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中圖分類號:Q93 文獻標識碼:A 文章編號:1674-2060(2016)03-0242-02
微生物學作為生物相關專業(yè)的基礎課程,是多學科交叉研究的基礎,同時也是一門實踐性、應用性很強的學科。微生物學中滅菌、分離、培養(yǎng)等技術的拓展和滲透,使得動植物細胞培養(yǎng)手段也更加廣泛[1]。無菌技術和保藏技術等其它微生物學技術在醫(yī)療衛(wèi)生、制藥工業(yè)、食品生產(chǎn)、環(huán)境污染處理等生產(chǎn)領域中也得到廣泛地應用[2]。由此可知,微生物學實驗教學對專業(yè)技能的培養(yǎng)具有十分重要的作用。教育理念的持續(xù)更新,也對高等教育的內(nèi)涵進行了轉(zhuǎn)變和拓展。實踐教育的目的主要是促使學生轉(zhuǎn)變成自身知識結(jié)構的設計者。為了發(fā)揮學生的主導性,使被動學習轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W習,成為學習的主體[3]。在微生物學實驗課程中后期,專門設立開放時間段,給定實驗目的和實驗條件,教師引導學生按照自己的興趣設定實驗方案,小組成員進行分工準備實驗材料,完成實驗操作,分析實驗現(xiàn)象并總結(jié)實驗結(jié)果。通過這種主動學習的方式,充分調(diào)動學生對科研的興趣,取得良好的教學效果,現(xiàn)將我們開展設計性實驗的一些做法和體會報告如下。
1開展設計性實驗的重要性
微生物這門學科涉及的內(nèi)容十分豐富、涵蓋知識面較廣、實踐應用性很強,傳統(tǒng)的實驗教學體系已不能滿足學生今后參與社會工作后的發(fā)展需求[4]。目前高校的實驗教學由于學生人數(shù)相對較多,儀器設備有限,學生只能遵循教學大綱安排好的學時,在有限的時間內(nèi)到實驗室做規(guī)定的實驗項目,而且教學內(nèi)容大多以驗證性實驗為主,實驗深度不夠,設計性實驗相對較少,實驗教學效果與實際應用相差較大,這種教學模式造成學生跟隨教師被動學習,積極性不高,缺乏對實驗技術進一步了解的興趣[1]。教學過程不能有效激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)造性,其結(jié)果是很難培養(yǎng)出熟練實驗操作的創(chuàng)新人才,也很難培養(yǎng)出操作熟練的技工。按照微生物學實驗教學進度的安排,學生在進行設計性實驗之前,經(jīng)歷了系統(tǒng)的微生物實驗操作學習,這些學習內(nèi)容包括:實驗一、培養(yǎng)基的制備;實驗二、消毒與滅菌;實驗三、土壤微生物的分離;實驗四、微生物的接種;實驗五、顯微鏡的使用及簡單染色法;實驗六、細菌革蘭氏染色及形態(tài)觀察;實驗七、微生物數(shù)量的測定;實驗八、微生物大小的測定。學生反復訓練了基本的微生物接種、純化、保存等操作技能;對進行科學實驗的思路也有了一定程度上的認知。然而這一系列的實驗操作都是相對分散進行的,如何能促使學生將這一系列實驗內(nèi)容連接起來,在一個實驗內(nèi)容框架下,把這一系列的實驗技術都運用來解決某一實際問題,成為培養(yǎng)學生的重要環(huán)節(jié)[5]。因此,開展設計性實驗,讓學生自主選題,通過一系列的實驗操作來解決某個科學問題顯得尤為重要。
2開展設計性實驗的方法
2.1實驗選題
多數(shù)同學都認為開展設計性實驗選題十分困難,根本的原因在于之前的實驗都是教師準備好既定的實驗項目,學生往往在此過程中并未思考這些項目的來源。對于如何在實驗中心現(xiàn)有的條件下擬定實驗項目毫無基礎,對實驗材料、實驗試劑如何應用到實驗項目中來也無任何概念[6]。我們在實踐過程中,明確教師在實驗項目的選擇上起到的是引導作用,對于儀器設備、藥品試劑等給出詳盡的范圍,鼓勵小組成員間協(xié)商解決,互相取長補短,綜合成員的意見,然后擬定出適合本組成員的實驗項目。實踐中,我們一方面鼓勵學生選擇一些與生活密切相關的內(nèi)容開展實驗,如部分小組同學選擇了《根際土壤微生物的分離與鑒定》、《酸奶中乳酸菌的分離與鑒定》、《自來水中微生物菌群分析》等實驗項目,多數(shù)學生都對與生活密切相關的內(nèi)容表現(xiàn)出濃厚的興趣。另一方面我們也鼓勵學生從教師的科研項目中選擇相關且簡單易操作的內(nèi)容來開展。例如部分學生開展了《食用菌的收集與鑒定》《、食用菌的制種-以農(nóng)業(yè)廢棄物為原料》等實驗項目,這些實驗項目不僅可以培養(yǎng)學生的實驗操作技能,更重要的是與科學研究密切結(jié)合起來,學生在這個訓練過程中認識微生物學實驗是如何應用到科研工作中,甚至部分學生將相關的實驗項目申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,極大地增加了學習動力。
2.2實驗操作
對實驗項目擬定后,進入實驗操作環(huán)節(jié)。設計性實驗從某些方面來說是驗證性實驗大綜合,在開展設計性實驗的時候,之前學習的培養(yǎng)基配制、顯微鏡使用,微生物系列稀釋,消毒與接種,微生物培養(yǎng)與保藏等內(nèi)容都得到一次匯總復習[7]。學生根據(jù)設計的實驗方案,自己動手準備實驗,實施實驗方案。實驗過程中,教師要求學生做詳細的記錄,例如菌落形態(tài)、菌體大小、生長速度等。實驗數(shù)據(jù)處理,實驗結(jié)果總結(jié),實驗報告完成,均由學生在實驗室開放時間段內(nèi)自行完成。在這一階段,對學生實驗操作技能的培養(yǎng)、觀察分析能力都得到很大的提升。其中《酵母菌的分離與鑒定》小組出色完成了實驗項目。實驗選擇生活較易獲得的葡萄作為材料,從培養(yǎng)基的配制、菌株分離、菌體形態(tài)觀察都獨立完成。整個實驗過程進行了詳細地記錄,實驗結(jié)果用圖片展示出來,并且分析也十分透徹,出色地完成了一個設計性實驗。
2.3實驗總結(jié)
建立在對實驗過程及實驗結(jié)果有詳細記錄的基礎上,要求學生完成實驗報告總結(jié),包括實驗目的、實驗材料、儀器與設備、實驗步驟、結(jié)果與分析。部分小組實驗現(xiàn)象并非和預期的一致,教師通過引導學生對出現(xiàn)的現(xiàn)象進行分析,鼓勵學生對新出現(xiàn)的現(xiàn)象進行探討,可能說明了實驗的失敗,也可能說明這是一種新的現(xiàn)象,值得進一步的深入探討。部分小組的實驗結(jié)果不理想,教師鼓勵學生自己分析原因,完善實驗方案,改進操作方法,反復進行實驗最終取得滿意的結(jié)果。設計性實驗的評價并不簡單地依賴于是否取得圓滿成功的結(jié)果,而是綜合地衡量整個實驗過程的各個環(huán)節(jié),包括組員間的協(xié)作精神。實驗報告的撰寫占很小的比重,更重要地是對實驗結(jié)果的分析。
3開展設計性實驗的體會
設計性實驗以6個人為一個小組,要求以小組為單位共同設計并完成實驗。在這一過程中,涉及的知識面比較廣泛、實驗內(nèi)容豐富、工作繁雜,對于一個剛接觸微生物不久的學生,很難獨立完成這一工作,必須加強團隊合作,集體討論立題,明確分工,實驗實施過程中互助,發(fā)揮集體的優(yōu)勢,這樣的協(xié)作過程使學生產(chǎn)生了團隊意識,培養(yǎng)了團隊精神,為今后的學習和工作都打下了良好的基礎。設計性實驗內(nèi)容均為學生根據(jù)自己的興趣選擇,內(nèi)容多樣,涉及的知識面較廣[8]。立題之初,需要教師對實驗方案的可行性進行審核,提出方案中可能存在的不足,與學生討論后完善方案。實施過程中可能會出現(xiàn)從未遇到的情況,以及可能會面對學生提出的各種問題,這些都是在其它實驗教學中沒有遇到的,這就要求教師具有較廣的知識面,而且必須在科研實驗的一線,不斷學習,提高自身的科研水平,才能有效地對學生進行指導。常規(guī)實驗教學以教師為主體,實驗準備工作都由老師完成,學生主動性差,僅按部就班完成,即使沒經(jīng)過預習也可以按照老師給予的實驗步驟完成[9]。設計性實驗建立在常規(guī)實驗的基礎上,要求學生從實驗項目的選擇、實驗操作,實驗結(jié)果觀察到匯報考核都要自主完成,主觀能動性得到較大的發(fā)揮。將知識傳授和技能培養(yǎng)有機結(jié)合起來,突出學生的主體地位,促進實驗教學層次的提高。
4結(jié)語
設計性實驗教學的開展使學生有機會選擇自己感興趣的項目,有機會全程參與實驗過程,有機會涉足實驗材料的取得、實驗試劑的配制等[10]。通過實驗,加深對實驗原理的理解。盡管設計性實驗實施過程中存在一些不足,然而它在培養(yǎng)學生動手能力及科學思維方面優(yōu)勢明顯,是今后實驗教學改革的一個重要方向[11]。我們通過這些嘗試積累經(jīng)驗,結(jié)合社會生活的實際,拓寬設計性實驗的涉及面,增強知識的實用性,從而提高應用型本科院校學生的動手操作能力。
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【文章編號】1007-4309(2011)02-0014-1.5
