從美國橋港大學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探討實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改革

孔芳，趙世光，楊超英，魏明，錢森和

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從美國橋港大學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探討實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的改革

孔芳，趙世光，楊超英，魏明，錢森和

（安徽工程大學(xué) 生物與化學(xué)工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000）

通過介紹美國橋港大學(xué)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式，結(jié)合國內(nèi)的實(shí)際教學(xué)，從橋港大學(xué)的實(shí)驗(yàn)教材、教學(xué)大綱、內(nèi)容安排和考核方式等方面進(jìn)行剖析，對(duì)我國高校的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討，提出國內(nèi)高等院校如何提高教學(xué)質(zhì)量，以及如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新性國際化人才的若干建議．

微生物學(xué)；教學(xué)模式；實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)

對(duì)美國橋港大學(xué)（University of Bridgeport）工程科技學(xué)院開設(shè)的微生物學(xué)課程進(jìn)行了考察．橋港大學(xué)教育采用小班教學(xué)為主，結(jié)合啟發(fā)式教學(xué)與創(chuàng)新性的教學(xué)模式，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生能力為主，提升理論教學(xué)和創(chuàng)新人才培養(yǎng)的實(shí)用性，具有典型的美式特征[1-2]．特別是在該課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)設(shè)置上，如實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)設(shè)定、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排以及綜合性實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行保證了對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)．而相比較而言，我國該課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法中存在諸多不足，對(duì)照不足之處，可以從國外的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中受益，得到有益于教學(xué)改革的寶貴經(jīng)驗(yàn)．

1　實(shí)驗(yàn)教材編寫特點(diǎn)

橋港大學(xué)采用的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教材（Leboffe and Pierce：Microbiology laboratory theory and application，2ndedition）中使用大量的高分辨率的顯微照片及平板菌落圖，可以幫助學(xué)生理解與建立微生物的生長模式，圖片形象生動(dòng)，還有微生物臨床病例學(xué)習(xí)案例等[3]．教材插圖質(zhì)量高，加有圖注，用粗體強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵部分，極易辨認(rèn)，使學(xué)生易于理解與掌握，即使沒有教師指導(dǎo)，按照提前預(yù)習(xí)及手冊(cè)操作步驟實(shí)驗(yàn)，也可獲得較為理想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果．同時(shí)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)微生物的興趣，并且可利用教材中大量圖例與自己實(shí)驗(yàn)結(jié)果中的圖片比較，尋找差異，判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確與否．如細(xì)菌對(duì)外界環(huán)境中氧濃度耐受實(shí)驗(yàn)，分別將嚴(yán)格好氧培養(yǎng)、微好氧培養(yǎng)、耐氧培養(yǎng)、兼性厭氧培養(yǎng)及嚴(yán)格厭氧培養(yǎng)微生物的陽性和陰性結(jié)果對(duì)比說明，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果以彩圖展示，使學(xué)生直觀地了解微生物對(duì)外界環(huán)境中氧的耐受實(shí)驗(yàn)的基本原理和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，加深這部分內(nèi)容的理解與掌握．而國內(nèi)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書編寫內(nèi)容雖然也有實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)步驟，但大多缺乏清晰的黑白或彩色顯微圖片和模式圖，每一章節(jié)的內(nèi)容銜接較零散，遞進(jìn)編排性較差，很少有學(xué)生真正做到在實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真閱讀及查閱文獻(xiàn)．

2　課程的高水平教學(xué)大綱

橋港大學(xué)的微生物學(xué)教學(xué)大綱是其國內(nèi)教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃的完美結(jié)合體，包括對(duì)課程、參考書、文獻(xiàn)資料、每周理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、考核方式以及請(qǐng)假說明細(xì)節(jié)等內(nèi)容的詳細(xì)講解，同時(shí)授課教師提供郵箱聯(lián)系方式．其目的是真正為課程服務(wù)．這種高水平的教學(xué)大綱保證了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)[4]．而國內(nèi)高校對(duì)待實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的重視度較低，大部分實(shí)驗(yàn)只是理論教學(xué)的輔助，主要以沈萍[5]主編的《微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》（第4版）作為教綱參考．如安徽工程大學(xué)的食品科學(xué)、生物技術(shù)、生物工程與環(huán)境工程等4個(gè)專業(yè)在同一學(xué)期開展微生物實(shí)驗(yàn)，使用同一教材版本，并沒有根據(jù)各專業(yè)教學(xué)側(cè)重點(diǎn)的不同在實(shí)驗(yàn)安排上顯示出其專業(yè)特色．

