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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
中图分类号：G642.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）32-0088-03
0 引言
在国家教学质量与教学改革工程建设中，教学团队建设是其重要的组成部分[1]。水处理生物学及其实验教学团队建设是为了适应市政工程、环境工程专业教学发展的需要及社会发展的需要，深化课程体系建设、教学思想体系、教学内容改革，提高教学队伍整体水平和质量、提高学生创新人才培养能力及工程素质，完善教学条件、完善和更新教学方法和教学手段、规范教学管理的一项综合性整体建设。水处理生物学及其实验教学团队是2011年安徽建筑大学评选出的教学团队，2015年成长为省级教学团队。教学团队由具有不同年龄和职称层次的教师队伍组成，拥有教授2人，副教授2人，讲师3人，其中硕士生导师2人。在教学方面，教学团队已打造了一批具有丰富教学经验和较高职业素养的教师队伍。教学团队成员都具有受专业教育的背景，大多数团队成员是从全国著名高校的农林科、理工科等各专业科室中选的，都精通生物学和水污染理论与控制，并且对于专业教学都各有特长。他们中间以博士、硕士为主，拥有系统的业务知识，组成了特色鲜明的教学团队。
1 水处理生物学及其实验教学团队的建设理念
1.1 教学团队建设形式
水处理生物学及其实验教学团队的建设首先要解决构建一支什么形式的团队。按师资力量、相关的课程规模及近期建设目标等因素，可以把团队分为狭义的教学团队和广义的教学团队[2]。其中狭义教学团队又可分为针对单一课程教学而组建的教学团队和基于专业课及相关专业课组建的课程群教学团队。单一课程教学团队主要围绕某一课程开展教学课程，课程群教学团队所从事的教学活动侧重课程内容之间的关联性以及课程间的配合。广义的教学团队则是围绕若干较为核心的单一课程教学团队的建设，组建由单一课程教学团队和课程群教学团队构建起来的较完整的专业课程体系而形成的大团队。广义的教学团队小则至少是本科教学中某个年级的课程教学团队，大到可以是包括相关专业研究生教学的课程体系团队。
鉴于市政工程、给排水工程专业教学的特殊性，水处理生物学及其实验教学团队属于狭义的教学团队，但因“水处理生物学”及其实验是相关专业的专业基础骨干课程，应该按照“从大处着眼，从小处切入”的原则进行课程建设。“从大处着眼”就是根据课程所涉专业的教育目标，结合课程的特点及其内在联系，把生物化学、环境生物学、环境生物技术、环境毒理学、水处理生物学及其实验等多门存在逻辑性和内在一致性的课程，整合成系列课程进行一揽子建设，组建课程群教学团队；“从小处切入”就是要将单一课程教学团队建设好，为课程群教学团队的可持续发展发挥作用。
1.2 教学团队建设方式思考
建设教学团队的过程需要不断积累和探索[3]。水处理生物学与实验教学团队的建设首先应当审定相关专业的总体培养目标；其次需要监督目标的落实，以确保其各层级之间相互配合与协作；最后以此为依托重点开展水处理生物学及其实验教学团队教师梯队的构建和培养。
从小的细节入手，每一个单一课程教学团队的建设都要落到实处[4]。在实际的建设过程中，单一课程教学团队建设要在充实内涵的基础上注重外延衔接。内涵建设指针对某一门课程的教学目标及教学要求进行教学规划，充分发挥教师丰富扎实的专业知识、强烈的创新意识和创新精神。外延衔接指在明确该课程与其他课程群之间关系基础上，与其它课程的教学积极主动去联系，融洽共存，进而实现团队层面上的局部与整体的统一。
2 水处理生物学及其实验教学团队的建设内涵
2.1 加强课程建设和教学改革，拓展教学团队成长平台
课程建设要着眼于全局，根据专业教育目标和整套课程体系规划去设计主体教学方案，贯穿基础课、专业基础课和专业课，使课程与课程之间进一步整合，在专业理论中融入更多应用型案例，确保单科教学与整个课程体系相协调[5]。比如在制定《水处理生物学》课程教学内容时，应该考虑该课程与前导课程《生物化学》及后续课程《水质工程学》的联系，加强应用实例的教学内容。
理论教学方法科学，教学手段先进，采用现代教学模式提高教学效果。理论教学 “以多媒体为主、板书为辅、师生现场操作”的思路进行课堂讲学，运用先进的多媒体教学手段来改进传统教学模式。重视实验教学方式和内容的改革，注重趣味性、工程性和创新性。市政工程、给排水工程专业的大学生尤其需要重视实验教学。实验教学实施原则是重在参与、重在过程、重在实验报告、重在知道，学到东西比实验结果重要得多。教学中除注重实验引导外，还要注重学生自主开发实验作品的能力，激发学生的实验兴趣和创作热情，提高实验教学水平和教学效果。
教学团队成员要积极申报和建设各级精品课程、MOOC课程。通过课程建设，完善课程的网上学习资源和网上答疑渠道，不断提升课程建设水平，力争获得标志性教学成果。水处理生物学及其实验教学团队近3年来取得相关教学工作积累和经验：主持完成省、校级教学质量工程项目5项，目前在研省、校级教学质量工程项目3项，发表相关教学研究论文10余篇。
2.2 加强师资队伍培养，提升团队教师素质
加强教师队伍建设，尤其对青年教师的培养。本着“质量立校，科研强校”的思想，按照“内培外引，优化结构，打造专兼结合双师教学团队”的人才队伍建设思路，通过在职学历教育、访学交流、新技术培训、职业资格培训、企业实践锻炼和坚持开展“传、帮、带”活动、教学竞赛活动、师德师风教育等方式，大力加强师资培养，教师队伍的学历结构、职称结构得到充分优化，专业素质、教学水平、实践能力得到不断提高，建成一支师德好、素质高、业务精的师资队伍，为课程教学融入新鲜血液。
2.3 重视科研工作，提高人才培养质量
教学团队建设的重要方面是要重视科研工作，教师学术水平得以提高、教学水平得以进步的基础是需要教学与科研间的互动。将科研项目与教学相结合，为有能力的学生提供科研项目有关的学习资料，积极让学生参与科研项目的研究和系统的研发，培养学生的文献查阅能力、论文报告能力及论文写作能力。教学团队成员有几个科研方向，诸如水处理微生物学、水处理生物生态学、水处理藻类学等，鼓励教师结合书本知识把科研新知识及时传授出来，让学生领略科技发展的魅力，鼓励学生发奋学习。良好的教学科研互动，尤其是青年教师在受到学生的钦佩和爱戴气氛中增强了自信心和工作动力。水处理生物学及其实验教学团队近几年来一直从事水处理生物学研究工作，具有相关研究工作积累和经验：主持完成安徽省十五科技攻关项目“微缺氧悬浮污泥层单级脱氮污水处理设备”、安徽省教育厅自然科学基金项目“新农村建设实用污水处理技术研究”的科研工作，均取得了较为系统的研究成果；目前教学团队成员主持在研2项国家自然科学基金青年基金“活性污泥法除磷过程中胞内储存物质的红外光谱解析与应用”、“sphingomonas sp. SJ-1对三苯甲烷类染料降解脱色的机制研究”；1项国家科技支撑计划子课题“铝合金聚氨酯外墙保温装饰一体化系统防潮、防霉、防水机理”；1 项安徽高校省级自然科学研究重点项目“污水处理厂尾水中有机氯的活性炭吸附及其机理”。2008-2015年教学团队成员多人参加了国家水体污染控制与治理科技重大专项“巢湖流域城镇污水处理功能提升及污泥处理技术与示范”等的科研工作，主要承担与水处理生物学有关部分的工作。教学团队成员近3年发表相关领域的科学论文30余篇，SCI、EI检索10篇。
3 水处理生物学及其实验教学团队建设的特殊性――实验教学改革
3.1 实验教学改革内容
