模型并开展了相应的数值模拟研究。zhang模型优于islam模型在于可描述微生物在地层中的活动，却难于现场模拟。chang模型是三维三相五组分，能描述微生物在地层中的行为，不能描述在油藏中的增产机理。
2.物理模拟。物理模拟研究基本上是应用化学驱的物理模型试验装置及试验过程。微生物驱油模型的核心是岩心管部分，其长度影响微生物的生长繁殖。应建立大型岩心模型，使微生物充分繁殖，便于分析研究微生物的驱油效果。通过物理模拟研究微生物驱油法，可获得微生物在岩心中的推进速度及浓度变化，对岩心渗透率的影响等信息。
（四）源微生物的采油工艺
国内油田（大庆等）已进人高含水开发期，是采用内源微生物驱油还是采用外源微生物驱油，要根据具体油藏内的微生物群落进行分析。若具体油藏中内存在有益微生物驱油的微生物群落，宜采用内源微生物驱油工艺，这是目前国内致力于运用最新微生物采油技术。
三、结语
综上所述，在我国油田中，特别是大庆油田，在微生物采油技术具有提高采收率的效果，对大多数的油藏都能充分发挥微生物采油的优势。制约微生物采油技术的主要因素在于油藏中微生物群落结构、现场试验工艺及物理模拟实验的局限性。外源菌种的选育和评价指标、特性，微生物的研究、菌液的生产和矿场试验等方面还需深化。
参考文献：
高等微生物学篇3
关键词：植物保护普通微生物学课程分析
2012年，青岛农业大学被评选为山东省首批应用型人才培养特色名校建设单位。我校的植物保护专业不仅是首批部级特色专业，而且是首批山东省应用型人才培养特色名校工程重点建设专业之一。为了全面落实培养应用型高级人才的培养目标，学校出台了《青岛农业大学关于修订专业人才培养方案的指导意见》，新的专业人才培养方案重点强调应用型导向、产业导向、行业导向和专业导向，让毕业生切实面向产业、行业和专业生产一线需求。
植物保护专业是青岛农业大学的特色专业，主要培养掌握植物病源生物的诊断和识别及综合治理等植物保护学科的理论和专业知识，具有植物病源生物预测和综合治理的基本技能，能胜任在科研院所、检验检疫部门及相关公司从事基础研究、产品开发、应用推广和经营管理等工作的应用型高级人才。2014年实施的植物保护专业人才培养方案中，规定了毕业生应该具备五个方面的知识和能力，其中第一条就明确规定毕业生应该掌握数学、化学、生物化学、植物学、植物生理学、普通遗传学和普通微生物学等学科相关理论与知识。而且将普通微生物学位列植保专业十大专业核心课程之中。由此可见，普通微生物学对植保专业学生的重要性。主要因为微生物学是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动基本规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、农业生产、生物工程和环境保护等实践领域的科学，根本任务是发掘、利用、改善和保护有益微生物，控制、消灭或改造有害微生物，为人类社会进步服务[1]。
为了更好地培养适应社会需求的应用型和创新型高级人才，本文对植物保护专业开设的普通微生物学这门课程进行了课程分析。
一、课程定位和性质
在我校，普通微生物学主要是针对植物保护、农学、植物科学与技术、种子科学与工程、烟草、园艺、茶学、环境科学、环境工程、农业资源与环境等专业学生开设的一门学科（专业）基础课程。通过该课程学习，为学习其他专业课程奠定坚实的微生物学基础。
在植物保护专业课程体系中，普通微生物学安排在第四学期开课。相关先修课程包括高中时学习的《生物》，大学一年级已开设的《普通化学Ⅰ》、《有机化学Ⅲ》和《分析化学Ⅲ》。在第四学期同时开设的相关课程有《基础生物化学》、《普通植物病理学》和《普通微生物学实验》。通过高中《生物》学习，同学们已经具备分子与细胞、遗传与进化、稳态与环境等相关知识体系[2]，对普通微生物学中关于微生物的细胞结构、遗传变异和微生物的生态等相关知识点的学习有所帮助。已修的化学课程为普通微生物课程中关于渗透压、化学消毒剂、大量元素和微量元素等知识点的学习打下基础。因此，普通微生物学中对于这些知识点的介绍可做相应删减。普通微生物学跟同时开设的《基础生物化学》、《普通植物病理学》和《普通微生物学实验》之间相关性更大。比如，《基础生物化学》中关于代谢途径的知识点是重点讲解内容[3]，因此关于微生物代谢的知识点在普通微生物学课程中可以简化讲解。《普通植物病理学》中关于植物病原微生物的学习，可以使学生更深入地理解关于原核和真核微生物这部分的知识[4]。《普通微生物学实验》是普通微生物学理论课的配套课程，通过实验印证课堂内容，加深对微生物的感性认识和基础理论知识及原理理解[5]。
普通微生物学的后续相关课程包括《普通遗传学》、《农业植物病理学Ⅰ》、《农业植物病理学Ⅱ》、《植物化学保护Ⅰ》、《植物化学保护Ⅱ》、《普通植物病理学实习》和《植保专业科研训练与课程论文（设计）》等。扎实的微生物知识可以为后续理论或实践课程学习奠定坚实的基础。同时，后续课程学习加深了学生对微生物知识点的理解和掌握。
二、教学目标
教学目标是教学内容、教学方法手段及考核方式选择的基础。为了更好地培养适应社会需求的应用型和创新型高级人才，普通微生物学关于教学目标的设置分为不同的目标层次。首先，从知识目标上，学生应该从分子、细胞或群体水平上掌握微生物的细胞形态及构造、类群、营养与代谢、生长及控制、遗传和变异、生态分布、分类鉴定等基础理论知识。掌握研究微生物的主要技术和方法。其次，从能力目标层次上，要求学生利用微生物学的基础理论知识和基本研究方法，分析和解决日常生活、生产实践和科研中遇到的相关问题，具有良好的知识迁移能力。最后，在素质目标层次上，使学生在学习普通微生物学课程的过程中，培养独立思考、严谨求实的治学态度，培养学生的团队合作与创新精神，培养学生不折不挠、爱岗敬业的职业道德素质。
三、课程内容设计
本课程将选用周德庆主编的微生物学教程（第3版）。本书被教育部列为“普通高等教育‘十一五’国家规划教材”。本书是一本结构严密、内容丰富、知识新颖和可读性强的基础课启蒙教材。本课程总计32学时，共2学分；每周2课时，每次2学时，历时8周。根据植物保护专业的特点及学时安排，在课程内容设置上对教材略作删减和调整，比如，把教材关于传染与免疫的内容更换为微生物资源的开发与利用，介绍如何根据微生物的特点进行微生物资源的开发利用，以及微生物化肥和微生物农药等跟植物保护专业息息相关的知识。同时，在讲解原核微生物、真核微生物及病毒等章节时，联系实际、多举例介绍该种微生物对植物的致病或保护作用。
总体上，本课程共计十章内容，具体安排是：绪论（2学时）；原核微生物的形态、构造及功能（4学时）；真核微生物的形态、构造及功能（4学时）；病毒和亚病毒因子（4学时）；微生物营养和代谢（4学时）；微生物的生长及其控制（2学时）；微生物遗传和变异（4学时）；微生物生态（4学时）；微生物的分类和鉴定（2学时）；微生物资源开发与应用（4学时）。
四、学情分析
植物保护专业人才培养方案（2014级实施）规定，学生在第四学期需要修满21门课程，课内学时数超过512个学时，平均周学时数为30.4个学时，因此学生学习压力大，业余时间少。根据以往教学经验，本专业学生在学习微生物课程时，比较难掌握的内容包括微生物营养类型、新陈代谢、遗传与变异等。加之本课程教材内容多，学时少，记忆型知识较多，教学内容枯燥，晦涩。因此，学习本课程时，需要学生集中注意力，认真听课做笔记。但现代学生普遍对手机依赖性高，自控力较差，这就需要教师采用多种教学方法，抓住学生注意力，引导学生掌握知识。
五、教学方法与手段
跟植物和动物相比，微生物形态小，肉眼几乎不可见，较为抽象。教师要采用多种教学方法，以抓住学生注意力为核心。
在课堂上，本门课程教学过程以ppt多媒体为主要载体，以讲授为主，ppt的呈现形式应该注重以下几点：内容条理清晰、重点突出；对知识点及时进行归纳、总结；增加图片、表格动画等，减少文字，并且讲解时做到先形象（图片、流程图、视频动画），后概念（文字）；难点问题要结合板书讲解。知识点讲解要与日常生活、社会热点结合，与教师自身经历、科研相结合，同时语言幽默生动，增强教学效果。每次上课，先以提问方式回顾上节课内容，可以提高同学们的注意力，知识连贯性。课间放些微生物相关视频、歌曲，提高学生兴趣。
课堂外，要充分利用学校网络教学平台，在线答疑解惑。鼓励学生参加学校组织的相关技能大赛或进入实验室进行科研训练，提高动手能力的同时培养严谨求实的科研态度，为培养具有创新精神和实践能力的高素质人才奠定良好基础。
六、考核方式
本门课程考核方式为闭卷考试，成绩分三部分：即卷面成绩占70分，平时占20分，考勤成绩占10分，满分100分。试卷分基本题型、扩展题型和提高题型，要求试题内容覆盖整个课程，难易适中。考勤主要通过不定期点名、课前提问等方式检查，要求学生不迟到，不无故缺席，提高学生课程参与度。平时成绩主要包括课堂提问、检查课堂笔记。
七、教学反馈与教学效果
教学效果的评价与反馈包括多种形式：首先，学校学院组织相关领导、督导或同行随机听课，在监督的同时给出建设性意见并传授教学经验；其次，对学生发放调查问卷，对教师的教学方法提意见、建议，教师快速、及时和高质量地反馈；课程结束后，学生通过学校评教系统给教师上课情况和学生打分。考试结束后，教师根据学生卷面情况给出详细的试卷分析，真正做到“以教评教”、“以学评教”相结合。
通过以上七个方面的课程分析，我们对植保专业的普通微生物学具体授课环节进行了调整和优化，提高了教师的教学水平和同学们的学习兴趣，从而为更好地培养适应社会需求的，具备较好普通微生物学综合技能的应用型和创新型植物保护专业人才奠定基础。
参考文献：
[1]周德庆.微生物学教程[m].北京：高等教育出版社，2011.