21世紀是生命科學的世紀,微生物學涉及面廣、應用性強、受益面寬、發(fā)展迅速,是生命科學領域中一門綜合性和應用性很強的學科,也是生物工程、食品科學與工程、環(huán)境工程、給排水工程等工科專業(yè)的重要專業(yè)基礎課,并與后續(xù)專業(yè)課程的學習有著密切的聯(lián)系。微生物實驗是微生物學教學的重要環(huán)節(jié),與課堂理論教學相比,實驗教學更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和動手能力,其教學質(zhì)量的高低也直接影響到學生分析問題、解決問題能力的培養(yǎng)。隨著生命科學的飛速發(fā)展,對學生在知識、素質(zhì)和能力方面都有了更高、更新的要求,這就迫使我們必須注重對學生能力的培養(yǎng)和技能的提高,使學生能夠適應未來高科技社會的需求。微生物學實驗方法和技術是生命科學專業(yè)人才必須掌握的基本技能,是轉(zhuǎn)基因技術、克隆技術和發(fā)酵技術等現(xiàn)代生物技術的基礎內(nèi)容。微生物學實驗以其獨特的實驗方法和技術在生命科學的發(fā)展中占據(jù)著突出的位置。近年來,隨著創(chuàng)新人才教育的開展和高等教育改革的深入實施,逐漸使實驗教學由過去單純驗證理論知識的舊模式,向培養(yǎng)學生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神的新模式轉(zhuǎn)型。在這種情況下,微生物學實驗教學必須轉(zhuǎn)變教學觀念,改革教學方法,豐富教學內(nèi)容,努力提高學生學習的積極性,培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新能力,進一步提高教學質(zhì)量,以適應高素質(zhì)應用型技術人才培養(yǎng)的需要。
一、轉(zhuǎn)變教學觀念,加強實驗室建設
生物學是當今發(fā)展最為迅速的學科之一,知識更新很快,新技術層出不窮。因此高校生物學教師在教學觀念上也必須與時俱進,不斷更新。要逐步改變過去在教學過程中形成的重理論輕實踐的現(xiàn)象,提高對人才培養(yǎng)工作的認識,把技能培養(yǎng)看成人才培養(yǎng)的關鍵。
實驗中心設有一個數(shù)碼顯微互動實驗室,實驗室配有1臺教師機和20臺學生機,觀察細菌形態(tài)時,教師可以利用教師顯微鏡和計算機輸出系統(tǒng)通過投影大屏幕直接動態(tài)講解每一張細菌涂片,通過語音系統(tǒng)進行雙向語音交流,可以針對全體學生,也可以針對某一學生;學生遇到問題可以隨時通過呼叫系統(tǒng)呼叫,教師可以選擇通話模式與學生進行交流;學生之間也可以進行分組交流。數(shù)碼互動系統(tǒng)可針對細菌涂片進行數(shù)碼拍照,可以把細菌典型形態(tài)、染色效果好的涂片保存在電腦里。教師在主控臺微機顯示屏上可以觀察到學生的鏡下圖像,每個學生的動態(tài)觀察過程均在教師的監(jiān)控之下。
二、注重產(chǎn)學研一體化
產(chǎn)學研一體化教學模式就是把以課堂傳授知識為主的學校教育與直接獲取實際經(jīng)驗、實踐能力為主的生產(chǎn)、科研實踐有機結(jié)合的教育形式。這從根本上為了解決學校教育與社會需求脫節(jié)的問題,縮小學校和社會對人才培養(yǎng)與需求之間的差距,增強了學生的社會競爭力。將實驗教學與產(chǎn)學研密切聯(lián)系在一起,融入科技創(chuàng)新和實驗教學改革成果,更新實驗項目。在保留原有實驗教學內(nèi)容的基礎上,及時補充專業(yè)相關領域的新技術、新方法。大力倡導和激勵教師和實驗技術人員積極開發(fā)一些新的實驗項目。
三、改革教學方式
(一)重視實驗預習、發(fā)揮學生的主動性
要做好一個實驗,預習是非常重要的。預習能力的培養(yǎng)是進行科學研究的一個重要方面,如果事先沒有充分的準備與思考,當然就不會收到理想的實驗效果,更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與提高了。但預習并不是簡單了解實驗目的、原理、器材、方法和注意問題,并寫出實驗預習報告,而是由老師預先提出一些啟發(fā)性的問題,要求學生在掌握實驗內(nèi)容的前提下,通過查閱相關資料得出結(jié)論。應鼓勵學生對實驗方法、步驟提出自己的設想,重新編排、設計實驗,充分發(fā)揮學生思路活、求創(chuàng)新的特點,使之變被動學習為主動學習。
(二)加強實驗操作指導
實驗操作是提高學生動手能力和實驗技能的重要環(huán)節(jié),實驗操作的規(guī)范與否成為影響實驗成敗的關鍵。而學生由于缺乏這方面的專門訓練,在操作時難免會出現(xiàn)思路不清,操作忙亂等問題。為此,在每一次實驗課上,老師都要將實驗內(nèi)容進行總體講授,理清實驗的思路,并對主要實驗操作進行示教,強調(diào)實驗當中應當注意的事項,并要求學生在正式實驗前對有關操作進行練習和熟悉,以此保證實驗過程的準確性。同時在實驗進行過程中加強師生交流,觀察學生的實驗操作情況,隨時發(fā)現(xiàn)問題并予以糾正。培養(yǎng)學生養(yǎng)成良好的操作習慣和嚴謹認真的科研態(tài)度。
(三)規(guī)范實驗報告書寫,重視結(jié)果的分析
實驗報告是對整個實驗情況的匯總和記錄。通過實驗報告的書寫,可以幫助學生更好地理解掌握實驗原理、實驗現(xiàn)象,提高分析問題、解決問題的能力,是實驗教學不可或缺的重要環(huán)節(jié)。以前,學生對實驗報告的書寫不夠重視,隨便找張紙,照實驗書一抄就應付了事,還有的學生當實驗結(jié)果不理想時,調(diào)整改動數(shù)據(jù),使實驗報告失去了其應達到的效果。為改變這種狀況,我們將實驗報告成績納入到課程的總評成績中,提高學生的重視程度。同時實驗指導老師統(tǒng)一規(guī)范了實驗報告的格式和紙張,對報告中各項內(nèi)容的填寫提出了具體要求,并要求學生如實記錄實驗情況,如發(fā)現(xiàn)有編造抄襲現(xiàn)象,實驗報告發(fā)回重寫。另外在實驗過程中。老師提出一些針對性的思考題,要求學生在報告中進行分析討論,對不理想的實驗結(jié)果,引導他們?nèi)シ治隹赡軐е碌脑?,并提出改進措施。通過這樣的規(guī)定和要求,使學生逐漸端正了實驗態(tài)度,發(fā)揮了主觀能動性,培養(yǎng)起了實事求是、善于探索的科研精神,真正從實驗中得到了收獲和提高。
四、改革實驗考核方式
為了更加真實、客觀地反映學生的實驗能力和實驗素養(yǎng),我們改變了過去單一通過期末考試來評價學生成績的做法,采用分項記分方式來考核學生的實驗成績。分項如下:
1.實驗預習成績10%。通過檢查預習報告,考核學生對實驗原理和實驗操作的理解。
2.實驗操作成績30%。通過整個實驗過程,考核學生對實驗內(nèi)容的熟悉程度與操作的規(guī)范情況。
3.實驗報告成績20%。通過實驗報告,考核學生實驗數(shù)據(jù)的記錄、結(jié)果處理及回答思考題、分析實驗現(xiàn)象和解決實驗問題的綜合能力。
4.期末筆試成績30%。實驗課單獨考試,考試學生對實驗原理、操作、數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容的掌握,綜合考量學生理論聯(lián)系實際的能力和專業(yè)知識的運用能力。
5.實驗習慣成績10%。考核學生對常用儀器的熟悉程度,操作的科學性及認真觀察實驗現(xiàn)象,多角度主動地去進行探索。
以上是我們在微生物實驗教學改革上做出的一些積極探索與實踐,從教學效果和學生反饋的信息情況看,這些改革在提高教學質(zhì)量,增強實驗技能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神等方面取得了一定的成效。今后我們將不斷總結(jié)經(jīng)驗,積極開拓創(chuàng)新,為培養(yǎng)應用型人才,全面推進素質(zhì)教育作出更大貢獻。
[關鍵詞] 微生物學;實驗教學;教學改革
[中圖分類號]G632.0 [文獻標識碼]B [文章編號]1673-7210(2008)09(c)-097-02
醫(yī)學微生物學是一門實踐性很強的醫(yī)學基礎課程,其與臨床聯(lián)系緊密,微生物檢驗結(jié)果的準確性對臨床治療起到事半功倍的作用。這一學科的學習離不開實驗課的學習,通過實驗課,學生可以更好的掌握“形”,對病原微生物有感性的認識,理解和鞏固微生物理論知識的同時,掌握微生物的研究方法和實驗基本技能。為了提高微生物實驗教學的質(zhì)量,達到培養(yǎng)高素質(zhì)綜合型人才的需要,我們對微生物實驗教學進行了改革,并收到了好的效果。
1 傳統(tǒng)微生物實驗教學中存在的問題
傳統(tǒng)的教學模式為:教師提示-學生觀察-教師小結(jié)。先由教師向?qū)W生介紹實驗原理、方法,然后,學生被動地按照要求去做,往往是用已知的標準菌株來驗證理論,在這種教學模式下,學生缺乏學習的主動性,實驗內(nèi)容偏重于驗證理論,忽視了思維能力的培養(yǎng)。目前開設的實驗課內(nèi)容多為演示性和驗證性實驗,綜合性實驗較少,創(chuàng)造性實驗幾乎沒有。這種傳統(tǒng)微生物學檢驗實驗教學模式存在著明顯弊端,不利于培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才。
目前的實驗課教學是一種從屬教學,相對于基礎理論課而言,學生不重視。多數(shù)實驗課不進行考試,學生就會認為實驗課無關緊要,不珍惜實驗機會,投入到實驗課的時間和精力也相對較少,缺乏積極性和學習熱情。有些學生在微生物實驗課上,無菌觀念不強,取菌液時滴在實驗臺上也不消毒,白大衣隨意放置,上完實驗課不消毒手就直接到食堂吃飯,對實驗室的生物安全重視不夠。
2 微生物實驗教學改革措施
2.1優(yōu)化實驗教師師資配置
