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微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用范文第1篇

關(guān)鍵詞：生物統(tǒng)計(jì)學(xué)；統(tǒng)計(jì)思維；應(yīng)用意識(shí)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）44-0191-03

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是利用概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的原理和方法研究生物數(shù)量性狀變化規(guī)律的一門學(xué)科，是應(yīng)用數(shù)學(xué)領(lǐng)域的重要學(xué)科分支[1]。它涵蓋了生物學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)整理、統(tǒng)計(jì)分析方法的選擇以及統(tǒng)計(jì)結(jié)論的得出與解釋等內(nèi)容。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅廣泛應(yīng)用于傳統(tǒng)的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)和農(nóng)學(xué)等各學(xué)科專業(yè)中，也是現(xiàn)代分子生物學(xué)研究中數(shù)據(jù)分析的重要工具[2]。數(shù)據(jù)分析與處理能力是當(dāng)今生物學(xué)領(lǐng)域科研工作者的必備技能之一，且隨著生物組學(xué)時(shí)代的來(lái)臨，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用更加廣泛和深入，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)在高校生物學(xué)課程體系中的位置也愈發(fā)重要，肩負(fù)著培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析技能和科研素養(yǎng)的重要使命。因此，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)已成為我國(guó)高等院校生物科學(xué)類專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，也是廣東海洋大學(xué)水產(chǎn)養(yǎng)殖學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)必修課。

然而，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程不同于其他的理論基礎(chǔ)課和專業(yè)課，其最大特點(diǎn)是概念抽象、公式復(fù)雜、計(jì)算煩瑣，是一門教師和學(xué)生普遍反映難教、難學(xué)、難懂的課程，這也導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，難以取得預(yù)期的教學(xué)效果[3]。為此，本文將結(jié)合筆者近年來(lái)水產(chǎn)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)實(shí)踐，就如何培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)思維能力和應(yīng)用意識(shí)進(jìn)行分析和探討，以期為水產(chǎn)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué)提供一定的參考。

一、統(tǒng)計(jì)思維能力培養(yǎng)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)作為一門工具學(xué)科，是一種思維方法（或統(tǒng)計(jì)思想）在生物學(xué)中的應(yīng)用。學(xué)習(xí)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)就是要學(xué)會(huì)利用統(tǒng)計(jì)思想分析問(wèn)題和解決問(wèn)題。姚亮等（2015）歸納了四條統(tǒng)計(jì)思想，分別是或然性思想、小概率原理、大概率原理和信息最大化原理。這些統(tǒng)計(jì)思想存在于生物統(tǒng)計(jì)學(xué)理論體系的各個(gè)角落，共同構(gòu)成了統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)科的思想基礎(chǔ)。為此，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的課堂中，教師應(yīng)將核心統(tǒng)計(jì)思想的闡述貫穿于基礎(chǔ)理論知識(shí)講解中，努力幫助學(xué)生理解復(fù)雜統(tǒng)計(jì)理論和方法的思想本質(zhì)。

1.注重核心統(tǒng)計(jì)思想的講解是培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)思維能力的首要任務(wù)。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)活動(dòng)中，由于較多的數(shù)學(xué)推理與計(jì)算等難點(diǎn)需要講解，因此會(huì)占用教師較多的授課時(shí)間和精力，從而面臨能力培養(yǎng)難于知識(shí)傳授的困境，這就與“知識(shí)傳授與能力培養(yǎng)”的高等教育課程基本培養(yǎng)目標(biāo)相違背。另一方面，正是因?yàn)樯锝y(tǒng)計(jì)學(xué)課程較大的教學(xué)與學(xué)習(xí)難度，才更需要學(xué)生掌握核心的統(tǒng)計(jì)學(xué)思想及應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)思想思考問(wèn)題的思維模式，這樣才有助于學(xué)生更深層次地理解理論性較強(qiáng)的具體統(tǒng)計(jì)理論與方法，并將其靈活運(yùn)用于解決各種實(shí)際科研問(wèn)題。

舉例來(lái)說(shuō)，若某事件發(fā)生的概率很小，其在一次（或極少次）試驗(yàn)中幾乎不可能發(fā)生，統(tǒng)計(jì)學(xué)上將該事件稱為小概率事件。小概率事件對(duì)應(yīng)的小概率原理是假設(shè)檢驗(yàn)理論的思想基礎(chǔ)，幾乎所有假設(shè)檢驗(yàn)的推理均是依據(jù)小概率原理來(lái)進(jìn)行的。具體來(lái)說(shuō)，首先假定原假設(shè)成立并進(jìn)行檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量的計(jì)算，推導(dǎo)出其為一小概率事件，那么依據(jù)小概率原理則有理由相信原假設(shè)在概率上是不成立的；反之，若無(wú)小概率事件的發(fā)生，則無(wú)充分理由質(zhì)疑原假設(shè)。顯然，小概率原理是假設(shè)檢驗(yàn)理論最為關(guān)鍵的思想基礎(chǔ)。倘若教師在講授假設(shè)檢驗(yàn)理論之前注重小概率事件原理的講解，便能幫助學(xué)生更好地理解統(tǒng)計(jì)推斷的推理過(guò)程和判斷依據(jù)。同樣，注重或然性現(xiàn)象（隨機(jī)性現(xiàn)象）、大概率原理以及信息最大化原理等統(tǒng)計(jì)思想的講解，對(duì)于幫助學(xué)生透徹理解統(tǒng)計(jì)學(xué)基本理論、培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)思維能力均具有十分重要的作用。