[2]朱正威，赵占良.生物[m].北京：人民教育教育出版社，2007.
[3]朱新产，高玲.基础生物化学[m].北京：中国农业出版社，2015.
[4]许志刚.普通植物病理学[m].北京：高等教育出版社，2009.
高等微生物学篇4
关键词：好氧堆肥；微生物菌剂；接种；研究进展
中图分类号：X172
文献标识码：a文章编号：1674-9944（2016）24-0018-03
1引言
传统堆肥法是微生物在一定的温度、湿度和pH值条件下，对有机质进行生物降解，同时满足自身繁殖生长，形成一种类似腐殖质土壤的过程。由于堆肥初期微生物量较少，需要适宜的条件和一定的时间才能大量繁殖生长。因此传统堆肥法往往具有发酵周期长，效率低下，营养成分含量少，肥效低，发酵时期产生恶臭气体等问题[1，2]。而进行人为接种有效微生物菌剂，能够增加微生物个体和改善微生物群落结构，加速堆体中有机质的分解，提高堆肥效率和肥效。因此，人为接种微生物菌剂对堆肥过程有着重要意义。
2好氧堆肥
好氧堆肥是微生物在有氧条件下对有机质进行快速降解的过程，微生物将易降解的有机质直接吸收和分解合成自身细胞物质，另一部分有机质在微生物的作用下降解为无机物，在这个过程中，有机质除了满足微生物自身繁殖生长之外，同时也被分解为Co2、H2S、nH3等简单无机物排放到环境中。好氧堆肥可以分为3个阶段：升温期、高温期和降温期。升温期阶段，嗜温菌开始适应堆体的环境条件，不断转化易降解有机质，并吸收营养物质供自身生长繁殖，放出热量使堆体升温。当堆体温度达到50℃时，堆肥开始进入高温期，在此阶段嗜热菌开始代替嗜温菌成为堆体的优势菌。嗜热菌加速转化易降解有机质，同时堆体的虫卵，病害微生物等被高温杀死。随着高温的持续，易降解的有机质和化合物大部分被微生物转化，营养物质不能满足微生物的生长，微生物的代谢活动逐渐减弱，温度降低进入降温期，嗜温菌成为堆体内优势菌，并最终将有机质转化为腐殖质[3]。
3接种菌剂对堆肥效果的影响
目前应用的接种剂主要为微生物菌剂、商业添加剂、有效自然材料[4]。微生物菌剂分为单一和复合微生物菌剂。不同微生物菌剂的接种能够影响堆体内各种参数变化和微生物群落结构的改变。通过接种微生物菌剂可以不同程度的加快堆肥腐熟的进程和提高堆肥效果。徐智等[5]研究表明接种复合微生物菌剂Vt的处理在堆肥升温和保持高温效果比较明显，耗氧速率最高，C/n下降速度快，Gi值上升速度明显加快。其中接种复合微生物菌剂Vt的效果较单一微生物菌剂巨大芽孢杆菌堆肥效果较好。接种微生物菌剂有利于堆肥升温期脱氢酶和纤维素酶活性增加，促进堆肥的氧化还原反应和纤维素的分解，加快微生物转化能力和代谢活动，且接种复合微生物Vt的效果最明显。
谷思玉等[6]研究表明接种包含纤维素分解菌、木质素分解菌、霉菌等耐高温微生物菌剂进行堆肥，可加速堆肥升温，提高堆料最高温度值，延长高温阶段持续时间。明显增加堆肥各阶段堆料中微生物群落的数量，提高堆肥中前期的耗氧速率及Co2释放率，进而提高堆肥效率。堆肥过程中纤维素酶、蔗糖酶均在堆肥的第48h达到峰值，在堆肥的24～192h，接种微生物处理Cm纤维素酶、蔗糖酶活性明显高于CK处理。李秀艳等[7]研究表明，接种高温菌剂的堆肥与对照组相比，具有升温速度快、发酵温度高、有机物去除率高的特点，可以使堆肥的一次发酵阶段在高温条件下高效进行，同时接种堆肥在80℃高温环境中保持了旺盛的微生物种群数量和代谢活性，增强了微生物生态系统的功能，接种堆肥的物料腐熟度更大，腐殖质含量更高。席北斗等[8]研究表明接种单一菌种的堆肥效果并不理想，而接种添加康氏木霉、白腐菌、变色栓菌、em菌、固氮菌、解磷菌、解钾菌复合菌剂能够使微生物之间形成一种协同关系，构建一个更加复杂和稳定的微生物生态系统，能够把难降解有机质分解为小分子物质，可以将堆体难利用的钾、磷等元素转化为微生物可以利用的营养物质。
4接种方式对堆肥效果的影响
由于堆肥过程和物料成分的复杂性，微生物接种时机是影响堆肥效果的关键因素。堆体中的土著微生物产生的代谢物质会抑制接种微生物的生长繁殖，接种微生物菌剂与土著微生物之间存在激烈的竞争。合适选择微生物菌剂的接种时期能够降低两者之间的竞争，增强微生物的活性，提高堆肥效率。鄢海印等[9]通过抗生素标记、选择性培养基方法在堆肥前期、后期以及前后期分两次接种复合菌剂进行好氧堆肥，研究表明堆肥后期和分前后两次接种复合菌剂明显增加堆肥枯草芽孢杆菌、胶质芽孢杆菌功能菌数量，增强微生物总体活性和微生物群落多样性，增强了堆肥水溶性磷和有效磷含量以及堆肥对青枯病菌拮抗性能。党秋玲等[10]利用pCR-DGGe方法并结合聚类分析和Shannon-weaver指数变化以生活垃圾为原料进行好氧堆肥，采用多阶段的方式强化接种功能微生物菌剂，来研究堆肥过程中多阶段强化接种对细菌群落多样性和结构的影响。研究表明，多阶段接种堆肥能有效提高半纤维素、纤维素和木质素的降解率，能使接种菌剂更好地定植于堆体之中，有效避免接种菌剂和土著菌剂之间的竞争性抑制作用，提高堆肥腐熟阶段的细菌群落多样性，加快微生物群落演替，加快堆肥的稳定化进程。姚波等[11]研究表明，堆肥起始接种、高温期接种、高温后接种和后腐熟接种，堆肥结束后其特征峰强度明显，红移现象也比较显著。堆肥起始和高温后接种处理其特征峰强度增强较其他处理明显。接种菌剂的堆体由于微生物菌剂的代谢作用，Dom的组成复杂化趋势相对明显，在高温后和堆肥起始接种微生物复合菌剂堆体与其他接种方式相比可明显增加Dom有机成分的腐殖化进程，加快堆肥的进程。
5接种量对堆肥效果的影响