3　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排

橋港大學(xué)微生物學(xué)課程共計(jì)5個(gè)學(xué)分，其中包括理論課3學(xué)分，實(shí)驗(yàn)2學(xué)分，實(shí)驗(yàn)安排為10個(gè)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和1個(gè)綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能中具有雙重作用，一方面，幫助學(xué)生理解微生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基礎(chǔ)理論；另一方面，又可提高學(xué)生分析及解決實(shí)際問題能力．如綜合性實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)，匯總與運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，分組自行采集不同地域的樣品進(jìn)行微生物的分離純化及鑒定，結(jié)合不同的選擇培養(yǎng)基和篩選條件分離不同類型的微生物，通過形態(tài)染色觀察，生理生化指標(biāo)等對(duì)獲得的微生物菌株進(jìn)行菌種鑒定．這種自行設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)于激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，提高科研創(chuàng)新能力非常重要．安徽工程大學(xué)微生物學(xué)課堂，依舊沿襲課堂教學(xué)+實(shí)驗(yàn)教師講解+學(xué)生動(dòng)手操作的模式，內(nèi)容安排在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)完成，各實(shí)驗(yàn)之間關(guān)聯(lián)性不大，學(xué)生難以體會(huì)實(shí)驗(yàn)體系的完整性，對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)形成了枯燥無味、不成系統(tǒng)，甚至無用的印象．因此，國內(nèi)需要將基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)串聯(lián)起來形成網(wǎng)絡(luò)形式，鼓勵(lì)學(xué)生尋找出自己感興趣的菌種，并將純化分離的菌種保存在實(shí)驗(yàn)室，在微生物綜合實(shí)驗(yàn)中可將分離出的菌種進(jìn)行系統(tǒng)化鑒定，充分認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)在科學(xué)研究中的應(yīng)用．

4　實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的特點(diǎn)

4.1實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)

在橋港大學(xué)課程的設(shè)置中，實(shí)驗(yàn)課時(shí)的設(shè)置特點(diǎn)為：實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)飽滿，突出體現(xiàn)了學(xué)校在學(xué)生能力培養(yǎng)上的重視程度．在微生物學(xué)課程中，實(shí)驗(yàn)課占該課程總學(xué)分的40%，實(shí)驗(yàn)安排的時(shí)間為每周6 h，而理論課時(shí)每周3 h，實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)超過了講課總學(xué)時(shí)．安徽工程大學(xué)在壓縮本科生專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)時(shí)的情況下，為保證講課學(xué)時(shí)，只能壓縮實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，有時(shí)甚至為節(jié)省時(shí)間將2個(gè)無關(guān)的實(shí)驗(yàn)拼湊在一起完成．因此，國內(nèi)各高校盡管意識(shí)到需要加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，而在具體實(shí)施中，卻不能保證基本的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)．

