研究生“高級(jí)微生物學(xué)”課程教學(xué)改革實(shí)踐

房耀維 呂明生 劉 姝 焦豫良 楊 光

(江蘇海洋大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 江蘇連云港 222005)

“微生物學(xué)”是生命科學(xué)領(lǐng)域中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，涉及面廣，發(fā)展迅速。微生物是生命科學(xué)研究不可替代的基本材料，是生命科學(xué)發(fā)展的基石?！案呒?jí)微生物學(xué)”是我校食品加工與安全碩士研究生的專業(yè)基礎(chǔ)課。該課程是在本科教育體系中學(xué)習(xí)掌握了“普通生物學(xué)”“生物化學(xué)”“普通微生物學(xué)”“酶工程”“基因工程”等課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步學(xué)習(xí)現(xiàn)代微生物技術(shù)在食品微生物中的應(yīng)用。學(xué)生掌握了現(xiàn)代微生物技術(shù)及其應(yīng)用于食品加工與安全應(yīng)用中的原理與方法，可以為自身今后從事科研工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

傳統(tǒng)授課模式存在授課內(nèi)容偏重基礎(chǔ)，授課的專業(yè)知識(shí)面較窄，涉及的現(xiàn)代微生物技術(shù)較少，理論知識(shí)與最新的科研進(jìn)展脫節(jié)，師生之間交流較少，考核方式難以體現(xiàn)學(xué)生真實(shí)掌握情況等問題[1,2]。針對(duì)這些問題，本教學(xué)團(tuán)隊(duì)在總結(jié)多年研究生教學(xué)的基礎(chǔ)上，對(duì)食品加工與安全碩士研究生的高級(jí)微生物學(xué)課程進(jìn)行了改革探索。

一、優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

研究生“高級(jí)微生物學(xué)”教學(xué)是在研究生本科階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了微生物學(xué)及其相關(guān)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，側(cè)重于知識(shí)的深度和應(yīng)用上，教授前沿微生物技術(shù)的原理和應(yīng)用，讓研究生掌握這些前沿微生物技術(shù)并應(yīng)用到科學(xué)研究中去。但是，由于研究生的生源存在非常大的差異性，不同高校微生物學(xué)課程的設(shè)置存在較大差異，還有一些跨專業(yè)考研的研究生，因而，研究生的相關(guān)基本知識(shí)儲(chǔ)備參差不齊。鑒于此，學(xué)校不得不安排較多基礎(chǔ)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，擠占了前沿的微生物技術(shù)內(nèi)容的學(xué)習(xí)時(shí)間。

本教學(xué)團(tuán)隊(duì)根據(jù)本課程的定位，調(diào)整課程內(nèi)容，增加前沿微生物生物技術(shù)原理及其在食品加工與安全的應(yīng)用知識(shí)內(nèi)容，并將應(yīng)用向海洋食品加工與安全檢測(cè)傾斜，體現(xiàn)海洋特色。比如，開設(shè)現(xiàn)代微生物檢測(cè)技術(shù)及其在食品檢測(cè)中的應(yīng)用，海洋微生物酶工程及其在海洋食品加工中的應(yīng)用，微生物代謝工程及其食品添加劑制備中的應(yīng)用，代謝組學(xué)及其在食品微生物領(lǐng)域的研究進(jìn)展，合成生物學(xué)及其在食品微生物領(lǐng)域的研究進(jìn)展等內(nèi)容。對(duì)于研究生的生源造成的基礎(chǔ)知識(shí)差異性，其可由改革教學(xué)方法，提供網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源等方式彌補(bǔ)。經(jīng)過內(nèi)容調(diào)整，前沿微生物技術(shù)成為了課程的主體，其為研究生掌握這些技術(shù)并應(yīng)用于科研奠定基礎(chǔ)。

二、改革教學(xué)方法

（一）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

興趣是一切學(xué)習(xí)成功的先決條件，是學(xué)生產(chǎn)生求知欲的源泉[3]。部分研究生由于擬定研究課題與現(xiàn)代微生物相關(guān)性不大，因此在本課程的學(xué)習(xí)中產(chǎn)生懈怠。我們充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，特別是目前的國(guó)內(nèi)外新冠病毒疫情發(fā)展情況、歷史上現(xiàn)代微生物技術(shù)的應(yīng)用示例等內(nèi)容，配以感染力強(qiáng)的圖像和視頻，在視覺、聽覺、好奇心、求知欲等多種因素的交互影響下，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以海洋極端微生物酶工程及其在食品加工中的應(yīng)用為例，我們還通過影像資料介紹海洋的特殊生境及其蘊(yùn)含的極端酶的種類，引導(dǎo)研究生查找和了解國(guó)內(nèi)外重要酶工程研究中心，鼓勵(lì)同學(xué)們嘗試玩華盛頓大學(xué)生物化學(xué)教授、霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所David Baker教授設(shè)計(jì)的蛋白質(zhì)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)游戲Foldit，設(shè)計(jì)蛋白，了解酶定向進(jìn)化獲得諾貝爾獎(jiǎng)的原因，從而掌握酶工程技術(shù)。另外，我們提供關(guān)于不同現(xiàn)代微生物技術(shù)最前沿的、最新的研究成果，特別是發(fā)表在高水平國(guó)內(nèi)外期刊，如Nature、Science、Nature microbiology、Metabolism engineering、Biology advance、微生物學(xué)報(bào)、生物工程學(xué)報(bào)的文章，讓學(xué)生了解最前沿的發(fā)展動(dòng)向，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，并提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，并帶領(lǐng)學(xué)生參觀老師的研究室，讓學(xué)生對(duì)微生物技術(shù)及其應(yīng)用產(chǎn)生更多的額感性認(rèn)識(shí)，提高興趣。經(jīng)過系列改革，研究生對(duì)課程的興趣大大增加，對(duì)課程內(nèi)容的掌握達(dá)到了事半功倍的效果。