接种量不仅能够影响堆肥的腐熟程度，而且关系着实际应用的经济成本。接种量是按接种菌剂占堆体质量的百分比添加。一般是从0.05%到5%[12]，最高可达10%[13]。罗先群等[14]研究表明8%的接种量能明显缩短城市生活垃圾堆肥周期，增强微生物的代谢能力，而且避免了产生恶臭气体等问题。劳坤德等[15]研究表明接种微生物秸秆腐熟剂能够使堆肥周期缩短，有效降低堆肥含水率，提高有机质的降解速率，使堆肥中半纤维素、纤维素、木质素降解率分别提高1.03%、1.16%和1.47%，氮磷钾养分含量平均提高0.48%。3%的接种量的堆肥效果最显著，发芽率超过90%，高于其余3组。席北斗等[16]对生活垃圾和污泥混合堆肥进行2%、3%、5%的高效秃衔⑸物接种。研究表明对照组、接种2%、处理3%和处理5%堆肥系统垃圾腐熟时间分别为30d、24d、18d和12d。接种5%的堆肥周期最短，微生物活性最高，使堆肥周期30d缩短到12d。陈活虎[17]通过蔬菜废物堆体添加不同比例腐熟堆肥接种。研究表明当接种率为5%、3%、1%时，增加接种量有利于提高有机物降解率，有机物降解率分别53.3%、50.0%、43.7%，堆肥接种对堆肥过程中微生物演化规律影响明显，但接种率达到一定水平后，接种对生物相的影响会随堆肥过程而逐步消失。
6结论和建议
随着社会的发展和人类对生活环境要求的提高，固体废弃物的循环利用已成为人类迫切需要解决的重大问题。在堆肥过程中，接种菌剂能够提高堆肥效率，促进微生物代谢活动，一定程度上去除有害物质，形成肥效较高的腐殖质[18-20]。但仍有许多问题需要解决。
（1）目前对堆肥研究较多的是接种对堆肥参数的影响，很少有对堆体中微生物代谢活动和群体结构的研究，堆肥过程中变化主要由堆体中微生物来完成。微生物的群落演替和新陈代谢直接影响堆肥过程的进行。微生物的代谢活动和能量释放吸收是以后研究的重点。
（2）复合微生物菌剂是由2种以上的菌种构成，这些菌种的比例配比需要最优化才能更有效的促进堆肥过程。接种菌剂的不同菌种配比亟待研究。
（3）现有接种菌剂与土著微生物会形成竞争关系，抑制微生物代谢活动，影响堆肥效果。开发更好的接种菌剂使其与土著微生物形成协同关系，构成稳定的微生物结构，提高有机质降解率也是一关键问题。
（4）堆肥过程中，微生物会进行代谢作用产生氨气，造成堆体氮素损失，肥效不高。筛选出高效的固氮菌来固定氮素也是值得关注。
参考文献：
[1]makalyBieye，Hmortier，wVerstraete.nitrogentransferfromgreymunicipalsolidwastetohighqualitycompost[J].Bioresourcetechnology，2000（73）：47～52.
[2]BernheiselJF.what'sthestatusofmunicipalsolidwastecomposting[J].ResourceRecycling，1999，14（10）：64～74
[3]凌云，路葵，徐同.禽畜粪便好氧堆肥研究进展[J].上海化工，2003（6）：7～10.
[4]席北斗，孟伟，黄国和，等.生活垃圾堆肥接种技术[J].环境科学，2003，24（1）：157～160.
[5]徐智，张陇利，张发宝，等.堆肥反应器中2种微生物接种剂的堆肥效果研究[J].环境科学，2009，30（11）：3409～3413.
[6]谷思玉，谷邵臣，赵昕宇.微生物接种对生活垃圾堆肥生化特性的影响[J].东北农业大学学报，2012，43（2）：78～82.
[7]李秀艳，吴星五，高廷耀，等.接种高温菌剂的生活垃圾好氧堆肥处理[J].同济大学学报――自然科学版，2004，32（3）：367～371.
[8]席北斗，刘鸿亮，孟伟，等.垃圾堆肥高效复合微生物菌剂的制备[J].环境科学研究，2003，16（2）：58～60.
[9]鄢海印，刘可星，毛敬麟，等.接种方式对堆肥过程中功能菌定殖的影响[J].农业环境科学学报，2012，31（10）：2039～2045.
[10]党秋玲，李鸣晓，席北斗，等.堆肥过程多阶段强化接种对细菌群落多样性的影响[J].环境科学，2011，32（9）：2689～2695.
[11]姚波，席北斗，魏自民，等.不同接种方式对生活垃圾堆肥水溶性有机物荧光特性影响[J].光谱学与光谱分析，2011，31（3）：714～718.
[12]tuomelam，Vikmanm，Hatakkaa，etal.Biodegradationoflignininacompostenvironmentareview[J].Bioresourcetechnology，2000，72（2）：169～183.
[13]石春芝，蒲一涛，郑宗坤，等.垃圾堆肥接种固氮菌对堆肥含氮量的影响[J].应用与环境生物学报，2002，8（4）：419～421.
[14]罗先群，桑士兵，谢旭缳，等.利用生物技术处理城市生活垃圾的研究[J].辽宁城乡环境科技，1999，19（4）：20～24.
[15]劳坤德，张陇利，李永斌，等.不同接种量的微生物秸秆腐熟剂对蔬菜副产物堆肥效果的影响[J].环境工程学报，2015，9（6）：2979～2985.
[16]席北斗，刘鸿亮，孟伟，等.高效复合微生物菌群在垃圾堆肥中的应用[J].环境科学，2001，22（5）：122～125.
[17]陈活虎，何品晶，吕凡，等.腐熟堆肥接种对蔬菜废物中高温好氧降解过程的影响[J].环境化学，2006，25（4）：444～448.
[18]Jeaninei.Boulter，Jackt.trevorsandGregJ.Boland.microbialstudiesofcompost：bacterialidentification，andtheirpotentialforturfgrasspathogensuppression[J].worldJournalofmicrobiology&Biotechnology，2002，18：661～671.