2.模型構(gòu)建訓(xùn)練及實(shí)例結(jié)合教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)思維能力的主要途徑。源于數(shù)學(xué)學(xué)科分支的統(tǒng)計(jì)學(xué)可以理解為對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的抽象概括，即現(xiàn)實(shí)統(tǒng)計(jì)問(wèn)題的模型化表達(dá)。比如，生物統(tǒng)計(jì)學(xué)中的方差分析將總變異分解為組內(nèi)變異和組間變異兩部分，分別代表誤差和試驗(yàn)的處理效應(yīng)，并將生物學(xué)中的各種控制試驗(yàn)采用統(tǒng)一的符號(hào)及線性公式來(lái)描述，進(jìn)而計(jì)算統(tǒng)計(jì)量來(lái)衡量因素的效應(yīng)值。教學(xué)過(guò)程中教師可要求學(xué)生將實(shí)際科研問(wèn)題中的因素、水平、重復(fù)、組間、組內(nèi)等具體名詞代入方差分析的理論線性模型，反復(fù)開展模型構(gòu)建訓(xùn)練，以加深對(duì)方差分析的理解。再如假設(shè)檢驗(yàn)，一般將檢驗(yàn)過(guò)程分為“假設(shè)提出”、“選擇及計(jì)算統(tǒng)計(jì)量”、“確定顯著性水平”和“統(tǒng)計(jì)推斷”四個(gè)步驟，而任何實(shí)際問(wèn)題的假設(shè)檢驗(yàn)分析均可構(gòu)建為由這四個(gè)步驟構(gòu)成的模型。課程講授初期務(wù)必嚴(yán)格要求學(xué)生遵守“四步走”的分析流程，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)模型的構(gòu)建訓(xùn)練，不斷增強(qiáng)學(xué)生對(duì)該統(tǒng)計(jì)模型的熟悉程度，這樣做，讓同學(xué)們?cè)诟玫卣莆战y(tǒng)計(jì)學(xué)理論知識(shí)的同時(shí)，又培養(yǎng)了其模型思維能力。

實(shí)例結(jié)合教學(xué)是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的重要方法，也是模型構(gòu)建訓(xùn)練的重要組成部分。課堂教學(xué)活動(dòng)中，教師可選擇一些貼近生活、科研與生產(chǎn)的實(shí)例來(lái)講解抽象的統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和模型。比如，筆者在講解假設(shè)檢驗(yàn)理論時(shí)，選用水產(chǎn)飼料裝包機(jī)工作是否正常的實(shí)例來(lái)講解假設(shè)檢驗(yàn)的基本步驟。首先提出原假設(shè)和備擇假設(shè)，講解兩種假設(shè)各自表示的實(shí)際含義；根據(jù)“裝包機(jī)是否工作正?！奔啊邦~定標(biāo)準(zhǔn)”確定檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量為樣本均值并計(jì)算；確定P值后，做出統(tǒng)計(jì)推斷，并解讀統(tǒng)計(jì)結(jié)論所代表的實(shí)際統(tǒng)計(jì)學(xué)含義。

通過(guò)以上模型構(gòu)建訓(xùn)練和實(shí)例結(jié)合教學(xué)，將抽象的統(tǒng)計(jì)學(xué)理論、方法與具體的實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，達(dá)到化繁為簡(jiǎn)的目的，進(jìn)而提高生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)效果。當(dāng)然，模型訓(xùn)練與實(shí)例結(jié)合教學(xué)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要教師投入更多的時(shí)間和精力備課，并循序漸進(jìn)地將其貫穿于整個(gè)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)過(guò)程。

3.計(jì)算機(jī)輔助分析訓(xùn)練是培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)思維能力的有效措施。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)基本理論往往涉及復(fù)雜的推理和計(jì)算過(guò)程，而作為生物專業(yè)的學(xué)生并無(wú)必要完全掌握其中的每一個(gè)具體細(xì)節(jié)和過(guò)程。從生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué)目的來(lái)看，基本原理和知識(shí)的講解固然非常重要，但更應(yīng)強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的生物學(xué)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集、分析以及處理技能的培養(yǎng)。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)的最高目標(biāo)是讓學(xué)生從抽象、復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)中解放出來(lái)，學(xué)會(huì)利用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)工具高效地進(jìn)行生物數(shù)據(jù)的分析、處理和解釋。更為重要的是，計(jì)算機(jī)輔助分析過(guò)程中的數(shù)據(jù)錄入、統(tǒng)計(jì)方法的選擇與應(yīng)用、適用前提條件的判斷以及結(jié)果的解釋等各環(huán)節(jié)的實(shí)訓(xùn)操作是學(xué)生對(duì)統(tǒng)計(jì)思想、統(tǒng)計(jì)模型的再次復(fù)習(xí)和鞏固，是培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)思維能力的有效措施。

二、統(tǒng)計(jì)應(yīng)用意識(shí)培養(yǎng)

生物統(tǒng)計(jì)學(xué)是探討生物學(xué)研究的試驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集與整理、分析與推論，并最終從樣本信息中獲取有關(guān)總體的科學(xué)可靠的結(jié)論的科學(xué)，是將數(shù)學(xué)方法應(yīng)用于生物學(xué)研究領(lǐng)域的工具學(xué)科，是生物科學(xué)應(yīng)用型人才的必備知識(shí)，也是廣大科研工作者從事科學(xué)研究的重要工具和手段。因此，著力培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)和方法的能力、增強(qiáng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)是生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)的又一目標(biāo)。

