以應(yīng)用為本的微生物學(xué)實驗課程教學(xué)改革

魏濤 高兆蘭 萬膺昕 周綺云 王政

摘要 針對微生物學(xué)實驗課程特點和生物技術(shù)專業(yè)應(yīng)用能力的需要，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革實驗教學(xué)手段、利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂和本科生科學(xué)研究計劃等方面，突出培養(yǎng)學(xué)生與微生物相關(guān)的應(yīng)用能力，從而實現(xiàn)分層教學(xué)，提高學(xué)生綜合實踐能力。

關(guān)鍵詞 微生物學(xué)實驗;應(yīng)用;網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂;分層教學(xué)

中圖分類號 S-01 ?文獻標(biāo)識碼

A ?文章編號 0517-6611（2015）03-383-02

Teaching Reform of Applicationoriented Course of Microbiology Experiment

WEI Tao，GAO Zhaolan，WAN Yingxin et al

（College of Applied Arts and Science，Beijing Union University，Beijing 100191）

Abstract ?According to the characteristics of the microbiology experiment course and the application ability of biotechnology major，teaching content was optimized，teaching

method was reformed，Blackboard network teaching platform and scientific research plan

of undergraduate were used to improve the students ability of application related to

microorganisms，implement hierarchical teaching and enhance students' comprehensive practical ability.

Key words ?Microbiology Experiment; Application; Blackboard network teaching platform; Hierarchical teaching

基金項目 北京聯(lián)合大學(xué)促進人才培養(yǎng)教學(xué)建設(shè)與改革——微生物實驗項目。

作者簡介 魏濤（1969- ），女，山西太原人，教授，碩士，從事微生物及功能食品研究。

收稿日期 20141209

十八大以后高教改革力度明顯加大，從高等教育發(fā)展規(guī)律看，應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)符合社會發(fā)展需求和人才培養(yǎng)規(guī)律。北京聯(lián)合大學(xué)是北京市屬綜合性大學(xué)，以培養(yǎng)適應(yīng)國家特別是首都經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高素質(zhì)應(yīng)用性人才為己任，經(jīng)過30多年的建設(shè)與發(fā)展，學(xué)校確立了“發(fā)展應(yīng)用性教育，培養(yǎng)應(yīng)用性人才，建設(shè)應(yīng)用型大學(xué)”的辦學(xué)宗旨，提出了“學(xué)以致用”的校訓(xùn)^[1]。該校生物技術(shù)專業(yè)是集理、工、農(nóng)等學(xué)科的相關(guān)知識為一體，邊緣性和綜合應(yīng)用性極強的交叉學(xué)科，是實踐性很強的應(yīng)用型專業(yè)。微生物學(xué)實驗是生物技術(shù)專業(yè)的一門應(yīng)用性和實踐性非常強的必修課程，該課程一直遵照“堅持以應(yīng)用為目的，以講清概念、強化應(yīng)用為重點”的原則，以培養(yǎng)學(xué)生的動手創(chuàng)新能力為目標(biāo)，進行實踐教學(xué)改革。近年來筆者在教學(xué)實踐過程中，不斷思索如何在有限的時間內(nèi)使學(xué)生掌握微生物實驗的基本技能，提升其獨立性、動手能力、應(yīng)用能力，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、本科生科學(xué)研究計劃等方面進行了一系列探索，以進一步提高微生物學(xué)實驗的教學(xué)效果，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出應(yīng)用能力的培養(yǎng)

