水处理生物学论文精品(七篇)
时间：2023-02-27 11:17:59
序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇水处理生物学论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。
篇(1)
摘 要：目前，高效低耗去除水中氮磷污染物是国内外广泛关注的环境问题，污水反硝化脱氮除磷技术则是当前的研究热点。本论文针对反硝化脱氮除磷技术的核心——反硝化除磷菌的微生物学性能进行了研究，以深入理解反硝化除磷现象，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。
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 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.
篇(2)
引言
环境工程微生物学作为一门边缘学科，它要求学生要将理论与工程实践紧密结合，是一门实践性很强的课程。掌握必要的环境工程微生物学实验技能对于理解和认识环境工程微生物学有关理论，从事环境工程相关研究工作具有重要意义。现代大学教育的目标是培养学时创新意识和能力，将以知识为核心的观念转变为以创新为核心，从强调传授知识到知识与能力并重，培养应用型人才。因此，大量的课程实验成为巩固和加深学生对基本知识和基本技能掌握与理解的必然要求。然而，传统环境工程微生物实验课中，各部分实验项目相对独立，连贯性不强，且内容重复较多，学生在有限的课堂教学中难以系统地把握微生物学实验操作，不利于实现对培养学生的环境工程微生物操作技能和综合素养。面对近年来各种实验课堂教学学时都存在压缩趋势，如何在实验教学过程中综合设计、合理调整、突出重点显得非常关键。因此，我们可以根据实际需求和条件，适当调整实验内容，将原有各相对独立的实验项目按照器皿包扎、配制、消毒，菌株划线分纯、计数、转种、保存，革兰氏染色、菌落观察及菌体特征显微观察等系统串联在一起，形成一个综合性实验。通过该综合实验短期而系统的锻炼，让学生掌握4种以上实验项目的实验技能。
这不仅优化实验教学内容，能够让学生在有限实验教学学时内掌握几种关键的微生物学基础操作技术，而且使他们对环境工程领域所涉及的微生物学研究途径有一个完整认识。结合自身特色，设计综合性实验。如自建的污水处理厂，环境工程专业实验室位于污水厂办公楼内，极大程度上方便了相关实验课的开展。结合此特点，我们提出了“污水生物处理过程中微生物的简单分析”的综合性实验。
一、综合实验教学方案设计
污水生物处理主要是指利用微生物的新陈代谢作用，分解转化污水中的污染物，达到净化水质的目的。生物处理是目前污水处理最有效、最经济的方法之一。污水处理过程中微生物种类繁多，采用传统技术方法和镜检来分纯、计数、观察其中的优势菌株，对比其与进水和出水中主要菌株的差异，有助于了解污水生物处理过程中微生物的生长情况，巩固基本操作技术。长期对不同阶段、环境下污水处理中优势菌株观察，可以有助于正确判断污水处理运行情况。综合性实验“污水生物处理过程中微生物的简单分析”是在综合实验准备环节、细菌计数、划线分纯、形态观察等操作的基础之上，完成对污水中微生物的划线分纯培养、斜面接种、菌落计数(平板涂布法、倾倒法及显微镜直接计数法相比较)、菌落观察、菌体观察(革兰氏染色及镜检)等系列分析工作。通过对污水分离菌的菌落和菌体形态观察，初步判定大致所分主要菌株类型。结合本组的实验结果，了解所选污水处理的不同阶段微生物生长情况。在学习对污水处理过程中微生物生长情况简单分析的方法的同时，强化了学生的微生物基础操作能力。
二、实验教学内容实施
让学生掌握微生物基础操作，并尝试判断污水处理的前、中、后不同阶段细菌生长情况。实验前，先统一以PPT形式讲授整个实验流程及各部分须注意事项，然后开始分组实验。
(1)实验准备环节:配制固体基础培养基和0．85%生理盐水，并分装固体培养基———6支试管(每支5mL)做斜面，剩余装入锥形瓶中;另外，制作试管、锥形瓶的棉塞，并对试管、锥形瓶、培养皿、移液管进行包扎;然后对以上所有实验用品进行高压灭菌。取出后放入无菌操作台中，并用紫外灭菌。用无菌锥形瓶分别取进水、处理中、出水水样，备用。
(2)细菌计数:计数之前首先对所取水样进行梯度稀释，然后按照平板涂布法、倾倒法及用血球计数板直接计数法分别进行计数，尽量让学生了解并掌握三种计数方法的特点与差异，以便今后根据实际情况选择合适计数方法。
(3)划线分纯:取原水样进行平板划线，根据微生物菌落特征分别选取分散开的不同菌落进行再次划线后继续培养，直到获得多个不同菌株。此部分工作由于每次划线培养都需要1天时间，因此若要多次划线分纯，则需学生在课后继续“自助”进行该实验，直到获得纯菌株为止。最后，在已准备好的固体斜面上接种所得已分纯菌株，培养24小时后取出，4℃下保存。
(4)形态观察:取出前一天培养的平板，对细菌的菌落形态和菌体形态分别进行观察。其中菌落形态是观察培养皿内不同菌落形态，初步分析自己分离微生物的种类，并和其他同学的实验结果进行对比，大致判断污水处理不同阶段微生物的差异。菌体形态则是分别挑取具有不同特征的菌落，按照已掌握革兰氏染色方法进行染色，镜检观察。实验过程中，学会具体操作技能是根本，而对实验结果的分析判定同样重要。因此要求学生做详细记录，以便根据所属小组的实验结果分析所取水样中细菌情况。可根据各个实验部分设计不同图表方便学生记录，如表1就是用于实验污水中细菌计数结果记录用表。要求学生根据实验结果，分析所属小组分离出了那些常见菌，以及结合自己实验，判断污水处理过程中有没有哪些菌在不同阶段都存在?如果存在，有哪些?
