科学实验与仪器密不可分，虽然人的眼睛有 5.76 亿像 素，但是我们依然不能看到足够细或是运动得足够快的物体。以往生物学只粗略地分为动物学和植物学，自 17 世纪 60年代显微镜雏形出现后，才有了微生物这一学科。实际上， 纵观历史的每一次改革和进步，都与新仪器的发明有关。我校领导非常重视实验，在 2005 年新建了实验楼，购入大量先进仪器支持教师的实验教学工作，使我校成功建设了生物洁净室、分子生物实验室和显微数码互动实验室。
微生物实验课的目的是：训练学生掌握微生物学最基本的操作技能;了解微生物学的基本知识;加深〖理解课堂讲授的某些微生物学理论。同时，通过实验，让学生了解和使用实验仪器设备，培养学生观察、思考、分析问题和解决问题ξ 的能力，培养学生实事求是、严肃认真的科学态度以及勤俭节约、爱护公物的良好作风。
一、我校的微生物实验硬件设备
我校微生物实验室设备基本齐全，建有生『物洁净室、 分子生物实验室和显微数码互动实验室，能够◣满足高中微生物实验操作的需要。生物洁净室建于 2009 年，设有一个缓冲间、一个培养间、一个传递窗和一个操作间。操作间拥有 一台 ESCO 生物安全柜，五台超净工作台。无菌操作与分子实验ぷ密不可分，因此生物洁净室与分子生物实验室相邻，便于实验操作和科学管理。其中大中型仪︼器包括智能人工气候箱、二氧化碳培养箱、立式压力蒸汽灭菌器、电热恒温鼓风干燥箱、隔水式恒温培养箱、恒温振荡培养箱等。小型仪器设备包括移液枪、电子天平、振荡器、水浴锅、电炉、电磁炉、微波炉等。当然还包括多种耗材，如枪头、接种环、 涂布器、三角烧瓶、试管、培养皿、培养基等。
二、循序渐进的实验课程设计
对高中生物必修》 3“稳态与环√境”以及选修 1“生物技 术实践”中有关的微生物实验进行改进，依据由浅入深的原理，循序渐进地给学生设计了一系列微生物实验。微生物学实验准备工作复杂繁多，所耗时间长。因此，针对高中学生微生物实验课，我们成立了生物实验小组，利用学校每周三的校本课程(每次◤课程为 2 个学时)进行实验探究。
教师利用课件以及通过实验室实地参观，让学生初步了解感受微生▅物学实验常用仪器设备、无菌操作技术。微生物学实验所用的玻璃器皿、培养基等，要进行消毒灭菌。微生物学实验要掌握无菌操作技术，实验过程中“写标签”也是一个非常重要的步骤。这一部分知识课堂上教师已经讲授 了，所以我们利用一个课时重温微生物学实验■方面的常识， 再带领学生进入微生物实验室进行参观了解，利用感性的认识加深对微生物学知识的理解。
1. 实验室环境和人体表面微生物的检查
微生物学实验是一门严谨的学问。因为微生物是肉眼 看不见的，所以学生常不知道外界环境和所有与外界接触的 身体各部〒位均有微生物的存在。实际上它们广泛分布于室〗内 外的空气、水和土壤中，桌、椅的表面，衣服以及身体的皮肤、 黏膜(如鼻腔、口腔、喉咙→等的黏膜)等处，因此，微生物 可以说是无缝不钻，无孔不入的。对于中学生来说，我们的 实验目的是要学生建立起“微生物无所不在”这一概念，和学生强调，微生物实验与别的实验的一个关键区别在于“无 菌操作”概念。因此，我们把“实验室环境和人体表面微生 物的检查”这一』实验摆在首位。
实验过程是△这样的，采用下列方法用营养琼脂培养 基接种不同环境中的微生物：
(1)空气，打开无菌平 板，分别让其在普通实验室空气中和洁净室空气中暴露 30 ～ 60mins。
(2)桌面，用一根无菌棉签，先在无菌平〓板 的一个区域润湿，然后用其擦◎抹桌面，再用此棉签在平板的 另一区域内来回划线。
(3)头发，在揭开皿盖的无菌平板 的上方，用手将头发用力摇动数次，使细菌降落到平板表面， 然后盖上皿盖。(4)手指，用未洗的手在无菌平板一侧的 表面，轻轻地来回∏划线;用清洁剂洗手后，在另一侧表面轻 轻地来回划线。(5)口腔，打开无菌平板的皿盖，用嘴对 准平板培养基表面，咳嗽或打喷嚏，再盖上皿盖。接着，将所有标好标签的检测平板倒置于培养箱中，在 37℃温度下 培养 1 ～ 2 天，然后观察并比较不同来源的微生物生长的数 量和菌落形态。
其操作步骤中，“写标签”这一步需要和▲学生反复强调。任何◥一个实验，在动手操作前均需先在器皿上用记号笔做上记号，培养皿的记号一◣般写在皿底上。如果写在皿盖上，同时观察两个以上培养皿的结果，打开皿盖时， 容易混淆。用记号笔写上班级、姓名、日期，本次实验还要写上样品来源(如实验室空气或无菌室空气█或头发等)，字尽量小些，写在皿底的一边，不要↓写在中间，以免影响观察结◣果。
