微生物學(xué)教學(xué)模式的改進(jìn)與實(shí)踐

朱春玉　佘曉雙　孫萌萌等

摘 要：微生物學(xué)是高等院校生物類專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課，也是現(xiàn)代高新生物技術(shù)的理論與技術(shù)基礎(chǔ)。該文主要從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)2個(gè)方面出發(fā)，通過(guò)案例分析、完善多媒體課件、調(diào)整傳統(tǒng)的考核方式和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)等對(duì)微生物學(xué)教學(xué)模式進(jìn)行了改革實(shí)踐，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：微生物學(xué)；教學(xué)模式；改進(jìn)；實(shí)踐

中圖分類號(hào) G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）03-04-155-03

當(dāng)今的人類社會(huì)生活已難以離開微生物所作出的直接或間接貢獻(xiàn)，微生物與人類社會(huì)和文明的發(fā)展有著極為密切的關(guān)系。微生物學(xué)是本科生物類專業(yè)的一門基礎(chǔ)專業(yè)課，基因工程、細(xì)胞工程、酶工程及發(fā)酵工程就是在微生物學(xué)原理與技術(shù)基礎(chǔ)上形成和發(fā)展起來(lái)的，它是分子生物學(xué)和生物技術(shù)在內(nèi)的微生物學(xué)各分支學(xué)科的基礎(chǔ)。由此，微生物學(xué)教學(xué)的有效性和質(zhì)量直接地影響到學(xué)生參與社會(huì)化實(shí)踐的能力，因此改善并提高其教學(xué)質(zhì)量勢(shì)在必行。筆者認(rèn)為可以從理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)兩方面著手提高微生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量。

1 完善并優(yōu)化理論教學(xué)

通過(guò)微生物理論教學(xué)模式的改進(jìn)，建立合理的微生物學(xué)知識(shí)體系，切實(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣。通過(guò)案例分析及多媒體動(dòng)畫傳遞信息，把微觀抽象的微生物學(xué)理論形象化、具體化、簡(jiǎn)單化，并對(duì)傳統(tǒng)的考核方式進(jìn)行調(diào)整，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)微生物學(xué)理論學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)研究的敏銳性。

1.1 理論聯(lián)系實(shí)際，完善案例教學(xué) 微生物學(xué)是生命科學(xué)中至關(guān)重要的基礎(chǔ)學(xué)科，研究的都是微觀世界的微小生物。而微生物種類繁多，形態(tài)微小，以致用肉眼很難觀察。所以針對(duì)微生物學(xué)理論內(nèi)容抽象，知識(shí)體系網(wǎng)絡(luò)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在綜合運(yùn)用傳統(tǒng)教學(xué)方法基礎(chǔ)上，可以將案例教學(xué)法融入到微生物學(xué)教學(xué)方法中。案例式教學(xué)法在微生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，就是在有關(guān)教學(xué)內(nèi)容中選擇與社會(huì)生活和生產(chǎn)實(shí)踐中緊密相關(guān)的案例融入理論教學(xué)中。如生物反應(yīng)器中活性污泥絮體結(jié)構(gòu)緊密，并且存在大量種類繁多的原生和后生動(dòng)物，研究結(jié)果表明，在納米磁粉和OAP的協(xié)同作用下可有效地實(shí)現(xiàn)剩余污泥減量化、改善污泥的沉降性能，并能抑制僅加入解耦聯(lián)（OAP）對(duì)活性污泥工藝效能產(chǎn)生的不良影響[1]。就微生物學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)來(lái)看，案例的運(yùn)用可以使學(xué)科理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用聯(lián)系更加緊密，使抽象的原理內(nèi)容在實(shí)踐中得到充分反映。

1.2 進(jìn)一步完善多媒體課件 借助多媒體這一實(shí)踐平臺(tái)，利用其信息量大、圖片直觀、色彩豐富、內(nèi)容生動(dòng)、富有強(qiáng)大吸引力的優(yōu)點(diǎn)，在同樣的教學(xué)時(shí)間內(nèi)最大限度地展現(xiàn)微生物世界、微生物與人類的密切關(guān)系以及人類利用微生物的特點(diǎn)，制作出具有專業(yè)特色的教學(xué)課件，并將典型微生物的生長(zhǎng)及繁殖的動(dòng)態(tài)過(guò)程制成動(dòng)畫，使得抽象的理論知識(shí)更加形象生動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，從而提高教學(xué)效果。例如：硅藻靠原生質(zhì)流動(dòng)運(yùn)動(dòng)，放射蟲靠擺動(dòng)針狀偽足運(yùn)動(dòng)，根足亞綱的變形蟲靠偽足變形前進(jìn)以及噬菌體侵染宿主的過(guò)程等都可以用多媒體動(dòng)畫來(lái)展示。這樣一來(lái)，可以為學(xué)生提供直接的視覺沖擊，留下更深的微生物學(xué)印象，進(jìn)而提高學(xué)生們探索新事物奧秘的興趣。因此，增加動(dòng)畫等多媒體課件內(nèi)容將是進(jìn)一步提高微生物學(xué)多媒體教學(xué)效果的關(guān)鍵之一。