1.教材選擇與課程內(nèi)容體系的優(yōu)化。教材是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求的知識(shí)載體，也是教學(xué)最基本的工具，它不僅是教師進(jìn)行教學(xué)的依據(jù)，而且是學(xué)生獲取知識(shí)的重要資料。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程主要包括統(tǒng)計(jì)理論知識(shí)和統(tǒng)計(jì)軟件的使用兩部分內(nèi)容，二者相互依存，不可分割。因此，教師應(yīng)結(jié)合課程屬性，選擇統(tǒng)計(jì)理論與實(shí)際學(xué)科相結(jié)合、統(tǒng)計(jì)原理與試驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法與統(tǒng)計(jì)軟件相結(jié)合的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)教材進(jìn)行教學(xué)較為合適；同時(shí)選擇若干具有一定實(shí)用性且難易程度、側(cè)重點(diǎn)不同的參考書讓學(xué)生課后參考學(xué)習(xí)，以取長(zhǎng)補(bǔ)短，開闊學(xué)生視野。其次，在生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程課時(shí)減少和教學(xué)內(nèi)容增加的現(xiàn)實(shí)背景下，課程內(nèi)容體系的編排和優(yōu)化在兼顧該課程的理論性的同時(shí)，更要突出其應(yīng)用性和實(shí)踐性。也就是說(shuō)要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的難易程度和理論的系統(tǒng)性，合理分配學(xué)時(shí)；盡量壓縮復(fù)雜統(tǒng)計(jì)學(xué)定理的證明和公式數(shù)理推導(dǎo)等內(nèi)容，相應(yīng)增加統(tǒng)計(jì)學(xué)基本理論和統(tǒng)計(jì)分析方法及其應(yīng)用的內(nèi)容。

2.加強(qiáng)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，重視知識(shí)的應(yīng)用性。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展給統(tǒng)計(jì)學(xué)帶來(lái)了巨大的變化，它幫助科技工作者擺脫了繁重的手工計(jì)算的麻煩，同時(shí)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)在統(tǒng)計(jì)學(xué)中的應(yīng)用，為培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，提高其綜合素質(zhì)提供了廣闊的空間。因此，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)壓縮統(tǒng)計(jì)學(xué)理論的教學(xué)時(shí)間，注重統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件的操作，增加學(xué)生上機(jī)操作時(shí)間。筆者在各基本理論知識(shí)講授完畢之后，開設(shè)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)課程，講授統(tǒng)計(jì)軟件的使用方法和演示例題的計(jì)算及分析過(guò)程；同時(shí)，要求學(xué)生結(jié)合實(shí)例，進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件的操作，重點(diǎn)掌握統(tǒng)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)錄入、儲(chǔ)存，各種基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)方法的選擇與應(yīng)用、適用前提條件的判斷、結(jié)果的解釋等內(nèi)容。在計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，利用統(tǒng)計(jì)軟件把基本原理與統(tǒng)計(jì)方法的實(shí)際應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來(lái)，不僅使復(fù)雜的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理工作變得簡(jiǎn)單，而且充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和學(xué)習(xí)興趣，從而提高了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用能力。

3.合理運(yùn)用案例教學(xué)和專題訓(xùn)練，強(qiáng)調(diào)知識(shí)應(yīng)用性。生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的理論性強(qiáng)、內(nèi)容抽象，照本宣科的傳統(tǒng)教學(xué)方法，更會(huì)使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力，且難以取得良好的教學(xué)效果。案例教學(xué)是實(shí)現(xiàn)以應(yīng)用能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)改革目標(biāo)的一個(gè)重要手段。教師將生物學(xué)領(lǐng)域的科研工作或生產(chǎn)實(shí)踐等案例貫穿到教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)理論知識(shí)對(duì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案制訂、樣品采集與測(cè)量、數(shù)據(jù)收集整理、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析等各個(gè)研究步驟進(jìn)行講解與分析，既增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又培養(yǎng)了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)學(xué)思維及統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用能力。教師在案例選擇上，盡量減少陳舊的、與社會(huì)發(fā)展不相適應(yīng)的實(shí)例，及時(shí)增加統(tǒng)計(jì)學(xué)課程呈現(xiàn)的新理論、新方法和新應(yīng)用，將反映專業(yè)發(fā)展最前沿的成果實(shí)例轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)理論的同時(shí)及時(shí)了解專業(yè)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的最新動(dòng)態(tài)，與時(shí)俱進(jìn)，適應(yīng)專業(yè)發(fā)展的需要，提高學(xué)生的科研素質(zhì)。

專題訓(xùn)練是培養(yǎng)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用能力、達(dá)到從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的又一有效途徑。教師可以將統(tǒng)計(jì)學(xué)課程內(nèi)容分為若干模塊，每一模塊包含若干統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，并分專題講解各種統(tǒng)計(jì)方法和理論在生物學(xué)中實(shí)際應(yīng)用。通過(guò)專題訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思維習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生合理、科學(xué)地應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，進(jìn)而逐步掌握生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本原理及常用統(tǒng)計(jì)方法。

4.改革考核方式，突出統(tǒng)計(jì)工具的運(yùn)用能力?？荚囀歉叩仍盒５囊粋€(gè)重要教育制度，考試成績(jī)是檢驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一項(xiàng)重要指標(biāo)?？己朔绞降暮侠砼c否，決定著教學(xué)效果的好壞以及學(xué)生學(xué)習(xí)積極性能否得到最大限度地調(diào)動(dòng)。目前我國(guó)許多高校的考試制度和考核方式缺乏一定合理性和靈活性，如以閉卷考試為主和限定的考試題型等。就生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程而言，這種考核方式不能真正體現(xiàn)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的本質(zhì)屬性，不能全面考察學(xué)生對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)原理的掌握及運(yùn)用能力。為此，筆者認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的考核方式應(yīng)實(shí)行考查學(xué)生掌握理論知識(shí)與統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用技能結(jié)合情況的綜合考核方式，將考核成績(jī)分為三個(gè)部分：平時(shí)成績(jī)（占20%，包括課堂表現(xiàn)、出勤率、作業(yè)情況）、理論考試成績(jī)（30%）和上機(jī)操作考試成績(jī)（50%）。閉卷考試命題應(yīng)突出基礎(chǔ)性和實(shí)用性，少出或不出理論性強(qiáng)但無(wú)實(shí)際應(yīng)用的偏題，同時(shí)考慮學(xué)生掌握基本知識(shí)的程度及靈活應(yīng)用知識(shí)的能力；上機(jī)操作考試部分是在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理、輸入、分析和統(tǒng)計(jì)結(jié)論的獲得等，是考查學(xué)生應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)常用統(tǒng)計(jì)方法的分析運(yùn)用能力。采取閉卷考試和上機(jī)操作考試有機(jī)結(jié)合的考核方式，同時(shí)加大上機(jī)操作的考核比重，既調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，擺脫了單純的應(yīng)試考核模式，又培養(yǎng)了學(xué)生運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提升了學(xué)生的統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用能力。