实验教学建设是水处理生物学及其实验教学团队建设的一个重要方面。根据人才培养的目标，从学生素质培养和锻炼的角度出发，应该从实验教学内容、方法以及功能等各方面对相关体系进行全面的深化改革。水处理生物学及其实验教学团队不仅能够充分发挥集体协作的优越性，而且在实验教学中更加注重实验的综合性和实践性的改革，以达到探索综合型、设计型实验教学的新方法新内容的目标[6-8]。
综合型实验教学，实际上就是以学生独立操作为主、教师辅导为辅、实验过程包含数个实验关键点的实验教学模式。综合水处理生物学实验内容、方法、手段，培养全面思考以及解决水处理生物学问题的思维方式，运用综合分析问题、解决问题的方法和手段，掌握水处理生物学综合知识，以达到培养综合运用水处理生物学知识的能力和素质的目的。设计型实验教学，即学生根据实验指导教师提供的可选择题目自由选择感兴趣的课题、运用所学的理论知识和实验技能独立设计研究方案、确定研究路线并完成整个实验过程以达到实验目标的实验教学模式。
综合型和设计型的实验教学不仅反映了教学形式的多变性，而且体现了实验教学的内在本质。在筛选及判定综合型和设计型实验过程中，教师应认识和理解水处理生物学实验教学的内在规律；在进行综合型和设计型实验过程中，学生不仅增强多方位考虑问题的大局意识，而且通过水处理生物学研究方案设计以及水处理生物学实验过程中的设备和仪器调试和操作，学生的创新意识、主观能动性均得到提高。
3.2 实验教学改革实践
设置综合型实验。对于市政工程、给排水工程专业的学生来说，选用细菌总数、总大肠菌群2个指标作为综合性实验的内容是比较合适的。因为细菌总数、总大肠菌群是自来水厂2个重要的出水卫生学指标，熟练掌握这2个实验对今后从事水务工作的同学来讲是必不可少的。该实验将若干个微生物基础实验串联在一起，几乎运用到了微生物实验所有的基础操作技能，同学们之间也需要相互配合才能完成，这既增长了学生的实验操作技能，也培养了同学之间团队协作精神。
设置设计型实验。对于市政工程、给排水工程专业的学生来讲，由于很多学生毕业后都将从事水污染控制与理论工作，所以有关污水生物处理机理研究是其未来工作的重点。为此，我们设计了不同的实验以提高学生的技术水平：在综合型实验基础上，诸如“设计一个从污水处理构筑物中分离降解某种污染物的细菌纯种的实验方案”题目，要求学生学会从特定实验材料中分离降解某种污染物的细菌。为了培养学生解决问题的能力，实验中我们将学生分成几个小组，让学生自己查找资料、设计方案、准备药品和仪器，并完成实验。在这期间，教师只负责实验的指导和检查。通过此类实验，提高了学生查阅文献、应用文献的能力，最终达到驾驭文献的目的，由此增强了学生的成就感，大大提高了学生进行水处理生物学实验的兴趣。
4 水处理生物学及其实验教学团队建设的根本目标――提高人才培养质量
倡导团队中的成员与学生沟通，成为他们的知心朋友。深入同学中间，去了解同学生活、理解同学的喜怒哀乐，为同学们排解学习疑难，增进师生间的友谊，引导学生健康愉快学习生活。
倡导团队成员博学多才。大学教育不能够仅是讲授书本知识，需要把与书本知识相关的知识融入到教学过程中。人人知道“大肠杆菌”，在讲授大肠杆菌相关内容时，适时穿插一些水处理之外的内容，如大多数大肠杆菌是条件致病菌，主要附生在人或动物的肠道里，一般不致病，消除学生对其的畏惧心理；生物知识对水处理很重要，其实与我们的生活也息息相关，酸奶、奶酪、酒、食品添加剂（味精、酱油等）、豆腐乳、臭豆腐等均与微生物有关。借助好学生的好奇心，这样既活跃课堂教学气氛，又能够增强课堂教学效果，丰富学生的知识面。
水处理生物学及其实验教学团队的建设是长期的，每一位成员都以团队建设为己任，都在为团队争光；每一位成员都在用人格的正能量督促自己、影响学生，教与学相长，达到提高人才培养质量的根本目标。
参考文献：
[1]周峰，华春，陈全战，等.植物生理与分子生物学教学团队的建设与实践[J].江苏教育学院学报（自然科学），2011，27（2）：68-69，73.
[2]汪红.外语专业教学团队的建设理念和构建模式[J].北京第二外国语学院学报，2009（2）：29-32.
[3]刘凤春，陈希有，王林，等.高校教学团队建设的理论与实践[J].电气电子教学学报，2011，33（1）：5-8，56.
[4]王全胜.高校教学团队的组建及运行保障[J].甘肃联合大学学报（社会科学版），2009，25（5）：108-111.
[5]Bing G. Study on the engineering practice course education teaching reform [J]. Procedia Engineering， 2011， 15： 4224-4227.
[6]Paine L W， Fang Y P. Reform as hybrid model of teaching and teacher development in China [J]. International Journal of Educational Research， 2006， 45（4-5）： 279-289.
论文关键词:生态工程;污水生态处理
论文要:本文阐述了生态工程的定义及原理,重点介绍了污水处理技术的要点和意义。
1生态工程介绍
1.1生态工程
生态工程以复杂的社会——经济——自然复合生态系统为对象,遵循应用生态系统中物种共生、物质再生循环及结构与功能协调等原则,以整体调控为手段,以人与自然的协调关系为基础,以高效和谐为方向,为人类社会及自然环境双受益和资源环境可持续发展设计的具有物质多层分级利用、良性循环的生产工艺体系。以期同步取得生态环境效益、经济效益和社会效益[1]。
1.2生态工程原理
生态工程涉及生态学、生物学、工程学、环境科学、经济和社会等领域,原理众多。我国学者(马世骏1986、颜京松1986、Ma&Yan1989,Yanetal1992)在系统生态学理论的基础上,对生态工程的原理作了精辟论述和提炼。把生态工程原理总结为整体、协调、自生、再生循环等基本原理。孙铁珩,周启星等[2]提出污水生态工程是指运用生态学原理,采用工程学手段,把污水有控制地投配到土地上,利用土壤-植物-微生物复合系统的物理、化学等特征对污水中的水、肥资源加以回收利用,对污水中可降解污染物进行净化的工艺技术,是污水治理与水资源利用相结合的方法。
2主要生态工程污水处理技术
2.1污水土地处理系统
污水土地处理系统是一种污水处理的生态工程技术,其原理是通过农田、林地、苇地等土壤--植物系统的生物、化学、物理等固定与降解,对污水中的污染物实现净化并对污水及氮、磷等资源加以利用[3]。根据处理目标、处理对象的不同,将污水土地处理系统分为慢速渗滤(SR)、快速渗滤(RI)、地表漫流(OF)、湿地处理(WL)和地下渗滤(UG)五种主要工艺类型[4]。
土地处理系统造价低,处理效果佳,其工程造价及运行费用仅为传统工艺的10%~50%。其中污水湿地生态处理系统又称人工湿地,目前研究最为深入、应用最广泛。通过人工湿地生态工程进行水污染控制不仅可以使污水中的水得以再生利用,还能使污水中的有机物、N、P、K等营养物得到利用。整个系统呈自然式良性循环,构成了具有自适应、自净化能力的水陆生态系统。该系统管理简单,稳定后几乎不需要人的参与,物耗、能耗低,效率高。生态系统中的植物群体不需要另行施肥与灌溉,还兼有美化环境的功能,这种生态净化方法实现了水环境可持续发展[5]。
以人工湿地处理系统为例,土地生态处理系统对污水的净化机理如下:系统中的填料(介质)具有巨大的比表面积,易形成生物膜,污水流经颗粒表面时,其中的污染物质通过沉淀、过滤、吸附作用被截留[6]。
2.2污水生态塘处理系统