1.3 調(diào)整考核模式，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性 以往的教學(xué)過(guò)程中，一般都以期末考試成績(jī)作為衡量學(xué)生理解和消化知識(shí)程度的標(biāo)準(zhǔn)，這樣往往會(huì)忽略一些重要的細(xì)節(jié)，會(huì)影響愛聽課愛動(dòng)腦的但成績(jī)不理想的學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性[2]。因此，可以將期末的成績(jī)更多的擱入到平時(shí)的學(xué)習(xí)中，比如課堂的活躍程度等，積極主動(dòng)發(fā)言的同學(xué)可以在期末總成績(jī)中加入相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)分?jǐn)?shù)，這樣很多同學(xué)應(yīng)該會(huì)投入更多注意力去聽課?？梢越缍ㄒ粋€(gè)微生物方面的專題，讓同學(xué)們自由分組，在課下尋找該專題方面的前沿性文獻(xiàn)，然后以PPT的形式講授，并鼓勵(lì)其他同學(xué)們提問，當(dāng)然提問者予以分?jǐn)?shù)獎(jiǎng)勵(lì)，這樣既讓同學(xué)們具備查找文獻(xiàn)、閱讀文獻(xiàn)的能力，又可以擴(kuò)大同學(xué)們微生物方面的知識(shí)，有效地培養(yǎng)其創(chuàng)新與實(shí)踐能力，同時(shí)也可培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神[3]。這樣能更大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，進(jìn)一步拓展自己的知識(shí)面，并加深對(duì)生物技術(shù)的掌握。

2 豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

微生物的世界充滿神秘色彩，有時(shí)看不見、摸不到，但它給人類生活帶來(lái)的影響卻是巨大的。隨著社會(huì)生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)的大力發(fā)展，生物技術(shù)也隨之發(fā)展迅速，為了迎合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要，每一所高等院校設(shè)立的微生物相關(guān)專業(yè)都著力培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手以及創(chuàng)新的能力。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)是培養(yǎng)高質(zhì)量生命科學(xué)人才的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它不僅使學(xué)生了解和掌握微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法和操作技術(shù)，也為學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)微生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科奠定基礎(chǔ)，使學(xué)生牢固掌握微生物學(xué)研究的基本方法與實(shí)驗(yàn)技術(shù)，加深學(xué)生對(duì)微生物學(xué)基本理論知識(shí)的理解與認(rèn)識(shí)，提高動(dòng)手、觀察、思考、分析和解決問題的能力。為提高“微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”教學(xué)質(zhì)量，可以從以下幾方面入手：

2.1 增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)，合理調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 傳統(tǒng)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)沒有系統(tǒng)性和完整性的教學(xué)體系，基本上是演示和驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)形式、內(nèi)容單一；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較陳舊，更新速度慢，缺乏與本學(xué)科發(fā)展前沿的聯(lián)系與融合；缺少綜合性、研究創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，這些均不利于學(xué)生主動(dòng)思考和親自動(dòng)手能力的培養(yǎng)，限制了其主觀能動(dòng)性的發(fā)揮[4]。因此，在接下來(lái)的教學(xué)過(guò)程中要改進(jìn)和創(chuàng)新本學(xué)科教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生搭建更加理想的學(xué)習(xí)平臺(tái)，從實(shí)踐中掌握實(shí)驗(yàn)技能，深化專業(yè)知識(shí)。以往微生物實(shí)驗(yàn)課多數(shù)局限在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，比如微生物的無(wú)菌技術(shù)、純化分離技術(shù)，其主要訓(xùn)練學(xué)生掌握從環(huán)境中分離和純化微生物的實(shí)驗(yàn)技能。因此，為了激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手操作興趣，可以把視野拉伸于室外，例如，帶著同學(xué)到戶外的公園里收集土壤，還有收集市內(nèi)的河流中的水樣，回到實(shí)驗(yàn)室后將采集到的樣品進(jìn)行純化分離，由于每一種微生物都具有自己獨(dú)特的生物形態(tài)，在進(jìn)行初步的分離和純化的過(guò)程中以不同的菌落形態(tài)來(lái)篩選。為了進(jìn)一步地了解微生物的結(jié)構(gòu)，每一位同學(xué)可以利用自己了解并掌握的鑒定微生物技術(shù)去界定自己篩選出的單菌落為陰性菌還是陽(yáng)性菌，如革蘭氏染色的方法。革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌在染色脫色后呈現(xiàn)藍(lán)紫色，而革蘭氏陰性細(xì)菌呈現(xiàn)紅色[5]，所以在利用這個(gè)實(shí)驗(yàn)很容易直觀的將微生物菌群區(qū)分開。隨著微生物分離技術(shù)發(fā)展迅速，隨之而來(lái)的就是高科技儀器的投入生產(chǎn)及使用。如鑒別微生物的Biolog方法，可以在72h內(nèi)鑒別分類不同種屬的細(xì)菌和真菌，簡(jiǎn)便快捷，如想進(jìn)一步鑒定其性質(zhì)，可以提取其DNA測(cè)其16sRNA。最終可以把每一位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理一下，按照每個(gè)人實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的認(rèn)真程度、創(chuàng)新點(diǎn)及工作量評(píng)分，將其匯總到期末總成績(jī)里。這樣一來(lái)，通過(guò)直觀的視覺教學(xué)，充分地調(diào)動(dòng)大家的學(xué)習(xí)和探索新知識(shí)的興趣，真正地做到讓每一位同學(xué)都能參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)，而并非是“一人做，大家看”。