三、結(jié)語(yǔ)

針對(duì)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的屬性和特點(diǎn)，筆者認(rèn)為生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)既要注重學(xué)生統(tǒng)計(jì)思維能力的培養(yǎng)，也要重視學(xué)生統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的培養(yǎng)。為此，本文探討了培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)思維能力的主要途徑和方法，主要包括統(tǒng)計(jì)思想講解、模型構(gòu)建訓(xùn)練與實(shí)例結(jié)合教學(xué)及計(jì)算機(jī)輔助分析訓(xùn)練；同時(shí)，本文還從教材選擇與課程內(nèi)容體系的優(yōu)化、加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)、合理運(yùn)用案例教學(xué)和專題訓(xùn)練及改革傳統(tǒng)考核方式等方面闡述了培養(yǎng)學(xué)生統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用意識(shí)的教學(xué)策略。隨著生物組學(xué)時(shí)代的來(lái)臨，科研數(shù)據(jù)分析和處理能力將顯得尤為重要，相信以上教學(xué)方法和策略的應(yīng)用，將會(huì)顯著提高學(xué)生運(yùn)用生物統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，幫助學(xué)生抓住生物統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展和應(yīng)用機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)：

[1]張力，甘乾福，吳旭.SPSS19.0（中文版）在生物統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用[M].廈門大學(xué)出版社，2013.

微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用范文第2篇

關(guān)鍵詞：微生物清防蠟；菌種生長(zhǎng)曲線；陸梁油田；乳化性能試驗(yàn)；界面張力變化；礦化度

中圖分類號(hào)：TE869

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-2374(2011)22-0092-02

微生物清防蠟作為近年來(lái)新興的防蠟技術(shù)，因其具有的環(huán)保、低投入、效果持續(xù)時(shí)問(wèn)長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，具有良好的推廣和應(yīng)用價(jià)值。微生物清防蠟技術(shù)在陸梁油田的應(yīng)用始于2003年前后，目前已推廣至150口井左右，從使用效果來(lái)看，有效率在98％以上，應(yīng)用前景良好。

一、微生物菌種的篩選

陸梁油田原油20℃條件下平均密度為0.856g／cm3，平均含蠟量8.2％，平均膠質(zhì)含量3.57％，瀝青質(zhì)含量1.45％屬含蠟、含膠中質(zhì)原油，各層位的油層溫度在42℃～66℃之間。對(duì)于通過(guò)代謝產(chǎn)物生成表面活性物質(zhì)，從而改變?cè)土髯冃赃_(dá)到清防蠟?zāi)康牡木N，理想的原油乳化效果必不可少。同時(shí)還要考慮在采出液中礦化度、pH值和井下溫度條件對(duì)菌種生長(zhǎng)的影響。

(一)菌種生長(zhǎng)曲線測(cè)定

微生物的生長(zhǎng)曲線代表了微生物生長(zhǎng)繁殖至衰老死亡的動(dòng)態(tài)過(guò)程，分為停滯期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期四個(gè)階段，可以反映出特定條件下微生物的生存繁殖能力。我們收集了幾種具有清防蠟作用的微生物菌種，模擬井下條件用比濁法測(cè)定其生長(zhǎng)曲線，見圖1：

從圖1曲線的走勢(shì)來(lái)看，還是明顯能夠看出各種微生物的停滯期、對(duì)數(shù)期和穩(wěn)定期(考慮到培養(yǎng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)對(duì)會(huì)出現(xiàn)雜菌影響測(cè)定結(jié)果的可靠性，沒(méi)有對(duì)衰減期進(jìn)行確定)。W、Bx、Bg、S2、A2的繁殖特性接近，在5小時(shí)左右進(jìn)入微生物繁殖增長(zhǎng)期(對(duì)數(shù)期)，說(shuō)明這幾種微生物的環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，在70小時(shí)左右進(jìn)入微生物繁殖的穩(wěn)定期。S2和A2由于對(duì)試驗(yàn)條件下環(huán)境體系的不適應(yīng)，過(guò)早的進(jìn)入了衰減期。

(二)乳化性能試驗(yàn)

傳統(tǒng)的微生物清防蠟理論認(rèn)為在微生物代謝過(guò)程中能產(chǎn)生低氣分子氣體，有機(jī)酸，生物表面活性劑等，并通過(guò)它們發(fā)揮作用，起到清防蠟的目的?；诖宋覀兪覂?nèi)可以通過(guò)微生物原油乳化試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)微生物的清防蠟效果。取陸梁油田不同層位單井原油作微生物乳化性能評(píng)價(jià)，各單井的原油物性參數(shù)如下表：

根據(jù)生長(zhǎng)曲線和平皿試驗(yàn)結(jié)果，選擇W、Bx、A1、Bg四種菌液作為原油乳化試驗(yàn)用微生物。試驗(yàn)中分別將lOmL和20mL菌液接種到含5克原油的液體培養(yǎng)基中，在50℃恒溫?fù)u床上培養(yǎng)72h后觀察乳化結(jié)果。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，微生物乳化性能的優(yōu)劣主要和選擇的菌種有關(guān)。如Bx菌液對(duì)不同層位的陸梁原油都具有良好的乳化效果，而A1和W的對(duì)各層位原油乳化效果都不甚理想。同時(shí)結(jié)合表2還可以看出，所選微生物的乳化效果與原油物性也有一定關(guān)系，含蠟量高則乳化效果好，低則乳化效果不明顯。在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，選擇LU8166和LUl 147井原油用乳化效果較理想的Bx和Bg菌種作不同培養(yǎng)時(shí)間對(duì)乳化效果的影響。試驗(yàn)條件同前，在不同培養(yǎng)時(shí)間后觀察乳化結(jié)果。培養(yǎng)72小時(shí)以后，兩種菌液的乳化效果基本不變。這和兩菌種生長(zhǎng)曲線達(dá)到穩(wěn)定期的時(shí)間基本吻合。