三、“指导+自助”实验教学模式探讨
采用“指导+自助”实验教学模式，实现课上指导、课下自助。指导老师在课堂上有重点地讲授实验操作技能，学生除课堂学习外，根据自己喜好，或重复练习课堂所学实验操作，或自己设计实验进行分析，也可以参与教师的科研项目进行更深入的锻炼与提高。这种方式不仅是对环境工程微生物课堂实验教学学时有限的弥补，更是对实验教学学时、内容的拓展与延伸，能够充分提高本科实验室教学资源的利用效率，发挥本科实验室教学资源的功能，让学生可以充分利用课余时间熟练实验操作，巩固所学实验知识，增强自主创新技能。在学生自助实验学习过程中，实验室指导老师也可以根据学生个人情况适当安排和指导。可以根据已学“污水生物处理过程中微生物的简单分析”实验进行延展分析，如设计活性污泥法处理污水过程中的“革兰氏阳性与阴性细菌比例情况分析”、“污水处理中最常见菌体的确定与分纯”、“接触池投加药物量与杀菌效果的关系”等实验，促进学生培养自己的创新性思维。#p#分页标题#e#
四、实施效果总结
(一)集中讲授效果
实验课在理论课结束后集中两天授课，改变了实验教学依附于理论教学的从属地位，既保证了与理论课的衔接，使实验在理论的指引下按其本身的规律和系统进行，又能系统、合理安排实验教学内容，使实验内容连续、有序进行。不仅使学生操作起来认真，更重要的是结合实际、系统讲授使得环境工程微生物学实验课程更有意义。尽管课时有限，但六年来的实验教学探讨发现，95%的学生在实验学习过程中有良好表现，并对这种集中式综合设计实验表示非常满意。
(二)学生评价结果
通过对“污水生物处理过程中微生物的简单分析”实验课的学习和课后自己的巩固练习，系统掌握了从实验基本的包扎、消毒等准备工作到细菌分纯、计数，再到菌落、菌体观察等。此外，由于本实验内容是基于污水处理过程中的细菌分析，学校有国内首座高校自建污水处理厂，实验取样方便，实验结果对于我们更清楚认识污水处理过程有积极作用。
篇(3)
关键词：活性污泥膨胀，丝状菌，污水处理
自从1914年Aldern和Lockett首次发明利用活性污泥处理污水技术的方法以来，由于其经济、高效及可靠的优点得到广泛的应用，并在此基础上衍生出一系列工艺，如A/O法、A2/O法、AB法、氧化沟及SBR法等。但无论是哪一种方法，其中活性污泥的沉降性能好坏直接影响到出水水质，在实际运行过程这些工艺都会发生污泥膨胀。因此，污泥膨胀已成为活性污泥法处理污水亟待解决的问题之一。
1.污泥膨胀理论
由于某种原因，活性污泥质量变轻、体积膨大、沉降性能恶化，造成二沉池中泥水分离效果差，污泥随出水流失，影响出水水质，从而破坏工艺正常运行的现象称为污泥膨胀。根据其诱因可以分为丝状菌异常增殖导致的丝状菌膨胀和因黏性物质大量产生积累导致的非丝状菌膨胀。
1.1 丝状菌污泥膨胀
目前可辨识的丝状污泥膨胀絮体有两种类型:①长丝状菌从絮体中伸出,将各个絮体连接,形成丝状菌和絮体网;②具有更开放(或扩散) 的结构,由细菌沿丝状菌凝聚,形成细长的絮体。目前在膨胀污泥中发现的丝状菌有三十余种，常出现的有：微丝菌、0092 型、0961 型、软发菌、浮游球衣菌、发硫菌等。事实上，所有污泥膨胀现象都是由多种有机体的过度繁殖造成的。
现在主要有下面几种假设解释丝状菌污泥膨胀现象：（1）表面积/容积假说：当微生物处于基质浓度限制时，表面积大的丝状菌比表面积小的絮凝体菌胶团微生物更易获取底物中的营养物质和氧，因而丝状菌占优势，导致丝状菌污泥膨胀。（2）积累-再生假说:认为基质被微生物利用要经过细胞内积累、储存和代谢3个阶段。当微生物处于溶解氧限制时，菌胶团积累的大量有机基质得不到氧化，而丝状菌需要的氧较少，完成积累—再生的循环快，所以再生较快，易形成丝状菌污泥膨胀。（3）选择性理论:以Monod方程为理论基础。当有机物底物的浓度较低时，丝状菌的生长速率较大，占优势；反之，有机物底物浓度较高时，菌胶团细菌生长的速率较大，占优势。另外，Palm认为该理论对于溶解氧对菌胶团和丝状菌的生长速率影响同样适用。（4）饥饿假说：进一步将丝状菌分为两类：第一类是具有高基质亲和力、生长缓慢的耐饥饿的丝状菌；第二类是对溶解氧有较高的亲和力、对饥饿高度敏感的快速生长的丝状菌。在低基质浓度下，第一类丝状菌生长占优势；在高基质低溶解氧情况下，第二类丝状菌生长占优势；只有基质浓度适中，溶解氧不是限制因素时，菌胶团细菌才占优势。（5）广义Monod方程：进一步提出有机物、溶解氧、营养物及微量物质和环境因素都可以成为控制丝状菌和菌胶团生长的因素。广义Monod方程在一定程度上很好地统一了污泥膨胀的理论。
1.2 非丝状菌污泥膨胀
主要发生在水温较低而污泥负荷较高时。由于污泥负荷高，细菌吸取了大量的营养物质，但低温下代谢速度慢，所以在微生物表面积贮大量的高黏性多糖类物质，此类物质具有很强亲水性，所以使活性污泥表面附着水大大增加，导致污泥的SVI 值升高，形成污泥膨胀。
2.污泥膨胀的影响因素
2.1 污水性质
2.1.1营养物质
进水有机底物浓度低，丝状菌的生长占优势，易导致污泥膨胀；有机底物浓度太高，DO受限制，同样容易导致污泥丝状膨胀。Wagnet 研究发现，丝状菌对N、P等营养物质有较强的亲和力,在该类营养物质浓度较低的情况下对其有累积能力，Sawyer通过试验确定N和P的最少需要量是BOD:N=32:1和BOD:P=150:1。
