微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與改革

金元昌，劉志強(qiáng)，李會(huì)東，劉文海

(湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖南湘潭411201)

微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究與改革

金元昌，劉志強(qiáng)，李會(huì)東，劉文海

(湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，湖南湘潭411201)

微生物學(xué)是生命科學(xué)中至關(guān)重要的基礎(chǔ)學(xué)科，同時(shí)也是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)原有的滿堂灌式教學(xué)模式常常使學(xué)生處于被動(dòng)地位、學(xué)習(xí)興趣低。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如何開(kāi)拓思路，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)主觀能動(dòng)性是目前急需解決的問(wèn)題。本文主要介紹了微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的目標(biāo)，以及如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的具體內(nèi)容和措施，努力提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，確保人才培養(yǎng)質(zhì)量。

微生物學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)研究;教學(xué)改革;教學(xué)實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)教學(xué)在現(xiàn)代高等教育，培養(yǎng)高素質(zhì)、創(chuàng)新性人才中積極地發(fā)揮著非常重要的作用［1－2］。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以授人以知識(shí)和技術(shù)，而且培養(yǎng)了學(xué)生動(dòng)手能力與分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。微生物學(xué)是生命科學(xué)中至關(guān)重要的基礎(chǔ)學(xué)科，同時(shí)也是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，加強(qiáng)“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)是培養(yǎng)高質(zhì)量生命科學(xué)人才的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。目前存在的問(wèn)題是，相關(guān)人員(包括一些教師和學(xué)生)常常對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的理解有誤，比如認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅是教學(xué)輔助手段。有些人甚至把實(shí)驗(yàn)教學(xué)看成可多可少，可有可無(wú)的工作。

微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生命科學(xué)賴以發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革在生命科學(xué)發(fā)展方面起著重要作用。微生物學(xué)是湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物工程本科專業(yè)的必修課程，影響面較大，且?guī)в忻黠@的工科特色。為此，我們進(jìn)行了微生物實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革與實(shí)踐，從精選和整合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、創(chuàng)新評(píng)價(jià)方式等方面進(jìn)行了積極的探索與實(shí)踐。

一 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

湖南科技大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物工程本科專業(yè)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是重要的基礎(chǔ)課之一，單獨(dú)設(shè)課、獨(dú)立考核。它是學(xué)習(xí)理解及掌握微生物學(xué)理論知識(shí)的重要途徑，也是進(jìn)一步學(xué)習(xí)基因工程、生化分離工程、發(fā)酵工程、生化反應(yīng)工程等其他專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)。

2010年以前，我院生物工程專業(yè)微生物實(shí)驗(yàn)課程和其它專業(yè)微生物實(shí)驗(yàn)課相近。為了全面提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，突顯實(shí)驗(yàn)教學(xué)的工科性質(zhì)，我們生命科學(xué)學(xué)院因時(shí)因地因財(cái)制宜精心選擇和安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)實(shí)驗(yàn)手冊(cè)上的內(nèi)容進(jìn)行恰當(dāng)?shù)卣{(diào)整和組合。這樣將在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)培養(yǎng)學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，學(xué)生的動(dòng)手能力、分析和解決問(wèn)題的能力得以提高。為此在本科題的主張下，我院2011年將微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為三類，一是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，二是綜合實(shí)驗(yàn)，三是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)包括:微生物細(xì)胞大小的測(cè)定;微生物細(xì)胞的顯微直接計(jì)數(shù)法;霉菌水浸片的制備與觀察;紫外線殺菌實(shí)驗(yàn)。綜合實(shí)驗(yàn)包括:細(xì)菌的簡(jiǎn)單染色與革蘭氏染色;微生物細(xì)胞的稀釋培養(yǎng)測(cè)數(shù)法;培養(yǎng)基的濕熱滅菌;平皿、移液管等玻璃器皿的包扎及其干熱滅菌和無(wú)菌室的紫外滅菌。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)包括:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏一號(hào)培養(yǎng)基及馬丁培養(yǎng)基的分組配制;土壤中細(xì)菌、放線菌和真菌的分離、純化及菌種保藏;化學(xué)藥劑對(duì)微生物的作用;淀粉水解實(shí)驗(yàn);糖發(fā)酵試驗(yàn);酸乳的制作與檢驗(yàn)。修訂后的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改變了以前重視基礎(chǔ)輕視專業(yè)的現(xiàn)象，體現(xiàn)了基礎(chǔ)和專業(yè)并重的模式。在驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行過(guò)程中，提前告知學(xué)生實(shí)驗(yàn)安排，鼓勵(lì)愛(ài)好微生物學(xué)的學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備，增強(qiáng)了他們對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)的全景式觀察。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，隨時(shí)提問(wèn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)做的好同學(xué)，給與鼓勵(lì)，并讓大家來(lái)觀摩他的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這樣做充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，避免了部分學(xué)生盲目實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。在綜合和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程中，針對(duì)生物工程專業(yè)方向給出了小型微生物學(xué)科研課題，如酸乳的制作、不同功能微生物培養(yǎng)條件研究、某化學(xué)藥劑對(duì)微生物的作用等，由學(xué)生自主選題，并且自己查閱資料，以組(4－6人)為單位設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，擬定實(shí)驗(yàn)步驟;實(shí)行課題組長(zhǎng)負(fù)責(zé)制，要求每個(gè)學(xué)生參與分析實(shí)驗(yàn)步驟、查找實(shí)驗(yàn)結(jié)果的不足并分析其原因，并找到解決辦法。通過(guò)2009級(jí)生物工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐，大多數(shù)學(xué)生反映效果良好。