此实验使用的设备主要是立式压力蒸汽灭菌器和智能人工气候箱。
这次实验，学生体会到无菌技术和环境卫生的必要性， 进而知道了要防止外界微生物对培养物的污染。这是整个 微生物学实验课程和学生以后进行微生物学实验时均需注 意的。
2. 水中细菌的实验室培养和平〓板菌落计数法
微生物的实≡验室培养，其目的是掌握倒平板的方法和几种分离纯化微生物的基本操作技术。同时，水中细菌的实验室培养，学习了水样的采取方法和平板菌落技术的方法。
倒平板技术：双手灭菌后，在超净工作台下或酒精灯周围，右手持盛营养琼←脂培养基的三角烧瓶，左手拿平皿， 在酒精灯旁打开三角瓶瓶塞并灼烧瓶口和瓶卐塞，瓶塞灼烧后倒〇置于酒精灯旁，然后左手将培养皿盖在火焰附近打开一条缝，迅速倒入培养基约 15mL，加盖后轻轻摇动培养皿，使培养皿均匀分布。鉴于学生第一次操作，一只手打开培养皿比较难操作，我们建议学生把培养皿放在火焰附近的桌面 上，并打开◇培养皿，再注№入培养基，摇匀后冷却就可以制成平板。
安全起见，我们使用自来水和学校纯净水机的水作为实验对↑象。实验过程如下：
(1)水样的采取，开放水龙头 使水流 5 分钟后，以灭菌三角烧瓶接取水样，并做好标签。
(2)平板涂布法，用移液枪吸取 1mL 水样，注入灭菌培养皿中，用无菌玻璃涂布棒在培养基表面轻轻ξ地涂布均匀，一 个样品做三个平行。
(3)培养，将全部接种平板，倒置培 养于 28℃培养箱中培养。
(4)细菌平板计数法，平板培养 7 天后，观察并计算平板的菌落数，3 个平板的平均菌落数 即为 1mL 水Ψ 样的细菌总数。
(5)细菌平板划线分离法，在超净工作台下，近火焰处，左手拿皿底，右手拿接种环，挑取上述水样培养单个菌落在平板上划线，然后进行培养观察 划线结果。划线的方法很多，但无论用哪种方法划线，其目 的都是通过划线将样品在平板上稀释，使之形成★单个菌落。
倒平板和平板划线分离是微生物实验最基本的操作技 术，菌落的分离纯化往往需要进行 3 次以上才能分离出单菌落。因此，做微生物实验研究，往往需要大量的平板，成百上千次的分离纯化。量大工作量就大，准备工作要花去很长时间，为了节省倒平板时间和划线时间，我们自创了多层灭 菌培养皿倒平板技术和牙签分离纯化技术，节省了大∮量的实验时间，也防止了洁净室因为长期烧酒精灯而缺氧。
实验在洁净室超净工作台操作，目的是让学生掌握移液枪、玻璃涂布棒、接种环的使用方法。
3. 酵母菌的形态观察及血球计数板计数法
实验前几个小时，使用 5% 灭菌葡萄糖水，再加入 0.5g 食用酵母粉㊣，酵母菌悬液制备完成，接着可以镜检观察和计 数。将清洁干燥的血球计数板盖上盖玻片，再用无〓菌的细口 滴管将菌悬液由盖玻片边缘滴一小滴(不宜过多)，让菌悬 液沿缝隙靠毛细渗透作用自行进入计数室，一般计数室均能充满菌液。注意不可有气泡产生。 利用 5 分钟观察酵母菌显微镜下形态，然后开始显微镜计数。在计数前若发现菌液太浓或太稀，需重新调节稀释度后再计数。一般样品Ψ稀释度要求每小格内 5 ～ 10 个菌体为宜←。每个计数室选 5 个中格(可选 4 个角和中央的中格)中的菌∴体计数。位于格线上的菌体一般只数上方和右边线 上。如遇酵母出芽，芽体大小达到母细胞的一半时，即作两个菌体计数。计数一个样品要从两个计数室中计得的值来计算样品⊙的含菌量。
这个实验我们是在显微数码互动实验室进行的，实验〖室配备了 30 台数码光学显╱微镜，观察起来更快捷方便，学生也可以通过电脑屏幕进行细菌计数。
4. 选取课题探究
经过以上一系列实验，我们会让学生分成几个兴趣小组，参考选修 1“生物技术实践”的微生物相关实验或自行设计微生物实验，进一步在实验室进行微生物实验活动。例如：选修 1 实验五“土壤中分解尿素的细〒菌的分离与计数”、 实验 6“分解纤维素的微生物的分离”以及观察和培养酸奶中的乳酸菌等实验。
三、结束语
利用我校的功能实验室和仪器设⌒ 备，我们给高中学生普及了一系列的基本微生物实验操作技术。根据“建立无菌概念-分离纯化技术-菌落计数法和镜检计数法-自设课题研究”的思路，学生进入生物洁净室、分子生物实验室和显微数码互动实验室，使用过超净☆工作台、恒温培养箱、震 荡培养箱、灭菌器、数码显微镜等各种仪器。对实验和仪器的关系有了更深层次的认知，普及了科学实验的方法，提高了学生的科学探索精神。