2.1.2 pH值和温度
适宜菌胶团生长的pH值范围是6.5~8.5，当pH值低于6.5时，有利于真菌的繁殖。Daigger等人的研究表明，低温有利于丝状菌的生长，这也是大多数活性污泥在冬季会产生污泥膨胀的原因之一。
2.1.3早期消化
污水在预处理区停留时间过长，易发生消化反应,生成H2S，当H2S浓度超过1~2mg/L时易引起硫丝菌的过量增殖，从而导致污泥膨胀。
2.2 运行条件
2.2.1 污泥负荷
由于丝状菌比菌胶团细菌有更大的比表面积，在低负荷下具有更强的捕食能力，更容易生长繁殖。Pipes发现污泥负荷在BOD5/MLSS为0.25~0.45 kg/ kg·d-1范围内才不易引发污泥膨胀。
2.2.2 溶解氧浓度
一般认为，由于丝状菌比菌胶团细菌有更高的溶解氧亲合力和忍耐力，因此在低氧条件下丝状菌比菌胶团细菌有更强的竞争力，因此在溶解氧浓度低的情况下易造成污泥膨胀。但Benefield等人的试验表明DO在8~9mg/L之间也会发生污泥膨胀。Palm等人在研究中找到了对应F/M值下的“安全溶解氧浓度值”，这一研究结果表明，只要DO成为限制，在任何负荷下都能发生膨胀，同样在任何DO的条件下，只要负荷足够高也可能发生膨胀。
2.2.3 工艺方法
不同的工艺方法对污泥膨胀现象的影响也不同。完全混合的工艺方法比传统的推流式处理方法更易发生污泥膨胀；而间歇运行的曝气池最不易发生污泥膨胀；不设初沉池的活性污泥法不易发生污泥膨胀；叶轮式机械曝气较鼓风曝气易发生污泥膨胀等。
3.污泥膨胀的防治方法
由于产生膨胀的原因不同，因此在防治污泥膨胀时，可按膨胀类型、诱因与性质采取相应的措施加以消除。论文参考网。目前主要有以下几种防治和消除污泥膨胀的方法：（1）投药处理：投加能杀灭丝状菌的药剂如氯、臭氧、过氧化氢等。对已产生大量球衣菌属的活性污泥，用浓度为50 mg/L 的硫酸铜，保持5 mg/L的残留浓度，能够抑制球衣菌属的繁殖。论文参考网。（2）改善、提高活性污泥的絮凝、沉降性：在曝气池的入口处投加硫酸铝、三氯化铁、粘土、消石灰、生污泥、高分子混凝剂等絮凝剂提高污泥絮凝能力。（3）避免高黏性膨胀：通过加大回流污泥量，降低高黏性膨胀的致因物质—多糖类物质，另外可考虑改变水温，水温在15℃以下易发生高黏性膨胀，丝状菌膨胀则多发生在20 ℃以上。保证BOD:N:P=100:5:1的要求，当失去营养平衡时，往往会发生高黏性膨胀。论文参考网。（4）防治H2S积累：采取预曝气，吹脱硫化氢等有害气体，防止形成厌氧状态，避免贝代硫菌的增殖。另外可降低污泥在二沉池内停留时间，防止形成厌氧状态。（5）调整污泥负荷：运行经验表明，如果污泥负荷超过0.35 kg BOD/kg MLSS·d，易发生丝状菌性污泥膨胀。
4.结论
泥膨胀现象是自活性污泥法问世以来一直困扰人们的难题。由于原因复杂，没有一种解释适用于所有膨胀现象，因此只能结合不同的水质和运行条件，做出有针对性的解释和采取有效的控制措施。随着活性污泥法进一步发展，对污泥膨胀的研究必将进一步深入。
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篇(4)
论文摘要:随着经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高，城市环境已经成为人们评价一个城市发展程度的重要指标。城市废水处理――这一影城市下游环境的重要工程，其实施效果对于我国环境有着重要的影响。文中就城市废水处理新技术进行了简要的分析。
可持续发展路线的实施，增加了我国各级政府对环境保护的认识和治理力度。城市污水处理，作为一个城市发展程度的重要标志，其实施效果已经成为了评价城市发展程度的重要指标。城市污水处理的效果不仅仅关系到城市所在地周边的环境保护，更关系到下游城市人们的身体健康以及经济发展。加快城市污水处理建设，加快城市污水处理新技术的应用，促进城市和谐发展以及可持续发展路线的实施，是目前我国城市污水处理相关部门的首要任务。
1.我国城市污水处理现状分析
目前我国城市污水处理的面临着重要的考验，现有污水处理系统已经不能满足日益增加的城市污水量。而工业废水、日常生活排放污水在城市内部的流向对流经城市的河流以及浅层地下水也都有着不同程度的污染。这也使得我国多数城市水源受到污染，加大了城市生活用水处理的费用，加剧了我国城市废水污染程度。近年来为了加快我国可持续发展战略目标的实施、促进我国水资源优化、保护环境，我国很多城市已经开始了对城市内污水流向的治理，减少污水在城市内流向对浅层地下水的污染。同时大力应用新的废水处理技术，加快污水处理建设，为我国可持续发展路线的实施打下坚实的基础。
2.城市污水处理新技术分析
2.1曝气生物滤池技术分析