教學(xué)內(nèi)容的選擇是教學(xué)質(zhì)量優(yōu)劣的根本。微生物學(xué)實驗課程在總學(xué)時減少的情況下進行教學(xué)內(nèi)容調(diào)整，將實踐課程分為基礎(chǔ)實驗、綜合性實驗以及應(yīng)用性實驗三個部分，在加強基礎(chǔ)操作的基礎(chǔ)上，增加學(xué)生自主設(shè)計部分，以提高學(xué)生微生物基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力、獨立工作能力以及創(chuàng)新能力。按照提高學(xué)生的動手能力、綜合應(yīng)用能力的宗旨，微生物實驗課程對課程內(nèi)容進行了調(diào)整。微生物實驗課程目前安排32學(xué)時，課程調(diào)整前細菌、放線菌、霉菌、酵母菌的形態(tài)觀察占用12課時，超過1/3，該部分內(nèi)容是微生物學(xué)實驗的基本內(nèi)容。但是四類菌的形態(tài)觀察是學(xué)生動手制片，重復(fù)性實驗內(nèi)容較多，調(diào)整后課程將上述重復(fù)性內(nèi)容簡化，縮短4學(xué)時，提高課堂效率，用剩余的4學(xué)時加強學(xué)生的基礎(chǔ)操作技能，開設(shè)微生物接種、分離純化等實驗內(nèi)容，以提高學(xué)生微生物基礎(chǔ)知識的綜合實踐和應(yīng)用能力以及獨立工作能力。又如在食品企業(yè)中，食品一定要符合有關(guān)微生物的國家標(biāo)準(zhǔn)，因此，在課程中增加了各類食品的細菌總數(shù)、大腸菌群、霉菌、酵母菌的檢測內(nèi)容，檢測方法參照國標(biāo)以及該校校外實訓(xùn)基地——北京和田寬食品有限公司的企標(biāo)方法進行，使學(xué)生從事相關(guān)工作時能立即上手。將部分細菌總數(shù)、大腸菌群、霉菌、酵母菌的檢測內(nèi)容放在該公司的醬油生產(chǎn)流水線進行，使學(xué)生動態(tài)監(jiān)測產(chǎn)品的品質(zhì)，并且使其對相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生客觀的認識，為學(xué)生職業(yè)生涯的可持續(xù)發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。

2 改革實驗教學(xué)手段，實現(xiàn)分層次教學(xué)

微生物學(xué)的實驗課程課時減少后，如何在有限的課時內(nèi)讓學(xué)生掌握微生物的基本實驗技能，其途徑之一即是提高課堂效率。例如，提高微生物形態(tài)觀察課堂效率的有效方法是減少學(xué)生制作觀察片子的時間，如制作能夠長期保存的典型、精美片子或在課前由教師制作典型片子以供學(xué)生的形態(tài)觀察，不僅節(jié)省了課堂時間，也使學(xué)生都能觀察到各類微生物的典型形態(tài)，避免原本由于制片不好而錯過觀察典型微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)的機會，使課堂效率最大化。對于有興趣制作片子的同學(xué)，指導(dǎo)并幫助其在課外時間進行，使學(xué)生從被動的“你要做”變成了主動的“我想做”，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，不僅完成了教學(xué)的基本要求，還滿足了學(xué)生的個性化需求，實現(xiàn)了分層教學(xué)。此外，可安排有興趣或勤工儉學(xué)的學(xué)生協(xié)助實驗老師準(zhǔn)備實驗并做預(yù)實驗，使學(xué)生熟悉微生物相關(guān)技能^[3]。由于具有熟練的微生物操作技能，部分學(xué)生在暑期被某些大型食品企業(yè)聘任為食品安全檢測員，這些學(xué)生不僅能勝任崗位工作，還可以進一步加強微生物實驗相關(guān)實戰(zhàn)技能，同時也為家庭困難的學(xué)生提供了勤工儉學(xué)的機會。

3 充分利用網(wǎng)絡(luò)Blackboard的優(yōu)勢，將課程延展到課外

北京聯(lián)合大學(xué)引進的Blackboard網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺（簡稱BB學(xué)堂）是一款在全球4 000多高等院校廣泛應(yīng)用、具有國際領(lǐng)先水平的教學(xué)軟件平臺。BB平臺支持開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動所需的各種工具，包括課程資源建設(shè)、教學(xué)活動組織、實施和管理、學(xué)習(xí)評價與反饋等。教師利用BB平臺不僅可以開展網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)，也可以實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)式課程網(wǎng)站的建設(shè)^[2]。教學(xué)團隊不僅將教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、講義、多媒體課件等教學(xué)資源，更將制作搜集的實驗課程的教學(xué)視頻上傳到BB學(xué)堂上，在每個實驗之前要求學(xué)生觀看操作視頻，熟悉操作技術(shù)和方法。這樣的預(yù)習(xí)方法非常直觀，可反復(fù)觀看，效果好于教師的課堂演示。此外，在BB學(xué)堂中，學(xué)生如果有疑問可以進行提問，教師則可以根據(jù)提問內(nèi)容確定實驗課程講解的重點。通過這樣的要求，在正式實驗課程中，學(xué)生的操作能力有了顯著提高，有的學(xué)生甚至能夠在視頻指導(dǎo)下完成實驗內(nèi)容，極大地提高了操作的專業(yè)性，實驗結(jié)果的正確率也得以顯著上升，如細菌的革蘭氏染色反應(yīng)實驗的結(jié)果正確率由原來的70%提高到95%以上。

