工科院校微生物學(xué)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐

馬利兵，賀小英，冷小云，石春芳，趙秀娟

摘要：微生物學(xué)作為生命科學(xué)中較為重要的課程之一，是一門(mén)應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科。我們應(yīng)該針對(duì)工科專業(yè)學(xué)生的專業(yè)方向?qū)ξ⑸飳W(xué)基本教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要的改革，為工科院校生物學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的進(jìn)一步深造及進(jìn)入工作崗位后提供強(qiáng)有力的理論及技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：微生物；教學(xué)改革；課程

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）09-0169-02

微生物學(xué)作為生命科學(xué)中較為重要的課程之一，是一門(mén)應(yīng)用性較強(qiáng)的學(xué)科，其特點(diǎn)是內(nèi)容豐富、涉及范圍廣、學(xué)科發(fā)展迅速[1]。該課程是生物學(xué)科的一門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課，幾乎生物學(xué)各專業(yè)及生物學(xué)相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)方案中都將該課程設(shè)置為專業(yè)基礎(chǔ)課，如生物工程專業(yè)、生物技術(shù)專業(yè)、發(fā)酵工程專業(yè)及動(dòng)物科學(xué)專業(yè)等。從課程性質(zhì)上來(lái)說(shuō)，該課程屬于一門(mén)理科專業(yè)課程，側(cè)重于對(duì)微生物的結(jié)構(gòu)與功能、營(yíng)養(yǎng)與代謝、生長(zhǎng)與控制、遺傳育種及分類鑒定等進(jìn)行講解，這也是微生物學(xué)課程教學(xué)體系的基本組成部分。由于微生物技術(shù)廣泛地用于工業(yè)發(fā)酵、生物工程、環(huán)境保護(hù)和醫(yī)藥衛(wèi)生等實(shí)踐領(lǐng)域，所以微生物學(xué)又是一門(mén)交叉性強(qiáng)、應(yīng)用性廣的學(xué)科[2]。對(duì)于工科院校的生物學(xué)及其相關(guān)專業(yè)，微生物學(xué)課程的基本教學(xué)體系并不能夠體現(xiàn)出其為工科專業(yè)學(xué)生服務(wù)的特點(diǎn)與特色，因此，應(yīng)該針對(duì)工科專業(yè)學(xué)生的專業(yè)方向?qū)ξ⑸飳W(xué)基本教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要的改革，為工科院校生物學(xué)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的進(jìn)一步深造及進(jìn)入工作崗位后提供強(qiáng)有力的理論及技術(shù)支撐。

內(nèi)蒙古科技大學(xué)是一所以工科為主，工、理、文、管、經(jīng)、法、藝術(shù)協(xié)調(diào)發(fā)展的多科性大學(xué)。生物學(xué)科始建于2000年。目前，該學(xué)科下設(shè)三個(gè)本科專業(yè)，分別為生物技術(shù)專業(yè)、生物工程專業(yè)及食品科學(xué)與工程專業(yè)。其中，生物技術(shù)專業(yè)屬于理學(xué)專業(yè)，培養(yǎng)方向?yàn)榄h(huán)境微生物技術(shù)及農(nóng)業(yè)生物技術(shù)，其他兩個(gè)專業(yè)都屬于工科專業(yè)，其中生物工程專業(yè)的培養(yǎng)方向?yàn)樯镏扑幖胺蛛x，食品科學(xué)與工程專業(yè)的培養(yǎng)方向?yàn)槟坍a(chǎn)品與肉產(chǎn)品的加工。針對(duì)上述三個(gè)本科專業(yè)的培養(yǎng)方向，近年來(lái)，我們?cè)谖⑸飳W(xué)理論及實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行了一系列改革，并取得了良好的效果。

一、在課程體系設(shè)置、授課內(nèi)容等方面進(jìn)行了創(chuàng)新性的改革，突出應(yīng)用微生物學(xué)的特點(diǎn)

