農(nóng)林專業(yè)微生物學(xué)課程教學(xué)改革對(duì)策

謝珊珊

摘要? ? 農(nóng)林專業(yè)微生物學(xué)課程面臨教學(xué)內(nèi)容多、課時(shí)不斷減少、專業(yè)針對(duì)性不強(qiáng)、實(shí)踐教學(xué)不足等諸多問題。為適應(yīng)農(nóng)林專業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)要求，應(yīng)進(jìn)行微生物課程改革。本文從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法和手段、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)等方面，提出了聯(lián)系生活實(shí)例、增加問題式教學(xué)、加強(qiáng)課堂互動(dòng)、抽象問題與常見物品類比等教學(xué)改革對(duì)策，以期為促進(jìn)農(nóng)林專業(yè)微生物學(xué)課程的教學(xué)改革提供參考。

關(guān)鍵詞? ? 微生物學(xué);農(nóng)林專業(yè);教學(xué)改革;對(duì)策

中圖分類號(hào)? ? G642.0? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2019）21-0246-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

Abstract? ? The microbiology course of agriculture and forestry specialty is faced with many problems，such as rich teaching content，decreasing class hours，weak specialty pertinence and insufficient practical teaching，etc.In order to adapt to the characteristics of agriculture and forestry specialty and the requirements of personnel training，the course reform of microbiology should be carried out.This paper put forward some concrete suggestions from the aspects of optimizing teaching content，improving teaching methods and means，strengthening practical teaching，such as connecting with real life examples，increasing problem-solving teaching，strengthening classroom interaction，and analogy between abstract problems and common items，so as to provide reference for promoting the teaching reform of microbiology in agriculture and forestry specialty.

Key words? ? microbiology;agricultural and forestry specialty;teaching reform;countermeasure

微生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域的重要學(xué)科，與農(nóng)學(xué)、植物保護(hù)、園藝等學(xué)科密切相關(guān)，是諸多相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程。微生物學(xué)是一門理論性與實(shí)踐性并重的課程，不僅為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)理論基礎(chǔ)，還為學(xué)生將來(lái)從事學(xué)術(shù)研究和生產(chǎn)實(shí)踐提供必備的技術(shù)、技能。由于該課程教學(xué)內(nèi)容繁雜、涉及面廣泛、實(shí)踐性強(qiáng)，加上近年來(lái)農(nóng)林專業(yè)相關(guān)課程體系的調(diào)整，微生物學(xué)課程的學(xué)時(shí)被大幅壓縮[1]。如何在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，針對(duì)各專業(yè)的特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)教學(xué)方法和手段、保證教學(xué)效果，值得每一位微生物學(xué)教學(xué)工作者思考和探索。筆者根據(jù)3年來(lái)為植物保護(hù)、動(dòng)植物檢疫、農(nóng)學(xué)、園藝等專業(yè)開設(shè)微生物學(xué)課程的教學(xué)實(shí)踐，現(xiàn)將改革對(duì)策總結(jié)如下。

1? ? 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

微生物學(xué)課程教學(xué)內(nèi)容豐富、知識(shí)點(diǎn)繁多，涉及微生物形態(tài)學(xué)、微生物生理學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)與微生物遺傳學(xué)等內(nèi)容。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)林相關(guān)專業(yè)的微生物課程僅為24學(xué)時(shí)或32學(xué)時(shí)，如果教師仍按生命科學(xué)專業(yè)的教學(xué)大綱將所有知識(shí)灌輸給學(xué)生，學(xué)生不僅難以完全掌握，對(duì)本課程沒有認(rèn)同感，還難以意識(shí)到本課程對(duì)自己所學(xué)專業(yè)的重要性。因此，任課教師在教學(xué)過程中應(yīng)根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)，適當(dāng)刪減或添加教學(xué)內(nèi)容，突出和適當(dāng)擴(kuò)寬與各專業(yè)緊密相關(guān)的內(nèi)容，進(jìn)行有效教學(xué)，保證教學(xué)質(zhì)量。

1.1? ? 根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)調(diào)整教學(xué)側(cè)重