高等微生物学篇5
关键词：微生物菌剂；好氧堆肥；粪便
中图分类号：S141.3；S144.1文献标识码：a文章编号：0439-8114（2013）06-1244-04
随着现代农业产业结构的不断调整以及规模化畜禽养殖业的迅猛发展，如何进行畜禽粪便等废弃物的无害化处理及资源化利用成为亟待解决的问题。目前，中国对畜禽粪便的加工处理方法主要有化学法、物理法和生物法。生物处理法又分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。在众多的畜禽粪便处理方式中，由于好氧堆肥处理方法成本低、无害化程度高、处理能力大、处理后的产品方便运输且适于农田施用，适合现代农业持续发展而备受关注。传统堆肥方法利用原料中土著微生物降解有机物质，由于堆肥初期有益微生物数量相对较少，需要一定时间才能大量繁殖，存在发酵周期长、效率低等缺点。同时在堆肥过程中存在氮素损失现象，有恶臭气味，并且粪便中残留的重金属及抗生素等有害物质还存在环境污染的可能。沈根祥等[1]的研究表明，利用筛选的微生物可以加速堆肥基质的发酵，有效提高堆肥的温度，加快腐熟进程。陈华癸[2]指出，在堆肥过程中通过人为接种分解有机物能力强的微生物菌剂，可提高初期堆料中有效微生物总数，加速堆肥材料的腐熟，形成的高温条件有利于杀灭粪便中的病原体、虫卵和杂草种子等。近年来一些学者对畜禽粪便堆肥的工艺条件、影响因素、使用不同微生物接种菌剂等方面进行了深入研究[3]，但对粪便堆肥快速发酵及其机制的研究还远远不够。因此如何充分利用微生物间的协同作用，快速分解粪便中的有机物，实现粪便处理的资源化利用具有十分重要的意义。
1微生物菌剂在堆肥中的应用
复合微生物菌剂是将两种或两种以上的微生物以一定的比例混合培养，充分发挥微生物群成员之间的联合协同作用，以获取能达到最佳应用效果的一种微生物制剂。微生物菌剂来源主要有利用天然微生物优化处理的微生物菌剂和人工构建的高效菌种两种。
1.1微生物菌剂在国内外应用的概况
国内外对于堆肥接种微生物菌剂的研究已取得较大进展。20世纪40年代，美国通过在堆肥的原料中接种细菌使堆肥时间缩短1～3d；20世纪70年代，日本研制出em菌剂，10～15d就可以把垃圾腐熟，加快了堆肥降解的效率。近年来有许多学者致力于研究堆肥中不同作用的微生物，并进行了优质高效菌种的筛选和接种。张陇利等[4]在污泥堆肥试验中加入Vt复合微生物菌剂，结果表明添加菌剂的堆体升温速率和温度最高值明显高于对照组，并且促进了有机质分解和加快了水分散失。秦莉等[5]通过在堆肥中添加具有降解纤维素和金霉素功能的外源复合菌剂，来研究接种外源菌对堆肥的降解效率及抗生素类药物降解效果的影响。结果表明，添加的外源菌剂对纤维素降解有明显的促进作用，接种复合菌剂堆体中的金霉素降解率也显著高于对照组。宁志刚等[6]通过在猪粪的堆肥中添加固氮菌、溶磷菌、解钾菌三者同比例混合的复合微生物菌剂，研究其对猪粪堆肥的作用效果，结果表明复合菌剂接种量为1.5%、2.0%时，猪粪气味基本去除，作用效果明显。Vargas-Gare等[7]在堆肥试验中添加芽孢杆菌作为堆肥接种菌种，结果表明不同的堆肥原料对接种微生物堆肥的效果有不同的影响。目前利用新型微生物菌剂处理畜禽粪便已成为废弃物资源化领域的研究热点。
1.2低温菌剂的应用
在冬季尤其是北方冬季低温状态下，堆肥发酵过程难以启动，而市场上的发酵剂均是常温或高温发酵剂，15℃以上才能应用，因此微生物菌剂在北方的推广受到了较大限制，而低温菌剂的出现很好地弥补了这一缺陷。籍宝霞等[8]把低温发酵剂添加到鸡粪的堆肥中，结果表明在日平均气温4.9～7.1℃情况下，使用低温发酵剂48～72h即可启动废弃物发酵。采用好氧发酵方法，10d内发酵温度可达70℃，发酵时间维持48h以上。路伟明等[9]从冻土中筛选出低温纤维素分解菌并进行纤维素降解率测定，一菌株最高降解率达49.1%，并且该菌株可在20～30℃时较好地生长，在一定时间内能够维持堆体温度，易于启动自然存在于牛粪里的中温生物。由此可知在低温下使用低温菌对堆肥发酵的影响较大。
2微生物菌剂对有氧发酵指标的影响
2.1对温度的影响
温度的变化是反映堆体内微生物活性变化的一个重要指标，能很好地呈现堆肥过程所达到的状态。epa（美国环境保护署）制定的相关标准[10]指出，堆体温度在50℃以上保持5～7d，能够杀灭堆料中的致病微生物，是保证堆肥的卫生指标合格和堆体腐熟的重要条件。李玉红等[11]的试验结果表明，在堆肥初期添加微生物菌剂促进了堆体快速升温，较对照组提前1～4d到达高温阶段（>50℃），添加菌剂能起到快速升温的作用，有效促进有机物料的腐熟进程。耿冬梅等[12]的试验表明，向堆料中接种微生物菌剂，能增加堆层中微生物总数，微生物通过协同作用，使堆层中的高温微生物迅速繁殖，提前实现堆肥的高温期。黄懿梅等[13]的研究结果表明，在堆肥中添加一定量的微生物菌剂，虽然对堆肥温度升高的作用不明显，但能加快堆肥发酵速度，缩短堆肥时间。由此可知，添加微生物菌剂对堆肥温度具有明显的促进作用，加速堆肥进程。
2.2对水分的影响
水分是影响堆肥效果的一个重要参数[14]。在堆肥过程中，水分是微生物生长所必需的条件，50%～65%的含水率最有利于微生物的分解。堆肥中的水分含量以一种热量的调节剂影响着堆肥微生物的活动[15]。施宠等[16]研究表明，接种微生物制剂的堆体水分下降速度最快。张金金等[17]通过人工接种mixF-3菌剂对猪粪前期性质的变化进行研究，其中人工接种mixF-3菌剂堆肥、添加灭活菌剂堆肥和自然堆肥含水率分别下降36.75%、33.54%和40.63%。由此可知，添加微生物菌剂可使堆肥中微生物活性增强，促进了微生物的新陈代谢，从而导致堆肥温度升高，加速水分蒸发。
2.3对pH的影响
pH的变化是反映堆肥过程中微生物活性的另一个重要指标。一般认为，最佳pH为8.0左右，此范围内可显著提高初期的反应速度，缩短堆肥达到高温所需时间，堆肥可获得最大效率，亦可避免由堆肥反应时间过长所造成的臭味问题[18]。施宠等[16]的研究表明，添加菌剂的试验组pH一直处于较低水平，堆肥结束时堆体稳定在pH8.0～8.1，符合腐熟堆肥pH8.0～9.0的标准。王晓娟[19]通过对添加微生物菌剂的牛粪堆肥中各项指标的测定表明pH变化幅度较小，各处理组间差距不明显。由此说明接种微生物菌剂对pH的影响不大，但对堆肥中的pH具有调节和稳定作用，有利于堆肥中的微生物生长。
2.4对碳氮比的影响
碳氮比（C/n）是影响堆肥效果的重要因素，碳是堆肥生化反应的能量来源，氮是控制生物合成的主要因素，也是反应速度的控制因素，堆肥过程的理想C/n比为20～35∶1[20]。刘克锋等[21]向猪粪的堆肥中添加不同的微生物，所有接菌处理的C/n比在第20天即降至20以下，并有7个处理的C/n比降至16以下，表明接菌对促进猪粪堆肥腐熟效果明显。由此可知，添加菌剂可以显著加快有机质的分解。
3微生物菌剂对堆肥品质的影响
3.1对氮含量的影响
在堆肥过程中，有机氮主要分布于微生物群落和腐殖质库中。在堆肥前期，堆肥微生物矿化分解有机氮，产生氨气，堆体产生的生物热量使氨气大量挥发，造成氮素损失的同时还产生了大量的恶臭气味。martins等[22]的研究表明，粪便堆肥中nH3的损失高达79%。如何控制氮素的损失、提高堆肥的养分价值是研究的关键。tiwari[23]分别比较添加纤维分解真菌、固氮菌及溶磷菌对堆肥总氮和C/n比的影响，结果表明，与对照相比，添加纤维分解真菌使不同底物堆肥含氮量提高8.3%～57.1%；添加固氮菌使不同底物堆肥含氮量提高10.3%～59.5%。李国学等[24]在鸡粪的堆肥中添加em和Fm菌剂，结果表明，两种外源菌明显促进了水溶性氨态氮的转化和水溶性有机氮的形成，对氮素保存有较好的效果。由此可知，添加微生物制剂可以调控堆制过程中的碳氮代谢，减少氮类物质以气态挥发控制臭味的产生，同时可提高堆肥产品总氮含量。