生态塘系统是以太阳能为初始能源,通过在塘中种植水生作物,进行水产和水禽养殖,建立人工生态系统,,通过天然的生化自净作用,在自然条件下完成污水的生物处理[7]。有机物质在生态塘处理系统中得到降解,释放出的营养物进入了复杂的食物链中,产生的水生作物、水产都可以被收获。生态塘处理系统能够有效地处理生活污水及一些有机工业废水,对有机物和病原体有很好的去除效果,具有投资少、运行费用低、运行管理简单的优点。但该系统占地面积大、易出现短流、温度较高时易散发臭气和孳生蚊虫、对氮磷的去除效果不稳定。近年来,我国生态塘污水处理工艺研究侧重在两个方面[8]:筛选、培育高效水生净化植物;组合曝气、水生植物、水产养殖多个生物处理单元的综合功能,营建生化一体化水生动植物复合生态体系,是污水处理与资源利用的完美结合,构建了一个完整的生态系统和良好的内部良性循环系统。
2.3蚯蚓微生物滤池系统
蚯蚓生态滤池是滤床中建立的人工生态系统,由滤床填料、蚯蚓及布水系统等组成。系统利用蚯蚓和微生物的协同作用对污水中含有的各种形态污染物质进行处理和转化。蚯蚓可对污水和污泥进行吸收和分解,清扫滤床,防止堵塞[9]。蚯蚓粪便可以滤除污染物,提高处理效率。蚯蚓的存在可作为家禽饲料。污水中的生物膜污泥微生物通过食物链最终被有效地转化为蚯蚓的增长及其排泄物,而蚯蚓的机体及其排泄物又可成为他微生物的分解利用对象,从而进行新一轮的生态循环。
3生态污水新型处理技术
如利用土壤毛细管浸润扩散原理,研制成功的地下毛细渗滤系统(theundergroundcapillaryseepagesystem,UCSS)[11]。地下毛细渗滤系统(UCSS)的中心部分是地下毛细渗滤槽,它通过土壤过滤和微生物降解来去除污水中的污染物。在一定程度上解决了常规土地净化污水处理系统占地面积和运行费用问题,还可回收污水和营养物质(包括氮、磷和钾)用于植物生长。
活机器(livingmachine)系统是加拿大出生的海洋生物学家约翰·托德(JohnTodd)发明的,是利用太阳能以及利用由多种多样直接或间接从太阳获得能量的生物组成生态系统,将水产养殖与人工湿地结合起来并封闭在温室里,以创造一个高效的污水处理过程[12],包含了沉淀、过滤、净化、吸收、挥发、硝化和反硝化、厌氧和好氧分解过程,在获得高标准水质的同时避免了自然处理系统占地大、滞留期长、寒冷气候处理效果欠佳等弊端。
关键词：污水处理；反硝化脱氮除磷；微生物学；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
中图分类号：U664.9+2文献标识码：A 文章编号：
到目前为止，国内外学者普遍关注反硝化除磷工艺的试验及影响因素，但对反硝化除磷脱氮微生物及其种属的研究较少，尚处于起步阶段，而针对反硝化除磷菌种在生理生态方面的特性研究则更少。本论文针对反硝化脱氮除磷技术的核心——反硝化除磷菌开展微生物学研究，更进一步理解反硝化除磷现象，提高生物脱氮除磷效率。
1 反硝化脱氮除磷的微生物机理[1]
在反硝化除磷理论提出以前，设计除磷工艺时大多都要尽量避免硝酸盐进入到厌氧反应器或者厌氧阶段中。因为若存在硝酸盐，反硝化菌会在厌氧条件下优先利用污水中的有机物，使反硝化菌和除磷菌产生对碳源的竞争，影响磷的厌氧释放，进一步影响到后续的好氧吸磷。许多学者的研究成果表明，在厌氧段缺少外碳源情况下，若存在NO2--N或者NO3--N，也同样会有吸磷现象的发生。微生物利用内碳源，如PHA等，作为碳源和能量来进行过量吸磷，并将其以聚磷的形式贮存于微生物体内，这一过程与好氧吸磷所不同的是采用的电子受体为NO2--N或NO3--N，而不是氧。
2 反硝化脱氮除磷的微生物研究进展
2.1 Acinetobacter[2]
最先从聚磷污泥中分离出除磷菌种的是Fuhs 和chen，经鉴定确认分离出来的菌种具有较高的除磷能力，属于γ-Proteobacteria中的Acinetobacter。另外，许多研究人员采用各种各样不同的培养基从试验模型和水厂中成功分离并培养了菌种，在这些菌种中大多数经鉴定后表明它们都属于Acinetobacter spp.。因此，Acinetobacter菌种曾一度被认为是强化生物除磷系统中主要的除磷菌。在此后的很长一段时间内，在生物强化除磷系统中关于微生物学方面的研究中这一研究结论基本上占主宰地位。
Buchan利用纯培养分离技术研究分析了几个除磷效果良好的试验装置及污水厂的曝气活性污泥，试验结果表明Acinetobacter是优势菌。然后，Lotter和Bayly等学者也都在除磷活性污泥中检测到了大量属于Acinetobacter的菌种。
但是，也有学者，如Cloete等，研究结果表明Acinetobacter只占到微生物总量的1～10%，属于数量较少的菌属。而Pseudomonas和Aerodomonas却是生物除磷系统中的优势菌属。Hiraishi等将生物除磷工艺与非除磷工艺中的活性污泥微生物组成进行了比较，发现在这2中工艺中Acinetobacter 都不是优势菌属，在A/O工艺生物除磷的活性污泥中，Acinetobacter仅仅只占到系统内全部微生物的1%。朱怀兰等也通过对除磷系统中微生物的分离发现Pseudomonas 是生物除磷系统中的优势菌种。
大量的研究关注于已分离出来的Acinetobacter菌种的分类。有许多研究表明大多数菌种属于Acinetobacter junii，Acinetobacter lwoffii，也有许多以前从未被描述过的Acinetobacter spp.菌种得到确认。然而，还是有大量的是不能被鉴定出的。
由此可知，污水生物除磷活性污泥中优势菌属并不是Acinetobacter，其它种属微生物在除磷方面所表现出来的能力也是不容忽视的。进一步的研究还表明Aerodomonas能过量摄取外界环境中的磷酸盐并形成胞内聚磷酸盐物质，而Pseudomonas则与传统PAOs的特性相同，在厌氧条件下进行释磷，在好氧条件下则过量吸磷，同时累积聚磷酸盐。
2.2 其它微生物属种[3]
有学者从污水处理厂中分离得到很少的菌株，经鉴定并不属于Acinetobacter spp.。2002年，罗宁等分离了A2N/ASBR双污泥反应器的活性污泥中的微生物，发现起到反硝化脱氮除磷作用的主要存在于莫拉氏菌属、假单胞菌属、肠杆菌科细菌和气单胞菌属，它们占到了细菌总数的66.6%。其中，假单胞菌属的含量最高，占全部菌株的22.9%；莫拉氏菌属和肠杆菌科含量次之，各占到15.6%；气单胞菌属和不动杆菌属含量排第三，各占到12.5%；但是，不动杆菌主要是在好氧条件下起除磷的作用，而没有反硝化脱氮的功能。除此以外，活性污泥系统中还存在着共占约全部菌株20.8%的肠球菌属、链球菌属、葡萄球菌、微球菌属等等。
3 结论
目前国内外对于反硝化除磷的研究大多停留在物理方面，也即从宏观环境理论的角度来对反硝化脱氮除磷的机理和影响因素进行探讨。却并没有对其有效菌群——反硝化除磷菌进行深入地研究。因此，从微生物学的角度开展对反硝化除磷菌的筛选和应用方面的研究，探讨其脱氮除磷机理及其最佳生长条件，反硝化除磷现象才能真正的被理解，也由此才能充分利用其优越性来提高和优化生物脱氮除磷效率和工艺。
参考文献
[1] Tsuneda S., Ohno T., Soejima K. Simultaneous nitrogen and phosphorus removal using denitrifying phosphate-accumulating organisms in a sequencing batch reactor[J]. Biochemical Engineering Journal, 2006, 27: 191-196.
