微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的若干探索與實(shí)踐

胡遠(yuǎn)亮　馮艷麗　涂俊銘　洪文　王衛(wèi)東

摘 要 文章從實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入制度、教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、小班教學(xué)、同堂交叉教學(xué)、預(yù)備實(shí)驗(yàn)參與制和多元化考核體系等方面，介紹了湖北師范學(xué)院國家級(jí)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革與實(shí)踐。這些措施的實(shí)行，提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，優(yōu)化了教學(xué)資源配置，促進(jìn)了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，有效提高了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 微生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)改革 交叉教學(xué) 考核體系

中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.06.051

Exploration and Practice in the Teaching Reform

of Microbiology Experiment

HU Yuanliang， FENG Yanli， TU Juming， HONG Wen， WANG Weidong

（College of Life Science， Hubei Normal University， Huangshi， Hubei 435002）

Abstract This paper focused on the practice in the teaching reform of microbiology experiment of biological experiment demonstration center， including laboratory access system， curriculum content， small-class teaching， interactive teaching mode， involvement of students in preparation experiments， diversified evaluation system， etc. These practice showed that the reform measures improved the students' scientific literacy， optimized the educational resources configuration， promoted self-learning ability of students， and resulted in the improvement of teaching quality.

Key words microbiology experiment; teaching reform; interactive teaching mode; evaluation system

生命科學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在鞏固學(xué)生理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣方面起著重要作用。教育部歷來重視實(shí)踐教學(xué)工作，多次頒發(fā)文件，要求高等院校加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)改革，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及創(chuàng)新精神。①2005年，教育部啟動(dòng)了國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心立項(xiàng)建設(shè)工作，以推動(dòng)高校加快實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。2009年，湖北師范學(xué)院生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心被批準(zhǔn)為國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)單位。②

微生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)學(xué)科之一。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)作為實(shí)踐課程，將為學(xué)生的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)、科研能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)和提供方法。③作為基礎(chǔ)課程，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及專業(yè)多，范圍廣，以湖北師范學(xué)院為例，共有生物科學(xué)、生物技術(shù)、食品科學(xué)與工程將其列為一門2學(xué)分課程，單獨(dú)開設(shè)。此外，環(huán)境工程等專業(yè)，也開設(shè)有微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)。為深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，我們對(duì)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)模式以及考核方式等方面進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

1 開展課前培訓(xùn)，實(shí)驗(yàn)室實(shí)行準(zhǔn)入制度

在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，任課教師都是在教學(xué)進(jìn)程中強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和操作要求。但是，筆者發(fā)現(xiàn)，盡管教師再三強(qiáng)調(diào)，仍有許多學(xué)生置之不顧。比如，仍然將瓊脂等雜物丟入水池，隨意取走他人的實(shí)驗(yàn)用品且不歸原位，將試劑純或消毒酒精灌入酒精燈，儀器用畢不填寫記錄等。一旦被教師詢問，學(xué)生往往找借口。

針對(duì)上述情況，在正式開課之前，我們對(duì)所有擬進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室上課的學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場培訓(xùn)，講解實(shí)驗(yàn)室的布局、結(jié)構(gòu)，儀器用途以及實(shí)驗(yàn)室要求等。培訓(xùn)時(shí)間1學(xué)時(shí)。培訓(xùn)結(jié)束后，發(fā)放試卷對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行考核。首次上課時(shí)，由學(xué)生易卷修改，教師進(jìn)行監(jiān)督抽查。未達(dá)滿分者，取消該學(xué)生本學(xué)期的上課資格。以此，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)基本素養(yǎng)的重要性，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室基本操作要求的理解。

實(shí)踐證明，實(shí)行準(zhǔn)入制度之后，學(xué)生的不良操作習(xí)慣大為改善。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，儀器用品歸位井然有序，水池被瓊脂堵塞的現(xiàn)象再未發(fā)生。

2 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)與綜合性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