對(duì)于植物保護(hù)、動(dòng)植物檢疫、農(nóng)學(xué)等專業(yè)的教學(xué)，應(yīng)適當(dāng)刪減微生物的遺傳與變異、傳染與免疫等與其專業(yè)關(guān)聯(lián)不緊密的內(nèi)容，適當(dāng)拓展微生物生態(tài)學(xué)章節(jié)中微生物和植物關(guān)系的內(nèi)容，介紹根際微生物在提高作物抗病性的最新科研進(jìn)展及應(yīng)用[2]。對(duì)于動(dòng)植物檢疫專業(yè)的教學(xué)，在微生物生長(zhǎng)部分引入快速檢測(cè)微生物技術(shù)的知識(shí)，例如，微生物生長(zhǎng)測(cè)定方法包括DNA法、含氮量測(cè)定法、血球計(jì)數(shù)法、比濁法和稀釋平板計(jì)數(shù)法等。傳統(tǒng)的稀釋平板計(jì)數(shù)法要經(jīng)過微生物培養(yǎng)，花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng);此外，專性寄生微生物也無(wú)法在培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)，而其他測(cè)定方法則無(wú)法從微生物群體中鑒定出目標(biāo)微生物。目前，基于特定序列的PCR擴(kuò)增方法（環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)、探針法實(shí)時(shí)熒光定量PCR、探針法數(shù)字PCR）已被廣泛地運(yùn)用到病原微生物和根際促生微生物的快速鑒定及定量檢測(cè)[3-4]。通過介紹快速檢測(cè)微生物的技術(shù)方法，不僅能夠讓學(xué)生了解與其專業(yè)相關(guān)的前沿微生物知識(shí)，還能讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到本課程與其相關(guān)專業(yè)的緊密聯(lián)系，提高學(xué)生對(duì)本課程的認(rèn)同感。

1.2? ? 聯(lián)系生活實(shí)例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

微生物個(gè)體微小，肉眼不可見，營(yíng)養(yǎng)類型多樣，代謝途徑復(fù)雜多變。對(duì)于微生物學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，學(xué)生覺得該課程抽象、不易理解，難以激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)這一現(xiàn)象，應(yīng)從學(xué)生身邊的生活實(shí)例和廣為人知的著作案例出發(fā)，將學(xué)生感興趣的內(nèi)容與微生物學(xué)知識(shí)結(jié)合在一起，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。例如，腸道微生物與肥胖之間的關(guān)系。眾所周知，高能量飲食和久坐不動(dòng)的生活方式容易導(dǎo)致肥胖;除此之外，腸道微生物也與肥胖相關(guān)。腸道微生物群可以通過發(fā)酵難以被人類消化的碳水化合物來(lái)產(chǎn)生短鏈脂肪酸和琥珀酸鹽等代謝物，而這些代謝物又可以通過刺激厭食激素的合成和調(diào)節(jié)食欲來(lái)預(yù)防肥胖[5]。又如給學(xué)生介紹泡菜壇中的微生物原理。剛開始時(shí)泡菜壇中含有微量氧氣，而乳酸菌屬于耐氧厭氧菌，在含有微量氧氣的環(huán)境中乳酸菌能正常生長(zhǎng);而一些好氧型微生物則不能生長(zhǎng)，到了后期乳酸菌繼續(xù)生長(zhǎng)產(chǎn)酸，通過非特異性拮抗作用抑制其他微生物的生長(zhǎng)，最終乳酸菌占優(yōu)勢(shì)。通過泡菜壇中微生物原理的介紹，將氧氣對(duì)微生物生長(zhǎng)影響的知識(shí)點(diǎn)和微生物與微生物之間相互關(guān)系的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，進(jìn)一步加深理解。同時(shí)，在緒論章節(jié)介紹微生物危害時(shí)，通過影視作品《戰(zhàn)狼2》引出埃博拉病毒;而介紹微生物作用時(shí)，引入生物發(fā)酵護(hù)膚品，激發(fā)學(xué)生的興趣，通過品牌故事介紹教導(dǎo)學(xué)生今后從事學(xué)術(shù)研究時(shí)要善于發(fā)現(xiàn)問題和思考問題。

2? ? 改進(jìn)教學(xué)方法和手段

教學(xué)方法和教學(xué)手段是影響教學(xué)質(zhì)量和效果的關(guān)鍵因素，也是教學(xué)改革的重中之重。傳統(tǒng)的講授式教學(xué)已不能滿足現(xiàn)代人才培養(yǎng)的要求，所以高校教師必須與時(shí)俱進(jìn)，講授式教學(xué)方式與問題式教學(xué)相結(jié)合，與常見物品類比使抽象的知識(shí)形象化，達(dá)到提高微生物教學(xué)質(zhì)量和效果的目的。