曝气生物滤池是一种经过改良的新一代上向流曝气生物滤池。它既可以用于污水的二级处理，也可以用于处理出水需要回用等其它要求的污水深度处理，并且能够达到很高的排放水质标准。由于曝气生物滤池工艺将滤池和生化反应器结合起来，因此不再需要沉淀池；占地面积小，是常规工艺的1/4～1/5，节省大量征地和地基处理费用；池容小，土建工程量比其它工艺少20％～40％；全部模块化结构，改扩建容易，工期短；上部出水为清水，滤头不易堵塞，检修和更换容易。无需放空滤池中滤料；可对厂区进行全封闭，无臭味污染，视觉和景观效果好；不需要单独的反冲冼水和反冲洗水泵，降低了设备投资和运行费用；穿孔管曝气，节省设备投资和维护费，效率高。而膜式曝气头通常在运行两年后开始丧失其效率；自动化程度高，操作人员少；低温运行稳定，受温度影响很小；由于其具有连续的物理过滤能力，一旦生物反应发生问题，滤池仍可去除绝大部分的悬浮物；而且仅需要几天即可恢复生物处理能力，而活性污泥法需要几个星期才能恢复；由于其具有的众多有点，我国已经在2002年在广东南海新建了一座设计流量为50000m3/d的新型曝气生物滤池污水处理厂，从近6年的处理运行情况来看，运行稳定，处理效果好，是投资较少的一种新技术应用典型。
2.2天然有机化学污水处理技术的分析
天然有机化学在污水处理方面的优势已经被人们认可，也使得其在污水处理中的发展前景越来越好。化学混凝与生物法共同作用污水处理法已经成为了天然有机化学污水处理发展的新方向。该工艺能有效去除水中的颗粒物、磷和氮，使出水水质达到一定的水平。有些国家把化学混凝法加生物处理作为主要的处理方法对城市生活污水进行处理，如挪威、瑞典、丹麦，其70%的污水都用混凝法+生物处理。其它一些国家如美国和香港用一种叫做化学强化一级处理法，该法比化学混凝法需要的混凝剂量更少，但足以去除大部分磷同时大大加快沉降速度。
世界上最常用的混凝剂为铝盐和铁盐，也有一定数量的有机聚合物作混凝剂或助凝剂。水和污水中的污染物去除是通过已知的机械原理即破坏胶体的稳定性而混凝，或者是化学药剂与固体水解产物共同沉降来完成。混凝法的效率是受混凝剂的物理及化学特性、进水及工艺条件等因素的影响。
污水处理无疑是要花钱的。问题是要找到一种不仅投资少而且长期运行费用低的最经济最有效的方法。根据欧洲污水处理经验，要去除95%的BOD和90%以上的磷并且脱除85%氮，则化学强化一级处理+生物处理是最经济有效的。化学处理法特别是在工业污水比例大、污水水质日/年变化大时更显其最经济有效。在快速发展的工业化城市，企业排放的污染物会影响甚至破坏传统的生物处理过程，而化学处理法在这方面具有许多的先进性，能处理很多不同的污水，能承受很大的冲击负荷。对实际污水处理工程而言，首先用化学法进行污水处理研究，不仅能承受冲击负荷，将污水处理到一定的程度，还可以了解污水的组成和变化情况，为较易受污水冲击负荷、毒性物质影响的生物处理提供保护。种种优势预示了天然有机化学污水处理的良好发展前景。
2.3污水生物处理方法分析
生物污水处理是用生物学的方法处理污水的总称，是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。主要借助微生物的分解作用把污水中有机物转化为简单的无机物，使污水得到净化。按对氧气需求情况可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。厌氧生物处理系利用厌氧微生物把有机物转化为有机酸，甲烷菌再把有机酸分解为甲烷、二氧化碳和氢等，如厌氧塘、化粪池、污泥的厌气消化和厌氧生物反应器等。好氧生物处理系采用机械曝气或自然曝气（如藻类光合作用产氧等）为污水中好氧微生物提供活动能源，促进好氧微生物的分解活动，使污水得到净化，如活性污泥、生物滤池、生物转盘、污水灌溉、氧化塘的功能。污水生物处理效果好，费用低，技术较简单，应用比较简单。当简单的沉淀和化学处理不能保证达到足够的净化程度时，就要用生物的方法作进一步处理。生物处理中要特别注意掌握净化污水的微生物的基本特点，满足其要求条件；污水中BOD与COD比值要大于0.3。温度影响较大，冬季一般效果较差。
3.加快分流制排水管网的推进，促进污水处理的实施
我国原有城市排水管网多位合流制排水管网，其是通过在城市中铺设一套排水管网用来排泄污水和径流雨水。这样的排水管网导致后期在进行污水处理时加大了处理量，增加了污水处理费用。而目前较为先进的分流制排水管网，是在城市中设两套独立的排水管网，分别排泄污水和径流雨水。这就使得在后期进行污水处理过程中，可以不对径流雨水进行处理，只针对污水进行处理，大大降低了污水处理费用。铺设分流制排水管网的费用与合流制排水管网污水处理费用相比，分流制虽然一次性投入较大，但是综合比较可以发现，其在管网运行多年后，总体费用只占合流制管网污水处理的42.7％。因此，加快我国老城区合流制管网改革，在建设新城区时积极采用分流制排水管网设计是污水处理发展的必然方向。
结论
城市污水处理新技术的不断涌现，为城市污水处理提供了更过的选择空间。同时也使得我国污水处理技术正在向着国际化的标准迈进。通过新技术的应用及人们对日常生活中无磷清洁用品的广泛使用，减少有害污水的产生，为我国环境保护打下坚实的基础。
参考文献
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[2]梁国庆.城市污水处理生物技术分析[J].农业技术,2007,8.