二 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，突出培養(yǎng)動(dòng)手能力及綜合素質(zhì)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革要求以學(xué)生為本，把學(xué)生推到實(shí)驗(yàn)主體位置，充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位［3－5］。目前，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的最大問(wèn)題是學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的大部分過(guò)程中處于被動(dòng)狀態(tài)，具體表現(xiàn)如下:課前教師完成實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，上課時(shí)教師介紹實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作步驟等，學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室后只是按教師的板書(或?qū)嶒?yàn)教材上的步驟)完成操作，一般不要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，也不要求深入探討這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路。實(shí)驗(yàn)不成功則把主要原因歸為自己操作不當(dāng)，不去進(jìn)行總結(jié)和調(diào)整。如何改變學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的被動(dòng)地位，充分體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)教學(xué)“突出學(xué)生動(dòng)手能力、觀察、分析、解決問(wèn)題以及“聯(lián)想”能力”的教學(xué)思想?這些問(wèn)題有待于研究。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采取啟發(fā)式和發(fā)現(xiàn)法教學(xué)，根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)際巧妙設(shè)疑，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性。比方在霉菌水浸片實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置如下問(wèn)題:為什么制霉菌標(biāo)本時(shí)常用乳酸石炭酸棉藍(lán)染色液?為什么培養(yǎng)在玻璃紙上的霉菌作為觀察材料?實(shí)驗(yàn)結(jié)果的用途?學(xué)生通過(guò)認(rèn)真思考、查閱資料和請(qǐng)教老師及在實(shí)驗(yàn)中的觀察得到答案。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我們利用學(xué)生的好奇心理，激勵(lì)個(gè)人的自行發(fā)現(xiàn)、獨(dú)立思考的能力。比方在某化學(xué)藥劑對(duì)微生物作用的實(shí)驗(yàn)中，教師要求學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定自己的實(shí)驗(yàn)程序，學(xué)生自己尋找結(jié)果，并和其他同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的疑問(wèn)。這些方法激發(fā)了他們的科研興趣，提高“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)質(zhì)量，加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力及綜合素質(zhì)培養(yǎng)。

三 科學(xué)制定考核標(biāo)準(zhǔn)，量化實(shí)驗(yàn)考核指標(biāo)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是改革實(shí)驗(yàn)課的考核，有效的考核機(jī)制能夠確保教學(xué)方法改革的成功。以前我們重書本理論知識(shí)和考試結(jié)果，輕視實(shí)驗(yàn)操作技能，如今考核的內(nèi)容與權(quán)重改革為2部分:實(shí)驗(yàn)時(shí)的表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告(30%)+實(shí)驗(yàn)操作考試(70%)。實(shí)驗(yàn)時(shí)的表現(xiàn)包括學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、參與實(shí)驗(yàn)的積極性、回答思考題的準(zhǔn)確程度與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的合理性;實(shí)驗(yàn)操作考試主要是針對(duì)學(xué)生對(duì)所做實(shí)驗(yàn)的技巧與技能掌握的規(guī)范程度與熟練程度的考核，具體由教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)課中的基本操作技術(shù)擬出6個(gè)試題，然后學(xué)生抽簽，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成抽中的試題。

四 改革的初步效果

當(dāng)前中國(guó)高等教育正在經(jīng)歷一場(chǎng)深刻的變革，對(duì)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量日益求精，面對(duì)這一現(xiàn)狀，緊迫感和使命感催促我們百尺竿頭更進(jìn)一步，為培養(yǎng)高質(zhì)量的生命科學(xué)人才作出自己應(yīng)有的貢獻(xiàn)。為此，我們?cè)谏锕こ虒I(yè)“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)過(guò)程中，為加強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)培養(yǎng)作出了如上的一些改革探索。這種嘗試經(jīng)過(guò)2009級(jí)生物工程專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐，依據(jù)問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果，96%的同學(xué)認(rèn)為:(1)綜合和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比重的提高，增強(qiáng)了他們的興趣、提高了解決問(wèn)題與創(chuàng)新思維能力;(2)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)獨(dú)立思考和聯(lián)想的能力。

［1］魏 珂，楊敬輝．實(shí)驗(yàn)教學(xué)在高等院校教學(xué)中的重要性［J］．成才之路，2007(17)．

［2］何曉紅．實(shí)驗(yàn)在高校教學(xué)中的重要性［J］．科技資訊，2006(28)．

［3］李萃英．素質(zhì)教育中大學(xué)生主體地位辯證闡析［J］．青島化工學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2000(1)．

［4］大學(xué)生主體性發(fā)展實(shí)驗(yàn)研究課題組．以學(xué)生的發(fā)展為本，確立學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位——大學(xué)生主體性發(fā)展實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告之一［J］．渭南師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2004(2)．

［5］羅公利，王士卿．試論大學(xué)生的主體地位［J］．青島科技大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)，2004(2)．

Q93．3

A

1674－5884(2012)02－0100－02

2011－12－27

湖南科技大學(xué)教育科學(xué)研究項(xiàng)目(G30846)

金元昌(1969–)，男，山東日照人，博士，副教授，主要從事微生物學(xué)研究。

(責(zé)任編校 羅 淵)