微生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐在工科類本科生中的應(yīng)用

王遠(yuǎn)鵬

摘 要 本文對(duì)我系本科課程微生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐等進(jìn)行了有益的探索，確定了將微生物學(xué)所涉及理論知識(shí)與工業(yè)過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生興趣，本文希望對(duì)學(xué)生讀者有理解和促進(jìn)作用，與教師讀者共同探討，研究該門(mén)課程的教學(xué)規(guī)律。

關(guān)鍵詞 微生物學(xué) 教學(xué)實(shí)踐 化工

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Microbiology Teaching Practice and Application

in Engineering Undergraduates

WANG Yuanpeng

（Department of Chemical and Biochemical Engineering， College of Chemistry

& Chemical Engineering， Xiamen University， Xiamen， Fujian 361005）

Abstract In this paper， the author made a useful exploration on undergraduate courses such as microbiology teaching practice， to determine the microbiology involved in the theory of knowledge and industrial processes linked to guide student learning， to stimulate student interest， the paper in the hope that the students have to understand and promote the role of the reader to discuss with teachers readers to study the teaching law of the course.

Key words microbiology； teaching practice； chemical engineering

當(dāng)前人類社會(huì)正面臨著糧食危機(jī)、能源短缺、資源耗竭、生態(tài)惡化和人口劇增等五大危機(jī)，而人類必須面對(duì)的全球性戰(zhàn)略選擇就是從依賴有限的礦物能源和資源時(shí)代（碳?xì)浠衔飼r(shí)代）穩(wěn)步過(guò)度到利用可再生的以碳水化合物為生物質(zhì)能源和資源的新時(shí)代。工業(yè)生物技術(shù)是解決這一過(guò)程的關(guān)鍵，而微生物是工業(yè)生物技術(shù)的核心內(nèi)容。因此，許多高校為滿足社會(huì)需求，在工科專業(yè)（化學(xué)與工程技術(shù)學(xué)科）等開(kāi)設(shè)微生物學(xué)。①②③④

“微生物學(xué)”是一門(mén)理論和實(shí)踐緊密聯(lián)系的課程。該課程內(nèi)容繁多、概念抽象、理論性和技術(shù)性強(qiáng)。當(dāng)現(xiàn)在高等學(xué)校教學(xué)時(shí)間的有限性和知識(shí)增長(zhǎng)之間的矛盾越來(lái)越尖銳的時(shí)候，只有合理構(gòu)筑學(xué)生理論和實(shí)踐知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生跟上學(xué)科的發(fā)展進(jìn)程，使之具備前瞻性和開(kāi)拓性，才能為學(xué)生今后走上工作崗位或繼續(xù)深造奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。為此，筆者對(duì)微生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容與方法的改革進(jìn)行了一些思考和嘗試。我們提出該課程將微生物學(xué)所涉及理論知識(shí)與工業(yè)過(guò)程聯(lián)系起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生興趣。

1 微生物學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題

微生物學(xué)教學(xué)有著課程內(nèi)容涉及面廣而課時(shí)相對(duì)較少等客觀問(wèn)題，針對(duì)近幾年學(xué)生交流與談話，反映在微生物教學(xué)主要存在以下幾個(gè)弊端：

第一，微生物學(xué)的內(nèi)容眾多，涵蓋面廣而教學(xué)課時(shí)較少。微生物學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科，需要含有嚴(yán)謹(jǐn)成體系的眾多學(xué)科基本知識(shí)，同時(shí)兼顧學(xué)科前沿，追蹤最新動(dòng)態(tài)。巨大的信息量和信息密度，不多的教學(xué)課時(shí)相互沖突，影響著教學(xué)質(zhì)量。

第二，微生物學(xué)的課堂教學(xué)中，常見(jiàn)老師在臺(tái)上辛苦講述，而臺(tái)下學(xué)生神情呆滯，而這導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)看的懂，卻理不清，記不牢。因?yàn)槲覀冊(cè)诮虒W(xué)過(guò)程中常常忽視了對(duì)教學(xué)效果的考量，課堂中老師和學(xué)生缺乏足夠溝通，老師不能及時(shí)對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。