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篇(5)
关键词： 探究教学 生物课外活动 科学探究能力
在现代科学技术的发展潮流面前，理科教学正在发生革命性的变化。纵观二十世纪八十年代以来生物教学的改革，尽管提法不同，名称各异，但其指导思想可以说就是“探究教学”。探究教学是指在教师的引导下，学生主动参与到发现问题、寻找答案的过程中，以培养学生解决问题能力为目的的教学活动。通过探究教学过程，教师应教会学生如何学习，如何获得知识和信息，掌握科学的探究方法。而科学探究是寻求问题解释，解决过程，其价值在于创新，通过丰富和发展理论对未知世界进行解释或预测。生物课外活动注重科学性、实践性和趣味性，是培养学生智力、能力的一种重要途径。学生通过课外活动可以对所观察到的现象进行探究，用已知的和发展的科学原理寻求解释，使观察具有意义，建立基础的科学知识，培养初步的科学探究能力。本文以指导学生对本县的“浐溪水质调查与综合治理设想”课题探究为例，探索在生物课外活动中如何培养学生的科学探究能力。
1.根据课题目标，制订探究计划
1.1确定探究问题。
探究教学的主要目的是使学生通过经历探究知识或问题的过程掌握科学的思维方法，培养解决问题的能力。在课外活动过程中，教师根据活动目标，寻找与活动内容密切相关的、可以激发学生兴趣的课题，创设情境，明确告诉学生要调查研究的领域。浐溪是本县的母亲河，学生非常熟悉。通过乡土地理的学习，学生都清楚浐溪的今昔变化，教师通过讲述它目前的状况：“水质受到污染，影响周边生物的生存，影响溪边公园的景致，政府对治理浐溪的决心。”学生立即表现出浓厚的兴趣，并纷纷表示要为治理浐溪贡献自己的力量，这样学生的积极性就被很好地调动了起来。
1.2制订探究计划。
教师引导学生就探究的内容进行讨论，让学生发现并提出问题。问题是多种多样的，教师应引导学生集中于一或两个问题进行重点研究，并指导学生自己制定实施目标和内容，发挥学生在课题探究中的主体作用。围绕治理浐溪这一课题，学生在分组讨论提出许多建议：“大家行动起来义务到浐溪捡垃圾。”“对水质进行测定，制订治理方案，恢复浐溪生态环境。”“英国人治理泰晤士河取得很大成功，我们可以学习他们先进的经验。”这样通过学生讨论和教师总结，三项探究内容（探究不同水质对植物根生长影响，探究溪边公园生态环境的保护，探究对浐溪污染的综合治理）就产生了。教师再根据学生的实际能力状况，将学生分成三组，确定探究内容。最后各组学生分别制订各自的实施计划。
2.选择科学探究方法，培养勇于探索的精神
2.1选择科学探究方法。
选择科学的探究方法，是课题探究取得成功的基础，科学探究不是让学生“读”“记”科学，而是动手“做”科学。大量安排实验活动是为了诱导学生探究问题。如第一组学生进行水质测定时，教师告知学生分别采集同一河段涨潮时和退潮时的水样，以保证水样的代表性。探究内容可以是简单的理化测定，也可以是对不同生物生长的探究实验。学生在教师的指导下，各自准备实验材料开展实验，告诉学生实验材料的选择一定要有代表性和一定的数量，实验结论才有普遍性。在实验过程中，教师指导学生排除外界环境对调查对象的干扰，教给学生正确的观察和测量方法，实验后指导学生设计记录表格，进行观察和记录。学生通过观察获得大量信息，在观察中产生问题，用不同方式做记录，以便保存与交流，在测量比较中学会一整套实验操作的方法和技能，通过思考得出结论，并计划下一步行动，在解答问题中增长知识和才干。通过以上探究常规方法的指导，学生初步掌握了科学探究的方法，也为今后的学习和工作打下了基础。
2.2不怕挫折，勇于探索。
鼓励学生进行探究性实验，一项实验往往要经过多次失败，不断总结经验和教训后方能取得成功，如第一组学生在做不同水质条件对植物根生长的影响时，发现原来的实验材料——蚕豆和小麦根的生长较易受非调查因素的影响，实验现象不够明显。于是他们调整选择了其他种类的材料进行了反复实验，最后通过对比和筛选，发现鳞茎类植物生根现象显著，这样通过课题的探究，培养了学生不怕挫折、勇于探索的精神。
3.督促学生按计划进行，及时研究挫折和新发现
3.1按计划探究。
在研究内容和方法确定后，教师应督促学生按计划进行课题探究。如实验的学生分工，定期检查学生的调查结果，及时解决学生在探究过程中发现的问题，召开课题探究交流会等。在教师的引导下，学生的主观能动性被调动起来，兴奋点被触发，好奇心得到鼓励。他们不仅独立地操作、思考，而且集体分析讨论。他们不仅按计划实施研究调查，而且走访了环保局、污水处理厂等单位，向有关专家请教，有的还去图书馆查阅了许多有关的专业书籍。
3.2不断修改实施内容。
对于课题探究中出现的困难和新发现，教师应及时引导学生不断修改探究计划和实施内容，如针对第三组学生的调查结果“目前河岸边各种污染源密布，市民的环保意识还普遍不高”，及时修正了实施内容，经过详细调查，提出了对浐溪进行综合治理的设想。“指出浐溪不仅是建立污水处理厂的问题，更重要的是需要加强各职能部门，各位市民的环保意识”。学生还设计了一些在目前条件下切实可行的方案，其中“将计算机应用到污水处理程序”受到有关专家的好评。
4.引导学生对课题的实施过程进行自我评价
4.1得出结论。
引导学生对调查结果进行整理、归纳，通过对浐溪水质的测定和动、植物生长实验，教师引导学生运用简单的生物统计方法，统计调查记录，分析整理数据，综合归纳概括出有关规律性的结论。
