微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索

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【摘要】微生物學(xué)既是生物相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)學(xué)科，又是一門前沿學(xué)科，要想跟上其日新月異的發(fā)展速度，必須對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)體系進(jìn)行不斷更新。本文提出了目前微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在的幾點(diǎn)問題，并針對(duì)課程目標(biāo)、教學(xué)體系以及評(píng)價(jià)方式等方面進(jìn)行了探索和實(shí)施，以加強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)和創(chuàng)新能力，為“雙一流”建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

【關(guān)鍵詞】微生物學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；“雙一流”；建設(shè)

在2018年6月召開的“新時(shí)代全國(guó)高等學(xué)校本科教育工作會(huì)議”上，陳寶生部長(zhǎng)一再?gòu)?qiáng)調(diào)“高教大計(jì)，本科為本”。必須重視各個(gè)高校的本科教學(xué)，不斷探索教學(xué)改革方法，將提高學(xué)生的綜合素質(zhì)作為導(dǎo)向，加強(qiáng)大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新水平，為國(guó)家發(fā)展不斷輸送高水平人才。微生物學(xué)是農(nóng)學(xué)、園藝、植物保護(hù)、生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境專業(yè)本科生的必修基礎(chǔ)課，是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其重要的環(huán)節(jié)。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)是讓學(xué)生在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，更加生動(dòng)、形象、直觀地理解所學(xué)的知識(shí)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極參與性，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、分析能力、解決問題的能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作的能力。通過微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生掌握研究與應(yīng)用微生物的主要方法與技術(shù)，包括經(jīng)典的、常規(guī)的以及現(xiàn)代的方法與技術(shù)，使學(xué)生具有適應(yīng)從事相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)理論研究與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)及工作實(shí)踐打下寬厚的基礎(chǔ)。

一、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

目前微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍存在很多不足，導(dǎo)致其教學(xué)效果不甚理想。

1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊單調(diào)，課程體系簡(jiǎn)單分散。

微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)存在很多基礎(chǔ)性的課程內(nèi)容，但絕非很多個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)單疊加，一些固定的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，“萬年不變”的教學(xué)項(xiàng)目，根本無法跟上時(shí)代更迭的步伐，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情、提高操作技能更無從談起。同時(shí)，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系缺乏一定的連續(xù)性，很多時(shí)候是彼此相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目機(jī)械的組成，沒有形成一套完整的、連貫的“課程鏈”。整個(gè)課程內(nèi)容缺乏內(nèi)在聯(lián)系，沒有系統(tǒng)性，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課缺乏興趣，也就不利于學(xué)生掌握各種實(shí)驗(yàn)技能，更談不上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，根本不能跟上學(xué)科發(fā)展的需求。

2.課堂利用率不高，考核方式機(jī)械片面。

目前多數(shù)實(shí)驗(yàn)課成績(jī)都是由兩部分組成，即平時(shí)成績(jī)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)，其中平時(shí)成績(jī)也大多是按照出勤情況擬定。只要學(xué)生能夠按時(shí)出勤，認(rèn)真書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)，最后基本都能得到比較滿意的成績(jī)，這種考核方式致使很大比例學(xué)生上課不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，課后抄襲報(bào)告冊(cè)，無論是實(shí)驗(yàn)還是報(bào)告都不加思考，機(jī)械地做，照搬的抄，面對(duì)老師的講解示范，僅僅是“依葫蘆畫瓢”，按部就班的操作，對(duì)于為什么這么做，為什么要注意這些事項(xiàng)不求甚解，最終的成績(jī)并不能真實(shí)全面地反映出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平。

二、明確教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿，是教師對(duì)學(xué)生達(dá)到的學(xué)習(xí)成果或最終行為的明確闡述，教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)和確定，能使教學(xué)有明確的方向，同時(shí)也給教學(xué)任務(wù)是否完成提供測(cè)量和評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)，因此教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)的基本前提。微生物學(xué)是農(nóng)學(xué)、園藝、植物保護(hù)、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生物技術(shù)專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。我們要通過微生物的學(xué)習(xí)使學(xué)生對(duì)微生物的基本概念、生命活動(dòng)規(guī)律以及與生產(chǎn)的關(guān)系有比較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解；認(rèn)識(shí)了解微生物的基本特征、生理生化特點(diǎn)、生態(tài)學(xué)規(guī)律，為后續(xù)課程打好基礎(chǔ)，掌握利用有益微生物和控制消滅有害微生物的理論和方法。