[2] Seviour R. J., Mino T., Onuki M. The micr obiology of biological phosphorus removal in activated sludge systems[J]. FEMS Microbiology Reviews, 2003, 27: 99-127.
[3] Seyoum Yami Gebremariam, Marc W. Beutel, David Christian, et al. Research advances and challenges in the microbiology of enhanced biological phosphorus removal-a critical review. Water Environment Research, 2011, 83(3): 195-219.
环境工程微生物学是环境工程专业学生必修的专业基础课程,是一门实践性很强的应用学科。实验课是环境工程微生物教学的重要组成部分,它是培养和训练学生的实验操作能力、独立分析问题、解决问题能力的重要环节。环境微生物的一些基本技术如无菌操作、培养基制备、消毒与灭菌、微生物的培养分离计数等在环境污染处理的应用领域中应用十分广泛。随着生物工程技术的发展,现代生物技术如基因重组、pcr技术也在环境工程得到应用。近年来我国高等教育规模急剧扩张,教学实践资源日趋紧张。如何改革环境工程微生物学实验的内容及授课方式,一直是大学环境类课程建设的重要内容。近年来,我们对环境工程微生物的实验教学进行了改革探索,目的是进一步提高环境工程微生物学实验教学效率,培养具备理论知识扎实、动手能力强的大学毕业生。
1 改革实验课程的设置
我们将过去独立、互不相关的微生物实验改为一连续的探索性的大实验,开设了一门“环境工程微生物综合训练”的独立课程。课程放置在学期结束时的实践周中进行,集中对学生进行微生物的培养、分离、鉴定和污水处理应用的基本操作的训练过程,这样强化了对学生基本技能和动手能力的培养。综合训练的主要内容包括:首先在制备各类培养的基础上,采取不同的环境样品中进行接种、培养,通过菌落和个体形态观察,纯化细菌、放线菌或霉菌和酵母菌,然后学生以自己分离、纯化的菌种为材料继续进行以后的实验,在对细菌形态观察、革兰氏染色和菌体大小测定基础上,最后做细菌的生理生化试验,对细菌做出初步鉴定,并将分离出来的细菌用于生活污水的处理上。环境工程微生物综合训练的主要实验内容和所涉及的知识点见表1。改革后的综合训练使原来孤立、不连续的实验形成一个连续的整体。在微生物的菌种的培养和分离,纯种的计数和鉴定等方面强化了学生的实验技能。各种基本操作技能在微生物综合训练中多次操作,反复应用,能大大提高学生的微生物技能的综合应用能力。
验证操作性实验相对较多,设计性、综合性实验相对较少是目前实验课程教学中的突出问题,这对培养实用型人才极为不利,也不利于调动学生的学习兴趣和积极性。我们将一些应用性、综合性和学生感兴趣的实验课题,作为选作实验,供感兴趣的学生通过查阅相关资料,综合运用不同实验技术,设计实验方案,通过教师指导和小组讨论确定方案并加以实施。实验后综合分析实验结果,撰写科创论文。比如,“微生物诱导腐蚀”的选作实验,主要是研究研究厌氧微生物对金属腐蚀过程,使同学们扩大对微生物环境作用的了解,增强学生的学习兴趣和实践动手能力。这样,既能提高学生对实验的兴趣,又能促使他们将所学的理论知识应用起来,从而加深对环境工程微生物课堂教学内容的理解。(如表1）
2 重视视频实验教学的应用
微生物个体微小,学生对它的感性认识不多,这使得许多有关微生物的概念变得抽象、难以理解。在实验教学中,有目的的引入了视频实验等多媒体教学的方法,可以增加实验教学的直观性和趣味性,并在一定程度上弥补实验教学经费紧张等问题。我们不仅制作了环境工程微生物的多媒体课件,而且采用视频教学短片,向学生展示基本的实验操作,以及相关实验技术的发展及其在生产或科研中的应用。这些改革以视频的形式向学生展示实验的基本过程,具有较强的直观性,通过屏幕清晰形象准确地展现每一个步骤,使学生掌握实验操作技能的关键所在加深了学生对使微生物的实验规程和操作技巧理解,如无菌操作技术、微生物的分离和培养技术、消毒灭菌技术、斜面、液体、平板接种培养方法等。采用多媒体进行实验教学,具有形象、生动、信息量大的优点,结合教师在实验过程中的讲授和示范,有利于学生在脑海里建立每一种实验操作的标准和规范。因此应该加强多媒体在环境微生物学实验教学中的应用。
3 强调实验前的准备工作
传统的实验课程教学方法是由实验教师帮助学生完成很大一部分准备工作,学生只是按教师的讲解和实验手册的步骤进行操作。我们在微生物综合训练中,改变实验课中讲解过多的现象,只是重点讲述实验成功的关键并事先提出思考题,让学生们带着问题去进行实验,让学生通过实验归纳出结论,从而理解和验证微生物学的基本原理。教师在实验中起指导作用,着重培养学生的动手能力。由于综合实验涉及的内容很多,所以我们要求学生先复习以前学过的知识并写出实验计划(包括实验目的、原理、仪器、材料、步骤),然后在课堂上对实验计划进行讨论,讨论后学生再进行修改,最后由教师审定。审定合格后,学生方可开始进行实验,这是可以提高学生的实验培训的主动性。实验从实验材料的准备到每一步实验都由学生自己动手,教师只起检查和辅导示范作用。让学生明白每个实验步骤操作的好坏对后续实验的进行有直接的影响,培养学生整体的实验观念和细心的操作习惯。由于是学生自己进行实验的准备工作,可以加深对实验的目的、原理、方法、步骤的了解,实验效果很好。
4 改革实验课程的考核形式
综合训练的考核是既是课程设置的要求,也是对学生实验技能学习的一种督促和检查。在微生物综合
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训练中,我们将学生4～5人分为一小组,同一组的每位学生既有分工又有合作,每位学生都独立进行无菌操作、接种培养等工作。在材料的准备和实验完成的整个过程中,任何一个步骤的失误都将直接影响最终结果,因此我们要求每位学生规范操作,仔细观察,及时记录,培养严谨的科学态度和独立操作能力,老师对每位学生的操作和实验结果都做出客观的评价。将综合训练考核分为预习、操作、实验报告三部分记分。在实验过程中,进行现场指导,当场考核,不仅要看实验报告,更要依据预习、现场实验操作和实验结果综合考核。在操作考核中既有单独的个人操作考核,也有分组的操作考核。实验报告要实事求是,严格杜绝相互抄袭现象。要求学生在实验报告中对实验过程和结果进行详细记录和分析,养成一个善于分析问题和总结问题的好习惯。实验报告中的分析与讨论是很重要的内容,我们鼓励学生在分析讨论中自由地写出自己对实验的理解,比如哪些操作步骤没有做好,或者在实验过程中容易出现什么问题,如何避免等,还可以提出对实验设计修改的建议。通过对实验问题和结果的分析、讨论,可加强学生对理论知识的理解,大大提高学生分析问题和解决问题的能力。
通过这些改革措施,使学生能够认识到实验课的重要性,同时也提高了实验课的地位和学生的积极性,教学质量有较大的提高,为环境工程专业后续课程教学的展开和将来毕业论文的顺利完成打下基础。
5 培养工程实践观念