4.2指导写论文。
指导学生进行论文撰写，论文成形后对文章中的错误数据、观点、语句等，及时给予指正，保证论文的科学性，体现探究的目标、方法、步骤和结论。
4.3评价研究结果。
组织学生进行论文答辩和交流，要求学生对课题研究的各方面有深刻的了解，要有较强的口头表达能力和临场应变能力，为了在论文答辩中取得好成绩，学生准备了大量图表模型，设想了许多可能遇到的提问。最后教师对研究成果进行评价总结。
通过课外活动锻炼，学生认识到：第一，科学知识不只是观察到的事物的简单报告，科学知识还是由原始材料缓慢地、试验性地积累而成的知识体系。第二，收集到的原始资料产生于有计划的观察和实验。第三，实验和观察的计划是根据问题而制订的，问题又产生于我们对先前的知识的总结所得来的概念。第四，总结性概念要受到问题解决的效果的检验，并通过检验不断地得到修正和更新。
总之，探究教学的目的是培养学生探究未知世界的积极态度，认识到学习不再是为取得好分数而受到父母或老师的表扬，应来源于对学习本身的兴趣。探究过程有独立的操作、思考，也有集体的分析讨论，这样既给予学生独立思考、自我钻研、自我决策、自我负责的机会，又在讨论中形成对旁人观点的容忍态度，树立尊重科学事实的态度，以及依事实批判地思考的态度。这种既尊重个性发展，又重视集体合作的探究活动对学生的身心健康及日后工作都有极其重要的意义。
参考文献：
[1]刘恩山.生物学教育研究方法与案例.北京：高等教育出版社，2004.
[2]王伟庆.生物教学中实施探究教学.生物学教学，2002.
篇(6)
传统的环境工程专业实验教学往往成为专业理论教学的附属课程，开设的实验课常常是验证性、操作性实验，内容、形式简单，容易操作掌握，不管是教师或是学生，未对实验课付出足够的重视及精力。实验教学与工程实践关系相差甚远，知识联系不紧密，难以使学生形成系统的专业知识及概念。大致体现在如下3个方面:①实验类型过于单一，导致学生对上实验课缺乏主动性与积极性，处于机械操作与被动接受状态，不能很好地锻炼学生观察问题、分析问题和解决问题的能力，不利于学生对实验技能的系统掌握，更谈不上学生的创新、创造能力的培养;②实验安排缺乏整体性及系统性，实验教学内容和手段相对陈旧，且落后于理论教学;③实验教学往往忽略了加强培养学生的能力与素质，多数实验仅仅是为了促进学生对基础知识的进一步理解与深化。
2专业实验教学改革的创新与合理化建议
2．1“开放式”教学实习的组织与实施
以环境监测这门专业课为例，它是环境工程的主干专业课程，其教学实习的主要目的是培养和训练学生独立开展监测工作的能力。在实际教学中可对环境监测课程教学实习进行改革，即实施“开放式”教学实习，从而使学生正确掌握“噪声、水质、土壤、大气”等环境监测项目的监测方法与实施方案。具体做法如下:任课教师事先将各班学生分成多个实习小组(每组2～4名成员)，然后根据已有的药品、仪器设备等选定监测对象及监测项目，分别为各个小组制订计划，明确各小组的监测对象、监测项目、采样位置、时间安排及分析方法;以小组为单位分发玻璃仪器、试剂药品，实习期间仪器室及实验室全天开放，1星期内各小组都要独自完成“噪声、水质、大气、土壤”等实习项目的监测任务。实习完成后，各小组归还剩余试剂药品、上交洗净的玻璃器皿等，全班所有小组集中进行交流讨论实习中存在的问题和收获，每个学生提交1份实习报告。“开放式”教学实习的优点在于可充分利用已有的试剂药品及仪器设备，让学生外出独立取样，并根据采样地点和周围环境状况来确定监测方法及监测项目，还可以让学有余力的学生就不同监测方法进行比较研究。这样不仅能激发学生对实验的兴趣，又可以培养学生的创新能力及解决问题的能力;此外，就实验中产生的现象与问题，教师指导学生查阅相关资料及文献，并在方法上对某些实验进行改进，以便更好地调动学生的求知欲，让学生充分享有自主学习、独立思考、自由发挥的时间和空间。通过“开放式”教学实习，能够在很大程度上提高学生的动手能力，学生将会更清楚地认识环境监测的全过程，并通过监测校园周边环境，更清楚地意识到环境质量的现状。
2．2将实验室变为生产模拟现场
环境工程专业教学的主要目标是培养学生进行工程设计和实践的能力，它是实践性很强的专业，实践在工科人才培养中是主要的甚至是关键的环节和阶段。因此，在水处理实验教学中为了再现工业生产过程，可以购置一套与水处理相关的设备模型，如圆型曝气池、气浮池、絮凝沉降池、生物塔式滤池、生物膜转盘、普通快滤池等，这样在实验教学中，可使学生清晰直观地认识这些在生产场地难以了解的水处理设备的功能及内部构造。通过这种模拟生产现场的实验，模仿实际生产，进行实验操作，这种实验更接近工业实际生产，学生能充分接触体验到专业理论和专业基础与生产相联系的实例，减小了学生对实际生产的距离感。学生通过操作运行这些实际处理工艺，会对整个设备及工艺有更加完整的掌握和认识，从而有效提高学生的专业实际操作技能。
2．3加强具有工程背景的教师队伍建设与交流
为了更好地培养环境工程专业人才，师资队伍建设应从以下方面着手:培养建立具有工程背景及实践经验的教师队伍，创造条件积极鼓励教师和企业进行合作交流，组织教师在岗培训;聘请较高学术水平和实践经验的企业工程技术人员参与学校的人才培养工作;建立实习实训平台，健全完善校内实习实训基地，为培养学生的工程实践能力奠定良好的基础和条件;联合相关企业，建立长期、稳定的产学研合作基地。另外，由于常州大学环境工程专业办学历史较短，经验缺乏，需要借鉴其他高校环境工程专业实验教学的成功经验，并与校外同行进行广泛的交流合作。