3.2对磷、钾含量的影响
在牛粪堆肥各种处理中，牛粪中的p、K不可能通过挥发等形式损失，因此全磷、全钾含量最终不会有太大变化。堆肥过程中含磷化合物在微生物制剂作用下可以发生矿化，产生一部分可溶性磷，加之微生物分解代谢、有机态磷分解和堆体浓缩，使速效磷含量呈略增趋势。黄懿梅等[13]的研究表明，发酵剂可以提高堆体高温期发酵温度，堆体被浓缩，而钾在堆肥过程中损失较少，全钾含量明显增加。赵明梅等[25]分别将产于上海、山东、沈阳的3种菌剂加入到鲜牛粪中，结果表明，3种菌剂原始堆料和腐熟堆料的p、K含量相差很小。由此说明，添加微生物菌剂对于p、K保持是有益的。
4微生物菌剂对堆肥中重金属的影响
近年来人们对污泥、牛粪等固体废弃物堆肥过程中的重金属污染状况比较关注。粪便中含有Cu、Zn等重金属元素，毒性较大，长期大量施用会使土壤和作物存在潜在的污染风险[26]。据谷杰等[27]的研究报道，当土壤中有效态Cu和Zn分别达到100～200mg/kg和100mg/kg时会造成土壤Cu、Zn污染。黄国锋等[28]研究了猪粪堆肥过程中重金属含量和形态的变化，发现堆肥处理能降低猪粪中重金属的有效性。重金属的生物毒性不仅与其总量有关，更大程度上由其形态分布所决定。刘浩荣等[29]采用tessier法对重金属形态进行分级，得到了普遍认可与应用。解开治等[30]的研究表明，堆肥添加腐熟促进剂可极显著降低堆肥中有效态Cu的含量。因此，在堆肥中添加腐熟促进剂可以降低重金属有效态的浓度，减轻Cu对土壤的污染。由此说明，常用的微生物菌剂一般具有较强吸附性，通过对重金属进行有效吸附，可以降低其生物有效性。
5微生物菌剂在堆肥中的应用前景
添加微生物菌剂可以加快堆肥过程，将粪便中有毒、有害物质转化为有机肥成分，这样既能提高粪便利用率，又能减轻环境污染，为实现畜禽废弃物的无害化处理和资源化利用提供了很好的条件。但由于微生物菌剂价格相对昂贵，从而增加了堆肥的成本，尚不能得到广泛的应用。因此价格低廉、高效的微生物菌剂对于废弃物处理具有很好的市场应用前景。另外，由于中国北方地区受地域温度等因素的影响，冬季低温状态下动物粪便的处理成为一个难题，严重影响了畜牧业的发展。而低温微生物菌剂罕有报道，因此在低温下进行堆肥发酵以及低温微生物菌剂的研发具有很大的发展潜力。
参考文献：
[1]沈根祥，袁大伟，凌霞芬，等.Hsp菌剂在牛粪堆肥中的试验应用[J].农业环境保护，1999，18（2）：62-64.
[2]陈华癸.微生物学[m].北京：农业出版社，1979.
[3]庞金华，程平宏，余廷园.高温堆肥的水气矛盾[J].农业环境保护，1999，18（2）：73-75.
[4]张陇利，刘青，徐智，等.复合微生物菌剂对污泥堆肥的作用效果研究[J].环境工程学报，2008，2（2）：266-269.
[5]秦莉，高茹英，李国学，等.外源复合菌系对堆肥纤维素和金霉素降解效果的研究[J].农业环境科学学报，2009，28（4）：820-823.
[6]宁志刚，王维，刘畅.复合微生物菌剂在猪粪堆肥中的试验研究[J].安徽农业通报，2010，16（1）：59-62.
[7]VaRGaS-GaRemDC，ReZ-eStReLLaFFS，pemJoSeL，etal.influenceofmicrobialinoeulationandco-compostingmaterialontheevolutionofhumic-likesubstaneesduringcompostingofhorticulturalwastes[J].processBiochemistry，2006，41：1438-1443.
[8]籍宝霞，张丽萍，程辉彩，等.低温发酵剂在鸡粪冬季处理中的作用[J].江苏农业科学，2009（6）：418-420.
[9]路伟明，李淑芹，曹知平，等.一株低温牛粪降解真菌的筛选及生长条件的确定[J].东北农业大学学报，2008，39（11）：36-38.
[10]anGeLaLC，tUneRC，wiLLiamSaG，etal.therespirationofcompostingpigmanure[J].CompostScience&Utilization，2004，12（2）：119-130.
[11]李玉红，王岩，李清飞.外源微生物对牛粪高温堆肥的影响[J].农业环境科学学报，2006，25（B09）：609-612.
[12]耿冬梅，宣世伟.高温好氧菌群用于接种垃圾堆肥的实验研究[J].上海环境科学，2003，22（10）：699-701.
[13]黄懿梅，曲东.两种外源微生物对鸡粪高温堆肥的影响[J].农业环境保护，2002，21（3）：208-210.
[14]LianGC，DaSKC，mCCLenDonRw.theinfluenceoftemperatureandmoisturecontentsregimesontheaerobicmicrobialactivityofabiosolidscompostingblend[J].Bioresourcetechnology，2003，86：131-137.
[15]李玉红，李清飞，王岩.翻堆次数对牛粪高温堆肥的影响[J].河南农业科学，2006（7）：70-72.
[16]施宠，谢晶晶，郑春霞，等.不同腐熟剂对牛粪好氧堆肥的影响[J].新疆农业科学，2010，47（2）：410-414.
[17]张金金，刘爱民，陈金凤，等.不同菌剂处理下猪粪和牛粪堆肥前期性质变化[J].资源开发与市场，2010，26（6）：481-484.
[18]曾光明，黄国和，袁兴中，等.堆体环境生物与控制[m].北京：科学出版社，2006.
[19]王晓娟.畜禽粪便高温堆肥促腐熟菌剂的应用及肥效研究[D].河北保定：河北农业大学，2011.11-15.
[20]inBaRY，CHenY，HaDaRY，etal.newapproachestocompostmaturity[J].BioCycle，1990，31（12）：64-68.
[21]刘克锋，刘悦秋，雷增谱，等.不同微生物处理对猪粪堆肥质量的影响[J].农业环境科学学报，2003，22（3）：311-314.
[22]maRtinSo，DeweSt.Lossofnitrogenouscompoundsduringcompostingofanimalwastes[J].Biorestechnol，1992，42：103-111.
[23]tiwaRiVn.Compostingofdairyfarmwastesandevaluationofitsmanorialvalue[J].procnationalacademyofScience，india，1989，59：109-114.
[24]李国学，李玉春，李彦富.固体废物堆肥化及堆肥添加剂研究进展[J].农业环境科学学报，2003，22（2）：252-256.
[25]赵明梅，牛明芬，何随成，等.不同微生物菌剂对牛粪堆肥发酵影响的研究[J].农业环境科学学报，2007，26（增刊）：587-590.[26]黄治平，徐斌，张克强，等.连续四年施用规模化猪场猪粪温室土壤重金属积累研究[J].农业工程学报，2007，23（11）：239-244.
[27]谷杰，高华，李鸣雷，等.养殖业废弃物对环境的污染及肥料化资源利用[J].西北农业学报，2004，13（1）：132-135.
[28]黄国锋，张振钿，钟流举，等.重金属在猪粪堆肥过程中的化学变化[J].中国环境科学，2004，24（1）：94-99.