經(jīng)典微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容以基本操作為主，如：培養(yǎng)基的配制與滅菌、油鏡的使用、簡單染色及革蘭氏染色法、微生物大小測定、微生物計(jì)數(shù)，微生物形態(tài)特征觀察，土壤中微生物的分離與計(jì)數(shù)等。④

在實(shí)際教學(xué)過程中，我們將微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)調(diào)整為2大模塊：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)。其中，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)5個(gè)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)3個(gè)學(xué)時(shí)，共15學(xué)時(shí)，分別為培養(yǎng)基的配制與滅菌、革蘭氏染色法、微生物大小及數(shù)量測定、微生物形態(tài)特征觀察（菌落形態(tài)和微觀形態(tài)）以及發(fā)酵罐的使用。綜合性實(shí)驗(yàn)2個(gè)，大腸菌群數(shù)量的測定（6學(xué)時(shí)），苯酚降解菌的分離/乳酸菌的分離（9學(xué)時(shí)），后者由任課教師根據(jù)專業(yè)及學(xué)生意愿等，二選一。在綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由教師講解接種，梯度稀釋，涂平板，劃線分離，菌種保藏等基本操作技術(shù)，并讓學(xué)生學(xué)以致用，完成實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及操作。

此外，中心還開設(shè)了專門的生物學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)課程（國家級(jí)精品資源共享課），其中有2-3個(gè)實(shí)驗(yàn)，以微生物實(shí)驗(yàn)材料，由學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，于兩個(gè)星期之內(nèi)，在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成。此段時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室不用預(yù)約，全天開放。endprint

近年來，隨著高校質(zhì)量工程的實(shí)施，在微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，綜合性實(shí)驗(yàn)和自主性實(shí)驗(yàn)成為發(fā)展趨勢。⑤教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整與設(shè)置，以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的自主能動(dòng)性為導(dǎo)向，改變過去的被動(dòng)接收和機(jī)械操作的局面，將講授的操作技能，及時(shí)應(yīng)用于實(shí)踐當(dāng)中。新的內(nèi)容設(shè)置，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡睦斫庖约皩?duì)操作技能的把握，操作機(jī)會(huì)增多，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

3 革新教學(xué)模式，探索小班教學(xué)及同堂交叉教學(xué)

微生物實(shí)驗(yàn)課教學(xué)與理論課教學(xué)區(qū)別較大，它既與理論課教學(xué)進(jìn)度有關(guān)，又受實(shí)驗(yàn)室條件的限制。⑥大量的學(xué)生，豐富的教學(xué)內(nèi)容，有限的課時(shí)，加之技術(shù)方法革新，均存在諸多矛盾。⑦因此，精心安排實(shí)驗(yàn)，最大程度利用實(shí)驗(yàn)室資源，才有助于教學(xué)質(zhì)量的提高，培養(yǎng)創(chuàng)新性專業(yè)人才。⑧為使教學(xué)資源得到優(yōu)化配置，突出學(xué)生的主體地位，在小班教學(xué)，交叉教學(xué)以及預(yù)備實(shí)驗(yàn)學(xué)生參與制等教學(xué)模式上，進(jìn)行了探索與實(shí)踐。

一般大學(xué)班級(jí)人數(shù)為35人左右。傳統(tǒng)上，采取的分組方法為1個(gè)班作為1個(gè)教學(xué)單位。這種分組方式，有一些不足之處，如：人數(shù)過多，儀器設(shè)備使用過度集中導(dǎo)致資源不足，課堂紀(jì)律較混亂，教師精力被分散難以掌控課堂局面等。經(jīng)調(diào)整后，每個(gè)班分成2個(gè)教學(xué)單位，每次同堂實(shí)驗(yàn)人數(shù)最多不超過24名學(xué)生，通常控制在18～20人之間。實(shí)行小班教學(xué)之后，教師易于掌控課堂，顯微鏡、超凈工作臺(tái)等設(shè)備利用率提高，教學(xué)效果得到顯著改善。