2.2 增加實(shí)踐機(jī)會(huì)，開展探究式教學(xué) 理論是實(shí)踐的基礎(chǔ)和前提，實(shí)踐是踐行理論的最強(qiáng)有力的武器，實(shí)踐出真知，所以在教學(xué)模式上要注重實(shí)踐教學(xué)的重要性?？梢岳檬罴俸托W(xué)期聯(lián)系一些涉及微生物技術(shù)的食品廠、制藥廠、啤酒廠，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)進(jìn)入這些工廠作短暫的實(shí)習(xí)參觀，并邀請(qǐng)?jiān)搹S的專家及技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)講解，為學(xué)生答疑解惑。這樣一來(lái)，一方面讓學(xué)生能有機(jī)會(huì)了解理論知識(shí)在實(shí)踐生產(chǎn)方面的運(yùn)用，另一方面可以拓寬學(xué)生的眼界，進(jìn)而為自己將來(lái)的工作傾向提前做出規(guī)劃。此外，在眾多教學(xué)模式中，探究式教學(xué)是目前備受推崇的一種教學(xué)方式，得到了極大的發(fā)展，Awg等研究表明，與對(duì)照相比，探究式教學(xué)可顯著增強(qiáng)受試學(xué)生的批判性思維能力，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力[9]。

2.3 增加學(xué)生信息化知識(shí)儲(chǔ)備量 利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)資源，收集資料和制定實(shí)驗(yàn)方案，應(yīng)用所學(xué)的微生物知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能，學(xué)生根據(jù)給定的題目，設(shè)計(jì)并完成綜合實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生完成綜合性和設(shè)計(jì)性微生物實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，增?qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。開展課程小課題綜合研究，訓(xùn)練學(xué)生研究性的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，學(xué)生可參與教師課題和大學(xué)生挑戰(zhàn)杯大賽等，進(jìn)行研究性和探索性實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生開辟多元化實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的空間。

3 教學(xué)改革成效

通過(guò)以上2方面的教學(xué)改革，探索出具有特色的微生物學(xué)的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的解決實(shí)際問題的操作能力和創(chuàng)新思維能力。經(jīng)過(guò)測(cè)驗(yàn)和觀察教學(xué)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)本學(xué)院的教學(xué)質(zhì)量及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有了顯著提高，學(xué)生的微生物技術(shù)應(yīng)用能力得以全面提升，新的教學(xué)思路營(yíng)造了微生物學(xué)氛圍，提升了學(xué)生底蘊(yùn)內(nèi)涵。

3.1 教學(xué)質(zhì)量學(xué)習(xí)興趣顯著提高 通過(guò)一段時(shí)間的改革實(shí)踐，本學(xué)院教學(xué)改革成果十分明顯，學(xué)生的課堂精神面貌、參與程度、學(xué)習(xí)興趣都有了明顯改觀。微生物課程學(xué)生不及格率大幅下降，改變了學(xué)生“恐懼微生物、厭學(xué)微生物”的現(xiàn)象。學(xué)生普遍反映，課上的授課內(nèi)容更聯(lián)系實(shí)際，也更貼近自己的基礎(chǔ)，微生物學(xué)課程不再枯燥乏味，利用微生物學(xué)能夠解決很多實(shí)際問題。

3.2 提升學(xué)生底蘊(yùn)內(nèi)涵 改革后的教學(xué)內(nèi)容有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的情感、態(tài)度、自信心，培養(yǎng)良好微生物學(xué)思維習(xí)慣和微生物學(xué)觀念，而且還可以從更寬的角度來(lái)提升學(xué)生的文化底蘊(yùn)，拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視角，培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)，豐富學(xué)生的內(nèi)在修養(yǎng)。進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)思考、學(xué)會(huì)創(chuàng)新的目的，逐步學(xué)會(huì)用所學(xué)的知識(shí)創(chuàng)造性地解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的數(shù)學(xué)文化素養(yǎng)，為培養(yǎng)具有探索精神的人才打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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（責(zé)編：張宏民）