我校微生物實驗課均由碩士以上學歷的教師帶教,有專職實驗教師做實驗的準備及帶教工作,教研室的教師也參與實驗的準備工作,每次實驗前都做預實驗,對新進的試劑和菌種加以檢驗,對每一個實驗環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)的問題加以分析,保證了實驗課教學的質(zhì)量。定期進行實驗課的總結(jié)和討論,隨時對實驗教學中出現(xiàn)的問題加以改正,不斷優(yōu)化教學的手段和方法,以學生為出發(fā)點,力爭使每次實驗課既鍛煉了學生的基本技能,加深對理論知識的理解,又能培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。
2.2 重視基礎實驗,培養(yǎng)學生扎實的微生物實驗基本技能
醫(yī)學微生物學實驗是生命科學領域涉及面廣、實驗性及應用性很強的一門學科,其獨樹一幟的實驗技術在學科發(fā)展中占據(jù)著重要的位置[1]。所以在實驗教學中,首先應強化學生的微生物實驗基本操作技能。在基礎實驗中,我們安排了細菌的接種培養(yǎng)技術,細菌的革蘭染色法及抗酸染色法,油鏡的使用,藥敏實驗,無菌操作技術以及消毒滅菌的方法等,在實驗的過程中始終強調(diào)無菌觀念培養(yǎng)。在學生操作過程中加以監(jiān)督,力爭使每一個學生都掌握正確的實驗操作及使用儀器的方法,熟練掌握微生物實驗基本操作技能。
2.3 引入設計性和綜合性實驗,提高學生的學習主動性
微生物學實驗課的教學目的是培養(yǎng)學生的綜合科研素質(zhì)與能力,使學生在熟練掌握微生物學實驗技術同時,驗證并深化所學的理論知識,培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力[2]。在微生物實驗進行到一半時,這時學生已經(jīng)掌握了基本的操作技能,我們安排了一些綜合性的實驗,包括血液標本細菌學檢查,尿液標本細菌學檢查,痰液、糞便和膿汁的細菌學檢查。通過這些模擬的臨床標本,要求學生從標本的采集與處理、培養(yǎng)基的制備、微生物分離培養(yǎng)開始,對所分離到的微生物進行形態(tài)、生化、血清學及毒力方面的鑒定,測定所分離到的微生物對抗生素敏感性,實驗全過程均由學生自己或小組合作完成。這一過程使學生既鞏固了基本的實驗操作技能,又培養(yǎng)了分析問題、解決問題的能力,而且貼近臨床工作,提高了學生學習的主動性和熱情。
實驗室定期開放,教師鼓勵學生自主設計實驗,也可由帶教教師提出思路,然后共同討論制定實驗方案。如今年9月份,帶領學生做了關于手、實驗室地面、桌面和空氣中細菌的調(diào)查,而且不同實驗室之間還做了比較,在采取各種消毒措施后又做了比較,取得了很好的結(jié)果。這一過程不但培養(yǎng)了學生的科研思維,而且加強了學生的無菌操作及消毒意識,學生們紛紛表示,細菌真是無處不在,以后實驗室用品一定和生活用品分開,實驗操作時防止污染,實驗后仔細洗手消毒。除此之外,教師的科研課題也帶領一部分有興趣的學生參加,使學生了解一個實驗課題,從選題到設計再到實施的整個過程,加強了學生的科研意識和興趣,增加了新知識和新技術,為學生今后走向社會后更好地從事科研工作打下基礎。
2.4 加強與臨床檢驗科室的聯(lián)系,使學生學有所用
針對很多檢驗專業(yè)學生提出所學的實驗內(nèi)容到臨床檢驗能否用上的問題,我們定期組織學生到附屬醫(yī)院檢驗科進行學習。有專門的臨床檢驗工作人員進行講解,從臨床標本的采集分離,實驗鑒定,儀器分析等,到最后出結(jié)果指導臨床醫(yī)生的治療。學生不但了解到各種臨床標本的檢測方法,而且還可以學到多種檢驗儀器的使用方法,極大的縮短了以后進入臨床實習及工作的適應期。學生了解到檢驗工作的程序及其重要性后,回到學校后學習起來便會有的放矢,極大的增加了學習的主動性。
2.5 建立有效的實驗室考核機制
建立合理的實驗考核體系,在實驗教學改革中具有重要的指導意義,是實施創(chuàng)新教育的重要保證[3]。以往,實驗課成績是教師根據(jù)實驗報告的情況給予一定的分數(shù),但有一些學生上課不認真完成實驗,為了應付考核,有抄襲他人實驗報告的情況,所以單憑實驗報告不能客觀的反映出學生的實驗課情況及實驗實際的能力。我們重點改革了實驗課的考核方法,在第一節(jié)實驗課上就明確告訴學生實驗課考試的方式,從而引起學生的重視,收到了很好的效果,與以往的方法比,現(xiàn)在學生對待實驗課的態(tài)度端正了,大部分能積極完成實驗,認真的書寫實驗報告,掌握了正確的實驗操作技能。我們采取的方法是實驗課平時表現(xiàn)占20%,實驗報告占30%,期末筆試占20%,基本操作占30%,以小組為單位有自主設計實驗的可酌情加5~10分,實驗課不及格者,不準許參加理論課的考試,這樣做即可做到實驗課考核的公平公正性,也可徹底扭轉(zhuǎn)學生重理論課輕實驗課的錯誤作法,從而使微生物實驗課的教學效果得到提高。
2.6 加強實驗室生物安全管理
鑒于近年來微生物實驗室研究與實踐中已經(jīng)出現(xiàn)或可能出現(xiàn)的生物危害,我們加強了實驗室生物安全方面的保障工作 。由于使用的微生物并不都是滅活或減毒的,有很多實驗是要以致病微生物為研究對象的,所以實驗室制定了嚴格的規(guī)章管理制度,嚴格執(zhí)行實驗物品的回收和高壓滅菌,實驗菌液等不能直接導入下水道,學生帶到實驗室的物品放置特定區(qū)域,不要接觸實驗臺,白大衣脫下后直接放入袋中,回寢后與生活用品分開。師生在保證生物安全的前提下進行醫(yī)學微生物學實驗,并杜絕實驗室微生物可能造成的生物危害。
通過對微生物實驗一系列的改革,使學生系統(tǒng)的掌握微生物學的基本實驗方法和技巧的同時,提高了學生的思維能力及應用能力,使學生學習由被動變主動,提高了學生的綜合素質(zhì),也得到了學生的肯定。但醫(yī)學微生物學實驗課程改革是一項長期的系統(tǒng)工程,任重而道遠[4],真正將知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)貫徹到實驗的每一個環(huán)節(jié),還有很長的一段路要走,只有不斷的在實踐中完善微生物實驗課,才能更好的培養(yǎng)富有創(chuàng)新精神的高素質(zhì)醫(yī)學人才。
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[2]彭宜紅,曹杰,朱永紅,等.抓住實驗教學各個環(huán)節(jié),實現(xiàn)對學生知識、能力、素質(zhì)的綜合培養(yǎng)[J].實驗技術與管理,2003,20(2):110-111.
[3]郭沈波,吳學秀,韓彥,等.藥理學實驗教學改革探討[J].青島大學醫(yī)學院學報,2006,42(2):182-184.
論文關鍵詞:資源微生物學;實驗;教學改革
論文摘要:資源微生物學是一門實驗性很強的學科,為了提高該課程實驗教學質(zhì)量,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新和綜合素質(zhì),從實驗教學內(nèi)容、實驗教學方法和實驗教學手段3個方面入手,對資源微生物學實驗教學改革進行了探討。
自20世紀以來,自然資源的保護及有效利用引起了人們空前的重視。植物資源、動物資源和微生物資源是自然資源的核心部分。其中,微生物資源擁有其他生物資源所不具備的、特有的生態(tài)學和經(jīng)濟學意義。其具有生產(chǎn)速率高、生物轉(zhuǎn)化活性強、易實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等特點,因而具有極為廣闊的應用前景。微生物資源的開發(fā)利用已成為現(xiàn)代應用生物學領域的研究熱點之一,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學等各個領域已得到了廣泛的應用,并有效地服務于人類。資源微生物學實驗課程通過具體的實驗技術操作使學生了解課程相關理論內(nèi)容,掌握基礎知識并將各類信息進行新的組合,創(chuàng)造出新的方法、新的思路,從而提高學生的科學與實際動手操作能力[1,2]。但是在傳統(tǒng)的實驗教學過程中,學生只是嚴格按照事先設定好的實驗步驟逐項進行,整個實驗過程缺少操作者自己的主觀能動性。這種機械化實驗教學模式容易導致學生的思維定勢,不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),學生的實驗技能也得不到系統(tǒng)的訓練和提高。為了提高資源微生物學實驗教學和課堂教學的質(zhì)量,提高學生各方面的綜合素質(zhì),筆者對資源微生物學實驗教學改革進行了探討。
1慎重選取實驗教學內(nèi)容
資源微生物學是以微生物學為核心,涉及生物化學、有機化學與無機化學等的交叉學科,其實驗內(nèi)容的總體要求是熟練掌握資源微生物學的基本實驗操作技能。實驗教學面向生物工程專業(yè)的學生,開設資源微生物形態(tài)特征的識別、能夠促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的微生物檢測、以農(nóng)作物下腳料為培養(yǎng)基的食用菌栽培以及與生物前沿技術相接軌的前瞻性實驗等教學內(nèi)容。
資源微生物學的一項重要教學內(nèi)容就是要根據(jù)微生物的形態(tài)特征識別相關資源微生物,利用有益微生物的代謝活動制造更多的生物農(nóng)藥、生物肥料、植物保健劑以及相關食品與藥品。因此,在實驗教學中開設了微生物形態(tài)觀察實驗,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及醫(yī)藥、食品行業(yè)中常見的微生物,如根瘤菌、菌根菌、放線菌、酵母菌等進行培養(yǎng)、觀察。通過具體的實驗操作,培養(yǎng)學生識別和繪制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等相關領域常見菌類個體形態(tài)圖的能力,掌握不同微生物類群的菌落特征,使學生對資源微生物的特性有感性的認識,加深對理論內(nèi)容的理解,以提高課堂教學質(zhì)量。