傳統(tǒng)教學(xué)中，1個(gè)教學(xué)班同堂上的是同1個(gè)實(shí)驗(yàn)。如：配制培養(yǎng)基，所有的學(xué)生都在配制培養(yǎng)基。這樣導(dǎo)致所有人都在使用同一種藥品，都要使用同一個(gè)搖床。任課教師只有調(diào)整策略，多名學(xué)生使用同1個(gè)搖瓶等，減少了同學(xué)們的動(dòng)手機(jī)會(huì)?；诖?，實(shí)驗(yàn)室探索了同堂交叉教學(xué)模式。所謂同堂交叉，即多個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)同時(shí)開展，學(xué)生分成若干組，每組對(duì)應(yīng)1個(gè)實(shí)驗(yàn)。如4個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生被分成4組，每次上1個(gè)實(shí)驗(yàn)，下次上課再輪轉(zhuǎn)，如此反復(fù)，直至每個(gè)同學(xué)完成。2個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生被分成2組，完成1個(gè)實(shí)驗(yàn)之后，彼此再交換。這種教學(xué)模式，可以將資源配置最大化，最大限度地提高實(shí)驗(yàn)效率以及同學(xué)們的動(dòng)手機(jī)會(huì)，基本上可以做到1人1組。更為重要的是，由于同堂交叉，不同的學(xué)生實(shí)驗(yàn)順序不一，促進(jìn)了彼此之間的交流，在課堂上甚至是課前，彼此間可以交流實(shí)驗(yàn)心得，互相指導(dǎo)。

此外，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作由教師主導(dǎo)完成。這種方式導(dǎo)致學(xué)生不知道一些擺在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的材料是如何得來的，對(duì)其用途也一無所知，沒有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性。⑨調(diào)整之后，實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過程中，如一些藥品試劑的配制，無菌水的制備，器具的包扎，倒平板等，均由學(xué)生親自參與。若準(zhǔn)備不足，其后果自己承擔(dān)，考慮不周犯了錯(cuò)誤，印象是最深刻的。以此，培養(yǎng)同學(xué)們安排實(shí)驗(yàn)的能力，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性。

4 建立有效的多元化課程考核體系

實(shí)驗(yàn)考核是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的一種有效手段，是教學(xué)過程中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。⑩改革前，實(shí)驗(yàn)課作為理論課的一部分，成績以評(píng)時(shí)表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，不受重視。單獨(dú)設(shè)課后，單獨(dú)評(píng)價(jià)并組織考試，建立了多元化的考核體系，其總評(píng)成績由如下幾部分構(gòu)成，平時(shí)成績30%，筆試成績40%，操作考核30%。

平時(shí)成績30%，即30分，包含2個(gè)部分，平時(shí)考核和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，各占15分。開課前，實(shí)驗(yàn)室白板上張貼考核表，注有同學(xué)們的座位號(hào)、學(xué)號(hào)及考勤等信息。平時(shí)考核，包括學(xué)生的出勤、遲到早退、上課紀(jì)律、預(yù)習(xí)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)記錄、操作以及實(shí)驗(yàn)后清理個(gè)人實(shí)驗(yàn)臺(tái)的清理情況等。違反規(guī)定，1次扣1分，對(duì)于同一個(gè)問題多次違反，扣分依次加倍，直至15分扣完為止。雖然實(shí)驗(yàn)課程注重動(dòng)手能力，但是實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況也是重要的考核內(nèi)容。課前培訓(xùn)，教師系統(tǒng)講解實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫方法，要求實(shí)驗(yàn)原理及步驟不可整段抄襲，要善于總結(jié)歸納，言簡意賅，核心內(nèi)容為實(shí)驗(yàn)記錄、分析和討論。

筆試成績，與微生物學(xué)理論課相同，采取百分制，分別有判斷改錯(cuò)、選擇、填空、簡答、綜合設(shè)計(jì)題等。為了區(qū)別于理論課考試，重點(diǎn)考核實(shí)驗(yàn)步驟的細(xì)節(jié)，操作目的及意義，如細(xì)菌涂片，涂片要注意什么，如何檢測大腸菌群產(chǎn)酸、產(chǎn)氣，伊紅美藍(lán)平板典型大腸菌群特征，梯度稀釋。