2．4增加和整合环境工程专业实验课
培养具有较强创新能力与动手能力、善于理论与实际相结合的环境工程专业人才是环境工程专业实验教学改革与创新的主要目的，因此，应加大力度调整传统实验课程体系与模式，加强环境工程专业实验课教学。要打破常规的按照教学建制和课程标准单独设立实习、实验及设计的条块分割布局，全面考虑课程设置的独立性、课程之间的相关性及专业知识的系统性，对实习、实验及设计进行优化重组，减少验证性实验，增加探究性、综合性及设计性实验，从而整合成综合实验教学，突出学生创新能力和工程能力的培养。综上所述，环境工程各专业实验课可以考虑综合开设，即进行专业综合实验教学。专业综合实验的开展有以下优点:①能够大量减少验证性实验的数目，减少实验的重复和试剂药品的浪费;②可使学生从全局出发考虑问题，加深学生对专业知识的理解，并有利于提高学生认识、设计和解决问题的综合能力，从而融会贯通环境工程的各门专业课知识。学生在完成专业综合实验学习后，增加专题实验的学习，专题实验教学时间可以安排为3～4周。专题实验教学过程应以学生为主体，而指导教师主要负责实验指导书的编写，仅对学生提出实验目的及要求，并据此提供相关实验材料和仪器设备，负责实验结果的检查及指导。专业实验开始前，首先要求学生查阅相关的资料、文献，并整理出详细的实验计划方案，交给指导教师审查。在具体的实验中，应重点培养学生思考问题、分析问题及解决问题的能力，要求学生掌握相关的实验仪器设备的操作技能，从而加强对学生动手操作能力的培养。因而，通过专业专题实验的教学，可以充分调动学生学习的主观能动性，促进学生查阅文献、设计安排实验方案、实验动手等能力的提高，训练学生分析、解决问题的能力、整理分析处理实验数据的能力，让学生及时掌握了解国际前沿科学研究动态，激发学生的创新意识，在创新实验操作过程中逐步掌握思考问题、分析问题及解决问题的方法，不断提高学生的自主创新能力。
2．5学生毕业(设计)论文与教师实验课题结合
取消学生当前大量开展的综述性研究的毕业(设计)论文，撰写的研究论文要有一定的工程研究背景，以工程性实验或综合性实验为基础。学生的毕业(设计)论文要以教师自己主持或参与的工程项目和科研项目或亲身所做的研究性实验课题为基础，聘请在生产一线的工程技术人员做毕业(设计)论文指导教师，通过把毕业(设计)论文与实际项目及实验挂钩，使学生更投入、更有针对性地进行实验研究，从而提高毕业(设计)论文的质量。如，以教师现有的中国科学院土壤与农业可持续发展国家重点实验室开放基金课题“生物黑炭增汇及减排温室气体效应的微生物机制研究”作为毕业论文实验研究素材，该项目牵涉知识面广，不仅要求具备相关的环境工程专业知识，而且要求具备材料学及环境微生物学等方面的知识。在具体的实验中，学生不仅要根据科研基本要求，积极查找相关文献，并设计实验实施方案及步骤，还要亲自测定实验数据，从而完成实验研究任务，最后对实验数据进行分析整理和总结，向指导老师提交实验研究数据和论文。学生完成的研究论文及在实验中发现的所有问题，一方面有利于丰富教师的科研成果，并可作为教师科研数据的参考，另一方面教师可以根据学生的创新研究思路，开辟新的研究内容和方向。这样不仅能保证顺利完成科研任务，而且有利于培养和提高学生的实验创新能力。这种以实际的科研课题为基础的毕业(设计)论文研究，可激发学生的科研学习兴趣。
2．6实验过程注意实施绿色化
作为环境保护工作的参与者及执行者，在实验全过程中注意保护环境。如，在设计实验的过程中，尽量选用不造成二次环境污染的药品，减少向环境中投放的化学物质量，做到微量化和无害化地使用药品试剂;此外，不随意排放在实验过程中产生的有害、有毒物质，通过利用专用的容器分类收集，然后集中统一送至相关部门进行无害化处理。
3结语
篇(7)
Abstract： By exploring the practice teaching reformation on environmental microbiology，combined with the features of discipline development， and establish scientific mode of practice teaching clearly understanding the students' interesting points， reflecting the idea of students' main position， expand their developmental space， given a reasonable evaluation system， to promote comprehensively improvement on students' overall quality and application capabilities， and providing new ideas on promoting the process of practice teaching reform.