2.1? ? 增加問題式教學(xué)，加強(qiáng)課堂互動(dòng)

微生物課程內(nèi)容繁多且枯燥，概念性強(qiáng)，難以學(xué)習(xí)和理解。傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)，即教師是課堂活動(dòng)的中心，學(xué)生的行為必須圍繞中心進(jìn)行，學(xué)生一味地被動(dòng)接收知識(shí)。此教學(xué)方式短期內(nèi)效果明顯，學(xué)生考試分?jǐn)?shù)較高，但缺少了學(xué)生自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)的加工，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)掌握不牢固，無(wú)法做到舉一反三。學(xué)生必須自己消化微生物學(xué)知識(shí)才能真正理解掌握，并在今后的科學(xué)研究中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。因此，教師應(yīng)從單一的知識(shí)傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者。筆者在為農(nóng)林專業(yè)開設(shè)微生物學(xué)課程的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，增加問題式教學(xué)、加強(qiáng)課堂互動(dòng)等是營(yíng)造良好課堂氛圍、提高教學(xué)質(zhì)量和效果的有效手段。例如，講解如何獲得微生物純培養(yǎng)的方法后，提問學(xué)生“如何從土壤中分離獲得芽孢桿菌”，這一問題將細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu)芽孢的特點(diǎn)與稀釋涂布平板法相結(jié)合，學(xué)生通過思考討論，將前后的知識(shí)點(diǎn)緊密聯(lián)系起來(lái)，從而對(duì)其牢固掌握。

2.2? ? 與常見物品類比，簡(jiǎn)單化和形象化抽象問題

微生物學(xué)的知識(shí)比較抽象、不易理解，學(xué)生掌握知識(shí)難度較大。教師在講授過程中，如果能將這些抽象問題與常見物品或?qū)W生已掌握的知識(shí)作類比，使其簡(jiǎn)單化、形象化，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)必將事半功倍。例如，講授革蘭氏陽(yáng)性菌和革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁差異時(shí)，將細(xì)菌細(xì)胞壁與砌墻作類比。細(xì)菌細(xì)胞壁合成時(shí)同樣需要磚頭（N-乙酰葡萄糖胺、N-乙酰胞壁酸）和黏合劑（β-1，4糖苷鍵、肽鍵）。在砌墻過程中，革蘭氏陽(yáng)性菌通過五肽間橋?qū)⑾喔糨^遠(yuǎn)的磚頭連接在一起;而革蘭氏陰性菌缺少五肽，相隔較遠(yuǎn)的磚頭無(wú)法連接，孔隙較大、地基打得不牢固，墻壁無(wú)法砌高。因此，革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁要比陽(yáng)性菌薄。同時(shí)薄的墻壁保護(hù)作用不強(qiáng)，為了達(dá)到保護(hù)效果，外面還需加1層保護(hù)層，所以革蘭氏陰性菌有2層細(xì)胞壁。通過將細(xì)菌細(xì)胞壁與常見的墻壁作類比，將抽象的知識(shí)簡(jiǎn)單化、形象化，便于學(xué)生理解掌握。再比如，延滯期是微生物為了適應(yīng)新環(huán)境進(jìn)行自我調(diào)整而出現(xiàn)的。在介紹縮短延滯期手段時(shí)，可以將接種前后培養(yǎng)條件的差異與學(xué)生自己作類比，舉例北方學(xué)生到南方上學(xué)和南方學(xué)生到南方上學(xué)，差異越小需要適應(yīng)的時(shí)間越短，通過減少接種前后培養(yǎng)條件的差異就可以縮短延滯期。此外，中青年對(duì)新環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)于嬰幼兒和老年人，因而可以通過接種代謝活性最強(qiáng)的對(duì)數(shù)期細(xì)胞來(lái)縮短延滯期。

2.3? ? 開展翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)