高等微生物学篇6
关键词:微藻生物技术专业建设海洋特色
1.引言
微藻生物技术兴起于20世纪50年代,它可以被理解为,以微藻生物学为基础,利用微藻生物体系和工程原理,提供商品和社会服务的综合性科学。其本质上与农业生物技术相似,即利用太阳光能大量生产生物量,用作人类的有机资源[1]。微藻生物技术发展至今大致可分为两个阶段。1940年―1980年,初步形成一个比较完整的微藻生物技术体系。此时期开发出的用于培养小球藻、螺旋藻和盐藻的开放式培养系统在许多国家和地区得到了成功推广,使人类看到了微藻生物技术的巨大经济潜力。1980年―2000年,微藻生物技术迅速发展,形成了富有特色的微藻生物技术研究体系。目前,全球微藻年产量约8,000―10,000吨,广泛应用于食品、饲料、精细化工原料、医药和航空航天等领域,前景十分广阔。
我国20世纪50年代中期进行微藻的相关研究,70年代至80年代对螺旋藻、盐藻及一些固氮蓝绿藻的培养与应用等研究取得了一定的成绩。90年代后期,我国微藻生物技术快速发展。迄今,我国在藻种选育、培养技术、生物活性成分的分离制备、生物转化、工厂化培养、微藻保健食品和海水养殖等方面,已达到或接近国际水平。
近年来,随着陆地资源的衰竭,丰富的海洋微藻资源成为人们关注的热点。尤其是海洋微藻在保健食品、药物、饲料、化妆品、生物农药和污水治理等方面展现的应用前景,为微藻生物技术产业的快速发展带来了良好的契机[2]。在微藻生物技术应用日益广泛的今天,如何利用微藻生物技术专业凸显海洋特色,对人才培养,突出我校办学的海洋特色,以及“江苏省海洋大学”的申报等意义重大。
2.创建微藻生物技术专业,在经济和社会发展需要中体现我校海洋特色
自人们认识到微藻的开发价值和巨大经济潜力以来,微藻生物技术得到了迅速发展。全世界有关微藻生物技术的专利在1953―1980年的27年间共77项,平均每年仅2.85项;在1981―1993年间却达到了194项,平均每年16.17项;微藻生物技术也从实验室走向了产业化,为人类新资源的开发开创了新天地。近年来美国、德国和日本等发达国家已经把海洋生物技术列为重点发展方向,尤其是将海洋微藻的大规模培养及其天然活性物质的分离提取等技术放在首位。
我校可通过借鉴国内中国科学院有关研究所、烟台大学、大连理工大学、中国海洋大学、厦门大学等单位在微藻研究领域等的成果和经验,精心做好专业建设规划,对构建微藻生物技术特色专业的人才培养方案和人才培养模式、课程体系与实验室建设、校外实习基地建设等进行详细规则[3,4]。同时我校海洋学院也可以将传统的生物工程、水产养殖、食品科学与工程和海洋科学等学科交叉融合,通过整合人力、物力资源,进行微藻生物技术专业的创建。海洋学院利用现有的研究条件和研究队伍,以及国内微藻生物技术的的研究成果,可使该专业具有较高的整体水平,并逐步形成专业特色[5]。我国本科高校,多将微藻生物技术归属于水产养殖学科,或列入海洋生化工程学科的研究方向下,而未作为一个独立的专业。在此契机下,创建微藻生物技术专业恰能凸显我校的海洋特色。
与其它生物技术相比,我国微藻生物技术尚处于初级发展阶段,还存在许多“瓶颈”,需要多学科的通力合作。针对国内外研究现状,积极开展基于经济和社会发展需要的微藻生物技术专业的建设,可为国内微藻生物技术产业的发展提供很好的人才保障。同时,结合经济建设和社会发展的需要,该专业可积极开展β胡萝卜素、医药品、色素、高价值油脂及动物饲料等微藻生物制品的研究。
3.强化微藻生物技术专业优势,以科研实力支撑我校海洋特色
科学研究是探索自然、社会与思维等事物的性质和客观规律。我校海洋学院在海洋生物学(省级重点建设)、水产品加工和水产养殖(校级重点建设)等三个学科涵盖的“重要海洋生物种质资源的保护和利用”、“海洋生物活性物质研究和利用”、“水产品精深加工技术研究和质量安全”、“海洋生态与环境”五个相对稳定的研究方向下,积极开展了微藻生物技术方向的科学研究,在海洋微藻的化感作用、海藻与赤潮藻类的化感作用、海洋微藻的光衰减、海洋微藻多糖的合成、分离和纯化、海洋微藻种质库的建立、海洋经济微藻浓缩与保存技术产业化应用试验、抗生素对海洋微藻的促生长作用、螺旋藻的海水驯化及其对生产性能的影响、微波法提取雨生红球藻中的虾青素等省教育厅、江苏省重点实验室和校级课题的研究上获得了一些有价值的科研成果。
同时,我校海洋学院拥有学术水平较高的结构合理的科研团队,在海水增养殖技术、海洋生物病害防治、海洋微生物酶类、海洋鱼贝类加工及保鲜、海洋活性物质研究等方面取得了许多高水平的研究成果。近5年500余篇,出版学术专著和教材多部,获发明专利9项,科技成果转让多项,直接经济效益数千万元。目前,承担各级各类项目50多项,其中主持和承担部级项目9项(主持国家自然基金1项、承担国家自然基金4项、主持国家重点实验室项目2项),承担省级项目30多项(其中主持省科技厅项目3项)。以上科研成果可逐步构成稳定的微藻生物技术专业的研究方向,并强有力地支撑我校办学的海洋特色。
4.培养优秀专业人才,将我校海洋特色与地方经济紧密结合
我校是江苏省特别是苏北地区相关行业和领域内人才培养、科学研究与技术开发的重要基地之一。微藻生物技术专业可紧密围绕地方经济发展需要,以培养应用型人才为主,使本专业毕业生就业立足本省,重点满足企事业需要。在专业人才培养过程中,通过强化实验教学和以双赢校外实习基地为平台的实践环节教学体系,培养学生的创新能力和实践能力,使他们成为既具有浓厚创新意识和创新能力,又能积极参与地方经济建设的人才[6,7]。
近年来,连云港赣榆、灌云、灌南和东海等县海水养殖业异军突起,成为致富渔民的支柱产业。特别是贝类养殖、鱼虾养殖迅速崛起,对饵料的需求急剧激增,也对饵料质量提出了更高的要求。鉴于此,微藻生物技术专业可依托我校重点实验室,将鱼虾贝类的生理特征、生活习性、企业标准的优质微藻饵料的制备等作为研究课题,采用开放实验,专业综合实验,以及毕业设计与论文等方式,培养基于连云港地方经济需求的优秀的应用型人才,从而将我校海洋特色与地方经济紧密结合,实现高等学校人才培养、科学研究和社会服务的三大功能。
5.努力推进成果转化,在开展科技合作中融合我校海洋特色
可持续发展是21世纪科学技术研究的主导方向,目前绝大部分化工产品的原料来自于石油,随着石油资源的日益枯竭,近年来人们的目光聚焦于可再生的生物资源,其中通过水生微藻养殖制备全新的燃料源成为备受关注的亮点。我国具有可观的海洋微藻资源总量,专家认为这为我国在寻找石油替代品的研究提供了一次历史机遇,做好微藻制备燃料源的开发与产业化工作,对我国可持续发展战略具有重要意义。
早在1978年,美国在“水生种类计划”研究中就已经证实能够利用微藻制造生物柴油。他们指出,用微藻来生产生物柴油已经比矿物油具有价格竞争力,并且能减排柴油发电机废气中高达92%的Co2和氧化氮。10―20年后,当容易开采的石油接近枯竭,全球变暖加剧,微藻生物柴油相对昂贵的石油替代品,如页岩油和沥青砂油,将具有更大的价格竞争力。鉴于此,微藻生物技术专业可利用我校的交叉学科优势,积极开展基于微藻资源的全新的燃料源的研究开发工作。而且可以从微藻中提取出更多的生物制品和副产品,进一步提高微藻培养的经济性。其产量高、需水少、肥料效率高,潜在产量超过陆地农作物产量的30倍,海洋微藻的生产优势,加上燃料制取技术的不断进步,可保证微藻生物技术专业在开展科技合作中很好地融合我校的海洋特色。
6.结语
当今,人类正面临人口膨胀、陆地资源减少和环境恶化这三大全球性问题。开发利用海洋资源是解决这些问题的重要途径之一,一场以开发海洋生物资源为标志的“蓝色革命”正在世界范围内蓬勃兴起。我们相信,随着人类对微藻的深入认识和了解,随着高新技术和人力物力的大量投入,以及各学科乃至世界各国间的广泛合作,微藻生物技术必将成为解决人类食品和能源的主要途径,为人类的生存作出贡献。与此同时,我校在其建设与发展过程中,积极探索微藻生物技术专业的建设,对凸显我校海洋特色,以及推动地方经济健康、快速发展意义深远。
参考文献:
[1]王长海.微藻与微藻生物技术[J].渔业现代化,2006,1:20-22.