第三，對(duì)于學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評(píng)價(jià)基本都只是通過(guò)一兩次考試來(lái)判斷，而這容易導(dǎo)致學(xué)生通過(guò)臨時(shí)的死記硬背來(lái)應(yīng)付考試，失去了檢驗(yàn)知識(shí)理解掌握程度的意義了。嚴(yán)重影響學(xué)生課堂積極性和學(xué)習(xí)動(dòng)力，不利于提高教學(xué)質(zhì)量和水平。

因此，面對(duì)微生物教學(xué)中存在的這種種弊端，改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)方向，燃起學(xué)生的學(xué)習(xí)激情，是微生物教學(xué)過(guò)程中著重關(guān)注的問(wèn)題。

2 微生物學(xué)教學(xué)實(shí)踐

2.1 結(jié)合工科學(xué)生特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品過(guò)程

針對(duì)工科學(xué)生的特點(diǎn)，在微生物教學(xué)時(shí)要強(qiáng)調(diào)微生物與糧食增產(chǎn)、生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)、資源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)、人類健康等方面發(fā)揮著重要作用。比如糧食生產(chǎn)是全人類生存中至關(guān)重要的大事。微生物在提高土壤肥力、改進(jìn)作物特性（如構(gòu)建固氮植物）、促進(jìn)糧食增產(chǎn)、防治糧食作物的病蟲(chóng)害、防止糧食霉腐變質(zhì)以及把多余糧食轉(zhuǎn)化為糖、單細(xì)胞蛋白、各種飲料和調(diào)味品等方面，這時(shí)我們可以跟學(xué)生探討哪些微生物有利于糧食生產(chǎn)等開(kāi)放性問(wèn)題。除此以外我們可以跟學(xué)生交流如何將自然界蘊(yùn)藏量極其豐富的纖維素通過(guò)微生物轉(zhuǎn)化成乙醇從而獲得能源；如何利用產(chǎn)甲烷菌把生物質(zhì)轉(zhuǎn)化成甲烷；微生物如何能將再生資源轉(zhuǎn)化成各種化工、輕工和制藥等工業(yè)原料等問(wèn)題。通過(guò)這些產(chǎn)品過(guò)程問(wèn)題的探討，可以激發(fā)學(xué)生的興趣，燃起學(xué)生對(duì)探索微生物學(xué)、解決實(shí)際問(wèn)題的熱情。更（下轉(zhuǎn)第204頁(yè)）（上接第189頁(yè)）加重要的是通過(guò)這些問(wèn)題的解決，也鍛煉了學(xué)生追求知識(shí)的能力。

2.2 適當(dāng)采用現(xiàn)代化教學(xué)手段，營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生求知欲

改進(jìn)講述方式，提前布置課前自學(xué)內(nèi)容，并設(shè)計(jì)相應(yīng)問(wèn)題。在課堂中，先對(duì)自學(xué)內(nèi)容和問(wèn)題進(jìn)行提問(wèn)，通過(guò)學(xué)生的回答來(lái)判斷學(xué)生對(duì)自學(xué)內(nèi)容的掌握程度，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)自學(xué)內(nèi)容的興趣點(diǎn)和關(guān)注點(diǎn)所在。再對(duì)自學(xué)內(nèi)容進(jìn)行講解，重點(diǎn)解決自學(xué)內(nèi)容中，學(xué)生所忽視的知識(shí)點(diǎn)和他們掌握的薄弱之處。同時(shí)，對(duì)于學(xué)生所感興趣的內(nèi)容，可以有方向性地引導(dǎo)他們?nèi)ド钊雽W(xué)習(xí)，并向他們介紹相關(guān)的前沿進(jìn)展，進(jìn)一步激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

在微生物枯燥的理論講述中，采取多種教學(xué)手段，營(yíng)造良好學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生求知欲。在課堂講解中面對(duì)復(fù)雜抽象的知識(shí)點(diǎn)，可以多采用視頻、動(dòng)畫(huà)等生動(dòng)直觀的形式展現(xiàn)給學(xué)生。同時(shí)，可以結(jié)合微生物實(shí)驗(yàn)課程，對(duì)知識(shí)難點(diǎn)進(jìn)行理論和實(shí)踐雙重講解，提高學(xué)生對(duì)難點(diǎn)的理解和掌握程度。⑤⑥