操作考核，重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)技術(shù)要領(lǐng)的把握以及操作的規(guī)范性。內(nèi)容以一些小實(shí)驗(yàn)操作為主，如顯微鏡觀察細(xì)菌裝片，梯度稀釋涂平板培養(yǎng)，無菌操作等。每次3名學(xué)生入場，由任課教師指定一項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行考試，現(xiàn)場評(píng)分。

5 總結(jié)與展望

上述改革措施歷經(jīng)多年實(shí)踐，取得了良好效果。實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)入制度，促進(jìn)了學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的形成。小班教學(xué)和同堂交叉教學(xué)，使實(shí)驗(yàn)室資源得到最大化配置，促進(jìn)了學(xué)生之間的交流，顯著提高了教學(xué)效果。預(yù)備實(shí)驗(yàn)參與制和綜合性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。多元化考核體系，對(duì)學(xué)生實(shí)施監(jiān)督，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。學(xué)生普遍反映，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)范，課堂秩序井然，實(shí)驗(yàn)效率高，自身能力得到了系統(tǒng)訓(xùn)練，為良好實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的形成打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

在實(shí)踐過程中，也面臨一些問題。如：（1）同堂交叉教學(xué)，對(duì)任課教師是一個(gè)挑戰(zhàn)，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)需要4個(gè)學(xué)時(shí)才能完成1次實(shí)驗(yàn)，且前期需要做大量的準(zhǔn)備工作，才能保證良好的實(shí)施。（2）實(shí)驗(yàn)報(bào)告雷同率較高，學(xué)生反映學(xué)習(xí)任務(wù)重，沒有太多時(shí)間思考如何寫一份精彩的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這可能是生命科學(xué)專業(yè)學(xué)生面臨的一個(gè)較普遍的問題;（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容有待進(jìn)一步優(yōu)化，一方面將基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)更好地融合在一起，另一方面，隨微生物學(xué)的發(fā)展，需要增加一些新的內(nèi)容及方法。

總之，我中心微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系仍處于探索與完善之中，不斷發(fā)現(xiàn)問題與解決問題，這樣良性循環(huán)并動(dòng)態(tài)發(fā)展，才能更好地適應(yīng)新時(shí)期人才培養(yǎng)的要求。

基金項(xiàng)目：湖北省教育廳教學(xué)研究項(xiàng)目（SJ201202）

（下轉(zhuǎn)第108頁）（上接第106頁）

注釋

① 孟建宇，李蘅，陶羽.微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革.中國免疫學(xué)雜志，2014.30（4）：541-542.

② 邱昌恩，鄒燁.生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心實(shí)驗(yàn)課程體系與教學(xué)模式的研究與實(shí)踐.湖北師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012.32（4）：101-105.

③ 姜明，彌春霞，馬懷良，陳歡，王詝.高等院校不同專業(yè)微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011.39（15）：9433-9434.

④ 趙銀娟.微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革體會(huì).實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013.32（3）：140-142.

⑤ 張秀紅，胡青平，張麗紅，李琪.微生物學(xué)相關(guān)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)置與實(shí)踐.實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2009.7（4）：113-115.

⑥ 張玲，賀新生.建立科學(xué)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系.實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2004.23（10）：62-63.

⑦ 高冬梅，李莉，田琳.依托重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開設(shè)環(huán)境微生物綜合實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2009.28（9）：136-137.

⑧⑨徐德強(qiáng)，王英明，胡寶龍，肖義平.以學(xué)生為中心建設(shè)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程.中國大學(xué)教學(xué)，2007（11）：81-82.

⑩ 張慶芳，遲乃玉.微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系的建立及實(shí)施.微生物學(xué)通報(bào)，2009.36（9）：1432-1435.endprint