因為課程時間限制，所開設(shè)的實驗內(nèi)容強調(diào)了微生物基本實驗方法和操作技能，更深入、前沿的實驗內(nèi)容并未包含在課堂教學(xué)中，而BB學(xué)堂可以很好地解決這個問題。教師將非課堂教學(xué)內(nèi)容也上傳到BB學(xué)堂中，對有能力、感興趣的同學(xué)提供更豐富、更深入的教學(xué)材料，如Ames試驗（污染物致突變性檢測）、蟲草菌絲體培養(yǎng)等，部分學(xué)生在BB學(xué)堂上看到這些內(nèi)容后，希望自己動手操作，教師在完成基本教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，輔導(dǎo)其完成實驗，不僅激發(fā)了學(xué)生對于科研的興趣，也實現(xiàn)了分層教學(xué)。

4 引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已具備的實驗技能進行本科生的“啟明星”科學(xué)研究計劃，實現(xiàn)開放式教學(xué)

微生物與人類的日常生活息息相關(guān)，如每天飲用的酸奶，食用的蘑菇、饅頭、面包，飲用的啤酒、葡萄酒、白酒等，所以學(xué)生對微生物實驗課程非常感興趣。有學(xué)生提出了飲用水的微生物指標(biāo)是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)，日常飲用的酸奶哪一種更具有營養(yǎng)價值等疑問，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生運用已經(jīng)掌握的微生物實驗技能進行相關(guān)研究，引導(dǎo)學(xué)生查閱文獻和國家標(biāo)準(zhǔn)，讓學(xué)生獨立自主進行實驗設(shè)計，確定實驗的技術(shù)路線和實驗方案，積極申報學(xué)校的“啟明星”本科生科學(xué)研究計劃，進行自主研究。如部分學(xué)生提出的“北京市市售乳酸菌制品的質(zhì)量研究”課題，獲得了“啟明星”本科生科學(xué)研究計劃的支持。微生物實驗室針對學(xué)生的項目研究，在課余時間為其開放并提供相關(guān)實驗條件，對于實驗中遇到的問題，學(xué)生可以與教師進行溝通，但教師一般不直接給學(xué)生答案，而是引導(dǎo)其獨立思考和親身體驗，在實驗中形成正確解決問題的能力。為了保證科學(xué)研究計劃按時并順利完成，教師定期開展科研小組學(xué)術(shù)報告會，要求學(xué)生將已取得的研究成果制作成PPT進行報告，并對學(xué)生遇到的問題進行討論。研究結(jié)束后，學(xué)生不僅要完成結(jié)題報告，還要在教師的指導(dǎo)下進行科研論文的撰寫，并將論文正式發(fā)表。迄今，已有10余名同學(xué)參與了與微生物學(xué)實驗技能相關(guān)的“啟明星”科學(xué)研究計劃并發(fā)表科研論文。該模式激發(fā)了學(xué)生對微生物學(xué)及微生物實驗的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)研究的方法和思維方式，對提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力起到重要作用^[4-5]。

5 結(jié)語

筆者通過圍繞提高生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的應(yīng)用能力這一目標(biāo)，對微生物學(xué)實驗課程進行教學(xué)改革，通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改革實驗教學(xué)手段、利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)堂和本科生科學(xué)研究計劃，實現(xiàn)分層教學(xué)和開放教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和研究興趣，提高學(xué)生的綜合實踐能力。隨著實驗教學(xué)改革的不斷深入，需要教師在教學(xué)改革上不斷探索和創(chuàng)新，進一步提高實驗教學(xué)質(zhì)量。

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