我校是具有电力特色的地方性高等学校,环境工程专业是从电厂化学专业基础上衍生和发展起来的。我校环境工程专业的课程设置强调重工程、重实践的专业特色。环境工程微生物学需培养学生分析和解决环境工程问题的思维模式,要使学生了解微生物在环境污染物治理中的作用原理,而不是仅仅停留在微生物学本身基本的实验操作上。我们在微生物综合训练课程设计别注意结合工程应用问题,充分围绕教学队伍的科研课题及实习单位的生产展开,注重培养学生的工程实践能力。我们根据本专业教师承担的科研项目,通过课题的形式,组织一些对环境工程微生物感兴趣的学生,参加到教师的科研项目中。一些老师在设计新的污水处理工艺时,经常会有很多项目指标需要测试,只要合适,我们也将样品拿来让学生在实验教学中做。这样就培养了学生从工程角度思考和解决实际问题的能力。
《环境生物学》是环境工程和环境科学专业重要的专业基础课，环境生物学的基本理论为《水质工程学》、《固体废弃物处理与处置》等专业课程打下良好的基础。实验是学生理解和掌握环境生物技术的有效途径，与理论教学相辅相成[1]。为了提高环境生物学课程的整体教学质量，借鉴了其他院校的教改经验，调整了现有理论和实验教学内容，并增设一周的《环境生物学实验设计》，在该校环境工程专业部分学生和环境科学专业中进行了连续三年的实践探索。
1 《环境生物学》课程现状分析
（1）课程现状：我校《环境生物学》总学时为48学时，其中理论32学时，实验16学时。由于课时限制，理论教学内容集中在微生物结构、营养、代谢等基础内容，而微生物生态与环境生态工程中微生物的作用等内容不能详细讲授，因此要使学生深刻理解本课程并熟练地用于实践，难度较大。
2 教改思路与目标
针对我校《环境生物学》课程中存在的问题，在现有理论和实验教学基础上，调整理论教学内容，拓宽学生视野，在理论和实验教学环节结束后增设一周的实验设计环节，以加深学生对理论知识的理解，并提高学生综合素质与科研创新精神及能力。
3 调整教学内容
在理论教学内容上，针对我校工科背景的特点，改变了以往的一本教材为主的固定教学内容，选取面向21世纪教材《环境工程微生物学》[2]为主讲教材，补充了水处理生物学[3]、环境生物学[4]等相关微生物学知识。限于学时限制，在讲授内容的组织上，既考虑到教学大纲必须完成的教学内容，讲授多数学生能够接受的基础知识，还深入讲解较有深度的内容，以满足报考研究生同学的求知欲。以此为契机，购买了一批如《微生物学》（第5版中文版，普雷斯科特著，沈萍等译）等一大批优秀的微生物学图书及电子资料，为拓宽同学们的微生物学基础理论知识打下良好的基础。
针对实验教学中存在的问题，环境生物学实验课程内容也做了相应调整使其内容更贴合我校同学的工科背景。实验课程安排在三年级的第一学期与理论课程同步完成，在完成验证性实验教学内容后，提供足够的学时让学生们自行思考，完成一次综合性实验，加深对理论课学习内容的理解和掌握。
4 增设《环境生物学》实验设计
实验设计是实验研究的重要环节，可架设起理论教学和实验教学之间的桥梁，使学生能更系统、深刻的理解课程内容。为此，理论和实验课程都完成以后，我们又专门抽出一周时间，让学生自主查阅资料、自行设计、动手完成一个设计性实验，并撰写提交实验设计说明书。学生们通过亲历实验，调动了参与实验的积极性，拓宽了知识面，提高了动手操作能力，观察分析问题和解决问题的能力，提高了实验课的教学质量。在撰写实验设计说明书的过程中，学生能运用课程的基本概念和原理，规范使用专业术语，为以后毕业论文的写作打下良好基础。
4.1 实验设计及预答辩
为了有充足的准备时间，上理论课的后期，即给学生发放《环境生物学实验设计指导书》，并提前分组，每组3～4人，遵照各组的兴趣，每组查阅选择合适的实验设计题目，并围绕自己的实验设计题目，独立动手完成预答辩课件。实验设计周的第一天为预答辩时间，每组围绕自己的实验设计题目讲述5～10 min，主要内容为实验设计的原理、内容、步骤及实验进行的可行性等，指导教师和学生同为评委，指出实验设计中存在的问题及解决方法，并为讲座同学打分，最后指导教师再总结。灵活的讲授形式，加深了学生对所学内容的印象，调动学生的积极主动性，让学生参与教学，发挥学生主体作用和教师的主导作用[5]。
4.2 实验实施
实验实施过程中，打破以往实验教师为学生准备好各种实验用品的格局。各组根据自己的实验设计内容需要，领取药品，仪器设备，并独立完成标准液配置，玻璃器皿清洗、灭菌、无菌操作、计数、结果记录等一系列实验过程。指导教师在此期间只是指正学生实验操作存在的问题，不参与任何实验准备及操作活动。实验结束后，各组进行实验设计的答辩，针对实验设计及操作中出现的问题进行总结与提高。
4.3 实验设计总结
实验设计结束时，每组提交实验设计说明书一份，实验设计说明书封面及格式由指导老师统一指定，并要求用黑或蓝黑墨水工整书写。
4.4 考核方式与评价方法
《环境生物学》和《环境生物学实验设计》分别独立进行考核。环境生物学总成绩为100分，考试成绩包括期末成绩（占总成绩的80%），实验课成绩（占总成绩的10%）和平时成绩（占总成绩的10%，包括出勤情况，学习态度，课堂纪律等），期末考试采取闭卷考试形式。
《环境生物学实验设计》成绩评定一般按五级分制评定。总成绩分三部分，设计成果占60%，实验动手操作占20%，平时检查及答辩占20%。
5 课程改革效果
本次实验设计在我校2009级环境工程专业，2010级、2011级环境科学专业连续实施了三年，经过上述实验教改措施的实施，有了显著成效。主要总结为以下三个方面：
（1）深入理解理论知识：学生们普遍反映，实验设计环节的设立，使他们对理论知识的理解深度有了很大的提升，很多平时没有注意的知识点，通过查阅资料，自己答辩，倾听其他组的答辩以及独立的实验过程，有了很深入的认识。
近年来，随着我国工农业的飞速发展，我国的环境污染问题日益严重，对环境专业人才的需求也快速增加。目前，我国兴办环境工程专业的高校很多，每年毕业的环境工程本科生规模达万人，为环境事业输送了大量的人才,但同时也形成了巨大的就业压力。另一方面，环境工程专业普遍存在教学理论重于实践、课堂重于课外的倾向，人才培养的质量难以达到用人单位的要求。用人单位普遍反映环境工程应届毕业生缺乏较强的实践能力,有些单位选择接收有实践工作经验(1-2年)的环境工程毕业生，还有些单位则选择接收其他相关专业的毕业生，比如一些污水处理厂青睐排水工程专业的毕业生，使得环境工程专业的就业形势日益严峻。环境工程专业是以环境科学为依托，运用科学理论、方法和工程技术，研究人类与自然环境的相互作用、关系、规律并进行控制调整的一门新型综合性应用学科，是由生物学、化学、物理学、生态学、地学、水文学等多种学科交叉所形成的一门学科[1]。湖南工学院在2007年升格为本科院校，在原专科专业环境监测与治理技术不断完善与发展的基础上，2010年开始招收第一批环境工程专业本科生。面对环境工程专业的就业形势与现状，我们有必要加强学生的实践能力，从各个方面提高学生的综合素质，以达到用人单位的要求。因此，可从以下几个方面对环境工程专业实践教学进行改革。
1课堂教学联系实践
环境工程专业所涉及的知识面非常广泛，理论性强。对于理论知识的讲解通常是通过课堂教学实现的。但是，环境工程又是一门应用性很强的学科，如果对实际情况缺乏了解，不仅会影响学生对知识的应用能力，反过来还会影响学生对理论知识的理解。因此，将课堂教学与实践相结合显得尤为重要。