（二）創(chuàng)建預(yù)習(xí)體系

研究生的生源不同，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度不同，部分研究生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握較少，在學(xué)習(xí)現(xiàn)代微生物前沿知識(shí)的時(shí)候感覺難度較大。鑒于此，我們創(chuàng)建可簽預(yù)習(xí)體系，為學(xué)生準(zhǔn)備好充足的學(xué)習(xí)資源。在課程的內(nèi)容章節(jié)里，教師把優(yōu)化前的課程基礎(chǔ)內(nèi)容全部放在粵西體系，并且增加相關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容。比如，“普通生物學(xué)”“生物化學(xué)”“普通微生物學(xué)”“酶工程”“基因工程”等課程的網(wǎng)絡(luò)資源，都能找到相應(yīng)的鏈接和內(nèi)容，研究生可根據(jù)自己的基礎(chǔ)，靈活地進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上，教師在課前提供即將授課的教學(xué)大綱、重點(diǎn)和難點(diǎn)，并給予學(xué)習(xí)資料，讓學(xué)生充分預(yù)習(xí)。這樣在教學(xué)中，學(xué)生才能有的放矢，針對(duì)不理解的內(nèi)容展開與教師間的互動(dòng)，從而牢靠地掌握知識(shí)。程新寬等在“微生物遺傳學(xué)與育種”課程中創(chuàng)建了課前預(yù)習(xí)體系，不僅極大地增強(qiáng)了課堂學(xué)習(xí)效果，而且充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生預(yù)習(xí)的積極性，保證了學(xué)生的課前預(yù)習(xí)質(zhì)量[4]。本課程所創(chuàng)建的預(yù)習(xí)體系除了具有上述效果外，在補(bǔ)齊研究生基礎(chǔ)短板上，較好地避免了學(xué)生出現(xiàn)基礎(chǔ)不牢導(dǎo)致課程內(nèi)容難以掌握的情況。

（三）教學(xué)方式多樣

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以教師為主體地位，以單向灌輸?shù)男问竭M(jìn)行教授，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性, 教學(xué)成果不理想[5]。多樣化教學(xué)方式（diversified teaching style）是指不同的教師或同一教師依據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)情境和教學(xué)對(duì)象的不同特點(diǎn)，采取靈活的教學(xué)方法[6]。多樣化教學(xué)方式是以學(xué)生為主體，以啟發(fā)和探討為基礎(chǔ)，注重代入感，保證師生之間的互動(dòng)性，營(yíng)造“人人參與”的課堂氛圍。教師在課前與學(xué)生探討難以理解的難點(diǎn)有哪些，讓研究生帶著問題聽講，有助于他們對(duì)難點(diǎn)知識(shí)的理解和掌握。針對(duì)大多人數(shù)都認(rèn)為有難度的知識(shí)，教師要重點(diǎn)和詳細(xì)講解，并開展專題演講，給出不同現(xiàn)代微生物技術(shù)專題，讓研究生選擇題目進(jìn)行專題演講。這樣可以鍛煉學(xué)生查閱文獻(xiàn)、掌握研究前沿、創(chuàng)新研究的能力。

三、優(yōu)化考核方式

目前，研究生課程考核模式主要有三種：提交課程論文、開卷考試和閉卷考試等。三種考核方式各有弊端[7]。本課程原考核方式為平時(shí)作業(yè)30%，課程論文70%，難以真正體現(xiàn)學(xué)生對(duì)課程的掌握情況。針對(duì)這種情況，我們基于余秀梅等高級(jí)微生物學(xué)的考核方式創(chuàng)設(shè)了靈活的課程考核方式，即在課程考核中將實(shí)行多環(huán)節(jié)靈活打分，對(duì)學(xué)生的出席率、課前預(yù)習(xí)、課前討論、互動(dòng)表現(xiàn)、主題演講表現(xiàn)、課程作業(yè)都進(jìn)行打分。其考核分值比例為40%，期末考試為60%，平時(shí)的作業(yè)作為討論題型，引導(dǎo)學(xué)生真正地用腦學(xué)習(xí)。期末考試為課程論文，學(xué)生選定一種現(xiàn)代微生物技術(shù)，并對(duì)其原理和應(yīng)用進(jìn)行綜述。我們運(yùn)用這種考核方式，激發(fā)了學(xué)生的參與度，活躍了課堂氛圍，較好地考查了學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握情況。

四、結(jié)論

本教學(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)我校食品加工與安全專業(yè)碩士研究生的專業(yè)核心課“高級(jí)微生物學(xué)”進(jìn)行了教學(xué)改革實(shí)踐。我們通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，利用網(wǎng)絡(luò)資源激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，利用充足學(xué)習(xí)資源補(bǔ)齊基礎(chǔ)知識(shí)短板，創(chuàng)建預(yù)習(xí)體系，采用多樣化教學(xué)方式，優(yōu)化考核方式，提高了研究生“高級(jí)微生物學(xué)”的教學(xué)質(zhì)量。我們希望本改革實(shí)踐成果可以為國(guó)內(nèi)的研究生教育工作者提供借鑒。