1.優(yōu)化課程體系，改進(jìn)教學(xué)方法。

課程體系不僅使培養(yǎng)人才的基礎(chǔ)，而且是貫徹人才培養(yǎng)方案及實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要環(huán)節(jié)。我們對(duì)原本比較單一的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和形式進(jìn)行重新規(guī)劃整合，開展了由驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)、綜合型實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)以及研究型實(shí)驗(yàn)為一體的綜合實(shí)驗(yàn)課程體系。其中：驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)屬于最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這部分實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單明了。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力固然重要，但是脫離了基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的前提，沒有扎實(shí)的操作基礎(chǔ)，創(chuàng)新無從談起，因此，在教改大潮中這部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容仍是非常重要的。我們?cè)O(shè)置了六個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，分別是顯微鏡油鏡的使用及細(xì)菌形態(tài)、特殊構(gòu)造的觀察；細(xì)菌的簡(jiǎn)單染色和革蘭氏染色；放線菌、霉菌、酵母菌形態(tài)觀察；微生物細(xì)胞大小測(cè)定及顯微鏡直接計(jì)數(shù)；噬菌體的檢查及效價(jià)測(cè)定；細(xì)菌鑒定中常見生理生化反應(yīng)。這部分實(shí)驗(yàn)主要是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)感知并認(rèn)識(shí)微生物，了解微生物學(xué)的基本操作，比如顯微鏡的使用方法、常規(guī)的無菌操作等，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，規(guī)范操作技能，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。綜合型實(shí)驗(yàn)部分我們注重讓學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握微生物研究中常用的方法和手段，使其具備一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和規(guī)劃的能力。這部分我們僅僅設(shè)置了一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，即乳酸發(fā)酵與乳酸菌飲料的制備。通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)，將之前學(xué)到的微生物分離與培養(yǎng)技術(shù)、培養(yǎng)基的配制、微生物的接種、無菌操作等知識(shí)串聯(lián)起來，使學(xué)生既溫習(xí)鞏固了基礎(chǔ)操作，又清楚了這些簡(jiǎn)單的零散的操作是如何支撐起一個(gè)具體的實(shí)驗(yàn)的。設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和研究型實(shí)驗(yàn)屬于較高水平的實(shí)驗(yàn)，這部分實(shí)驗(yàn)使學(xué)生接軌現(xiàn)有的科學(xué)研究，通過既定課題培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，提高學(xué)生創(chuàng)新水平。我們?cè)O(shè)置了三個(gè)方向，細(xì)菌的分子生物學(xué)鑒定與系統(tǒng)發(fā)育分析；植物病原真菌拮抗菌株的篩選；培養(yǎng)基的配制、滅菌及土壤微生物的分離與計(jì)數(shù)。學(xué)生可以有選擇地進(jìn)行操作，希望通過資料查找——解決問題——實(shí)驗(yàn)操作——結(jié)果分析——回顧與總結(jié)的過程提高學(xué)生的探索欲和主動(dòng)性，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)分析問題和解決問題的能力。