目前,國內(nèi)能源短缺和環(huán)境污染問題形勢依然嚴峻。對于培養(yǎng)生物技術專業(yè)人才的院校來說,將開發(fā)利用微生物資源的實驗作為重點內(nèi)容是理所當然的。為了加強學生對資源微生物的開發(fā)應用能力,實驗中應當開設像微生物菌種培養(yǎng)與保存、食用菌栽培、微生物代謝調(diào)控及微生物代謝物生物活性分析等實用性較強的實驗課程。另外,在微生物培養(yǎng)實驗進行過程中,要適時向?qū)W生介紹培養(yǎng)條件對微生物生長和代謝的影響以及相關微生物檢驗檢測方法,以拓寬學生的知識面,為將來從事微生物資源開發(fā)和利用工作打下堅定的基礎。
近年來,分子生物學實驗技術發(fā)展迅速,作為該學科基礎的微生物學只有與分子生物學相結(jié)合才能具有更大的發(fā)展?jié)摿?。為了使學生全面了解生物學技術發(fā)展的現(xiàn)狀,在設置實驗內(nèi)容時應該考慮將一些簡單的分子生物學方面的實驗內(nèi)容,如核酸的分離與純化等,作為提高實驗并加入到資源微生物學實驗中。
2改革實驗教學方法
對實驗教學方法進行改革是對傳統(tǒng)教學方法弊端的修正,改革后的教學方法應該有利于充分調(diào)動學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性,有利于培養(yǎng)學生觀察、思考、分析和解決問題的能力,有利于學生在科學實驗中培養(yǎng)嚴肅的實驗態(tài)度、嚴謹?shù)目茖W作風[3,4]。為了改善實驗效果,激發(fā)學生的實驗積極性,可從以下幾個方面對實驗教學進行改進。
2.1鼓勵學生參與實驗準備工作
實驗準備工作繁多是資源微生物學實驗的特點之一。以往每次實驗前大量的洗刷、包扎、滅菌培養(yǎng)基的制備、溶劑配制等工作需要花費教師大量的時間來完成,而學生在實驗中坐享其成,雖然在較短的時間內(nèi)就可以完成實驗,但對實驗內(nèi)容的理解并不深刻,效果不佳。鼓勵學生在教師的指導下開展實驗準備工作,使他們有更多的機會參與到實驗中,有利于他們系統(tǒng)地掌握實驗方法和技能,也利于他們產(chǎn)生長時間自覺學習的動力;同時也減輕了教師的實驗負擔。
2.2嚴格實驗基本技能的訓練
實驗基本技能是實驗完成質(zhì)量好壞的決定因素,也是培養(yǎng)學生動手能力和實驗能力的重要環(huán)節(jié)。因此,在實驗進行過程中教師要經(jīng)常巡回檢查,隨時指出學生在操作中存在的問題。對于存在的問題教師要認真分析,親自示范、及時糾正,不放過任何一個不規(guī)范的細節(jié)操作,嚴格要求實驗紀律,培養(yǎng)學生養(yǎng)成嚴謹求實、踏實規(guī)范的科學實驗作風。
2.3規(guī)范實驗報告的書寫
實驗報告是教師對學生實驗完成情況的一種書面評價方式。規(guī)范的實驗報告應包括預習報告、過程報告和結(jié)果分析報告幾個部分。實驗開始之前教師先對學生的預習報告進行檢查;實驗進行中教師應該要求學生如實、客觀地記錄實驗過程及實驗結(jié)果;不管實驗成敗與否,實驗后都要認真分析實驗過程并總結(jié)實驗中要注意的事項以加深記憶。學生的實驗報告,教師要仔細批閱寫出評語。不規(guī)范的報告要指出問題所在,對于普遍存在的問題要在課堂上集中講解。
3充分運用多媒體教學手段
傳統(tǒng)的實驗教學過程中,教師為了加強教學效果均利用掛圖使學生客觀、感性地認識微生物。但是資源微生物的形態(tài)結(jié)構非常微小,非肉眼所能見,教師即使花費大量的時間進行描述、解釋也不能取得到好的效果,學生對教學內(nèi)容難以掌握,甚至在觀察微生物形態(tài)時找不準正確的觀察對象。
在科學技術迅猛發(fā)展的今天,隨著教學體制改革的不斷深入,多媒體現(xiàn)代化教學手段得到越來越廣泛的應用。教師可以將這種教學手段充分運用到實驗教學中,將文本、圖形、圖像、動畫、聲音、視頻等融為一體,實驗中教師可以邊播放多媒體資料邊講解,以解決傳統(tǒng)教學中解釋不清的教學難題,減輕教師的教學負擔。另外,多媒體手段的應用可以對學生的感官形成刺激,能夠使學生直接地明晰抽象的微生物世界,激發(fā)學生的學習積極性,幫助學生準確地掌握重、難點,提高學習效率。
4結(jié)語
上述實驗教學改革措施的實施會很大程度上調(diào)動學生的實驗積極性,激發(fā)他們上好實驗課的熱情,削弱其實驗依賴性,使他們在實驗過程中真正發(fā)揮主觀能動性,確立其實驗主體地位。通過改革后的實驗課教學,學生獨立分析、解決問題的能力得到提高,嚴格的實驗作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度得到培養(yǎng),為學生將來從事微生物資源開發(fā)和利用及相關科研工作打下堅實的基礎。
5參考文獻
[1] 陶思源.本科微生物學實驗教學改革初探[J].遼寧行政學院學報,2005,7(4):211-212.
[2] 陳宏偉.微生物學實驗教學方法的改進[J].微生物學通報,1997,24(6):381-382.
【關鍵詞】網(wǎng)絡課程MOOC;食品微生物學;教學實踐
1引言
微生物在實際生活中應用廣泛,食品、環(huán)境、醫(yī)學、工業(yè)等,并與食品的生產(chǎn)、運輸、儲存、發(fā)酵等息息相關。食品微生物學實驗是目前很多高等學校針對食品類專業(yè)結(jié)合微生物理論教學開設的一門課程,在教學實踐中結(jié)合實驗課內(nèi)容和教學方式不斷進行編寫,做到盡可能讓學生感興趣并得到實踐能力的教材。湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程技術學院以教學質(zhì)量為前提共設置微生物學實驗15個課時,主要有細菌簡單染色與顯微鏡的使用、革蘭氏染色法及細菌形態(tài)特征觀察、菌落形態(tài)及特殊結(jié)構觀察、大腸菌群測定等。課時與課時之間緊密安排,培養(yǎng)學生結(jié)合理論課所學內(nèi)容深入探究,溫故知新,聯(lián)系實際生活獨立思考問題并形成創(chuàng)新性思維。
2傳統(tǒng)的微生物教學的弊端
在學習微生物學實驗這門課程以來,我覺得目前的教學方式比較傳統(tǒng),由教師上課前一個小時講述整個實驗操作過程,這就使學生缺乏上課興趣,只是在老師講述完重復實驗操作,無探索過程,具體的劣勢有以下幾點:(1)學生無法參與完整的實驗過程,由于食品微生物學實驗在教學上的特殊性,課前需要很多時間去準備實驗材料,以及長時間的殺菌過程,這是實際教學過程中不能滿足的,比如酵母菌的培養(yǎng),但是一般會有專業(yè)的實驗操作員根據(jù)授課教師要求提前準備所需要的實驗器材、試劑和材料等,這就導致我們不了解實驗的整體流程,從而降低對實驗結(jié)果真實性的探索。(2)實驗課在周三晚上和周六下午,每次時長三個小時左右,在“觀察不同菌落的菌落形態(tài)”實驗課中,老師講解實驗原理、實驗操作以及實驗數(shù)據(jù)的處理就耗時近一個小時,然而我們自己在動手操作時,還是一頭霧水,只是按照老師講述的實驗過程,機械化的重復操作,在顯微鏡下沒有方向的尋找一些不知名的細胞形態(tài)。兩個同學一組,共用一臺顯微鏡,這就導致每個人都沒有足夠的時間去仔細觀察,這種形式的教學和時間安排并不利于我們發(fā)展獨立思考和探索實驗過程的能力,致使教學結(jié)果并沒有達到很好的效果。(3)在課后完成實驗報告時,我們只追求實驗結(jié)果的正確與否,甚至有同學去抄襲別人的數(shù)據(jù),對實驗結(jié)果不加以分析,對實驗中出現(xiàn)的問題缺乏思考與反思。
3線上線下同步優(yōu)化教學
3.1線下,讓手機成為學習的工具
隨著手機功能多樣性的不斷發(fā)展,大學生使用手機的頻率也越來越高,在食堂一邊吃飯一邊追劇、走路時還盯著手機、睡覺前還不忘刷刷抖音等等這些現(xiàn)象,絕大多數(shù)大學生已經(jīng)深深中了手機的“毒”,據(jù)報道,以一節(jié)課45分鐘算起,大學生在課堂上使用手機的時間超過20分鐘,試問一下,有多少人是用于學習的呢?如果一個星期不讓你用手機、沒有網(wǎng)絡你會怎么樣?對于當代大學生來說將自己的時間浪費在手機上也算是教育界的悲哀吧,那我們何不利用手機線上學習,合理利用手機呢?結(jié)合MOOC課鼓動學生自主學習。MOOC也稱為“慕課”,具有在線播放和課后緩存等特點,MOOC要求設置具體的課程內(nèi)容,每節(jié)課時間以15min左右視頻錄制,然后于網(wǎng)絡平臺進行資源共享。MOOC不限制觀看人群和上課時間,學習者可以根據(jù)自己的時間安排自主學習課程。目前福建農(nóng)林大學已經(jīng)開設了慕課,其中包括微生物簡單染色、革蘭氏染色技術等實驗,共8個實驗,24個學時。我們可以在慕課平臺利用課余時間,隨時隨地學習、反復學習,不受時空、次數(shù)的限制,基礎弱的同學也能提前學習微生物實驗基本操作技能,這樣教師在課上授課的時間就節(jié)省一些,留給我們更充足的時間去探究實驗,完成實驗,啟迪我們的創(chuàng)新思維,也能促進我們的學習興趣。