4.2實(shí)驗(yàn)進(jìn)行方式

4.2.1學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性橋港大學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)計(jì)劃及學(xué)習(xí)資料會(huì)提前公布在校園網(wǎng)上（Bridgeport.instructure.com），注冊(cè)的學(xué)生可到網(wǎng)站下載，在實(shí)驗(yàn)前2周，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求提前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備，這樣在上課時(shí)師生互動(dòng)頻繁，實(shí)驗(yàn)氣氛活躍愉快，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不僅緊扣理論教學(xué)，而且具有趣味性與啟發(fā)性，激發(fā)了學(xué)生的好奇心與學(xué)習(xí)興趣．而在安徽工程大學(xué)的大班實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，大多數(shù)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，或者對(duì)實(shí)驗(yàn)課興趣不高，甚至有的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前連實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書都沒有看過，有的學(xué)生即使準(zhǔn)備了預(yù)習(xí)報(bào)告，也存在抄襲現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)過程敷衍了事，有些學(xué)生甚至在實(shí)驗(yàn)完成后都不理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果的意義，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中也未能正確闡釋．這樣做不但限制了學(xué)生的主動(dòng)性與創(chuàng)造性，而且還助長了部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)講解的依賴性，使實(shí)驗(yàn)完全變成了一個(gè)按指令進(jìn)行的被動(dòng)的操作過程．因此，要求學(xué)生寫好并做好實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，寫清實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，簡述?shí)驗(yàn)原理，擬定實(shí)驗(yàn)步驟，畫出實(shí)驗(yàn)流程圖，甚至能對(duì)指導(dǎo)書上的實(shí)驗(yàn)方案提出質(zhì)疑，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及解答思考題等，對(duì)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)本身的感性認(rèn)識(shí)，提高分析及解決問題的能力具有重要作用．

4.2.2提高實(shí)驗(yàn)效率，引導(dǎo)學(xué)生完成特定目標(biāo)的探究式學(xué)習(xí)方式由于橋港大學(xué)學(xué)生在開學(xué)初就制定好詳細(xì)的學(xué)習(xí)計(jì)劃，而所用的參考書都將是所開課程所要傳遞的觀點(diǎn)與理念，其數(shù)量較多，且質(zhì)量較高．由于實(shí)驗(yàn)課前學(xué)生已經(jīng)預(yù)習(xí)，因此實(shí)驗(yàn)課上教師引導(dǎo)學(xué)生通過觀看視頻，花較少的時(shí)間講解，并用提出問題的方式引出實(shí)驗(yàn)主題，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中勿需死記硬背操作步驟，即使出現(xiàn)失誤也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，不用重做，可以避免學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的盲目性，并且可在不增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的情況下，節(jié)省時(shí)間并豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容．

4.2.3培養(yǎng)學(xué)生的探索和研究能力，提高學(xué)生的積極性與創(chuàng)新性美國教師擅長以開闊的視野引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注知識(shí)的掌握與運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已有的科研成果進(jìn)行創(chuàng)新與探究．因此，富有挑戰(zhàn)且?guī)в絮r明的綜合性特點(diǎn)的課題，學(xué)生會(huì)主動(dòng)利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等資源平臺(tái)查閱文獻(xiàn)，獨(dú)立解決．如微生物的分離純化及生理特性的鑒定綜合性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以激發(fā)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力與學(xué)習(xí)興趣，要求學(xué)生在已有的基礎(chǔ)知識(shí)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)上，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案與步驟．學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前將設(shè)計(jì)的方案交給教師歸納指點(diǎn)，對(duì)學(xué)生的大膽設(shè)想、大膽質(zhì)疑以及有創(chuàng)新的設(shè)計(jì)方案加以表揚(yáng)，這樣可以激發(fā)學(xué)生的積極性，使他們更加想通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的設(shè)想，一旦出現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符的現(xiàn)象，會(huì)激發(fā)學(xué)生認(rèn)真分析原因，并正確解釋結(jié)果，這樣可以改變學(xué)生被動(dòng)做實(shí)驗(yàn)的局面，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)與解決實(shí)際問題具有很好的成效．這種創(chuàng)新培養(yǎng)模式可以很好地應(yīng)用于國內(nèi)微生物教學(xué)中，將日常生活中的常識(shí)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)中，從而提高專業(yè)學(xué)習(xí)的興趣與思考．如污水處理廠的廢水，印染廠浸泡的活性污泥，化學(xué)加工廠的土壤以及菜場(chǎng)傳統(tǒng)釀制的酸菜等都可以作為微生物菌種分離的菌源，鼓勵(lì)學(xué)生自己取樣，查閱文獻(xiàn)資料，結(jié)合所學(xué)微生物基礎(chǔ)知識(shí)完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，甚至畢業(yè)論文，體現(xiàn)以基本實(shí)驗(yàn)技能為基礎(chǔ)，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為目標(biāo)的教學(xué)改革體系．