2.完善課程評(píng)價(jià)體系。

考核是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)效果的檢驗(yàn)，是培養(yǎng)目標(biāo)是否達(dá)成的判定標(biāo)準(zhǔn)。微生物實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生在掌握最基本實(shí)驗(yàn)方法和技能的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生問題解決、交流合作和批判性思維能力，事實(shí)上，實(shí)驗(yàn)過程需要學(xué)生具備較高、較全面的能力和素質(zhì)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)不只是操作，還需要設(shè)計(jì)方案，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以合理的解釋，還設(shè)計(jì)語言表達(dá)、繪圖、數(shù)據(jù)整理等能力。我們將微生物實(shí)驗(yàn)成績(jī)分成三部分，即出勤率（20%）、實(shí)驗(yàn)綜合表現(xiàn)（60%）和實(shí)驗(yàn)報(bào)告（20%）。對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)占比進(jìn)行了弱化，其中比重最大的實(shí)驗(yàn)綜合表現(xiàn)包括很多內(nèi)容，例如實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)情況，課堂提問情況，實(shí)驗(yàn)操作情況，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析情況等等。我們?cè)趯?shí)際教學(xué)中，始終秉持這樣的原則：學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作和結(jié)果固然重要，但是良好謙虛的實(shí)驗(yàn)態(tài)度更為重要。很多學(xué)生理所當(dāng)然地認(rèn)為老師應(yīng)該把所有實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備妥當(dāng)，而自己進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的工作就是利用備好的實(shí)驗(yàn)材料和擺放整齊的器材，按照步驟把實(shí)驗(yàn)做出來而已，這是一種對(duì)老師對(duì)他人不恰當(dāng)?shù)囊蕾?，長(zhǎng)次以往，學(xué)生永遠(yuǎn)不可能獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，因此，鼓勵(lì)學(xué)生參與到課前實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作中是十分必要的，作為老師，我們需要做的是開放實(shí)驗(yàn)室，給予適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)，以激發(fā)學(xué)生參與的熱情。在教會(huì)學(xué)生一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技能的同時(shí)，我們更要注重的是教會(huì)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，學(xué)會(huì)與他人合作，時(shí)刻注意維持操作環(huán)境整潔、有序、安全。教會(huì)了學(xué)生如何進(jìn)行微生物實(shí)驗(yàn)研究，但是學(xué)生以后未必從事微生物學(xué)相關(guān)研究工作，甚至有可能不會(huì)將科研當(dāng)作事業(yè)，因此“授人以魚不如授人以漁”，良好的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和習(xí)慣會(huì)使學(xué)生受益終生。

3.堅(jiān)持以競(jìng)賽促實(shí)驗(yàn)。

微生物的世界是一個(gè)豐富多彩的、奇妙的世界，有很多驚喜等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)、去探索。然而微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限，很難讓學(xué)生領(lǐng)略她的神奇，而參加學(xué)科競(jìng)賽是一個(gè)很好的契機(jī)。我院每年都會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生參加生物技能大賽以及微生物培養(yǎng)皿大賽，我們的微生物教學(xué)團(tuán)隊(duì)每天都會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行幾乎一對(duì)一的輔導(dǎo)，連續(xù)多年獲得優(yōu)秀指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)項(xiàng)，我們的老師多次榮獲指導(dǎo)教師一等獎(jiǎng)，學(xué)生更是屢獲佳績(jī)，為學(xué)院拿下一個(gè)又一個(gè)的吉林省一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)。微生物培養(yǎng)皿藝術(shù)大賽中，團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)的作品“歸”更是以第一名的好成績(jī)代表東三省參加國(guó)賽，獲得了喜人的成績(jī)，這些榮譽(yù)不僅僅是一張張證書，更是師生共同努力的結(jié)晶。我們把這些獲獎(jiǎng)作品做成海報(bào)輪流掛在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室墻上進(jìn)行展示，上課的時(shí)候都會(huì)進(jìn)行大力宣傳推廣，激發(fā)學(xué)生參賽和學(xué)習(xí)的熱情。通過競(jìng)賽，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神都得到了鍛煉和提升。結(jié)語：通過對(duì)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的不斷探索和改進(jìn)，在師生的共同努力下，我們正在朝著更好的方向發(fā)展，學(xué)生對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)競(jìng)賽的熱情明顯提升，更有同學(xué)大學(xué)二年級(jí)就早早的進(jìn)入研究室參與到相關(guān)課題研究中。然而教學(xué)方法上我們還需要進(jìn)一步的完善，如今“互聯(lián)網(wǎng)+”盛行，許多教學(xué)app、微課、慕課等都成為教師教學(xué)的得力助手，各種虛擬仿真項(xiàng)目也是層出不窮，這些都是值得我們進(jìn)一步探討和開發(fā)的。

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作者：王楚楚 郭慶勛 張明哲 單位：吉林大學(xué)植物科學(xué)學(xué)院