改進(jìn)由一兩次考試判定學(xué)習(xí)效果為主的考核方式，增加一些更加靈活的考核方式，如小組總結(jié)和討論中的表現(xiàn)、對(duì)課前問(wèn)題的解答和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作的表現(xiàn)等。進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，提升教學(xué)質(zhì)量。

2.3 理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)同步進(jìn)行

由于微生物學(xué)概念較多，且大多數(shù)比較抽象，對(duì)某一概念的理解不夠往往造成后面章節(jié)學(xué)習(xí)的困難。所以如何增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是關(guān)鍵問(wèn)題。在實(shí)際教學(xué)安排上，我們將理論課和實(shí)驗(yàn)課同時(shí)進(jìn)行。我們開(kāi)展了無(wú)菌操作技術(shù)；細(xì)菌、真菌、放線菌的分離純化；顯微鏡技術(shù)與微生物形態(tài)觀察；微生物制片與染色技術(shù)；微生物的生長(zhǎng)和培養(yǎng)；微生物鑒定中生理生化實(shí)驗(yàn)；微生物的消毒、滅菌等實(shí)驗(yàn)。在學(xué)習(xí)理論知識(shí)后接著就進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，既鞏固了理論知識(shí)，又有助于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解，達(dá)到了相輔相成、互相促進(jìn)的效果，學(xué)生也反映效果良好。

另外，我們還加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的連貫性。微生物實(shí)驗(yàn)是一個(gè)有機(jī)的整體，盡管每個(gè)實(shí)驗(yàn)是相對(duì)獨(dú)立，但是從總體上看又是一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)流程。從培養(yǎng)基的配置、微生物篩選、顯微鏡觀察到微生物的生長(zhǎng)和培養(yǎng)全程采用學(xué)生自己篩選得到的微生物，同時(shí)以大腸桿菌為對(duì)照。同時(shí)為了提高學(xué)生對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)的興趣，我們還設(shè)計(jì)了發(fā)光細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)將發(fā)光細(xì)菌個(gè)性化的在平板上涂板，培養(yǎng)后能得到個(gè)性化圖案。通過(guò)微生物趣味小實(shí)驗(yàn)也加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)微生物學(xué)的興趣。

實(shí)踐證明，通過(guò)在實(shí)驗(yàn)課中增加了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，由學(xué)生來(lái)獨(dú)立完成。啟發(fā)學(xué)生按照興趣自行設(shè)定實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)、實(shí)驗(yàn)方案、自行準(zhǔn)備、自行完成實(shí)驗(yàn)并分析處理結(jié)果。有利于學(xué)生系統(tǒng)掌握課堂知識(shí)，提高思考問(wèn)題的全面性。⑦⑧

3 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐和國(guó)內(nèi)外高校的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，將理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的教學(xué)方式可以深入淺出地分析微生物學(xué)各種理論的原理及其應(yīng)用領(lǐng)域，通過(guò)現(xiàn)代化的教學(xué)方式，能引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)展學(xué)生的思維空間，取得良好的教學(xué)效果。因此，推廣和借鑒該教學(xué)模式，可以開(kāi)拓微生物學(xué)在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用。

注釋

① 周德慶.微生物教程（第三版）[M].高等教育出版社，2011.

② 高明華.微生物教學(xué)與大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)教育，2012.3（5）：82-83.

③ 曹潔，潘衛(wèi)，戚中田.微生物教學(xué)改革的嘗試與體會(huì)[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2003：20-21.

④ 朱宏飛.微生物教學(xué)中激發(fā)學(xué)生興趣的幾點(diǎn)探索[J].微生物學(xué)通報(bào)，2007.34（1）：173-175.

⑤ 白麗仙.關(guān)于課堂教學(xué)改革的思考[J].太原科技，2004.6：74-75.

⑥ 廖威.發(fā)酵工程教學(xué)改革的實(shí)踐與思考[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)論叢，2003.23（1）：155-157.

⑦ 蔣息儒.培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ膸c(diǎn)做法[J].生物學(xué)教學(xué)，2003.28（11）：43-44.

⑧ 汪溪，李建軍.以實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力[J].農(nóng)機(jī)化研究，2005.2：274-275.