翻轉(zhuǎn)課堂最早起源于美國(guó)，于2012年初流入我國(guó)，是一種新型的教育方式[6]。首先，選擇與學(xué)生專業(yè)關(guān)系緊密的教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生的認(rèn)同感，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性;其次，課前學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)，通過書本、網(wǎng)絡(luò)等方式自行完成知識(shí)的學(xué)習(xí)與加工;再次，在課堂上以學(xué)生之間的討論為主，以教師答疑解惑為輔;最后，通過自主思考、問題討論等形式，讓學(xué)生真正掌握所學(xué)知識(shí)，做到融會(huì)貫通。筆者結(jié)合自身從事芽孢桿菌的科研經(jīng)歷，設(shè)計(jì)了芽孢桿菌促進(jìn)植物生長(zhǎng)及防治植物病害相關(guān)的話題進(jìn)行了課堂翻轉(zhuǎn)。這種翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式堅(jiān)持以學(xué)生為主的核心理念，以培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用和創(chuàng)新能力等為教學(xué)目標(biāo)[7]，培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和創(chuàng)新能力，為今后從事學(xué)術(shù)研究和生產(chǎn)實(shí)踐打下基礎(chǔ)。

3? ? 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是微生物學(xué)的重要組成部分，也是微生物教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)微生物的感性認(rèn)識(shí)，提高對(duì)微生物學(xué)理論知識(shí)的掌握，還能夠鍛煉學(xué)生的動(dòng)手和創(chuàng)新能力。常規(guī)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相對(duì)枯燥，教師統(tǒng)一講解后，學(xué)生按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，難以發(fā)揮學(xué)生的自主和創(chuàng)新能力。針對(duì)上述問題，應(yīng)將微生物實(shí)驗(yàn)分成基礎(chǔ)性、綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)。針對(duì)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，應(yīng)對(duì)部分實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了調(diào)整，例如，進(jìn)行微生物接種技術(shù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓學(xué)生用上次自己分離的自生固氮菌在牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上進(jìn)行分區(qū)劃線。學(xué)生在學(xué)習(xí)接種方法的同時(shí)，通過觀察自生固氮菌在不同培養(yǎng)基上培養(yǎng)的不同形態(tài)菌落特征，進(jìn)一步意識(shí)到同一種微生物在不同培養(yǎng)基上生長(zhǎng)所形成的菌落特征不同。此外，在觀察菌落特征前要記錄其培養(yǎng)基種類。教學(xué)時(shí)應(yīng)提供菌落顏色不同的微生物，讓學(xué)生以微生物菌落為顏料、接種環(huán)為畫筆、培養(yǎng)皿為畫布，根據(jù)自己的想象力進(jìn)行創(chuàng)作。這一過程需要學(xué)生嚴(yán)格按照無(wú)菌操作技術(shù)，熟練掌握接種技術(shù)，鍛煉和提高學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和實(shí)際操作能力。針對(duì)研究性實(shí)驗(yàn)，每3～4人組成科研小組，指導(dǎo)教師給出具體的科研課題，前期研究方案由指導(dǎo)教師制定，學(xué)生在研究生的幫助下完成。在了解課題的基礎(chǔ)上，后期方案由學(xué)生自行參考文獻(xiàn)制定、指導(dǎo)教師把關(guān)，充分發(fā)揮學(xué)生的自主能動(dòng)性，避免出現(xiàn)依賴思想和惰性思想。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，由學(xué)生進(jìn)行及時(shí)、正確的分析與總結(jié)。不同層次的實(shí)驗(yàn)既可以鍛煉學(xué)生的動(dòng)手操作能力，又可以發(fā)揮學(xué)生自主能動(dòng)性，培養(yǎng)其創(chuàng)造力。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

微生物學(xué)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系緊密，是開展綠色農(nóng)業(yè)的重要基礎(chǔ)之一[8]。因此，微生物學(xué)課程對(duì)于農(nóng)林專業(yè)學(xué)生來(lái)說是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。微生物學(xué)課程面向不同專業(yè)開設(shè)，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，需要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)和人才培養(yǎng)要求對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化。以聯(lián)系生活實(shí)例的方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣;增加問題式教學(xué)，加強(qiáng)課堂互動(dòng)，教學(xué)內(nèi)容與常見物品類比進(jìn)而使抽象問題簡(jiǎn)單化、形象化，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)出能獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、具備創(chuàng)新能力的專業(yè)人才。

5? ? 參考文獻(xiàn)

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