1.1通过多种教学方式加深学生对理论知识和实践的认知
环境工程专业的许多理论知识与实践有着密不可分的关系，在课堂教学的时候可以综合利用多种教学方式尤其是现代化的教学手段增加学生对实践的认识，进而加强对理论知识的理解。如在讲解厌氧活性污泥处理有机废水时，可利用农产品加工有机废水生物处理的影像资料加强学生对整个过程的理解，废水为什么要经过调节池和热交换器，了解工艺中的核心厌氧活性污泥反应器的构造，以便于理解微生物降解有机物的生理生化反应机理，了解三相分离器的结构和工作原理等一系列问题，让学生在短时间内对整个反应体系有较明确的认识，使学生不到现场即能了解到工程状况并分析实际工程中可能出现的问题，并让学生思考可以怎样改进工艺提高处理效率。又如在讲授AutoCAD时，可与环境工程的实例进行结合，如绘制曝气池的平面图、曝气管路布置图、曝气头和搅拌机等设备图，这样不仅让学生学会AutoCAD的基本绘制，又可加深学生对专业知识的理解，并直接为课程设计打下坚实的基础，提高专业技能。
1.2课堂讲学与课程设计挂钩
课程设计一般需要综合专业知识，一些课程设计安排在某一学期，与专业过程分开，但这时很多专业课程的知识已被淡忘，课程设计不能很好地利用和巩固理论知识。因此，如果将课堂讲学与课程设计挂钩，有机结合，理解将更为深入。因此，我们将水污染控制工程课程设计、大气污染控制工程课程设计等课程设计与相应专业课安排在同一个学期，将面向工程的课程设计融于专业课程中，这样就可以及时地利用专业知识。首先由教师根据教学内容及案例为学生提供多个选题，然后学生根据兴趣选择题目。借助已学知识查阅资料、设计和计算，并绘出相应的设计图纸。这样可以提高学生的积极性，将学到的理论知识及时地与实际应用结合起来，不仅可以使学生对课堂知识有更深刻的理解，更提高了学生的实践能力。
2开展综合性实验
我校环境工程课程设置中安排了多项专业实验，如水污染控制工程实验、大气污染控制工程实验、固体废弃物控制工程实验、环境监测实验和环境微生物学实验，各专业实验均附属于相应的理论课程。上述专业实验多为验证性实验，综合性实验和设计性实验很少。比如环境微生物学实验中，微生物形态和结构观察、微生物的分离与纯化等都是简单的验证性实验，且培养基配制和灭菌消毒等都是由实验老师完成的。这样使得学生在预处理环节得不到充分锻炼，造成与实际脱节，既不利于学生的能力培养，也不利于创新思维的培养。因此，有必要开展综合性实验和设计性实验,提高学生动手能力、分析问题和解决问题的能力。例如，环境微生物实验中，可以由专业教师给出开发性题目如环境因素对微生物生长的影响等，然后由学生组成实验小组，查找资料确定实验方案。在整个过程中，学生的实验技能可以得到加强，比如培养基的配制、灭菌消毒、微生物接种、显微镜观察等，并且学生解决问题的能力也可以加强，比如实验过程中出现杂菌可能由哪些因素引起，如何防止等。通过综合性实验，学生对实验的理解较为系统且动手能力大大加强，为以后再深造或是走向工作岗位打下基础。
3实习教学体系
实习是贯彻理论联系实际教育方针,培养适应社会要求的专业人才的重要实践教学环节,实习可提高学生分析问题、解决问题、学以致用和适应社会的能力[2]。我校环境工程在实习时间安排上，为1周认知实习、2周生产实习、4周毕业实习，已基本满足环境工程实习时间要求。
3.1认知实习
设在专业课之前，使学生对所学专业有一个初步的了解和感性的认识。我校的认知实习安排在大二的第一学期，在大多数的专业课程开设之前。做好认知实习可为以后专业课程的学习做好准备。认知实习时间短，并且大多以参观为主，经常会出现学生草草参观，参观过程中提不出实质问题，参观后又容易忘记的现象，对以后的专业课教学无太大辅助作用。为了避免这些情况，使认知实习发挥最大的作用，要做好参观前、参观中及参观后的工作。以参观生活污水处理厂为例，在参观前，要引导学生做好充分的准备，如工艺流程、工作原理、设备情况、实际运行时可能出现的问题，尽量做到有备而来，目的明确。在参观过程中，鼓励学生提问并耐心解答。结合参观前的准备，学生可对整个污水处理过程有较为深刻的认识和理解。参观后，要及时督促学生完成实习报告，巩固所学知识。这样为以后的专业课程学习打下一定的基础，达到认知实习的目的。
3.2生产实习
生产实习是本科教学计划中非常重要的实践性教学环节，目的是使学生了解和掌握已经学过的专业基本知识，巩固课程内容，培养学生理论联系实际能力[3]。目前生产实习中存在许多问题，比如实习单位接纳大量学生实习有困难，学生实习影响单位的正常工作，一些实习单位出于安全问题不欢迎学生到单位实习，或者学生在单位里的实际动手机会少。因此，需尽量多联系长期合作的实习单位，生产实习的实习经费也有待提高。另外，还可以采取学生分组实习，避免短时间内实习人数太多而影响单位的正常工作。让学生深入生产第一线，与实际相结合，提高实践能力。#p#分页标题#e#
3.3毕业实习
毕业实习主要是为了让学生综合系统地运用所学知识，并为今后走向工作岗位打下基础，一般安排在最后一个学期。然而，学生毕业后工作多种多样，不少学生在最后一个学期已经有工作意向，对于与其工作相关性不大的毕业实习应付了事，达不到预期的效果。另一方面，很少有实习单位能容纳几十甚至上百人同时实习。因此，除教师联系实习单位外，鼓励学生自主选择实习单位。学生选择与自己工作相符的岗位进行实习，可以极大地提高积极性，另外还可以为今后的工作积累经验。当然，学生自主实习并不意味着放任自流，在给予学生更多自主的同时要加强管理。比如实习考查可由教师和实习单位共同考核学生，这样可以较为客观地反映学生的实习情况。
1 畜禽粪便恶臭处理
养殖业是农业的重要组成部分，养殖业的发展直接丰富了人们的餐桌。然而另一方面，与日俱增的畜禽排泄物的无害化集约化处理又成了一道困扰我们的难题，其中就包括了畜禽排泄物的无臭处理。数据表明，与人的污物排放量对比，畜禽养殖排放的粪便和污水量平均是人的十倍至几十倍[1]，因此，实现畜禽污物的高效除臭，是新型微生物除臭剂开发的重点方向之一。
籍景淑比较了不同类型的除臭剂对猪粪的除臭效果并研究其对动物生理的影响，针对性的分析了乙酰氧肟酸、枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和啤酒酵母对猪粪中NH3的清除效果及清除机理，发现复合菌剂联合乙酰氧肟酸作用，对猪粪NH3清除的效果更加显著[2]。曾晰菀以兔粪、马粪、菌渣、稻草牛粪堆腐物、腐熟猪粪五种材料为筛选对象，得到3株耐高温菌，形成复合菌剂添加到猪粪堆肥中，经检测该菌剂在猪粪腐熟过程中可有效降低NH3的生成[3]。刘鸫将枯草芽孢杆菌、活性炭和茶渣组成的复方除臭剂，发现按照2%的添加量进行猪饲料添加，不仅能够显著降低粪便臭味化合物的散逸量，还能显著提高饲料内纤维物质的表观消化率。近几年也不乏针对畜禽养殖过程恶臭处理的除臭剂专利，贵州大学文明等发明了一种可对畜禽B殖场开展有效恶臭处理的复合型微生物除臭剂，包含了嗜酸乳杆菌、短小芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、荧光假单胞菌、沼泽红假单胞菌、班图酒香酵母菌、平常假丝酵母菌、扩张青霉、米根霉、绿色木霉、细黄链霉菌和灰色链霉菌。吕津东发明了由乳酸菌、芽孢杆菌和酵母菌组成的微生物除臭剂，可广泛用于畜禽粪尿除臭。