4.2.4實(shí)驗(yàn)考核方式嚴(yán)格橋港大學(xué)并不以期末考試成績作為衡量學(xué)生學(xué)習(xí)成果的唯一標(biāo)準(zhǔn)．其微生物學(xué)課程采用５級(jí)制打分，其中A/A-為93~100/90~92.9，B+/B/B-為87~89.9/83~86.9/80~82.9，C+/C/C-為77~79.9/73~76.9/70~72.9，D+/D/D-為67~69.9/63~66.9/60~62.9，F(xiàn)≤59.9，各等級(jí)之間差距大多不超過3，可見非常嚴(yán)格．如可能只有1次考試得B-，其它都得A的條件下，最后平均可能只有B的成績．考核通過隨堂考、作業(yè)、多次小測(cè)驗(yàn)、考勤和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ刃问竭M(jìn)行，其中理論課占60%（包括隨堂考20%+作業(yè)、4次小測(cè)驗(yàn)40%），實(shí)驗(yàn)成績占40%（隨堂考15%+實(shí)驗(yàn)操作25%）．而國內(nèi)“重實(shí)驗(yàn)報(bào)告，輕動(dòng)手操作”的傳統(tǒng)考核機(jī)制存在較大弊端，導(dǎo)致抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重．實(shí)驗(yàn)課雖然不能做到每次實(shí)驗(yàn)隨堂考，但可以借鑒橋港大學(xué)的實(shí)驗(yàn)考核方式，在限定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行分組考核，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過程中的重要環(huán)節(jié)做到嚴(yán)格考核，由授課教師和實(shí)驗(yàn)教師共同監(jiān)考，并最終評(píng)定小組成績，再結(jié)合小組成績?cè)u(píng)定個(gè)人成績，這樣可以避免學(xué)生照著實(shí)驗(yàn)書寫答案，還能做到對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的真正理解與掌握．實(shí)踐證明，引入操作技能考核機(jī)制，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中有緊迫感，不但要理解實(shí)驗(yàn)原理，注重實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)的訓(xùn)練，并且能夠嚴(yán)肅對(duì)待實(shí)驗(yàn)過程的總結(jié)和報(bào)告撰寫，科學(xué)合理地培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)研究中的嚴(yán)肅態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)工作作風(fēng)，為學(xué)生適應(yīng)更高層次的科學(xué)研究奠定良好的基礎(chǔ)．

總之，借鑒美國橋港大學(xué)的教學(xué)模式，結(jié)合我國現(xiàn)有的實(shí)際教學(xué)模式，融入更多新的教育理念，培養(yǎng)出既有扎實(shí)深厚基礎(chǔ)，又有創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，以提高競(jìng)爭(zhēng)力．因此，從專業(yè)課入手，結(jié)合課程內(nèi)容，從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，樹立學(xué)生主動(dòng)性和創(chuàng)新性及考核方式等方面進(jìn)行改進(jìn)探討，以期提高學(xué)生的思維能力，文獻(xiàn)資料的檢索應(yīng)用能力和在實(shí)際工作中獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)社會(huì)所需的多層次創(chuàng)造型人才．

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Exploration on experiments innovation from microbiology experimental teaching model of University of Bridgeport in America

KONG Fang，ZHAO Shi-guang，YANG Chao-ying，WEI Min，QIAN Sen-he

（School of Biological and Chemical Engineering，Anhui Polytechnic University，Wuhu 241000，China）

Discussed the characteristics of the teaching model of the microbiology experimental course of University of Bridgeport in America，which combined with practical experiences in domestic university．Teaching suggestions of microbiology courses abroad are discussed in the respect of experimental textbooks，syllabus，arrangement of contents，assessment methods，which will provide a reference of reformation for improving teaching quality and cultivate international students with innovative talents in order to meet the social needs．

microbiology；teaching mode；experimental contents

1007-9831（2016）10-0095-04

Q93-3∶G642.0

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2016-07-12

安徽工程大學(xué)校級(jí)項(xiàng)目（自然科學(xué)類）（2016yyzr07）

孔芳（1973-），女，湖北隨州人，副教授，博士，主要從事微生物學(xué)方面的研究．E-mail：kongf2003@126.com