关键词： 环境微生物学；实践教学；教学改革
Key words： Environmental Biology；teaching practice；teaching reform
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）19-0245-02
0 引言
环境微生物学是环境类专业重要的专业基础必修课程，是一门具有较强的实践性和应用性的学科，因此本课程的实践教学部分有着举足轻重的作用。学生实践能力的培养、基本操作技能和相关知识的训练就是靠实践教学来保证的。本文结合环境微生物学实践教学改革，从实践教学模式方面进行探讨，有利于提高教学质量，加强学生的创新精神和实践能力。
1 转变观念，提高实践教学效果
目前实践教学基本上都是按照教学计划来组织教学的，实验内容无变化，结果唯一，学生参与实践教学完全处于被动状态。在这种模式下，虽然实验能力作为知识传授，但是使得学生缺乏创新性的应用能力。我们对环境微生物学实践教学改革探索，从构建实践教学新模式的思路出发，以学生兴趣源为导向改善实践教学的内容，以学生为主体调控运行模式，加强师资建设保障管理体系，构建合理的评价体系，才能真正提高实践教学效果。
2 建立科学的实践教学模式
2.1 明确学生兴趣源，提高学习的主动性 环境微生物学属于交叉性广的学科，而且内容覆盖面很大。绪论在一门课的教学中具有很重要的导向作用[1]，在教学的过程中，用实际生活中的现象和例子，引起学生的好奇心，进而对环境微生物学有强烈的求知与探索，对实验教学产生根本性的影响。明确了学生感兴趣的方向，可激发学生无限探索的求知欲，也是学生学习主动性提高的过程。
2.2 转变实验教学方法，体现学生主体本位 在实验教学的过程中，学生对知识的学习是知其然不知其所以然，对于不能理解接受的知识，就会很快的遗忘，所以要充分发挥学生的主体作用，就需要学生的全程参与。环境微生物学实验让学生进行课前的准备工作，可以掌握实验的原理和常规操作，就会加快实验的进程和提高实验效率。为使学生尽早的进入专业领域的学习，学生需参与到教师的科研当中，培养学生研究的思维方式和科研素质，充分发挥学生的主动性和创新能力，进一步培养学生动手能力和实验设计的能力。
积极调整实验教学内容，理顺课程中实验教学相关性，构建实验教学课程体系，合理使用多媒体辅助教学系统来展现或模拟实验、实践教学过程，强化基本实验技能培养，提高综合解决问题的能力[2]。对于基础性的实验，要让学生掌握基础知识和基本实验操作技能，做到固本培元。教师要指导学生树立多动手的意识，多提供条件让学生反复做，进而不断的拓宽实验的知识面，让学生主动投入到实验的学习和操作中，改变学生“照方抓药”的习惯，体现主体学习的意识。
学生掌握一定的环境微生物实验技能，随着实验教学内容的不断深入，需让学生从验证性实验转向综合设计型实验。如：实验指导书中建立学生感兴趣的，有较强设计性、工艺性、系统性和应用性的题目，让学生自主选择。从方案的确立、具体操作步骤的建立和最终的实施，给予学生指导性和启迪性的帮助，扩大学生对实验结果的关注。实验教学方法的改革应有利于充分调动学生的积极性、主动性和创造性；有利于培养学生观察，思考、分析和解决问题的能力；以及培养学生在科学实验中严肃的态度、严密的方法和严谨的作风[3]。
2.3 加大学生交流平台，拓宽发展空间 培养多元化创新性人才，需要走出教室，走出校门。在实践教学中，我们以环境微生物学课程为平台，经常组织环境工程、环境科学和农业资源与环境等专业的学生和老师，对感兴趣和热门的课题，开展讨论会，交流经验，共享资源。校外的实践教学中，利用学校的产学研合作条件，建立稳定适合教学要求的校外实习实践教学基地。如学生学习了原生动物和微型后生动物的形态、分类、营养因素及生活习性后，组织学生到污水处理厂参观学习活性污泥和生物膜的运行情况，找到理论知识的相关应用场所。同时学生还能掌握设备运行原理和操作，在综合设计性实验中，得到意想不到的结果，获得创造性的学习效果；有目的性的思考问题，提出独到的见解，拓宽了学生的发展空间。
2.4 客观评价体系，全面展现学生能力 实践教学改革中，学生成绩的评价体系也要相应的进行改变，采取“知识—能力—素质”综合的考核办法[4]。实验教学考核部分包括学生的实验准备工作、操作技能和实验报告。学生能够在预习和自学的情况下，对实验进行准备，可体现学生独立思考和收集信息的能力；操作部分是常规仪器的使用操作和环境微生物基本技能操作，能够反映学生观察、动手、分析问题和解决问题的能力；实验报告的独立完成，体现学生概况总结能力和表达能力，如文字表述、绘图、数据统计和图表分析。实训教学考核包括提问过程和报告的撰写，可采用现场提问、讨论陈述、实训答辩和撰写小论文等方法。环境微生物学实践教学新的评价体系，从学生理论知识的掌握、实践能力的提高和综合素质的培养，全方位和多角度考核学生各方面的能力，体现考核体系的客观性和合理性。
3 结语
现代社会需要创新性和复合性人才，结合环境微生物学来自实践的学科特点，实现实践教学的改革，是发展的趋势和改革方向。在限定学时的情况下，拓展无限的教学内容，建立新的实践教学模式，激发学生的学习热情，体现学生的主体本位，拓宽学生的发展空间，促进学生综合素质和应用能力的全面提高。在实践教学改革的过程中积极探索和不断实践，提高环境微生物学总体教学效果和水平，为进一步推动实践教学改革的进程提供一些新的思路。
参考文献：
[1]张文治，孙晔等.深化课程改革，提高教育质量—《微生物学》重点课程建设的探索与实践[J].微生物学通报，2007，34（2）：386-389.
[2]夏焕章.建立实践教学体系，提高人才培养质量[J].实验技术与管理，2008，25（10）：29-31.