3.2線上,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學方式,優(yōu)化教學體系
我們應該知道,實驗教學的授課方式和時間分配不同于理論教學,以一節(jié)課3個小時來講,如果在實驗教學中教師講實驗占用1個小時左右,那留給學生動手操作的時間還剩多少呢,有些實驗因為細菌培養(yǎng)時間長,暫時不能得到結(jié)果,等再過一兩周結(jié)果出來以后,很多學生已經(jīng)忘了自己當時做了什么實驗了,也就不在乎實驗結(jié)果,只是應付性的記錄數(shù)據(jù)完成老師的作業(yè)而已,這樣就會導致學生的積極性和主動性降低,所以教師應在教學過程中以讓學生操作為主,把時間都留給學生,減少對學生“灌輸式”教學,重點培養(yǎng)學生的技術和反復實踐的能力。
3.2.1調(diào)整課堂授課模式
在實驗操作課程開始前一天左右,教師可以先布置我們在慕課上進行自學,通過了解實驗目的、觀看操作視頻,讓我們先有一個大致的實驗流程和觀看實驗時存在的疑惑,帶著疑惑做實驗會讓我們專注實驗并自己在操作過程中找答案。在實驗課前,由學生講解實驗過程,以及分享觀看慕課實驗操作的心得體會,這樣教師就不會占用過多時間去講實驗,而是把課堂時間都交給學生,在實驗中教師可以及時對個別學生實驗操作的錯誤進行糾正和指導,讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題,思考和解決問題,提高參與度。
3.2.2合理分組與合作式教學
在微生物學實驗課上,我們學生應該是教學主體,為了培養(yǎng)學生自主學習能力,發(fā)展學生綜合思考思維能力,鍛煉學生團隊合作能力,實驗課應該采取分組式教學,每個班以3-4個人為小組,男女比例平衡,并分配小組長,由團隊協(xié)作進行實驗,有問題互相幫助,及時解決,并與每節(jié)課下課前半個小時進行小組實驗結(jié)果總結(jié)。這樣能大大提高我們的參與度,也能獲得一種成就感,激發(fā)了我們的學習興趣,給予我們敢于動手的勇氣。
4以實驗操作為重點,完善考核方式
在我們微生物實驗考試中分為理論考試筆試20分、動手操作50分、平時成績30分,不得進行重考。我認為新的教學模式應該賦予學生主動權和自由探討的空間,單一的考試不能公平真實地反映學生的學習效果,可根據(jù)學生平時在課堂上的表現(xiàn),設置平時成績?yōu)?0%,期末考試占30%,考核時應考慮學生在課堂的表現(xiàn),是否善于思考問題,是否積極參與課堂,另外,實驗報告也可作為平時成績的評定標準,從實驗報告書寫、數(shù)據(jù)處理、課后思考等不能重復,否則,抄襲者與被抄襲者的實驗報告成績記為0分,并重新補實驗報告。這樣成績評定的標準會很大程度的減少部分學生在實驗過程中不認真、過于依賴搭檔、懈怠和抄襲實驗報告等情況,提高了學生上實驗課的積極性和主動思考問題的能力。
【關鍵詞】網(wǎng)絡課程MOOC;食品微生物學;教學實踐
1引言
微生物在實際生活中應用廣泛,食品、環(huán)境、醫(yī)學、工業(yè)等,并與食品的生產(chǎn)、運輸、儲存、發(fā)酵等息息相關。食品微生物學實驗是目前很多高等學校針對食品類專業(yè)結(jié)合微生物理論教學開設的一門課程,在教學實踐中結(jié)合實驗課內(nèi)容和教學方式不斷進行編寫,做到盡可能讓學生感興趣并得到實踐能力的教材。湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程技術學院以教學質(zhì)量為前提共設置微生物學實驗15個課時,主要有細菌簡單染色與顯微鏡的使用、革蘭氏染色法及細菌形態(tài)特征觀察、菌落形態(tài)及特殊結(jié)構觀察、大腸菌群測定等。課時與課時之間緊密安排,培養(yǎng)學生結(jié)合理論課所學內(nèi)容深入探究,溫故知新,聯(lián)系實際生活獨立思考問題并形成創(chuàng)新性思維。
2傳統(tǒng)的微生物教學的弊端
在學習微生物學實驗這門課程以來,我覺得目前的教學方式比較傳統(tǒng),由教師上課前一個小時講述整個實驗操作過程,這就使學生缺乏上課興趣,只是在老師講述完重復實驗操作,無探索過程,具體的劣勢有以下幾點:(1)學生無法參與完整的實驗過程,由于食品微生物學實驗在教學上的特殊性,課前需要很多時間去準備實驗材料,以及長時間的殺菌過程,這是實際教學過程中不能滿足的,比如酵母菌的培養(yǎng),但是一般會有專業(yè)的實驗操作員根據(jù)授課教師要求提前準備所需要的實驗器材、試劑和材料等,這就導致我們不了解實驗的整體流程,從而降低對實驗結(jié)果真實性的探索。(2)實驗課在周三晚上和周六下午,每次時長三個小時左右,在“觀察不同菌落的菌落形態(tài)”實驗課中,老師講解實驗原理、實驗操作以及實驗數(shù)據(jù)的處理就耗時近一個小時,然而我們自己在動手操作時,還是一頭霧水,只是按照老師講述的實驗過程,機械化的重復操作,在顯微鏡下沒有方向的尋找一些不知名的細胞形態(tài)。兩個同學一組,共用一臺顯微鏡,這就導致每個人都沒有足夠的時間去仔細觀察,這種形式的教學和時間安排并不利于我們發(fā)展獨立思考和探索實驗過程的能力,致使教學結(jié)果并沒有達到很好的效果。(3)在課后完成實驗報告時,我們只追求實驗結(jié)果的正確與否,甚至有同學去抄襲別人的數(shù)據(jù),對實驗結(jié)果不加以分析,對實驗中出現(xiàn)的問題缺乏思考與反思。
3線上線下同步優(yōu)化教學
3.1線下,讓手機成為學習的工具
隨著手機功能多樣性的不斷發(fā)展,大學生使用手機的頻率也越來越高,在食堂一邊吃飯一邊追劇、走路時還盯著手機、睡覺前還不忘刷刷抖音等等這些現(xiàn)象,絕大多數(shù)大學生已經(jīng)深深中了手機的“毒”,據(jù)報道,以一節(jié)課45分鐘算起,大學生在課堂上使用手機的時間超過20分鐘,試問一下,有多少人是用于學習的呢?如果一個星期不讓你用手機、沒有網(wǎng)絡你會怎么樣?對于當代大學生來說將自己的時間浪費在手機上也算是教育界的悲哀吧,那我們何不利用手機線上學習,合理利用手機呢?結(jié)合MOOC課鼓動學生自主學習。MOOC也稱為“慕課”,具有在線播放和課后緩存等特點,MOOC要求設置具體的課程內(nèi)容,每節(jié)課時間以15min左右視頻錄制,然后于網(wǎng)絡平臺進行資源共享。MOOC不限制觀看人群和上課時間,學習者可以根據(jù)自己的時間安排自主學習課程。目前福建農(nóng)林大學已經(jīng)開設了慕課,其中包括微生物簡單染色、革蘭氏染色技術等實驗,共8個實驗,24個學時。我們可以在慕課平臺利用課余時間,隨時隨地學習、反復學習,不受時空、次數(shù)的限制,基礎弱的同學也能提前學習微生物實驗基本操作技能,這樣教師在課上授課的時間就節(jié)省一些,留給我們更充足的時間去探究實驗,完成實驗,啟迪我們的創(chuàng)新思維,也能促進我們的學習興趣。
3.2線上,轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學方式,優(yōu)化教學體系
我們應該知道,實驗教學的授課方式和時間分配不同于理論教學,以一節(jié)課3個小時來講,如果在實驗教學中教師講實驗占用1個小時左右,那留給學生動手操作的時間還剩多少呢,有些實驗因為細菌培養(yǎng)時間長,暫時不能得到結(jié)果,等再過一兩周結(jié)果出來以后,很多學生已經(jīng)忘了自己當時做了什么實驗了,也就不在乎實驗結(jié)果,只是應付性的記錄數(shù)據(jù)完成老師的作業(yè)而已,這樣就會導致學生的積極性和主動性降低,所以教師應在教學過程中以讓學生操作為主,把時間都留給學生,減少對學生“灌輸式”教學,重點培養(yǎng)學生的技術和反復實踐的能力。
3.2.1調(diào)整課堂授課模式
在實驗操作課程開始前一天左右,教師可以先布置我們在慕課上進行自學,通過了解實驗目的、觀看操作視頻,讓我們先有一個大致的實驗流程和觀看實驗時存在的疑惑,帶著疑惑做實驗會讓我們專注實驗并自己在操作過程中找答案。在實驗課前,由學生講解實驗過程,以及分享觀看慕課實驗操作的心得體會,這樣教師就不會占用過多時間去講實驗,而是把課堂時間都交給學生,在實驗中教師可以及時對個別學生實驗操作的錯誤進行糾正和指導,讓學生自己發(fā)現(xiàn)問題,思考和解決問題,提高參與度。
3.2.2合理分組與合作式教學
在微生物學實驗課上,我們學生應該是教學主體,為了培養(yǎng)學生自主學習能力,發(fā)展學生綜合思考思維能力,鍛煉學生團隊合作能力,實驗課應該采取分組式教學,每個班以3-4個人為小組,男女比例平衡,并分配小組長,由團隊協(xié)作進行實驗,有問題互相幫助,及時解決,并與每節(jié)課下課前半個小時進行小組實驗結(jié)果總結(jié)。這樣能大大提高我們的參與度,也能獲得一種成就感,激發(fā)了我們的學習興趣,給予我們敢于動手的勇氣。
4以實驗操作為重點,完善考核方式
在我們微生物實驗考試中分為理論考試筆試20分、動手操作50分、平時成績30分,不得進行重考。我認為新的教學模式應該賦予學生主動權和自由探討的空間,單一的考試不能公平真實地反映學生的學習效果,可根據(jù)學生平時在課堂上的表現(xiàn),設置平時成績?yōu)?0%,期末考試占30%,考核時應考慮學生在課堂的表現(xiàn),是否善于思考問題,是否積極參與課堂,另外,實驗報告也可作為平時成績的評定標準,從實驗報告書寫、數(shù)據(jù)處理、課后思考等不能重復,否則,抄襲者與被抄襲者的實驗報告成績記為0分,并重新補實驗報告。這樣成績評定的標準會很大程度的減少部分學生在實驗過程中不認真、過于依賴搭檔、懈怠和抄襲實驗報告等情況,提高了學生上實驗課的積極性和主動思考問題的能力。
