李玉中 劉最 滕濤 王志新
摘 要 “微生物學(xué)”是生物相關(guān)專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,因其涉及知識(shí)面廣、知識(shí)更新迅速、且微生物個(gè)體微小、多肉眼不可見(jiàn),因而教學(xué)內(nèi)容相對(duì)其他生物課程較為抽象和難學(xué),常規(guī)的課堂教學(xué)效果不理想。作者在教學(xué)中通過(guò)插入生活話題和相關(guān)電影片段、結(jié)合新聞熱點(diǎn)、設(shè)置感興趣的討論以及強(qiáng)調(diào)微生物知識(shí)的有用性,來(lái)激發(fā)學(xué)生對(duì)微生物學(xué)習(xí)的興趣;并通過(guò)布置學(xué)生課前預(yù)習(xí),課后練習(xí)鞏固、課外擴(kuò)展閱讀,考前綜合復(fù)習(xí)等作業(yè)任務(wù),使學(xué)生切實(shí)系統(tǒng)的掌握微生物學(xué)知識(shí)?!芭d趣+任務(wù)”這一教學(xué)模式在微生物學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用取得了較好的效果??蔀橹v授本課程的高校教師提供參考。
關(guān)鍵詞 微生物學(xué) 興趣+任務(wù) 教學(xué)模式
中圖分類號(hào):G424 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ?DOI:10.16400/j.cnki.kjdks.2021.01.070
Abstract Microbiology is an important basic course for biology-related majors. Because the course involves a wide range of knowledge, and its content is updated rapidly, and the microorganisms are tiny and invisible to the naked eye, therefore, the teaching content of the course is more abstract and hard than that of other biology courses, and the conventional classroom teaching effect is not ideal. In the course of microbiology teaching, the author inserted life topics and relevant movie clips, combined news hot spots, set up interesting discussions and emphasized the usefulness of microbiology knowledge to arouse students' interest in microbiology study, and asked the students to do the tasks of preview before class, after-class practice consolidation, extra-curricular reading, comprehensive review before the examination, the students had effectively and systematically grasped the knowledge of microbiology. The application of "interest + task" in microbiology teaching had achieved good results. It can be used as a reference for college teachers who teach this course.
Keywords Microbiology; interest + task; teaching mode
在自然界中,微生物無(wú)處不在,無(wú)時(shí)無(wú)刻不在對(duì)人們的生產(chǎn)生活起著重要作用。而“微生物學(xué)”是一門涉及微生物的形態(tài)構(gòu)造和功能、生理代謝、遺傳變異、生態(tài)分布和分類進(jìn)化,以及其在工業(yè)發(fā)酵、醫(yī)藥衛(wèi)生和生物工程等領(lǐng)域應(yīng)用的課程。所以本課程的學(xué)習(xí)對(duì)于改善個(gè)人生活,提高全人類的生活水平有著重要的意義。然而,因?yàn)槲⑸飩€(gè)體微小,肉眼不可見(jiàn),知識(shí)較為抽象,知識(shí)體系覆蓋廣泛,且內(nèi)容更新迅速,因而學(xué)生感覺(jué)較難,學(xué)習(xí)的勁頭不足。為了提高教學(xué)效果,切實(shí)讓學(xué)生掌握微生物學(xué)知識(shí),本文將“興趣+任務(wù)”雙驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式在該課程中進(jìn)行了應(yīng)用,以提高“微生物學(xué)”課程的教學(xué)效果。
1 “興趣”在課程教學(xué)中的應(yīng)用
“微生物學(xué)”不僅對(duì)生物相關(guān)專業(yè)的學(xué)生重要,且對(duì)每個(gè)人的健康生活也很有幫助,但因理論內(nèi)容繁雜,常規(guī)的理論課堂講授會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得課程較為枯燥和難于理解。為了提高該課程的教學(xué)效果,增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,作者在教學(xué)過(guò)程中加入了一些興趣元素。
1.1 聯(lián)系生活細(xì)節(jié),活躍課堂氣氛