(三)乳化后油水兩相物性分析

通過(guò)微生物乳化試驗(yàn)后原油粘度的變化，可以印證乳化試驗(yàn)結(jié)果與清防蠟效果之間的聯(lián)系。選擇乳化試驗(yàn)中效果最好的LUl 147井經(jīng)過(guò)Bx菌液乳化的原油作粘溫曲線，測(cè)定結(jié)果見圖2。微生物乳化和原油的粘度明顯降低，說(shuō)明乳化效果理想的菌液確實(shí)能降低原油在金屬管壁的粘附力，達(dá)到清防蠟的目的。同時(shí)也說(shuō)明原油乳化試驗(yàn)對(duì)評(píng)價(jià)微生物的清防蠟效果具有一定的指導(dǎo)意義。

(四)界面張力變化分析方法

原油經(jīng)過(guò)微生物乳化前后界面張力的變化，可以為適用于現(xiàn)場(chǎng)的菌種確定提供可靠依據(jù)。選擇陸梁現(xiàn)場(chǎng)油樣，室內(nèi)用XZD-3型界面張力儀測(cè)定原油微生物作用前后界面張力變化，結(jié)果表明陸梁原油經(jīng)Bx菌乳化后界面張力明顯降低，降低率平均達(dá)到70％以上。

從生長(zhǎng)曲線測(cè)定、乳化實(shí)驗(yàn)和界面張力測(cè)定結(jié)果來(lái)看，Bx菌對(duì)陸梁原油的清防蠟效果較好，作為現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用時(shí)菌種。在確定合適菌種后還應(yīng)考慮現(xiàn)場(chǎng)特定條件對(duì)菌種生長(zhǎng)的影響，下文討論溫度等對(duì)微生物的影響。

二、溫度、pH值和礦化度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響

將W、Bx、Bg和A1菌樣按1：4的比例接種于營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中，置于35℃、40℃、50℃、60℃、70℃下，分別測(cè)定72h后菌液濃度(涂抹平板計(jì)數(shù)法)，以溫度為橫坐標(biāo)，以菌液濃度的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)，作60h時(shí)溫度與菌液濃度對(duì)數(shù)圖。試驗(yàn)結(jié)果見圖3；

從圖4溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)情況影響趨勢(shì)可以看出，在40℃～60℃的范圍內(nèi)，微生物的生長(zhǎng)處于較為穩(wěn)定的狀態(tài)；溫度超過(guò)60℃后，隨著溫度的上升，菌種生長(zhǎng)能力受到抑制；到70℃時(shí)，微生物的生長(zhǎng)繁殖已經(jīng)收到較大的抑制。

將菌樣按1：4的比例接種于調(diào)節(jié)pH值至5、6、7、8、9的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中，置于50℃的振蕩器培養(yǎng)72h，以平皿計(jì)數(shù)法測(cè)定總菌含量，以pH值為橫坐標(biāo)，以菌液濃度的對(duì)數(shù)為縱坐標(biāo)作圖5，從結(jié)果可知，微生物適宜的生長(zhǎng)pH值在6～8之間。

微生物的生長(zhǎng)繁殖情況受環(huán)境影響很大，研究礦化度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響可以為現(xiàn)場(chǎng)選井提供合理依據(jù)。室內(nèi)通過(guò)配鹽來(lái)模擬現(xiàn)場(chǎng)油井采出液，同時(shí)加入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在50℃恒溫?fù)u床上培養(yǎng)72小時(shí)后用平皿法測(cè)定總菌含量。根據(jù)陸梁油田采出液礦化度范圍，室內(nèi)用鈣、鎂、鉀、鈉、氯根等配置成礦化度5000、8000、10000、15000的模擬水樣。測(cè)定結(jié)果見圖5：

圖5曲線說(shuō)明，在提供充足營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的前提下，礦化度對(duì)微生物的生長(zhǎng)影響不大。但礦化度達(dá)到10000ppm以后，隨著礦化度的增加，微生物的生長(zhǎng)受到抑制，基于此，在選擇微生物清防蠟措施井時(shí)應(yīng)考慮采出液礦化度對(duì)微生物的影響。

三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

根據(jù)室內(nèi)確定的選井依據(jù)，我們?cè)陉懥河吞镞x擇了150口抽油井作為微生物清防蠟實(shí)施井，從實(shí)施效果來(lái)看，每年因?yàn)榻Y(jié)蠟而導(dǎo)致修井基本在1-2口左右，有效率98％以上。部分油井因結(jié)蠟檢泵時(shí)間由原來(lái)未采取措施的50天左右，延長(zhǎng)到300天以上，防蠟效果明顯。需要提醒讀者的是，微生物清防蠟現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施效果的好壞，不僅同所選菌種的清防蠟效果有關(guān)，還與合理的選井、優(yōu)化的現(xiàn)場(chǎng)施工方案密不可分。對(duì)于選井條件，上文已做闡述。而現(xiàn)場(chǎng)施工方案，由于和菌種清防蠟作用機(jī)理、油井結(jié)蠟狀況等密切相關(guān)，不同油田差異較大，本文在此就不專門敘述了。