本著理科課程為工科學(xué)生服務(wù)的原則，在課程體系設(shè)置、授課內(nèi)容等方面進(jìn)行了創(chuàng)新性的改革，在保證微生物學(xué)基本課程體系不變的情況下，增加微生物學(xué)在工科領(lǐng)域應(yīng)用的理論教學(xué)內(nèi)容。此外，開(kāi)設(shè)了多門(mén)針對(duì)工科學(xué)生的微生物分支學(xué)科課程，如：《工業(yè)微生物學(xué)》、《食品微生物學(xué)》、《環(huán)境微生物學(xué)》及《微生物制藥》等課程，使工科院校的微生物學(xué)及微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘嬲秊楣た茖I(yè)的學(xué)生服務(wù)。

二、在理論課教學(xué)體系中，采用分層次教學(xué)的教學(xué)模式

在理論課教學(xué)體系中，分兩個(gè)層次進(jìn)行教學(xué)。第一層次為微生物學(xué)基本理論知識(shí)，是各專業(yè)學(xué)科開(kāi)設(shè)微生物學(xué)必須掌握的知識(shí)，這部分內(nèi)容共十一章，占該課程的絕大多數(shù)課時(shí)，目的在于使學(xué)生掌握微生物學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)。第二個(gè)層次為微生物在環(huán)保、制藥及食品工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的知識(shí)，針對(duì)三個(gè)專業(yè)的學(xué)生分別開(kāi)設(shè)不同的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生在掌握微生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)去解決一些實(shí)際問(wèn)題，真正達(dá)到學(xué)以致用的目的。

三、采用多種教學(xué)手段和教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量

微生物學(xué)的很多內(nèi)容比較抽象，學(xué)生初次學(xué)習(xí)感到難以理解。因此，我們?cè)诮虒W(xué)中充分利用多媒體教學(xué)手段，通過(guò)收集到的示意圖或?qū)嶒?yàn)圖片，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)不同類型微生物形態(tài)和結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)和理解。

在教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)上課提問(wèn)、師生互動(dòng)等教學(xué)法，強(qiáng)調(diào)課程中的一些重點(diǎn)內(nèi)容，加深學(xué)生對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的掌握與記憶，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。

四、在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)體系中，增加了微生物學(xué)在多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用的綜合性、設(shè)計(jì)性試驗(yàn)

微生物學(xué)作為一門(mén)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它既是基礎(chǔ)課，又是應(yīng)用科學(xué)，它與生物學(xué)各專業(yè)課有著密切的聯(lián)系[3]。為此，針對(duì)不同專業(yè)，我們?cè)黾恿宋⑸飳W(xué)技術(shù)在食品、醫(yī)藥及環(huán)保領(lǐng)域應(yīng)用的綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。對(duì)于生物技術(shù)專業(yè)，我們開(kāi)設(shè)了新型污水處理及微生物絮凝劑的制備，與環(huán)境生物技術(shù)培養(yǎng)方向相符合；對(duì)于生物工程專業(yè)，我們開(kāi)設(shè)了金霉素發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，與生物制藥培養(yǎng)方向相符合；對(duì)于食品科學(xué)與工程專業(yè)，我們開(kāi)設(shè)了乳酸菌的分離、純化和酸奶的制作，與奶制品加工培養(yǎng)方向相符合。這些綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)始，使學(xué)生在掌握微生物學(xué)基礎(chǔ)理論、基本實(shí)驗(yàn)操作技能之后，能夠解決他們?cè)谝院蟮墓ぷ髦锌赡苡龅降膶?shí)際問(wèn)題。同時(shí)，培養(yǎng)他們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中所需要的解決問(wèn)題的能力，動(dòng)手操作的能力，使學(xué)生能夠真正學(xué)以致用，成為社會(huì)所需的應(yīng)用型生物學(xué)人才。

五、在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)體系中，采用分層次教學(xué)的教學(xué)模式