2 固体垃圾恶臭处理
现代社会城市化的进程越快，城市产生的固体垃圾越多，面对堆积如山的固体废弃物，最传统的垃圾填埋法无疑会产生强烈的恶臭，因此利用微生物除臭剂开展城市固体垃圾堆放和处理过程中的除臭，也是今后微生物除臭剂极具潜力的应用方向之一。
崔玉雪2011年报道，从垃圾填埋场的污泥和垃圾渗滤液中分离得到7株具有较好环境适应性的菌株，经鉴定分别属于产碱杆菌属、芽抱杆菌属、无色菌属、显核菌属及溶藻菌属，并开发成为复合除臭菌剂，该除臭菌剂的效果与EM菌剂相比，对NH3的消除效果更佳。
湖南省微生物研究所许丽娟等发明了一种有效消除城市生活垃圾填埋场、垃圾中转站异味的微生物除臭剂，实验得到除臭微生物混合发酵的稳定工艺，可大幅降低生产成本。宜宾万华生物姜德油发明的微生物环保剂将沼泽红假单孢菌、枯草芽孢菌、德氏乳酸杆菌以中草药提取液作为发酵基质，发酵工艺简单，使用操作简便，除臭灭蝇效果显著，较好的解决了垃圾填埋场、垃圾中转站及化粪池的蚊蝇和恶臭问题。
3 污水集中处理
城市生活、农业、养殖、工业等都会源源不断产生废水、污水，现代污水的处理过程中必备除臭阶段，以污水处理设备中最常见的生物滤塔为例，污水净化的同时或在下游实现脱臭，对减少污水的二次污染意义重大。
田顺从污水处理厂污泥中筛选分离到一株具有高效蛋白降解特性的功能菌枯草芽孢杆菌，并经过配比试验与嗜酸乳杆菌制成复合除臭菌剂，表现出良好的除臭性能。2011年葛洁对除臭生物滴滤塔的工艺进行优化研究，实验确定了适于生物滴滤塔特性的净化H2S混合菌种及改性陶粒填料。北京工业大学刘春敬研究生物滴滤塔中优势微生物固定化微球对H2S的降解作用。张钊彬针对污水处理厂恶臭问题提出利用化学-生物联合除臭法解决污水处理厂对环境的二次污染问题，采用化学试剂喷雾结合生物滴滤塔处理恶臭气体，可达到兼顾降低生物处理部分原料成本和化学处理部分运行成本的目的。
4 景区环境维护
旅游业的兴旺带来了我国新的经济增长点，而景区剧增的游客量却导致了游客粪便处理问题日渐棘手，处理不善引起的恶臭不仅影响游客心情也严重影响景区的环境。目前有不少研究者也从景区生态环境建设方面着手进行景区厕所除臭剂的研究。
唐微微报道了针对景区生态厕所的除臭剂的开发及应用研究，获得植物乳杆菌、东方伊萨酵母、干酪乳杆菌、公牛链霉菌等六株除臭性能较好的菌株。按合适配比开发出除臭菌剂结合10%木屑添加，除臭效果检测四个指标均比市售的EM菌液略胜；中国科学院成都生物研究所闫志英等发明的复合生物制剂包含乳杆菌、嗜热链球菌和橘皮提取液，可直接用于公厕除臭；上海澄思源生物科技朱恩灿等发明了由光合细菌、酵母菌、乳酸菌复合菌群和香精、乙酸、乳酸组成的混合除臭剂，直接喷洒至厕所即可达到吸收臭气、抑制臭味物质产生的目的。
另外，除了喷洒微生物菌液直接进行恶臭处理，微生物除臭菌剂的效果优劣还与其添加的填料直接相关，填料对除臭效力的影响主要来自于物理吸附作用以及为除臭微生物提供附着载体。文献大量报道的填料有沸石粉、硅藻土、膨润土、泥炭土、生物活性炭、锯末、煤粒、陶粒等，而最近一些研究发现，聚氨酯泡沫塑料表面多孔，表面积大，并且微生物只在填料的孔中生长，不易造成填料堵塞，因此适合制作成生物反应器的填料，利于促进生物反应器净化效率提高并降低运行成本。孙绍堂等发明了一种微溶性矿物质材料焙烧形成的惰性填料，其特点是在填料微孔结构和孔隙表面包覆营养膜，使其具有为微生物缓释补充营养物质的功能，使生物填料的性能具有可控性和自培育性，降低成本，解决传统生物填料的微生物优势菌群培育问题及营养供给问题。
对具有有效面积更大、孔隙多、交换能力强等特点的新型填料的发掘还在不断进展之中，材料的吸附性能、通气性能、保水性能、能否为微生物的生长提供营养源，都是研究者需要重点考虑的方向。
综上，新型除臭微生物的发现为新型微生物除臭剂的开发提供了基础，另一方面，也可以依靠分子生物学的手段对微生物进行定向改造，创造出更符合实际需求的工程菌株。由于分子改造的周期较长、成本较高，越来越多的研究则侧重于将微生物的转化与除臭剂中填充剂的理化作用相结合，形成多种作用机制联合的复合型微生物除臭剂。未来，随着微生物处理能力的提高、单位体积填料有效面积的增加、以及合理的操作参数的确定，复合型除臭制剂必将在恶臭问题治理过程发挥更加强大的作用。
【参考文献】
[1]崔玉雪.（2011）.用于填埋场臭气控制的微生物除臭剂开发与除臭机理研究. [硕士学位论文]华东师范大学.
关键词：环境工程微生物学；教学案例库；工程硕士
中图分类号：G643 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）48-0235-02
工程硕士专业学位自1997年首次设立以来发展迅速[1]，在2011年，教育部提出了“服务国家特殊需求人才培养项目”，着重培养工程硕士专业人才。上海第二工业大学在2011年获批“服务国家特殊需求人才培养项目”，开展环境工程（电子废弃物资源化方向）硕士学位专业研究生的培养[2]。学校自2012年首次招收环境工程领域工程硕士，截至目前共招收143名学生，其中已有60名学生毕业。
环境工程微生物学作为一门以微生物技术处理环境问题的课程，以其技术的广泛性被纳入到环境工程领域工程硕士培养中。本文根据3年多来给工程硕士讲授环境工程微生物学这门课程的经历，以上海第二工业大学环境工程领域工程硕士培养为例，谈谈研究生课程环境工程微生物学教学案例库建设设计思路及其体会。
一、教学案例库的概述及类型
教学案例库是指教师为了更好的指导学生、实施案例教学而建立的用于存放所有案例的一个集合，其案例的来源及形式可以是多样的。对于本文提到的环境工程微生物学教学案例，可以选择微生物技术在土壤、水体环境中的应用。通过这些不同案例的分析，可以加深学生对基础知识的理解和提高运用知识解决实际问题的能力，还可以激发学生的学习热情，提高教学效率。
基于上海第二工业大学环境工程领域（电子废弃物资源化）工程硕士的培养目标，环境工程微生物学教学案例类型分为两类：一类是以研究生开展研究所需的思路模式，即选择已解决某一具体问题，从研究工作角度来说该项目已经完成；另一类是面向实际工程研发过程解析类的案例，选择采用本课程相关学科方向的技术，解决某个具体的工程问题，能说清楚从实验室基础研究到实际工程应用的全过程。
二、教学案例库中的实际案例
（一）微生物与电子废弃物方向
上海第二工业大学开展的环境工程硕士学位专业研究生培养的方向，本就是电子废弃物资源化方向，在微生物应用于电子废弃物中金属资源化方向有着较为深入的研究，其与广东惠州某公司合作开发的项目“微生物法回收废线路板中有价金属成套工艺与装备”已经完成半工业化试验。该项目可以很好的展示微生物技术从最初的实验室内菌种筛选、菌种驯化、浸出条件优化、工艺控制参数、进一步放大试验、工业化运行等阶段，因此将它纳入到环境工程微生物学教学案例库可以使得今后教师在该方向上的教学更加形象，并让学生了解微生物技术研发与应用相结合时如何走完一个从实验室内研究到工业应用的全过程。
（二）微生物与土壤污染方向