四、結(jié)論

1．通過(guò)室內(nèi)篩選評(píng)價(jià)，確定了適用于陸梁油田的微生物清防蠟菌種。

2．探討了溫度、pH值和礦化度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響，確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)合適的選井條件。井下適宜溫度在40℃-60℃范圍、采出水的pH值在6-8之間、礦化度低于10000ppm為最佳微生物清防蠟選井依據(jù)。

微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用范文第3篇

關(guān)鍵詞：城市生活垃圾 微生物 強(qiáng)化微生物處理技術(shù) 基因工程

在MSW好氧生物降解過(guò)程中，細(xì)菌憑借強(qiáng)大的比表面積，可以快速將可溶性底物吸收到細(xì)胞中，進(jìn)行胞內(nèi)代謝。總的來(lái)說(shuō)，其數(shù)量要比放線菌和真菌多得多。當(dāng)然，在不同的環(huán)境中分離的細(xì)菌在分類學(xué)上具有多樣性，主要有假單胞菌屬（pseudomonas）、克雷伯氏菌屬（klebsiella）以及芽孢桿菌屬（bacillus）的細(xì)菌[1]。在堆肥過(guò)程中，細(xì)菌總數(shù)的變化趨勢(shì)是高-低-高。堆肥初期，有機(jī)廢物中攜帶有的大量細(xì)菌分解有機(jī)物質(zhì)釋放能量，使堆體溫度上升，此時(shí)，常溫細(xì)菌受到抑制，嗜溫細(xì)菌活躍；當(dāng)堆溫升至高溫階段，只有少量的嗜熱細(xì)菌可以活動(dòng)；高溫期過(guò)后，隨著有機(jī)成分的減少，堆體溫度降低，嗜溫及常溫細(xì)菌又開始活躍，使細(xì)菌總數(shù)上升。整個(gè)好氧降解過(guò)程中，嗜溫細(xì)菌是堆肥系統(tǒng)中最主要的微生物。

自然界中的微生物總是雜居在一起，即使一粒土或一滴水中也生存著多種微生物。為了提高工藝中某種有效微生物的質(zhì)量（純度），提高處理效率，必須進(jìn)行微生物的純種分離技術(shù)。常見的純種微生物的分離方法有平板劃線分離、液體稀釋法分離、利用選擇培養(yǎng)基進(jìn)行分離以及菌絲尖端切割分離[4]。

將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿中制成平板，用接種環(huán)沾取少量待分離的材料，在培養(yǎng)基表面平行或分區(qū)劃線(圖1)，然后，將培養(yǎng)皿放入恒溫箱里培養(yǎng)。在線的開始部分，微生物往往連在一起生長(zhǎng)，隨著線的延伸，菌數(shù)逐漸減少，最后可能形成純種的單個(gè)菌落。

將待分離的樣品經(jīng)過(guò)大量稀釋后，取稀釋液均勻地涂布在培養(yǎng)皿中的培養(yǎng)基表面，培養(yǎng)后就可能得到單個(gè)菌落。

不同的微生物對(duì)不同的試劑、染料、抗生素等具有不同的抵抗能力，利用這些特點(diǎn)可配制出適合某種微生物生長(zhǎng)而限制其他微生物生長(zhǎng)的選擇培養(yǎng)基。用這種培養(yǎng)基來(lái)培養(yǎng)微生物就可以達(dá)到純種分離的目的。

這種方法適于絲狀真菌。用無(wú)菌的解剖刀切取位于菌落邊緣的菌絲的尖端，將它們移到合適的培養(yǎng)基上培養(yǎng)后，就能得到新菌落。

純種分離后還要將微生物接種到垃圾中進(jìn)行生物處理，但由于接種微生物的生存環(huán)境發(fā)生了變化，故在微生物適應(yīng)周圍環(huán)境前，處理效率達(dá)不到理想的效果，因而直接在垃圾中進(jìn)行微生物接種的處理效果則應(yīng)好于微生物純種分離后再接種的處理效果。直接在垃圾中進(jìn)行微生物接種可采用多種方式，如：垃圾滲濾液循環(huán)、加入一定比例的垃圾腐熟物等。

微生物對(duì)垃圾的降解是在多種微生物的協(xié)同作用下完成，在適宜的條件下，微生物協(xié)同作用能力的大小取決于微生物種群的大小與結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。一般說(shuō)來(lái)，生物的種群越大，其自動(dòng)調(diào)控能力越好，適應(yīng)性就越強(qiáng)，結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。經(jīng)垃圾滲濾液循環(huán)或向待處理的新鮮垃圾中加入一定比例的垃圾腐熟物進(jìn)行強(qiáng)化接種培養(yǎng)后，微生物的種群擴(kuò)大，且循環(huán)次數(shù)越多，微生物的數(shù)量和種群就越大，這樣就會(huì)更有利于對(duì)垃圾的降解。

研究表明，單一的細(xì)菌、真菌、放線菌群體，無(wú)論其活性多高，在加快垃圾生物降解進(jìn)程中的作用都比不上復(fù)合微生物菌群的共同作用[5]。微生物菌劑是采用分離、篩選的有效微生物，配合一定的處理工藝和設(shè)備，通過(guò)合理地調(diào)配各種有效微生物的含量，進(jìn)行篩選、培育MSW生物處理的高效復(fù)合微生物菌劑，進(jìn)而來(lái)調(diào)節(jié)菌群結(jié)構(gòu)、提高微生物降解活性，提高微生物降解有機(jī)成分的效率。復(fù)合微生物菌群中既有分解性細(xì)菌，又有合成性細(xì)菌；既有纖維素分解菌、真菌，又有放線菌。向工藝中添加復(fù)合微生物菌劑，不僅增加了工藝中微生物初始濃度，而且改善了工藝中微生物的種群結(jié)構(gòu)。作為多種細(xì)菌共存的一種生物群落，依靠相互間共生增殖及協(xié)同作用，代謝出抗氧化物質(zhì)，生成穩(wěn)定而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，使得整個(gè)生物降解過(guò)程中微生物數(shù)量保持相對(duì)穩(wěn)定，處理效果較佳[6]。

