研究生课程环境工程微生物学教学案例库建设探讨

白建峰 顾卫华 庄绪宁 赵静 王景伟

摘要：本文以上海第二工业大学环境工程领域工程硕士培养为例，探讨了环境工程专业课程环境工程微生物学教学案例库建设思路及其在建设过程中的体会，提出以研究型和工程型案例相结合贯穿于课程教学过程中，启发研究生开展后续研究工作的思路，以期为探索更好的培养工程应用型人才教学模式提供支撑。

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.

[2]朱臻佳.上海第二工业大学形成“工程导入”工程硕士研究生培养模式 着力培养环境工程人才[N].东方教育时报，2015-11-25（8）.

[3]韩涛，等.铊中毒临床特征及神经损伤机制研究进展[J].国际神经病学神经外科学杂志，2012，39（1）：94-97.