[2]管华诗,耿美玉,王长云.21世纪中国海洋药物.中国海洋药物,2004,4:44-47.
[3]韩新,潘志权,丁一刚等.化工特色生物技术新专业建设实践[J].化工高等教育,2008,6:31-33.
[4]胡兴昌.生物技术专业建设的探索性研究[J].上海师范大学学报(教育版),2003,32(3):38-41.
[5]曹军卫,杨复华,张翠华.生物技术专业建设的实践与探索[J].微生物学通报,2002,29(2):99-101.
高等微生物学篇7
关键词：微课程；地球物理学；前景
一、引言
地球物理学专业的课程大都具有理论基础要求高、难度大、实践性强、知识面广等特点，学生普遍反映该专业课程的学习有一定困难。而微课程是一种新型的教学资源，具有短小精悍、情景真实、主题突出和目标明确等特征，正成为教学改革的重点和热点。2008年，美国圣湖安学院的David率先提出了微课程的概念并开展了研究实践。自2010年以来，微课程在我国中小学、高等院校和高职高专等教育领域也有广泛应用。但在地球物理学专业相关课程的教学过程中，对微课程的利用还较为有限。本文对微课程在地球物理学专业的应用前景进行探析，以期微课程在地球物理学专业的教学中能够发挥更好的作用，切实提高教学效果并激发学生学习本专业的兴趣。
二、地球物理学专业课程建设的现状
国内北京大学、同济大学、中国矿业大学、中国地质大学、中国石油大学、吉林大学、成都理工大学和长江大学等高校均开设有地球物理学专业。各高校在地球物理学专业课程建设方面均开展了大量工作。同济大学的环境与工程地球物理、中国地质大学的地球物理勘探概论、吉林大学的钻井地球物理勘探、成都理工大学的地球物理测井原理及应用和长江大学的地震勘探原理等课程均已建设成高水平的精品课程，为切实提高教学质量，激发学生学习兴趣，提供了丰富的学习资源。冯t等对勘探地震学中的形象化教学方法进行了探讨。董守华等对煤田地球物理测井原理教材建设与实践工作进行了总结。相关学者在地球物理学课程建设方面开展的教学改革工作，在实际教学中取得了较好的效果。地球物理学专业的微课主要有中国石油大学（北京）李景叶的地震勘探原理之导论，中国矿业大学岳蕾的平面电磁波的极化等。在微课程建设方面，国内地球物理学专业开展的相关工作还较为有限。
三、微课程的应用前景
微课程正在成为我国教育教学资源建设的重点和热点。鉴于微课程的显著特征，笔者认为在地球物理学专业中微课程有以下应用前景。
1.学生学习专业课程的新资源。微课程具有碎片化和微型化的显著特点，同时作为微课程核心教学资源的微视频具有生动形象的特征。这为学生在接受常规的课堂教学之外，提供了一种新的学习专业课程的新资源。地球物理学专业的学生普遍反映专业课程的学习有一定的困难。该专业微课程的建设和应用，使得学生可以根据自身对相关专业课程知识点的掌握情况，以及自己的时间安排，合理地学习专业课程知识点的微课程。微课程不仅是对课堂教学内容的合理补充，便于学生对教学内容进行巩固和复习，还让学生更充分地利用碎片时间学习专业知识，更有利于培养学生自主学习的能力。地球物理学专业微课程的建设和应用，能够为学生提供一个良好的学习专业课程的新资源。
2.教师提升教学能力的新平台。微课程不仅仅是一两个知识点，而是一门课程完整的知识点的呈现，这就需要有完整的教学设计、学习单元、反馈测评和拓展资源等教学环节。地球物理学专业课程的理论性强、知识面广，该专业微课程的建设对教师教学能力提出了更高的要求，要求教师在短时间内，一般为5～10分钟，通过通俗易懂甚至是幽默风趣的语言，将具体的知识点做详细讲解，同时还要配合以文字和动画等可视资源。这就需要教师不仅对所讲授课程有深刻的理解，同时还要仔细分析怎样才能更好地吸引学习者的眼球，怎么才能将复杂的地球物理勘探原理通过浅显易懂的语言进行描述。另外，对课件的制作也提出了更高的要求，微课程的课件需要做到动静结合、图文并茂。
四、认识和建议
微课程建设将会是今后地球物理学专业课程建设的主要任务之一，地球物理学微课程是该专业学生学习相关课程的新资源，同时有利于提升教师的教学能力。但在微课程建设过程中，需要注意课程系统的顶层设计，不能仅仅是一系列零散的微视频。
参考文献：
[1]章飞，刘丹丹.微课程研究的现状与发展趋势[J].江苏第二师范学院学报，2015，31（3）：47-51.
高等微生物学篇8
论文关键词：高职；生物制药；微生物课程；教学改革
生物制药专业发展概况及培养目标
生物制药是运用微生物学、生物学、医学、生物化学等研究成果并综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造用于预防、治疗和诊断的制品。生物制药产业是国民经济的重要组成部分，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中明确指出“要大力发展生物产业”。目前，全世界的医药品已有一半是生物合成的。
近年来，我国医药行业的迅猛发展，特别是生物技术在医药产业中的广泛应用大大加快了生物与医药类等高职院校生物制药专业的发展壮大。其培养目标是：德、智、体、美全面发展，具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神，掌握本专业领域方向的技术知识，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，熟练掌握并能从事药物的研发、药物的生产、药物的质量及安全检验、药理分析、药物的经营和销售等工作的高技能型人才。
微生物课程教学地位及教学目标分析
半个世纪以来，微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。随着新微生物资源的发现、新的药物筛选模型建立以及各种新技术的应用，从微生物次级代谢产物中寻找新药所显现的优势将继续存在，事实证明微生物制药在整个生物制药产业中占有举足轻重的地位。微生物学在理、工、农、医、师范院校与生物相关专业的课程设置中占有重要的地位，也是一门实践性很强的学科。
由此可见，微生物课程也必然是生物制药专业的重要职业基础课程。它系统地介绍了微生物的分布、分类、形态结构、生长繁殖、遗传变异以及与人类生产生活的关系等理论与实验操作技术，要求学生具备一定的生物学与生物化学基础知识。其后续课程包括发酵工程概论、生物技术制药、制药工艺学、药品分析与检验、药剂学、药事管理与基因工程技术概论等多门主干课程。
本课程的教学目标是使学生能够正确掌握微生物分类、结构、生理活动等基础知识，确保学生能够进行有关微生物生产的必要基本技能操作，并掌握应用微生物学理论知识分析问题和解决问题的基本方法，从而为后续的职业技术课程的学习与生产实践奠定必要的理论基础和实践技能。
微生物课程教学改革探索与实践
长期以来，全国各高校微生物学教学大多以课堂讲授为主，配合适量实验课。学生学习微生物学的方法常常是课上勤笔记少思考、课下不复习少作业，考前死记硬背、考后“完璧归赵”。为了提高微生物课程教学效果与学生的实践技能，我们于2008年申报了《微生物及其应用》院级精品课程，并与全省其他高职院校的同仁一道对生物制药及相关专业的微生物课程教学改革进行了一定的探索与实践。
（一）优化教学手段与方法
主要教学手段 合理利用学院优越的教学条件是提高课程教学质量的基本手段。在本课程教学中，我们充分利用学院完善的多媒体教学资源、电视显微镜设备组织教学，通过多媒体课件、视频、标本与即时的实验操作进行形象、直观的教学。同时，加强与本地区制药企业的联系，与企业一线生产人员共同探讨课程教学内容。