在實(shí)驗(yàn)課教學(xué)體系中，擬分三個(gè)層次進(jìn)行教學(xué)。其中，第一個(gè)層次是所有學(xué)習(xí)微生物學(xué)的學(xué)生必須掌握的最基本的實(shí)驗(yàn)技能，其中包括六個(gè)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一？搖培養(yǎng)基制備、滅菌與消毒，實(shí)驗(yàn)二？搖普通光學(xué)顯微鏡的使用，實(shí)驗(yàn)三？搖革蘭氏染色法，實(shí)驗(yàn)四？搖顯微鏡直接計(jì)數(shù)法，實(shí)驗(yàn)五？搖微生物接種技術(shù)，實(shí)驗(yàn)六？搖微生物菌種保藏方法。這六個(gè)實(shí)驗(yàn)是微生物學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)操作技能，再此基礎(chǔ)上，學(xué)生才能夠應(yīng)用所學(xué)技能解決一些實(shí)際問(wèn)題。第二個(gè)層次為微生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能應(yīng)用、提高的內(nèi)容，其中包括八個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可從其中選作四個(gè)實(shí)驗(yàn)，如酸乳中乳酸菌的鑒定、水中細(xì)菌總數(shù)測(cè)定及霉菌的形態(tài)觀察等。通過(guò)選作其中的四個(gè)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠?qū)ξ⑸锘緦?shí)驗(yàn)操作技能進(jìn)行綜合應(yīng)用。第三個(gè)層次為綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，主要針對(duì)三個(gè)專業(yè)的專業(yè)方向，開(kāi)設(shè)了上述三個(gè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。這三個(gè)實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并最終解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

六、嘗試了開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

我們?cè)谖⑸飳?shí)驗(yàn)課程中首先嘗試開(kāi)放式的教學(xué)模式，包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的開(kāi)放及實(shí)驗(yàn)時(shí)間的開(kāi)放。在微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中，除了學(xué)生必做的六個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，其余的實(shí)驗(yàn)都向?qū)W生開(kāi)放。學(xué)生可以根據(jù)自己的專業(yè)方向、興趣從其余的十一個(gè)實(shí)驗(yàn)中任選五個(gè)（包括四個(gè)選作的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)及一個(gè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)）。此外，在實(shí)驗(yàn)時(shí)間上也實(shí)行開(kāi)放式的管理，即學(xué)生可以在周一到周五上班期間的任何時(shí)間來(lái)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室安排專門(mén)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。通過(guò)開(kāi)放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，可以提高學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的興趣，同時(shí)，也方便了學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)間的安排。

通過(guò)這幾年的改革與實(shí)踐，收到了良好的教學(xué)成果。具體表現(xiàn)在：通過(guò)不同教學(xué)方法、教學(xué)手段的運(yùn)用，活躍了課堂氣氛，學(xué)生能夠在愉快的課堂氣氛中掌握所學(xué)知識(shí)，學(xué)習(xí)興趣得到提高，學(xué)生考試成績(jī)優(yōu)秀率提高，理論課和實(shí)驗(yàn)課考試成績(jī)優(yōu)秀率都在85%以上。通過(guò)理論課及實(shí)驗(yàn)課的分層次教學(xué)，學(xué)生的微生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)及基本實(shí)驗(yàn)技能非常扎實(shí)，對(duì)他們的進(jìn)一步深造很有裨益。作為碩士生入學(xué)考試課，《微生物學(xué)》考試合格率達(dá)80%以上。由于我們?cè)谡n程體系設(shè)置上突出了應(yīng)用微生物學(xué)的特點(diǎn)，使我們培養(yǎng)的學(xué)生能夠滿足社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求。根據(jù)用人單位的反饋信息，我們的學(xué)生受到用人單位的一致好評(píng)。通過(guò)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)，增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，三年來(lái)參加大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽取得了優(yōu)異的成績(jī)，其中多個(gè)學(xué)生獲得我校大學(xué)生創(chuàng)新基金立項(xiàng)支持。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁樹(shù)芳.微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程改革有效途徑的研究[J].醫(yī)藥教育，2012，2（7）：141.

[2]謝鴻觀，雷濘菲，彭書(shū)明，李凜，陽(yáng)小成，李瓂，童晉.微生物學(xué)課程教學(xué)改革探究[J].中國(guó)校外教育，2010，（S2）：196-197.

[3]李榮峰.微生物學(xué)課程教學(xué)方法的改革與實(shí)踐研究[J].廣州化工，2011，39（20）：132-133.

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古科技大學(xué)教學(xué)（教改）重點(diǎn)項(xiàng)目（JY2011015）。

作者簡(jiǎn)介：馬利兵（1973-），男，博士，教授。endprint