“細(xì)菌的形態(tài)構(gòu)造及其功能”課件設(shè)計(jì)及分析

朱越雄　曹廣力

【摘要】 在“細(xì)菌的形態(tài)構(gòu)造及其功能”課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中利用自制CAI課件進(jìn)行層次展示式輔助教學(xué)，利于學(xué)生辨清概念、理清思路，同時(shí)利于教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)的突出，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，并進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，再輔以適當(dāng)?shù)木毩?xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)，提高了教學(xué)的效果。

【關(guān)鍵詞】 細(xì)菌；形態(tài)構(gòu)造；功能；課件設(shè)計(jì)；課件分析

基礎(chǔ)微生物學(xué)是生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的必修基礎(chǔ)課程，其中細(xì)菌的形態(tài)構(gòu)造及其功能屬重點(diǎn)內(nèi)容。教學(xué)的主要目標(biāo)是要求學(xué)生掌握以細(xì)菌為代表的原核微生物的細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能；其中又以細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)和功能的介紹為教學(xué)重點(diǎn)；以革蘭陰性菌和革蘭陽(yáng)性菌之間細(xì)胞壁的比較為教學(xué)的難點(diǎn)。

該部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)從兩個(gè)方面進(jìn)行，即理論課的講解和實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)，理論課的內(nèi)容包括細(xì)菌的形態(tài)、染色、細(xì)菌的一般構(gòu)造和特殊構(gòu)造，實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容包括細(xì)菌的染色制片和形態(tài)觀察。這樣從理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面相結(jié)合，讓學(xué)生既有感性認(rèn)識(shí)又有理性認(rèn)識(shí)。由于這部分內(nèi)容涉及到許多形態(tài)和結(jié)構(gòu)方面的知識(shí)，需要運(yùn)用大量的圖表來(lái)輔助教學(xué)，為了更好的展現(xiàn)細(xì)菌形態(tài)結(jié)構(gòu)的層次、細(xì)節(jié)及所需內(nèi)容的比較，在進(jìn)行該部分課程的教學(xué)時(shí)采用自制CAI課件輔助教學(xué)，既形象生動(dòng)地展現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容，又容納了大量的補(bǔ)充材料，滿足了大學(xué)教學(xué)對(duì)教學(xué)內(nèi)容內(nèi)涵和外延的需求^[1]。從學(xué)生學(xué)習(xí)及教學(xué)效果兩方面看，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性的激發(fā)起到較好的作用，提高教學(xué)的效果。

1 課件設(shè)計(jì)

1.1 細(xì)菌的形態(tài)和染色 細(xì)菌的形態(tài)部分內(nèi)容主要從細(xì)菌的形態(tài)、大小和細(xì)胞間的排列方式三方面加以描述，是學(xué)生接觸微生物學(xué)課程后首次學(xué)習(xí)到的微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)內(nèi)容，雖然屬較為簡(jiǎn)單的內(nèi)容，但在整體教學(xué)的起承轉(zhuǎn)接中作為起始部分，仍適合用慢速依序的方式進(jìn)行教學(xué)，以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入狀態(tài)。其中球菌的排列以及各排列的形成方式的多媒體展示既形象生動(dòng)，又克服了僅用板圖和描述難以達(dá)成的效果，可以幫助學(xué)生更便捷地理解各排列方式的形成機(jī)理。

有關(guān)細(xì)菌染色的內(nèi)容作為對(duì)下續(xù)的細(xì)菌結(jié)構(gòu)描述的鋪墊而展開，以簡(jiǎn)潔的圖表表述方式為主。包含對(duì)活菌、死菌的各種染色方式，其中著重介紹革蘭氏染色的方法和結(jié)果。由于革蘭氏染色屬于組合式染色，含各步驟的進(jìn)行、各步驟之間的銜接、結(jié)果色彩的呈現(xiàn)等方面內(nèi)容。就其內(nèi)容性質(zhì)來(lái)看，很適合利用多媒體的形式進(jìn)行教學(xué)，尤其是可以將染色各部分動(dòng)態(tài)化銜接。以起到條理分明，一目了然的效果。