教学方法探索 在教学方法上，我们依据高职类学生文化基础、思维特征，针对不同的具体内容选择采取了项目教学法及案例导入法等多种“教学做合一”的形式开展教学，从而实现了将过去以教室为中心的学习形式向以实验室工作过程为中心和“边教、边学、边做”形式的过渡。例如，将基础知识部分组织成多个承前启后的项目，微生物应用部分（如微生物与发酵、食用菌栽培与药品的微生物污染检测等）采用案例法组织教学。通过启发与讨论、理论密切联系实际等方法引导学生加深对所学知识的运用、提高学习的兴趣与积极性。提供适量学时，鼓励有积极性的学生自选教学内容，采取合作或独立查阅资料和制作多媒体课件进行授课的形式实现了师生主体角色的转换，从而使学习以形成综合能力为目的而非单纯的知识摄取。同时鼓励学生在实验教师的指导下，根据自身兴趣进行微生物实验的设计与操作。
在有了一定的手段与方法基础上，我们认为利用适当的幽默或英文等教学技巧也是提高教学效果的良策。比如在要求学生列举已知的病毒时“特意提醒”不要自作聪明地制造“人瘟病毒”。在课堂中偶尔适时地穿插一个英语单词或简单的句子能够起到很好的调节作用，往往能让喜欢或不喜欢英语的学生激发兴趣。
（二）认真整合教学内容
内容的选取与组织 2007年下半年，在长期从事企业生产实践的“双师型”教师共同参与下，我们编写出了一本较为符合当前高职教育理念的湖北省“十一五”规划教材——《微生物及其应用》并获2009年湖北省高职高专优秀规划教材奖。本教材根据当前高职院校生物制药专业的培养目标及湖北省示范院校生物制药专业人才培养方案建设要求建立课程教学标准与内容，按照“教学做合一”模式进行教学内容的合理融合。在内容的组织上充分考虑高职学生的文化基础与思维习惯，适当降低了理论知识部分的深度，强化了微生物在生产实践中的应用。将课程内容按照微生物由大到小、由表及里的原则进行重新组合，首先使学生通过显微镜对各种微生物进行最基本的感性认识，然后逐渐了解微生物的培养技术及其在生产中的应用，从而顺其自然地完成对整个微生物课程内容由感知到认知的知识延伸与拓展过程。
教学组织与实践 为了较好地落实高职教育所推崇的“边做边学，边学边练”行动导向的教学理念，我们采取的是理论与相应实践操作（单元实验）相互融合的模式开展教学，并将教学内容划分为“基本知识与技能”和“知识与能力运用”两大模块，其中包含了“微生物形态观察技术”、“微生物分布与生长控制技术”及“微生物应用与检测技术”三个单元与七个项目来实施教学。在此基础上，我们还开发了《微生物及其应用》院级精品课，并在教学中认真践行“边做边学，边学边练”的教学方法，使学生能够自觉地将所学知识与实践相结合，从而既增强了学生学习的主动性，同时又较好地锻炼了他们的动手能力，强化了教学效果。
重视第一次课设计 第一次课是一门课程的序曲，它是引导学生进入微观世界、激发学生求知欲望、增强课程魅力的最佳向导。本课程的第一次课是通过“一个富有创造和启迪性的故事（列文虎克）”、“多幅彩色动静态图片的展示”和“一系列惊人的数字”等具有鲜明特色和感性认识的内容逐步展开的，非常强烈的视觉效果让学生产生了对微生物的浓厚兴趣，进而较好地激发了他们对本课程的学习热情和探究心理，当然也取得了非常好的教学效果。
（三）强化实践教学与考核
加大实践教学比例 本课程的教学目的是为后续的职业技术课程学习与生产实践打下良好基础，满足生物制药生产、建设、管理和服务第一线的技术应用型人才对微生物知识与技能的需要，同时培养学生创新精神和创业能力。因此，我们按照“教学做合一”的模式将理论知识与有关实验内容进行了有机融合，因而也在很大程度上减少了理论学时，相应增加了实验操作学时，使理论与实践学时之比将近1∶1。将课程的实验分为平时的单元实验、期末整周的综合实训、培养兴趣的自主实验（如对口腔、霉变水果中微生物进行分离培养等）几项，并着重培养学生的无菌操作技能和微生物实验安全意识。
高等微生物学篇9
*通讯作者：关洪全（1954―），男，辽宁本溪人，教授，主要从事中医药教育与中医药对免疫调控的研究。
摘要：在医学微生物学实验教学中防止实验室污染十分重要。本文分析了微生物污染实验室的主要原因，包括自然污染、不认真遵守实验室规则引起的污染以及意外事故引起的污染等；并提出了防止微生物污染实验室的若干措施，主要包括提高对微生物污染实验室危害的认识、完善或建立生物安全实验室、健全并严格遵守防止微生物污染实验室的规章制度等。
关键词：微生物；实验教学；实验室污染
微生物的种类繁多，在自然界中分布非常广泛。在医学微生物学实验教学中尽管选用没有致病性或致病性很弱的微生物进行实验，但若稍不注意，就有可能造成实验室污染，从而影响教学、科研等工作的正常进行，甚至造成其他危害。
1微生物污染实验室的主要原因
（1）自然污染。空气中含有大量的微生物，尤其是真菌孢子较多，可随气流进入实验室引起污染。笔者所在的课题组曾经实验证明，将直径为9cm含有无菌培养基的培养皿开盖暴露于空气中20分钟，其上即可落有数十乃至数百个微生物生长繁殖。
（2）不认真遵守微生物实验室规则引起污染。微生物实验室有严格的实验室规则。依据病原微生物的传染性、对个体或群体的危害程度等将其分为4类；根据实验室对病原微生物的生物安全防护水平以及实验室生物安全国家标准，将病原微生物实验室分为4级，并严格要求不同致病性的微生物须在不同级别的实验室进行实验[1]。在培养研究生等过程中，若实验人员不认真遵守上述规定进行实验，则可导致实验室污染，甚至引起不良后果。
（3）意外事故引起污染。在进行医学微生物学实验教学时，由于意外事故也可造成实验室污染。如实验人员不注意打破容有活微生物的培养皿、试管等器材；给实验动物接种微生物后，感染微生物的动物常由于某些意外原因跑到笼外；防护病原微生物的措施出现意外等因素均可引起实验室污染。
2防止微生物污染实验室的主要对策
（1）提高对微生物污染实验室危害的认识。如果微生物污染实验室，轻者可影响教学、科研等工作的正常进行，重者可污染环境，甚至引起实验人员发生感染性疾病或超敏反应性疾病等现象。因此，微生物实验室工作人员必须提高对微生物污染实验室危害的认识，教师须对做微生物实验的学生进行严格的安全教育，这是防止微生物污染实验室的首要前提。
（2）完善或建立生物安全实验室。在本科生医学微生物教学和培养研究生时，须按照所使用微生物的致病性及生物安全的要求等完善或建立生物安全实验室。已有生物安全实验室的应进一步完善其使用与管理制度等，尚未建立或实验室不符合要求的应按照需要尽快建立标准的生物安全实验室。同时，须经常对实验室的房间、设备等进行维护，使其处于能安全使用的状态，否则不能进行相应的微生物实验。
（3）健全并严格遵守防止微生物污染实验室的规章制度。医学微生物实验室须按有关部门的要求严格遵守防止微生物污染实验室的规章制度。从事有致病性微生物实验的教师、研究生等实验人员除须严格遵守微生物实验室的各项规章制度外，还应注意以下几个问题：①实验人员应掌握微生物实验技能、操作规程、生物安全防护知识等；②须严格遵守有关部门的要求，在进行医学微生物学实验教学时，只做允许做的微生物实验；③做微生物实验时，一定要在相应的生物安全实验室内进行，用毕立即消毒，等等[2]。
（4）防止感染动物引起的污染。做动物感染微生物实验时，不可在正常动物室内进行，须在相应的生物安全实验室内进行实验。在实验过程中，要注意防止带微生物的动物跑到室外。实验结束后，应把带微生物的动物灭菌后再拿到室外，切切不可把带微生物动物的尸体不经灭菌就随便抛弃，同时还应对实验室进行彻底消毒。
（5）认真查找并彻底清除污染源。实验室一旦发生微生物污染，要认真查找并彻底清除污染源。如不清除污染源，则污染很难控制。清除污染源后，还应采取可靠的方法对实验室进行彻底消毒。
参考文献：
高等微生物学篇10
【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”部级规划教材，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