關鍵詞:衛(wèi)生微生物,預防醫(yī)學,實驗教學,改革
近年來袁我國公共衛(wèi)生與預防醫(yī)學事業(yè)發(fā)展迅速遙作為預防醫(yī)學人才培養(yǎng)的重要基地袁國家級預防醫(yī)學實驗教學示范中心淵以下簡稱"中心"冤在科學研究堯人才培養(yǎng)堯公共衛(wèi)生服務和成果轉(zhuǎn)化等方面起到了不可替代的作用遙基于預防醫(yī)學學科發(fā)展袁中心面臨的任務從學科內(nèi)涵變化淵如衛(wèi)生檢驗學的設立等冤到衛(wèi)生服務職能演變袁都要求實驗教學模式發(fā)生與之相適應的改革遙
微生物學是一門在細胞堯分子或群體水平上研究微生物的形態(tài)結(jié)構堯生長繁殖堯生理代謝堯遺傳變異堯生態(tài)分布和分類進化等生命活動的基本規(guī)律袁并將其應用于工業(yè)發(fā)酵堯醫(yī)學衛(wèi)生和生物工程等領域的科學[1]遙衛(wèi)生微生物學是微生物學在預防醫(yī)學領域的延伸及重要分支袁不同于主要研究與人類疾病有關的病原微生物的醫(yī)學微生物學袁衛(wèi)生微生物學側(cè)重研究微生物與環(huán)境以及人類關系袁實踐性強袁而且實驗教學內(nèi)容對整個教學質(zhì)量具有舉足輕重的作用[2]袁直接關系到學生的學習興趣和學習質(zhì)量袁尤其在培養(yǎng)符合社會需要的人才方面具有不可替代的作用遙傳統(tǒng)的驗證式重復實驗教學雖有利于打造學生良好實驗基礎和基本操作能力[3]袁但在培養(yǎng)學生創(chuàng)新及綜合能力方面有所不足袁因此我們在常規(guī)實驗教學中
增加課題式綜合性設計實驗模塊袁使學生從整個實驗課題的設計開始袁全過程親歷親為袁不僅鍛煉了自身的自主創(chuàng)新和實踐能力袁更極大地提高了學生學習興趣和靈活分析問題堯解決問題的能力曰此外通過多樣的考核形式袁更全面的考查學生對學科專業(yè)綜合掌握情況袁為學生今后就業(yè)或科研工作提供基礎保障[4]遙
1打破實驗教學傳統(tǒng)模式袁提高綜合設計性實驗比重
1.1增加新模塊袁教學方式更靈活實驗課程教學方式的改革首先體現(xiàn)在分層次教學與多模塊教學并行袁以往的實驗課僅是根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標的不同分為驗證性堯綜合性堯設計性三個循序漸進的層次袁目前學校的實驗課程在分層次教學之外加設多模塊教學袁包括理化檢驗堯生物檢驗堯疾病標志物檢驗等袁以適應不同專業(yè)和不同衛(wèi)生服務對象的需求袁如預防醫(yī)學專業(yè)堯衛(wèi)生檢驗專業(yè)等可根據(jù)自身具體要求進行選擇搭配袁更加靈活遙空氣微生物堯水質(zhì)微生物堯食品微生物等檢測依不同的對象有不同的特點遙
事實上袁教學過程中應以不同年級的學生因材施教遙大一的學生袁因尚未具有相應的專業(yè)基礎知識袁并不適合進行綜合設計性實驗教學遙從大二開始袁專業(yè)基礎課已經(jīng)開設袁在這個階段袁主要以驗證性實驗教學為主袁使學生夯實專業(yè)基礎袁鍛煉好基本操作能力遙此外以討論形式設置設計性實驗袁以訓練學生獨立思考的能力遙而在大三袁隨著專業(yè)課的大量開設袁此時實驗課以真正意義上的綜合性堯設計性堯創(chuàng)新性的實驗教學為主遙創(chuàng)新性設計性實驗教學可選擇與教師科研堯本科生的畢業(yè)設計堯大
學生創(chuàng)新訓練計劃淵包括校級堯省級堯國家級冤以及社會實踐相結(jié)合袁針對不同層次的學生袁開展不同的訓練袁以培養(yǎng)學生理論結(jié)合實際的能力袁對于學生全面系統(tǒng)地掌握本學科的知識與技能具有促進作用袁更極大地激發(fā)了學生對于課程學習的興趣遙隨著城市化進程的加快和交通工具的發(fā)展袁地鐵系統(tǒng)已成為公共交通的骨干袁其空氣質(zhì)量也日漸為人們所重視[5]袁因此我們設置地鐵車站空氣微生物的檢測袁引導學生在確定實驗方案時袁對空氣中的微生物質(zhì)量標準及檢測方法進行詳細查閱袁從而實驗有更透徹的理解袁也更系統(tǒng)的掌握利用書本上的理論遙此外袁在現(xiàn)場調(diào)查時袁學生自行討論分組袁并安排各組調(diào)查任務袁這也強化了團隊合作能力與靈活面對現(xiàn)場問題的能力遙
1.2改變傳統(tǒng)驗證式實驗教學模式袁強調(diào)學生主動性袁激發(fā)學生學習興趣衛(wèi)生微生物學實驗課傳統(tǒng)的教學方法是指導教師事先將所需的儀器堯試劑堯培養(yǎng)基等準備好,上課時再將實驗目的堯原理堯操作步驟堯注意事項等詳細講解示范,學生在一定的時間內(nèi)進行一次驗證性的重復實驗,最后完成報告遙學生對于實驗的整個流程并沒有完整的認識袁只是僵化的由老師指揮袁對于實驗現(xiàn)象結(jié)果一知半解袁缺乏分析能力袁更談不上解決實際問題遙對此袁從實際情況出發(fā)設置的課題貼近學生生活袁更能引發(fā)學生探究的興趣[4,6]袁如學校食堂衛(wèi)生調(diào)查這一課題袁教師會提出部分提示性問題袁如檢測方法如何確認袁相關檢測標準有哪些袁整個實驗方案如何設計袁數(shù)據(jù)如何處理等袁使學生學會自主查找相關資料文獻袁自行探索設計并完善實驗方案袁教師對學生完成的實驗方案給予肯定后提供相應的儀器堯試劑等曰實驗前準備工作袁例如培養(yǎng)皿堯培養(yǎng)基的滅菌袁采樣物品的準備處理等工作均由學生自行完成袁教師只給予適當指導曰實驗過程出現(xiàn)的問題以及實驗結(jié)果與數(shù)據(jù)的處理袁教師可適當提示袁指導學生通過查閱文獻資料袁自行分析解決袁并鼓勵學生表達自己的思路觀點遙
2體現(xiàn)學科的發(fā)展性堯綜合性堯現(xiàn)實性和規(guī)范性
2.1實驗中加大綜合性及發(fā)展性內(nèi)容結(jié)合學科發(fā)展和教學相關性袁體現(xiàn)實驗教學的科學性堯先進性以及實用性袁綜合性實驗包括單學科綜合以及跨學科綜合袁前者例如市售乳制品檢測中對于不同種類的微生物檢測實驗袁后者例如理化檢測與生物檢測的綜合實驗袁如公共游泳池水質(zhì)衛(wèi)生檢測這一實驗就涵蓋了菌落總數(shù)堯大腸菌群等微生物檢測和余氯堯尿素等理化檢測內(nèi)容遙鑒于本學科的特點袁新的檢測方法層出不窮袁除葉衛(wèi)生微生物學曳課本知識外袁經(jīng)常閱讀相關文獻資料是非常必要的袁培養(yǎng)學生具有不斷地進行專業(yè)知識和技術的更新堯提高個人理論水平堯改進操作技術堯從各方面提高微生物檢驗質(zhì)量的意識非常重要袁我們一方面在課題設置的提示性問題中加入了發(fā)展性內(nèi)容袁如微生物鑒定常用的指標與方法袁引導學生查閱相關文獻袁了解本學科的最新發(fā)展袁對于課題實驗方案的設計袁鼓勵學生使用新型的檢測方法袁如沙門菌的檢驗中袁在原有生化鑒定的基礎上袁進一步選擇微生物快速檢測試劑盒和商業(yè)化全自動微生物鑒定系統(tǒng)鑒定袁或使用分子生物學的手段如16SrDNA序列比對以確認檢測結(jié)果[6]袁另一方面袁加大實驗室的設備更新力度袁針對檢測領域出現(xiàn)的新物種堯轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品袁添加了PCR儀堯電泳儀堯凝膠成像系統(tǒng)等實驗設備袁這些措施均為學生在今后從事疾病預防控制堯衛(wèi)生監(jiān)督與監(jiān)測堯進出口商品檢驗和檢疫堯環(huán)境安全與保護堯生態(tài)平衡與防護堯生物醫(yī)學與生物產(chǎn)業(yè)等方面的工作奠定良好基礎遙
2.2以突發(fā)事件作為切入點袁訓練學生應變能力實驗課題涵蓋了當
前典型的公共衛(wèi)生突發(fā)事件案例的處理袁除了注重傳統(tǒng)理論堯基本知識堯訓練基本技能袁更注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力和實際運用能力遙針對食品質(zhì)量安全模擬的市售嬰兒奶粉微生物檢驗這一案例中袁學生需要獨立設計實驗方案堯步驟袁詳細列出所涉及到的培養(yǎng)基堯試劑堯相關儀器設備袁獨立完成實驗袁最后進行實驗數(shù)據(jù)的處理袁寫出完整的實驗報告遙學生在實驗準備中既鞏固了菌落總數(shù)堯大腸菌群堯金黃色葡萄球菌堯沙門菌堯志賀菌堯霉菌和酵母計數(shù)等多項指標的檢測操作袁又鍛煉了自己獨立思考和分析問題的能力遙比如以
1976年美國費城的軍團菌大爆發(fā)袁事后研究認定其傳染源就是該市某會場內(nèi)的中央空調(diào)[7]袁作為案例袁設置公共場所內(nèi)集中式空調(diào)通風系統(tǒng)微生物檢測課題袁提出面對此類突發(fā)公共衛(wèi)生事件時該如何處理的問題袁引導學生自主思考袁有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)遙
2.3在實驗中樹立學生法規(guī)堯標準和規(guī)范意識在實踐中加強衛(wèi)生微生物檢驗的法律法規(guī)及標準的教育袁衛(wèi)生微生物學檢驗是一項政策性較強的工作袁所出示的結(jié)果往往具有一定的法律效力[6]遙對于空氣堯水堯土壤堯食品堯化妝品堯藥品和消毒用品中微生物指標的測定,有不同的標準,如國際標準(ISO)堯國家標準(GB)堯農(nóng)業(yè)行業(yè)標準(NY)堯進出口標準(SN)和環(huán)境相關檢測標準遙我國頒布的各種測定指標的標準方法,其中包括國家堯部門和行業(yè)標準[4]遙因此袁在每個實驗課題前都要求學生查閱該課題涉及的檢驗規(guī)范及標準檢驗方法袁并且提示學生關注國家標準的更新袁例如2010年金黃色葡萄球菌檢驗標準的更新袁由于金黃色葡萄球菌可以耐受高鹽袁將