土壤中重金属和有机物污染越来越受到人们的关注，微生物技术以其广泛的适用性、经济性被应用于污染土壤的修复中，不管是重金属污染还是有机物污染，理论上总能找到一种或一类微生物迁移、转化或降解土壤中的这类污染。将这类微生物与土壤污染方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中，可以形象地说明微生物是如何在实际工程应用中进行土壤污染治理的。此外，由于在电子废弃物拆解地会产生场地土壤污染，因此这也是上海第二工业大学“服务国家特殊需求人才培养项目”环境工程领域工程硕士研究生培养中必须要关注的内容。
（三）微生物与污水处理方向
与土壤污染一样，在电子废弃物拆解产地也会造成水体污染。以重金属铊为例，铊元素对人体的最小致死量为12mg/kg[3]，因此污水中必须控制铊的含量，地方标准中含铊废水处理后铊浓度需低于5μg/L，对于类似超低痕量级的铊来说，很难利用纯粹的化学或物理法将污水中铊的含量降低至标准以内。实验室研究表明，利用微生物的代谢产物和配合一定量的化学试剂可以达到上述要求，将微生物与污水治理方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中，对于该领域工程硕士的培养同样重要，它可以使学生在课堂上就能清晰了解到相关微生物技术在电子废弃物领域的全方位应用概况。
（四）微生物与现代生物技术方向
现代生物技术的发展使得人们可以随心所欲的改造微生物，以达到为人们服务的目的。在以电子废弃物资源化为主要方向的环境工程微生物学教学过程中，将微生物与现代生物技术方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中，可以使学生及时掌握最新生物技术前沿及科学合理的研究方法。
三、教学案例库评估及运行效果
环境工程微生物学案例库是由学校和企业双方共同完成的，这可以充分利用学校的科研优势及企业的工业运行经验与实际工程，可以真正做到理论与实际相结合。教学案例库的评估是以先对研究生进行一段时间的案例教学，后以研究生的相关反馈意见，最后以学校和企业相关负责人依据研究生的反馈意见进行评估，标准是通过该系列功能完备的案例，让研究生在开展相关类型研发工作时从思路和模式上获得研究型与工程应用型两方面的启发，便于后续开展研究工作时少走弯路。目前，环境工程微生物学教学案例库教学获得了研究生的认可。在实际授课过程中，不仅可以激发研究生的学习热情，而且能提高教师的教学效率。
四、结论
环境工程微生物学教学案例库由研究生开展研究所需的思路模式类、面向实际工程研发过程解析类两种类型案例组成，具体包括微生物与电子废弃物方向、微生物与土壤污染方向、微生物与污水处理方向、微生物与现代生物技术方向。最终评估是由学校、企业、全体工程硕士研究生共同参与。该类型的教学案例库既可以激发研究生的学习热情，又可以提高教师的教学效率。
参考文献：
[1]李九天，唐国金.关于提高课程教学对工程硕士论文研究支撑作用的思考――以国防科学技术大学航天与材料工程学院航天工程领域的培养为例[C].湖南学位与研究生教育学会.湖南学位与研究生教育学会2005年学术年会论文集，2005：323.
生物活动课教学是指以在教学过程中构建具有教育性、创造性、实践性的学生主题活动为主要形式。以激励学生主动参与、主动实践、主动思考、主动探索、主动创造为基本特征，以促进学生整体素质全面提高为目的的一种新型的教学观和教学形式。本文试就生物活动课实践中使学生掌握知识，培养能力，发展智力。实现，“以活动促发展”的培养目标谈几点做法。
活动课是生物课堂教学的延伸，是提高学生素质的重要手段，是集知识体、思维链、能力键、与再生力（学会学习的能力）为一体的重要课程。生物活动课服从与生物教育目标，又必须渗透下列各项具体目标：
（1）培养动手操作能力；（2）培养观察力、注意力、记忆力、思维能力和创造能力；（3）培养合作、竞争意识；（4）培养关心集体、团结互助的社会公德意识；（5）培养自尊、自信、自立、自强的优秀品质；（6）培养自学能力及资料检索处理能力；（7）激发学习生物学兴趣，培养学习生物学情感。
一、高中生物活动课应遵循的原则
为了更好地根据生物活动课特点开展活动，须遵循以下原则：（1）生物活动课与学科课程内容互补原则。（2）全面发展与个性培养相统一原则。（3）自主性和主导性相结合原则。（4）规定性与创造性相结合的原则。（5）实效性和因地制宜原则。（6）趣味性和多样性原则。
二、高中生物活动课现状透视
近几年，活动课程的设置受到教育部门及部分学校的重视，但目前许多师范学校生物活动课不同程度偏离活动课的构建原则，存在以下不容忽视的问题。
1、组织上的自发性。生物活动课虽然强调自愿参加，但总要依赖与一定的组织形式，以保证活动课的正常开展。目前，部分师范学校生物活动课仍处于自发状态，无牵头的组织者、无组织发展的有关程序、无严格的组织纪律、无检查评估的组织部门。这样的自发组织是不稳定、不长久的。
2、内容上的随意性。活动课内容应根据学科的培养目标，考虑到和教材的衔接，体现有序性。而有些学校或生物教师在安排的内容上随心所欲，没有通盘考虑课程体系，又没有精心设计活动方案，也不参照相应的活动课教材，使活动具有很大的盲目性，收不到实效。
3、形式上的单调性目前部分师范学校开展生物活动课时，忽视了学生的兴趣、爱好的差异，搞简单的一刀切、大呼隆的群众性活动，没有指定有专长的教师作指导。久而久之，把本来有兴趣的学生培养成无兴趣的人，抑制了学生个性的发展，有特长的学生得不到及时发现和接受相应的培养。
4、开展活动的不经常性。由于活动经费、活动场地设施、活动时间等诸多因素的限制，生物活动课开展的不够正常，前后脱节，缺乏连续性、递进性。
三、高中生物活动课实施策略
针对开展生物活动课存在的问题，以生物活动课构建原则为指导，结合学科特点，反复实践，总结以下活动方式和操作形式。
1、健全的组织结构。开展生物活动课必须由教务处、教研室主任、班主任组成的健全管理系统。聘请有专长的生物教师任指导，选拔对生物学有兴趣的学生组成活动集体。制定明确的活动计划，包括活动课题、内容、目的、要求、时间、参加人数、活动形式等，做到有的放矢。并从实际情况出发，因地制宜设计每一个活动方案，既能使学生在活动中学到技能还能在一定程度上使教育为当地的经济建设服务。
2、根据学科特点和实际设计活动方案。活动课是学生在教师指导下的一种科技活动，优秀的活动方案是学生活动成功的重要前提。在活动中教师应创造条件，引导学生参与一些活动方案的设计，倡导参与意识，把握好学生参与的契机；体现自主性和主导性原则。
3、构建丰富多样的高中生物活动内容。（1）参观考察。结合当地的实际，组织学生参观养殖厂、工艺厂、水族馆珍稀蝴蝶展、海洋生物标本展，参观市污水处理厂、市环境检测中心；组织学生看科普电影和录像；考察循环水的利用情况。参观考察过程中请有关技术人员现场讲解，参观后组织学生谈收获、写体会，教师作总结。
（2）实验探究。根据学校现有的 实验条件，开展一定的实验活动：也可以根据日常生活中发现有意义的课题，在教师的指导下进行实验，让学生独立思考，主动探究，亲自实践，动手操作，敢于创造。
（3）开展讨论。生物活动课上可 就有兴趣的问题开展讨论，如我国是否存在蜂鸟？蜂鸟与雀天娥到底有那些区别？也可就某些重大工程建设展开讨论。讨论中，注意营造自由商讨的气氛，使学生敢于大胆表述，注重培养学生的说理能力，加强语言规范表达的训练，也渗透了环境教育。