微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用范文第4篇

1微生物指標(biāo)監(jiān)測(cè)湖泊環(huán)境的研究現(xiàn)狀

在現(xiàn)階段的環(huán)境評(píng)價(jià)中微生物指標(biāo)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。侯春良在唐海濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估和保護(hù)研究中表明微生物參與環(huán)境的凈化,通過(guò)微生物的代謝和相互作用調(diào)控環(huán)境中氮磷濃度,有效降解有機(jī)物的濃度[3];丁忠良在黑龍江省濕地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)討論中,指出微生物的指標(biāo)包括微生物的種群分布、數(shù)量、季節(jié)變化、總數(shù)、酶類與活性等參數(shù)評(píng)價(jià)濕地的生物多樣性具有客觀性、實(shí)效性,微生物其生長(zhǎng)繁殖速度快、適應(yīng)能力強(qiáng),所以這樣的評(píng)估方式更能直觀快速的反應(yīng)湖體的變化[4];楊永興在研究湖泊的特點(diǎn)時(shí)說(shuō)明在水域變化的過(guò)程中有著適應(yīng)不同變化的微生物群體,伴隨這水域環(huán)境的變化微生物有這明顯的潛育化過(guò)程[5]。

2微生物指標(biāo)在分子水平上的研究

由于自然界中99％的微生物在目前的培養(yǎng)技術(shù)下還不能被培養(yǎng)[6],這就極大的限制了人們對(duì)微生物種類和數(shù)量的認(rèn)識(shí)和了解,但目前分子生物學(xué)如16SrDNA技術(shù)、變性梯度凝膠電泳技術(shù)、宏基因組文庫(kù)技術(shù)等,以及生物信息學(xué)應(yīng)用于極大的促進(jìn)了人們對(duì)于微生物遺傳多樣性及微生物種群和功能的認(rèn)知。

PCR-RADP是采用對(duì)某一特定基因的非特異性的引物來(lái)擴(kuò)增某些片斷,操作簡(jiǎn)便,引物實(shí)用性廣,對(duì)于結(jié)果準(zhǔn)確性要求比較不高以及親緣關(guān)系近的種屬有較高的可信度。SSCP技術(shù)基因指紋技術(shù)(geneticfingerprinting)是近年來(lái)在微生物群落監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用中迅速崛起的用于分析微生物群落的結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)等特征的技術(shù),該技術(shù)不需要對(duì)微生物進(jìn)行培養(yǎng)。rRNA基因同源分析方法是多種分子生物學(xué)技術(shù)的組合,它通過(guò)對(duì)微生物的rRNA進(jìn)行分析揭示微生物的多樣性是微生物分子生態(tài)學(xué)的重要方法,目前已經(jīng)取得了大量的成果。

微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用范文第5篇

【關(guān)鍵詞】環(huán)境工程微生物學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 探索

環(huán)境工程微生物學(xué)是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)必修課。它是生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)與工程的交叉學(xué)科，具有極強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)思維和動(dòng)手能力的一個(gè)重要途徑。同時(shí)，該實(shí)驗(yàn)又是一門操作性很強(qiáng)的課程，需要大量的實(shí)驗(yàn)儀器，以及老師手把手傳授實(shí)驗(yàn)技能，如果沒(méi)有先進(jìn)的教學(xué)方法做支持，掌握其中的操作技術(shù)是很困難的。下面提出幾點(diǎn)心得體會(huì)，將有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，深化學(xué)生對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)。

1 讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備的全過(guò)程

實(shí)驗(yàn)室的前期準(zhǔn)備工作是很重要，工作量要比實(shí)驗(yàn)課程多許多。老師除了要認(rèn)真?zhèn)湔n外，還需要對(duì)培養(yǎng)皿、試管、鑷子等消毒滅菌，配制各種試劑，最好還要進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，不但更加熟悉實(shí)驗(yàn)步驟，而且能保證實(shí)驗(yàn)課程的順利進(jìn)行。

通過(guò)讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過(guò)程，可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)到完整微生物實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)，這樣一個(gè)完整流程學(xué)生完全參與下來(lái)，不但讓學(xué)生體會(huì)到實(shí)驗(yàn)過(guò)程的艱辛，進(jìn)而更加珍惜來(lái)之不易的實(shí)驗(yàn)課程，還可以培養(yǎng)學(xué)生科研思維，提高科研能力，使他們?cè)谡n堂上學(xué)到的知識(shí)在實(shí)驗(yàn)操作中體會(huì)得更形象、更具體、更全面，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)興趣。在鞏固專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，還培養(yǎng)了其發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、綜合分析和解決問(wèn)題的能力。這些對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力都有很大的幫助。

2 更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容， 加大新知識(shí)和新技術(shù)的傳授

微生物學(xué)和環(huán)境科學(xué)知識(shí)的更新推動(dòng)著環(huán)境工程微生物學(xué)這門新興的邊緣學(xué)科不斷向前發(fā)展。特別是日新月異的分子生物學(xué)技術(shù)已滲透到環(huán)境工程應(yīng)用的各個(gè)領(lǐng)域。為了緊跟時(shí)代和學(xué)科發(fā)展的步伐， 培養(yǎng)高質(zhì)量人才，讓學(xué)生熟悉和掌握學(xué)科前沿新的理論知識(shí)和操作技術(shù)， 為他們將來(lái)工作研究或是碩士博士階段的深造打下良好的基礎(chǔ)。