1.2 細(xì)菌的一般結(jié)構(gòu) 細(xì)菌的一般結(jié)構(gòu)是從外向內(nèi)逐步展開的，包括細(xì)菌的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。細(xì)胞壁作為細(xì)菌整體結(jié)構(gòu)的起始部分內(nèi)容，又存在革蘭陰性、陽(yáng)性之區(qū)分，因此屬細(xì)菌形態(tài)結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容的難點(diǎn)，從革蘭陰性、陽(yáng)性菌共有的肽聚糖到各具特色的磷壁酸和外膜，利用多媒體展示的方式從組成肽聚糖的結(jié)構(gòu)單位、分子組成到肽聚糖的整體立體結(jié)構(gòu)，漸次展開。再深入到革蘭陽(yáng)性菌特有的磷壁酸及革蘭氏陰性菌特有的外膜的分子組成及結(jié)構(gòu)，層層展開，環(huán)環(huán)相扣，最終揭示與其功能相適應(yīng)的各結(jié)構(gòu)和分子的特點(diǎn)，并以這些特點(diǎn)闡述革蘭染色結(jié)果與細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)相關(guān)性的機(jī)理^[2]，這種逐漸引伸的方式讓學(xué)生在漸次遞增的知識(shí)介紹中感覺容易理解和接受，使得難點(diǎn)不難。

對(duì)細(xì)胞膜的介紹主要在于與真核細(xì)胞膜進(jìn)行比較，盡量簡(jiǎn)潔地展示兩者的區(qū)別，突出原核細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)。細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含物部分以細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含物為主，主要介紹N源和C源類顆粒狀內(nèi)含物，由于顆粒狀內(nèi)含物形態(tài)微小，一般是用電鏡照片的形式排布展示，同時(shí)指明每一結(jié)構(gòu)的相應(yīng)功能。

作為原核生物，其細(xì)胞核及其核外遺傳因子以環(huán)狀雙線DNA的形式存在，同樣是用電鏡照片的形式排布展示。

1.3 細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu) 細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)由于是細(xì)菌所特有，在教學(xué)大綱中作為該部分內(nèi)容的重點(diǎn)，著重介紹糖被、鞭毛和芽孢。糖被作為細(xì)菌胞外特殊結(jié)構(gòu)，在比較不同種類的結(jié)構(gòu)時(shí)，可以用不同的染色圖片進(jìn)行類比分析，色彩豐富，結(jié)果明顯，可以帶給學(xué)生深刻的印象。而其成分、功能、應(yīng)用幾個(gè)方面也都需要逐項(xiàng)講解，這里可以用眾多的圖表歸類加以分析，尤其是功能部分，每一項(xiàng)功能都有舉例說(shuō)明，以使學(xué)生更容易理解和掌握這部分內(nèi)容。其應(yīng)用更是有很多的外延內(nèi)容可以伸展，而這正是利用多媒體進(jìn)行教學(xué)的優(yōu)勢(shì)之一。

鞭毛作為細(xì)菌外表的毛狀物，其運(yùn)動(dòng)的功能可以用生動(dòng)活潑的動(dòng)畫形式表達(dá)，既可以活躍課堂的氣氛，又能將鞭毛的運(yùn)動(dòng)功能很好的展示出來(lái)。而鞭毛細(xì)部的結(jié)構(gòu)以及革蘭氏陰性菌和陽(yáng)性菌之間的區(qū)別適合用圖片比對(duì)的形式講解，便于學(xué)生理解，如果在其中環(huán)狀體的圖片中加上閃爍，則效果更好。

芽孢作為細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的特殊結(jié)構(gòu)，有很分明的層次，各層次的結(jié)構(gòu)及成分也是適合用圖表歸類加以分析，這樣可以一目了然，同樣如果在結(jié)構(gòu)圖片中加上各層的閃爍，則有利于學(xué)生對(duì)各層結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，以避免混淆。而芽孢的理論和實(shí)踐意義可以通過(guò)外延的伸展來(lái)更好地闡明。

1.4 細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)觀察 在我們的教學(xué)中涉及到細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)有三個(gè)：顯微鏡油鏡的使用和細(xì)菌三種基本形態(tài)的觀察、細(xì)菌制片方法及不同排列形式細(xì)菌的觀察、細(xì)菌的革蘭氏染色及特殊結(jié)構(gòu)的觀察。

實(shí)驗(yàn)課一般包括實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)、講解、操作、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告幾個(gè)步驟。實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)要求學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的目的、原理、方法、關(guān)鍵步驟、所涉及的儀器、所用的主要公式、記錄現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的表格，遇到的問(wèn)題等，由于實(shí)驗(yàn)課的時(shí)間有限，這些一般要求在課前完成。在課堂上教師適當(dāng)講解后，由學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在此過(guò)程中教師一邊指導(dǎo)學(xué)生一邊觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，實(shí)驗(yàn)操作和儀器使用的正確性，以及學(xué)生之間的相互配合狀況，對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)予以糾正和幫助，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范，實(shí)驗(yàn)結(jié)果好的同學(xué)也及時(shí)予以肯定，并就相關(guān)的知識(shí)、實(shí)驗(yàn)方法、儀器的使用、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析等進(jìn)行提問(wèn)以檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解和掌握程度。