2008版本中的胰酪胨大豆肉湯的名稱袁規(guī)范為10%氯化鈉胰酪胨大豆肉湯[8]袁注意微生物檢驗的原理堯操作注意事項堯檢驗質(zhì)量控制及有關的基礎知識袁使學生牢固樹立法規(guī)堯標準和規(guī)范的意識袁從而提高學生的專業(yè)素養(yǎng)袁增強就業(yè)競爭能力和工作適應性遙
3以多種形式進行實驗技能素質(zhì)考核
實驗課程以往的考核形式往往是三種類型袁以實驗報告為主記入成績袁學生只是機械的記錄實驗過程袁并不能真實客觀反映學生實驗操作能力及掌握程度曰而實驗基本操作考試袁其形式比較單一袁在實踐中面臨不同樣品學生仍難以選擇適當?shù)膶嶒灧椒ㄔ粚嶒灷碚撔问揭怨P試方式進行袁對于書本知識的死記硬背難以體現(xiàn)學生真實動手操作能力[9]遙目前我們嘗試對于考核形式進行改革袁實現(xiàn)擬定具體題目袁對于學生在實驗設計堯準備堯?qū)嵤﹫蚪Y(jié)果分析到報告撰寫等多個環(huán)節(jié)進行評分袁全方位堯全過程進行考核袁可以更好的體現(xiàn)學生對于實驗的掌握能力和綜合科研素質(zhì)遙
培養(yǎng)學生科學研究及論文撰寫能力袁科研能力的提高有利于本科生創(chuàng)新思維與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)袁有利于學生綜合素質(zhì)的提高[10]袁這種課題形式的綜合性設計實驗袁避免了傳統(tǒng)的驗證式重復實驗帶來的僵化思維袁使學生學會綜合利用自己學習的知識袁并且初步體會到科學研究的創(chuàng)新性和嚴謹性袁更能培養(yǎng)良好的科研素養(yǎng)遙在實驗結(jié)束后袁學生在教師指導下嘗試撰寫相關綜述及課題研究論文袁這也為今后的工作學習打下良好的論文寫作基礎遙
4結(jié)語
目前關于設計性綜合實驗課程已有很多教材袁如人民衛(wèi)生出版社出版的葉預防醫(yī)學綜合實驗曳等袁但真正在實驗教學中開設的仍較少袁其具體應用目前存在問題包括以下幾點院綜合設計性實驗往往需要時間較長袁且較分散袁這對課時安排造成了一定的困難曰此外袁實驗課程的改革對于硬件設施提出了一定要求袁檢測方法的
更新?lián)Q代對于傳統(tǒng)的實驗教學設施造成了一定的困難曰實驗課的
新形式對教師提出了挑戰(zhàn)袁因為實驗課題綜合性堯創(chuàng)新性較強袁教師必須要有較高較廣的專業(yè)基礎袁并且能全面掌握預防醫(yī)學的相關知識方能勝任遙面對不同的問題袁我們靈活選擇解決方法院如課時分散可選擇與教師科研堯社會實踐結(jié)合的形式曰遇到教學實驗中設備條件目前無法達到的情況下袁我們改為課堂討論的形式進行遙總之袁在實驗教學中加入課題式綜合性設計實驗袁以課題為中心袁
在實踐中增強了學生理論知識的認識袁提高了學生動手能力袁有利
于良好的科學研究素養(yǎng)的形成袁加強了學生對本學科前沿信息的了解袁極大的促進了學生興趣曰對于教師業(yè)務素質(zhì)與科研能力更是考驗袁體現(xiàn)了"以教促學袁教學相長"袁達到了師生共同進步袁達到了教學素質(zhì)進步的目標袁為衛(wèi)生微生物實驗教學摸索出一套較好的互動模式遙
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【關鍵詞】環(huán)境工程微生物學 實驗教學 探索
環(huán)境工程微生物學是環(huán)境工程專業(yè)的專業(yè)基礎必修課。它是生命科學和環(huán)境科學與工程的交叉學科,具有極強的實踐性和應用性。環(huán)境工程微生物學實驗是加深學生對理論知識的理解,培養(yǎng)學生實驗技能、實驗思維和動手能力的一個重要途徑。同時,該實驗又是一門操作性很強的課程,需要大量的實驗儀器,以及老師手把手傳授實驗技能,如果沒有先進的教學方法做支持,掌握其中的操作技術是很困難的。下面提出幾點心得體會,將有利于提高實驗教學的質(zhì)量,深化學生對微生物的認識。
1 讓學生參與實驗準備的全過程
實驗室的前期準備工作是很重要,工作量要比實驗課程多許多。老師除了要認真?zhèn)湔n外,還需要對培養(yǎng)皿、試管、鑷子等消毒滅菌,配制各種試劑,最好還要進行預實驗,不但更加熟悉實驗步驟,而且能保證實驗課程的順利進行。
通過讓學生參與實驗準備過程,可以讓學生學習到完整微生物實驗操作技術,這樣一個完整流程學生完全參與下來,不但讓學生體會到實驗過程的艱辛,進而更加珍惜來之不易的實驗課程,還可以培養(yǎng)學生科研思維,提高科研能力,使他們在課堂上學到的知識在實驗操作中體會得更形象、更具體、更全面,從而激發(fā)他們學習興趣。在鞏固專業(yè)知識的同時,還培養(yǎng)了其發(fā)現(xiàn)問題、綜合分析和解決問題的能力。這些對于提高學生的實際動手能力都有很大的幫助。
2 更新實驗教學內(nèi)容, 加大新知識和新技術的傳授
微生物學和環(huán)境科學知識的更新推動著環(huán)境工程微生物學這門新興的邊緣學科不斷向前發(fā)展。特別是日新月異的分子生物學技術已滲透到環(huán)境工程應用的各個領域。為了緊跟時代和學科發(fā)展的步伐, 培養(yǎng)高質(zhì)量人才,讓學生熟悉和掌握學科前沿新的理論知識和操作技術, 為他們將來工作研究或是碩士博士階段的深造打下良好的基礎。
例如,過去研究環(huán)境中微生物的方法是建立在平板分離基礎上的,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,與微生物的實際生存環(huán)境有很大差異,用它來培養(yǎng)環(huán)境中的微生物相當于是對自然微生物群落進行了一次強制的人工篩選。所以,用平板分離的方法來研究自然環(huán)境的微生物生態(tài)時,往往不能準確反映微生物群落的實際組成和存在狀態(tài)。分子生物學、基因組學和生物信息學等學科的發(fā)展及其向微生物學領域的滲透,形成一個新的交叉學科分支——微生物分子生態(tài)學 (molecular microbial ecology),它為我們?nèi)婵陀^地研究微生物生態(tài)系統(tǒng)提供了新的技術手段。微生物分子生態(tài)學是以微生物基因組dna的序列信息為依據(jù),通過分析環(huán)境樣品中dna分子的種類、數(shù)量和分布特征來反映微生物區(qū)系組成和群落結(jié)構[2,3]。所以,這項技術就需要研究者掌握dna提取及純化技術、dna瓊脂糖凝膠電泳技術和pcr基因擴增技術。針對這一點,我們就可以給學生設計一個微生物大實驗,以活性污泥為樣品,從dna的提取、純化,凝膠電泳檢測,到細菌16s rdna基因擴增,都讓學生自己操作一遍。通過這一實驗的學習,使學生對當今環(huán)境工程微生物學的前沿技術都有一定的了解和掌握。
3 增強不同實驗間的連貫性,以及實驗和理論知識的連貫性
3.1 增強各實驗間的連貫性
過去實驗內(nèi)容多為孤立、連貫性不強的項目,各實驗之間的內(nèi)容重復較多,學生難以系統(tǒng)地把握微生物學實驗,既浪費了有限的實驗學時,又不利于培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。對此,我們調(diào)整了實驗內(nèi)容,將原來獨立設置的實驗內(nèi)容整合到一起,形成一個綜合實驗,通過一個綜合實驗就能使學生學到以前3-4個實驗項目的實驗技能。
3.2 增強實驗和理論知識的連貫性
環(huán)境工程微生物學是一門實踐性很強的學科,涉及到的內(nèi)容覆蓋面廣,要學好這門課,僅僅依靠理論教學是遠遠不夠的,實驗教學可以彌補理論教學的不足,將微生物學的基礎理論在實驗教學中延伸、深化,并通過實驗,加強基本技能的訓練。
4 實現(xiàn)多媒體實驗教學,更直觀展現(xiàn)實驗內(nèi)容
環(huán)境工程微生物學實驗中的各種微生物需要在光學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雜性和多樣性,應用傳統(tǒng)的實驗教學方法不便于更好的展示微生物的形態(tài)結(jié)構、動態(tài)變化過程,多媒體教學與傳統(tǒng)教學相比,能更加生動形象、栩栩如生的展現(xiàn)微生物的特點,提高學生的學習興趣和參與度,從而使學生更好的掌握實驗知識。
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動畫,從而更直觀的反應微生物的形態(tài)特征,利于學生對新知識的吸收掌握,有了這些認識,才能在自己動手實驗中達到很好的實驗結(jié)果。
其次,也可以使用錄像教學。教學錄像具有較強的直觀性,它可以通過屏幕清晰形象準確地展現(xiàn)每一個步驟,使學生掌握實驗操作技能的關鍵所在。同時節(jié)約時間,提高實驗教學的效率。如配置培養(yǎng)基實驗,稱量-溶化-調(diào)ph-過濾-分裝-加塞-包扎-滅菌-擱置斜面-無菌檢查等步驟,如果沒有錄像,需要老師反復強調(diào)實驗順序及注意要點,才能保證大部分學生配好正確的培養(yǎng)基。但是,如果有錄像,老師只需要先播放一遍錄像,從旁作簡單介紹,播放完后再講一下原理及注意要點,然后再播放一遍錄像,學生就可以開始實驗了。
最后,還可以利用電視顯微鏡進行教學。老師將樣品放在顯微鏡下,找到微生物個體,讓學生先有感性認識,然后再觀察自己的樣品。該方法既明確了實驗目標,又能讓全班學生同時看到老師顯微鏡里樣品的特點,避免了以往同學們一個個排隊去老師顯微鏡目鏡里觀察樣品,提高了教學效率。