例如，過(guò)去研究環(huán)境中微生物的方法是建立在平板分離基礎(chǔ)上的，但迄今為止利用這種方法培養(yǎng)出的微生物只占總微生物種類的0.1％～10％。固體培養(yǎng)基其實(shí)是人類為微生物創(chuàng)造的人工培養(yǎng)環(huán)境，與微生物的實(shí)際生存環(huán)境有很大差異，用它來(lái)培養(yǎng)環(huán)境中的微生物相當(dāng)于是對(duì)自然微生物群落進(jìn)行了一次強(qiáng)制的人工篩選。所以，用平板分離的方法來(lái)研究自然環(huán)境的微生物生態(tài)時(shí)，往往不能準(zhǔn)確反映微生物群落的實(shí)際組成和存在狀態(tài)。分子生物學(xué)、基因組學(xué)和生物信息學(xué)等學(xué)科的發(fā)展及其向微生物學(xué)領(lǐng)域的滲透，形成一個(gè)新的交叉學(xué)科分支——微生物分子生態(tài)學(xué) (molecular microbial ecology)，它為我們?nèi)婵陀^地研究微生物生態(tài)系統(tǒng)提供了新的技術(shù)手段。微生物分子生態(tài)學(xué)是以微生物基因組DNA的序列信息為依據(jù)，通過(guò)分析環(huán)境樣品中DNA分子的種類、數(shù)量和分布特征來(lái)反映微生物區(qū)系組成和群落結(jié)構(gòu)[2，3]。所以，這項(xiàng)技術(shù)就需要研究者掌握DNA提取及純化技術(shù)、DNA瓊脂糖凝膠電泳技術(shù)和PCR基因擴(kuò)增技術(shù)。針對(duì)這一點(diǎn)，我們就可以給學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)微生物大實(shí)驗(yàn)，以活性污泥為樣品，從DNA的提取、純化，凝膠電泳檢測(cè)，到細(xì)菌16S rDNA基因擴(kuò)增，都讓學(xué)生自己操作一遍。通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)當(dāng)今環(huán)境工程微生物學(xué)的前沿技術(shù)都有一定的了解和掌握。

3 增強(qiáng)不同實(shí)驗(yàn)間的連貫性，以及實(shí)驗(yàn)和理論知識(shí)的連貫性

3.1 增強(qiáng)各實(shí)驗(yàn)間的連貫性

過(guò)去實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多為孤立、連貫性不強(qiáng)的項(xiàng)目，各實(shí)驗(yàn)之間的內(nèi)容重復(fù)較多，學(xué)生難以系統(tǒng)地把握微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，既浪費(fèi)了有限的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，又不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。對(duì)此，我們調(diào)整了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將原來(lái)獨(dú)立設(shè)置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容整合到一起，形成一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)，通過(guò)一個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)就能使學(xué)生學(xué)到以前3-4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)技能。

3.2 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和理論知識(shí)的連貫性

環(huán)境工程微生物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，涉及到的內(nèi)容覆蓋面廣，要學(xué)好這門課，僅僅依靠理論教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以彌補(bǔ)理論教學(xué)的不足，將微生物學(xué)的基礎(chǔ)理論在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中延伸、深化，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)基本技能的訓(xùn)練。

4 實(shí)現(xiàn)多媒體實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更直觀展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中的各種微生物需要在光學(xué)顯微鏡甚至電子顯微鏡下放大才能看到。由于環(huán)境樣品中微生物的復(fù)雜性和多樣性，應(yīng)用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法不便于更好的展示微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)相比，能更加生動(dòng)形象、栩栩如生的展現(xiàn)微生物的特點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，從而使學(xué)生更好的掌握實(shí)驗(yàn)知識(shí)。

首先，可以在多媒體課件中放入大量彩色的宏觀及微觀圖片、flash動(dòng)畫，從而更直觀的反應(yīng)微生物的形態(tài)特征，利于學(xué)生對(duì)新知識(shí)的吸收掌握，有了這些認(rèn)識(shí)，才能在自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中達(dá)到很好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

其次，也可以使用錄像教學(xué)。教學(xué)錄像具有較強(qiáng)的直觀性，它可以通過(guò)屏幕清晰形象準(zhǔn)確地展現(xiàn)每一個(gè)步驟，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)操作技能的關(guān)鍵所在。同時(shí)節(jié)約時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。如配置培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)，稱量-溶化-調(diào)pH-過(guò)濾-分裝-加塞-包扎-滅菌-擱置斜面-無(wú)菌檢查等步驟，如果沒(méi)有錄像，需要老師反復(fù)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)順序及注意要點(diǎn)，才能保證大部分學(xué)生配好正確的培養(yǎng)基。但是，如果有錄像，老師只需要先播放一遍錄像，從旁作簡(jiǎn)單介紹，播放完后再講一下原理及注意要點(diǎn)，然后再播放一遍錄像，學(xué)生就可以開始實(shí)驗(yàn)了。

最后，還可以利用電視顯微鏡進(jìn)行教學(xué)。老師將樣品放在顯微鏡下，找到微生物個(gè)體，讓學(xué)生先有感性認(rèn)識(shí)，然后再觀察自己的樣品。該方法既明確了實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，又能讓全班學(xué)生同時(shí)看到老師顯微鏡里樣品的特點(diǎn)，避免了以往同學(xué)們一個(gè)個(gè)排隊(duì)去老師顯微鏡目鏡里觀察樣品，提高了教學(xué)效率。

環(huán)境工程微生物學(xué)是一門來(lái)自實(shí)踐的科學(xué)，學(xué)生掌握了它之后也最終要應(yīng)用于實(shí)踐。所以，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生具備從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛧?yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)素質(zhì)的重要途徑，許多問(wèn)題還需要我們不斷探索、實(shí)施和進(jìn)一步完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 周群英，高廷耀. 環(huán)境工程微生物學(xué)(第三版).北京高等教育出版社，2008.

[2] Watanabe K，Kodama Y.Molecular Characterization of bacterial populations in petroleum-contaminated groundwaterdischarged from underground crude oil storage cavities [J].Applied and Environmental Microbiology，2000，66: 4803-4809.