由于有關(guān)細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)觀察主要涉及到細(xì)菌的制片、染色和顯微觀察三大步驟組成的流程，其中又涉及到在微生物實(shí)驗(yàn)中比較重要的無(wú)菌操作技術(shù)。細(xì)菌的制片、染色和無(wú)菌操作技術(shù)等操作的示范最好采用有配音的數(shù)字電影的形式^[3]。也可以通過(guò)連續(xù)攝影的合理編排來(lái)展示，加上教師的講解也能起到相應(yīng)的作用。

顯微觀察這一部分現(xiàn)在我們?cè)陔娔X互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室上這些課時(shí)可以很方便地使用與電腦相連的顯微鏡作示范，并將顯微圖像傳送到每個(gè)學(xué)生的電腦屏幕上，同時(shí)由于學(xué)生的每臺(tái)顯微鏡也連接各自的電腦并與教師機(jī)相連，教師可以即時(shí)監(jiān)看各學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和顯微觀察狀況，并予以指導(dǎo)。

實(shí)驗(yàn)報(bào)告主要包括簡(jiǎn)要實(shí)驗(yàn)原理和步驟，詳細(xì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)果分析，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、存在問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)思考題幾方面。學(xué)生可以在自己的電腦上完成后上傳到教師機(jī)以作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的遞交。

2 課件分析

2.1 進(jìn)行形象生動(dòng)的直觀性教學(xué)，利于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性的激發(fā) 由于細(xì)菌形態(tài)過(guò)于微小，“細(xì)菌的形態(tài)構(gòu)造及其功能”作為微生物學(xué)內(nèi)容的起始部分，學(xué)生普遍缺乏對(duì)細(xì)菌形態(tài)結(jié)構(gòu)的感性認(rèn)識(shí)。利用課件的形式可以很方便地將細(xì)菌的模式形態(tài)結(jié)構(gòu)、顯微和亞顯微結(jié)構(gòu)一一展示并比較，還可以加上一定的動(dòng)態(tài)，既直觀又形象生動(dòng)，各部分結(jié)構(gòu)既好認(rèn)又印象深刻，利于對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)和學(xué)習(xí)積極性的調(diào)動(dòng)，以促進(jìn)教學(xué)效果的達(dá)成^[4]。

2.2 進(jìn)行層次展示式教學(xué)，利于學(xué)生辨清概念、理清思路 在細(xì)菌結(jié)構(gòu)和功能講解部分，尤其是細(xì)胞壁，由于該部分內(nèi)容具有層層深入，環(huán)環(huán)相扣的特點(diǎn)，特別適合于以CAJ的課件演示形式進(jìn)行講解，從整體結(jié)構(gòu)到各部分結(jié)構(gòu)的分解，再深入到分子，逐漸引伸的方式讓學(xué)生在漸次遞增的知識(shí)介紹中保持清晰的思路，辨清各不同的概念^[5]。

2.3 方便教學(xué)重點(diǎn)的展示，利于教學(xué)重點(diǎn)的突出 該部分內(nèi)容的教學(xué)重點(diǎn)在于細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu)及相關(guān)功能的介紹，以CAJ課件演示形式講課，方便了教學(xué)重點(diǎn)的展示，如鞭毛的講解，既可以用立體和平面結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，又可以用模式結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，還可以將染色的鞭毛和運(yùn)動(dòng)中的鞭毛動(dòng)畫相結(jié)合。這樣既突出了教學(xué)重點(diǎn)，又使學(xué)生印象深刻^[6]。

2.4 便于互動(dòng)式教學(xué)的開展，使學(xué)生感覺難點(diǎn)不難 互動(dòng)式教學(xué)主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)課上，由于電腦互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室在微生物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，使得學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各步驟都可以很方便的展示在教師的面前，便于教師及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并予以指導(dǎo)，以使學(xué)生更好的將實(shí)驗(yàn)與理論知識(shí)相聯(lián)系^[7]，在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步理解理論知識(shí)，使學(xué)生感覺所學(xué)的理論知識(shí)難點(diǎn)不難。

2.5 便于教學(xué)材料的補(bǔ)充，滿足教學(xué)內(nèi)涵和外延的需求，利于教學(xué)目的的達(dá)成 由于課件講課形式所能容納的內(nèi)容要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式，而微生物學(xué)又是一門發(fā)展迅速，知識(shí)更新快捷的學(xué)科。一方面為了使學(xué)生更好地理解教材內(nèi)容，講透教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，需要適當(dāng)補(bǔ)充一些教學(xué)輔助材料^[8]；另一方面也要介紹一些學(xué)科發(fā)展中的新知識(shí)新理論，以滿足大學(xué)教學(xué)中內(nèi)涵和外延的需求，以便更好地激發(fā)學(xué)生的求知欲，以利于教學(xué)目的的達(dá)成。

參 考 文 獻(xiàn)

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