環(huán)境工程微生物學是一門來自實踐的科學,學生掌握了它之后也最終要應用于實踐。所以,實驗教學是培養(yǎng)學生具備從事科學實驗能力和嚴謹求實的科學素質(zhì)的重要途徑,許多問題還需要我們不斷探索、實施和進一步完善。
參考文獻
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關鍵詞 制藥工程 微生物學實驗 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
西北農(nóng)林科技大學植物保護學院制藥工程專業(yè)始建于2002年,屬于農(nóng)林院校新上的一個工科專業(yè)。但是經(jīng)過近十余年的發(fā)展,農(nóng)藥學系已儲備了大量的師資力量、形成了梯隊合理的農(nóng)藥學教學團體;具備了雄厚的實驗、實習和實踐條件;制藥工程專業(yè)課程建設也日趨完善。為了與國家的人才培養(yǎng)目標“寬口徑,厚基礎”相一致,學校在2008年制定了新的教學大綱與培養(yǎng)方案,微生物學作為制藥工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,其總學時從原先的54學時銳減到40學時,課時量大大減少,為了與制藥工程專業(yè)大的培養(yǎng)目標相一致,在微生物學的課堂講授和實驗教學過程中都較以前有了較大的改革,經(jīng)過近幾年的改革和實踐,在實驗教學內(nèi)容、教學方法以及實驗室管理方面都具有了一定的穩(wěn)定性,取得了良好的教學效果。
1 調(diào)整課程內(nèi)容和結(jié)構
微生物學是制藥工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課,開設其課程的目的除了要讓學生掌握基本的微生物學理論、知識和技術,了解國內(nèi)外微生物學的研究進展,具備解決微生物學研究、生產(chǎn)領域中實際問題的基本能力,其重點是為學生學習制藥工程專業(yè)的一些專業(yè)課如生物藥物化學、農(nóng)藥生物技術、農(nóng)藥毒理學、農(nóng)藥生物測定等打下堅實的基礎。微生物學作為一門應用及實踐性很強的課程,其課程內(nèi)實驗包含了大量的基本操作技能,如油鏡的使用、制片、染色、無菌操作、培養(yǎng)基的配制及消毒滅菌、微生物的培養(yǎng)及分離純化、微生物與微生物相互關系的鑒定等等技術。實驗內(nèi)容很多并且很雜,需要大量的課時作為保證才能夠做完,但是新的培養(yǎng)方案出臺后由于課時量的壓縮,其微生物學的實驗內(nèi)容也相應做了調(diào)整,在保證學生掌握基本的微生物學實驗技能的前提下,力求進一步培養(yǎng)學生的動手能力和創(chuàng)新思維能力。①
微生物學實驗以前開展的大多是一些驗證性實驗,學生被動學習,學生學習興趣不高更無法啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維能力,更顯著的缺點在于與其專業(yè)特色相脫節(jié),其教學效果平平。隨著大學生培養(yǎng)目標的更新,在微生物學實驗開設過程中我們除了開設一些經(jīng)典的驗證性實驗外,還開設了與制藥工程專業(yè)特色緊密結(jié)合的一些綜合性和設計性的實驗。
1.1 綜合性實驗
讓學生根據(jù)前面的驗證性實驗中所學到的實驗技能(染色、制片、無菌概念、不同類型微生物培養(yǎng)基的制備、消毒與滅菌、不同類型微生物菌落形態(tài)及結(jié)構的特點等),綜合運用到一個實驗(土壤微生物拮抗菌的分離純化)之中,通過不同實驗技能的綜合運用,讓學生領悟和掌握一種連續(xù)的、完整的微生物技術方法和手段,加強學生在實驗過程中的整體訓練,有利于學生對微生物技術的整體認識和培養(yǎng)學生解決問題的能力和創(chuàng)新思維能力。
1.2 設計性實驗
設計性實驗是一個相對比較連續(xù)、系統(tǒng)的研究實驗,實驗內(nèi)容之間相對比較的獨立。我們?yōu)閷W生開設的設計性實驗是“微生物與微生物的拮抗關系”。②本實驗與開設的綜合性實驗遙相呼應,進一步加強了學生對綜合性實驗的認識與理解,并且此設計性實驗與制藥工程專業(yè)的特色緊密結(jié)合,為學生初步認識藥物對微生物的影響以及微生物與微生物的相互關系,并且使學生在理解后續(xù)課程的內(nèi)容上起到了一個引導性的作用。③此實驗要求學生根據(jù)前面所學實驗技術設計不同的實驗方案,將不同的實驗技術綜合運用。這不僅有利于鞏固所學的實驗技術,激發(fā)學生的興趣,而且有利于培養(yǎng)學生綜合運用知識的能力、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。從近幾年的教學效果來看,大大提高了學生的學習興趣,教學效果也很好。
2 改進實驗教學方法
傳統(tǒng)的實驗教學模式是學生上課前預習,教師上課講授做實驗的要領,然后就是學生進行做實驗。整個教學過程以教師為主體,學生的主動性、能動性和創(chuàng)造性無法充分發(fā)揮出來,再加上在理論和實驗教學過程中無法充分調(diào)動學生的自主學習興趣,學生無法自覺和主動地進行課前預習,實驗效果往往不甚理想。我們?yōu)榱顺浞终{(diào)動學生的學習興趣,在實驗教學方法上進行了大量的改革,融入了新的教學元素。④
2.1 傳統(tǒng)教學與多媒體教學相結(jié)合
在以往的實驗教學過程中,主要是采用傳統(tǒng)的教學模式,整個教學過程顯得比較枯燥,隨著西北農(nóng)林科技大學本科實驗教學條件的提高,多媒體逐漸融入了實驗教學過程中,多媒體教學與傳統(tǒng)的教學模式相結(jié)合,使二者相輔相成,圖文并茂,學生學習興趣高,教師在講授以及實驗示范方面都較以前更加方便和直接,學習氛圍更加濃厚。
2.2 發(fā)揮學生的能動性,突出學生的主體地位
在實驗教學過程中更加突出學生的主體地位,充分發(fā)揮學生的學習能動性。在開設的綜合性和設計性大實驗中,更加突出了學生自主與開放的特點。學生必須在做實驗以前對實驗進行認真的預習、設計,并對實驗過程中可能出現(xiàn)的問題進行提前預見并想好應對措施,才能順利完成實驗,所以整個實驗的前前后后學生都要自己把握整個實驗的開始、開展和結(jié)束,其認真程度、準備是否充分、實驗操作是否得當,團隊是否合作無間等等綜合因素對實驗結(jié)果都會產(chǎn)生影響。這樣無疑調(diào)動了學生學習的主動性和學習興趣,并且也充分挖掘了學生的想象空間,提高了學生的創(chuàng)新思維能力。
2.3 采用引導式教學
在教學過程中我們以學生為主體,教師采用啟發(fā)式和引導式教學,當學生遇到困難的時候我們及時加以引導,并不直接給出答案,教師只是引導學生去尋找答案。在每次實驗結(jié)束后,我們都會給出實驗過程中學生可能會出現(xiàn)的問題,并讓他們在下次實驗前將問題的答案給教師。在下次實驗開展前教師再將這些問題進行總結(jié),加深學生對實驗的整體認識和把握。
3 加強實驗教學管理
從近幾年學生對開設綜合性和設計性大實驗的教學效果看,學生普遍認為開展綜合性大實驗提高了學生對實驗的整體把握,有利于把課堂中學到的知識有機結(jié)合到實驗中去,提高了學生的實驗操作技能;設計性大實驗的開展顯著提高了學生的自主學習能力,提高了學生的團隊合作精神,并對學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力有顯著的提高,鞏固了學生學習的理論知識,整個實驗過程中培養(yǎng)了學生的科研素質(zhì),為今后學生從事科研之路打下基礎。為了實驗能夠順利開展,無疑要求我們要加強對實驗室以及實驗整個過程的管理,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
3.1 要求學生參與準備實驗
設計性實驗由于其自主開放的特點,學生對其實驗過程和結(jié)果往往無法預知,實驗員對實驗的準備工作由于學生個體差異的不同,實驗準備起來也會有所差異。這就要求學生參與到設計性實驗的準備過程中去并盡可能地做些預實驗,培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L。
3.2 學生要具有團隊合作精神
在開展綜合性和設計性大實驗前,要求學生自主分組,每5到6個人一組,選出組長一名,共同制定實驗方案,并對實驗進行分工。要求其小組中的每個成員都要服從組長的安排,進入到實驗室中要井然有序,組間與組內(nèi)協(xié)調(diào)得當,培養(yǎng)學生的團隊合作精神。
3.3 嚴格要求學生實驗操作的規(guī)范
設計性實驗在開展效果上雖然比較好,但對實驗條件、學生和教師的要求方面也更加高。首先,實驗室要提供給學生做實驗的平臺,在實驗儀器,時間方面要求教師與實驗室管理方協(xié)商好;其次,綜合性和設計性實驗從預習到結(jié)束持續(xù)的時間會比較長,學生必須保證有充足的時間才能完成實驗;最后,要求教師在解決臨時問題能力方面要做好充分的準備,因為設計性實驗在開展過程中會出現(xiàn)一些不確定的問題。
基金項目:西北農(nóng)林科技大學教學改革研究項目(項目編號:JY1102014)
注釋
① 吳方麗,魏薇.制藥工程專業(yè)微生物學教學改革與探討[J].陜西農(nóng)業(yè)科學,2010.4:181-182.
② 張孝林,馬世堂,俞浩.淺談藥學專業(yè)《微生物學》教學中創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)[J].中國科技信息,2012.7:229.