既然微生物無(wú)處不在,那么它們當(dāng)然會(huì)與我們的生活息息相關(guān)。因此,在講課時(shí),我將理論知識(shí)與生活相關(guān)聯(lián)。如在講肽聚糖結(jié)構(gòu)時(shí),會(huì)提到溶菌酶的作用。我會(huì)讓大家想一想,小時(shí)候有沒(méi)有這樣的經(jīng)歷:“當(dāng)在野外不小心劃破了手,父母就會(huì)趕快過(guò)來(lái),將破的手指頭放在口里吮吸一下。”并讓學(xué)生思考:“父母為什么這樣做,其原理是什么?”通過(guò)學(xué)生的思考和分析,讓他們明白唾液中含有溶菌酶,吮吸不僅將流出的血液去除,減少傷口表面的營(yíng)養(yǎng),更重要的是通過(guò)溶菌酶降解傷口附近細(xì)菌的肽聚糖而殺死細(xì)菌,進(jìn)而防止傷口被感染。在講糖被的作用時(shí),我會(huì)問(wèn)學(xué)生:“為什么吃糖多了,就易得齲齒呢?”讓學(xué)生去思考后明白,吃的糖多了就會(huì)給口腔中的細(xì)菌提供豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)——蔗糖,蔗糖被口腔細(xì)菌轉(zhuǎn)化成果聚糖糖被,糖被會(huì)將細(xì)菌粘附牙齒表面,大量積聚的細(xì)菌可產(chǎn)生乳酸,破壞牙表琺瑯質(zhì)層,引起齲齒。通過(guò)生活實(shí)際結(jié)合講授內(nèi)容,讓學(xué)生能夠?qū)⒅R(shí)與熟悉的生活場(chǎng)景相關(guān)聯(lián),可以幫助學(xué)生聯(lián)想記憶所學(xué)知識(shí),也可加深他們對(duì)微生物作用的理解,提高學(xué)習(xí)興趣。
1.2 結(jié)合當(dāng)前熱點(diǎn)講授,提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
微生物無(wú)時(shí)無(wú)刻不在影響我們的生活。因此,每年都可能有微生物引起的重要事件發(fā)生。為了便于引起學(xué)生的興趣和激發(fā)學(xué)生共鳴,我會(huì)不斷調(diào)整課堂內(nèi)容。如在講授“病毒和亞病毒因子”時(shí),我會(huì)以當(dāng)年或近年流行的病毒病作為引入的話題。在2015-2017年,用當(dāng)時(shí)正在流行的埃博拉病毒作為課堂導(dǎo)入,而在2018-2019年,則以國(guó)內(nèi)正在流行的非洲豬瘟作為課堂導(dǎo)入;今后兩年我將會(huì)以新冠病毒作為該章節(jié)課程導(dǎo)入的內(nèi)容。這樣做雖然要花更多的時(shí)間去備課,但能讓學(xué)生與自己親身經(jīng)歷的事件相結(jié)合,更易于理解病毒病的特點(diǎn),危害的嚴(yán)重性,使他們明白學(xué)習(xí)微生物知識(shí)的必要性。
另外,在“線上”課程各章節(jié)的擴(kuò)展閱讀中,都設(shè)置了國(guó)內(nèi)相關(guān)的重要期刊鏈接,如在“原核微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能”一章設(shè)置了《微生物學(xué)報(bào)》《微生物學(xué)通報(bào)》的鏈接;在“真核微生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能”一章設(shè)置了《菌物學(xué)報(bào)》的鏈接,在“病毒和亞病毒因子”一章設(shè)置了《病毒學(xué)報(bào)》的鏈接。學(xué)生直接點(diǎn)擊就可進(jìn)入相關(guān)的期刊頁(yè)面,瀏覽最新一期的期刊內(nèi)容。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣選擇相關(guān)的文章,進(jìn)行全文閱讀。
1.3 強(qiáng)調(diào)知識(shí)有用,提高學(xué)習(xí)興趣
目前有很多學(xué)生說(shuō)學(xué)習(xí)無(wú)用,進(jìn)而導(dǎo)致他們對(duì)學(xué)習(xí)失去了興趣。為了提高這部分學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,我在教學(xué)中,強(qiáng)調(diào)知識(shí)的有用性。如講到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)含物聚- -羥丁酸時(shí),我會(huì)提到 “白色污染”是當(dāng)前環(huán)境污染的一個(gè)重要問(wèn)題,而聚- -羥丁酸具有很好的可塑性且能夠降解,可制作可降解塑料,緩解嚴(yán)重的“白色污染”問(wèn)題。在講芽孢時(shí),我會(huì)重點(diǎn)講述“伴孢晶體”?!鞍殒呔w”是蘇云金芽孢桿菌在產(chǎn)生芽孢的同時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)蛋白,它可殺死200多種的農(nóng)業(yè)害蟲,且對(duì)人畜毒性小,是最成功的生防制劑之一,目前已將其基因轉(zhuǎn)入棉花、水稻等作物上,使作物免于害蟲危害,且減少了農(nóng)藥的使用,取得了重大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。
盡管絕大多數(shù)微生物對(duì)人類是有益的,但也有有害的種類。如白色念珠菌可引起女性常見(jiàn)婦科疾病——陰道炎,對(duì)此疾病如果不能及時(shí)正確用藥,將會(huì)造成更大的危害。有些微生物引起的病害還具有迅速傳播的特性,如當(dāng)前正在爆發(fā)的2019-nCoV病毒引起的肺炎;防止此類病害最有效的方法就是阻斷傳播。由此可知,對(duì)微生物病害的正確預(yù)防是極其重要的,而能夠正確預(yù)防的前提是需要有良好的微生物學(xué)知識(shí)。
通過(guò)課堂強(qiáng)調(diào)知識(shí)的有用性,讓學(xué)生切實(shí)明白無(wú)論是有益微生物,還是有害微生物對(duì)我們的生產(chǎn)生活都有重要影響,只有我們掌握了與之相關(guān)的知識(shí),才能更好地利用有益微生物為我們創(chuàng)造價(jià)值,避免或減少有害微生物對(duì)我們的危害。進(jìn)而引起學(xué)生對(duì)微生物學(xué)習(xí)的興趣。
1.4 設(shè)置有趣的討論話題,提高學(xué)習(xí)微生物的興趣
討論式教學(xué)是一種目前高校較為提倡的課堂教學(xué)形式,[1]通過(guò)討論讓學(xué)生能夠進(jìn)行深度學(xué)習(xí),提高教學(xué)效果。在開課學(xué)期,我會(huì)在網(wǎng)絡(luò)課程的討論區(qū)及時(shí)發(fā)布一些有趣的有關(guān)微生物的討論話題,讓學(xué)生去回答及相互討論。學(xué)生在討論興趣話題的過(guò)程中,學(xué)習(xí)微生物的興趣得到了逐步提高。如講霉菌的菌絲變態(tài)時(shí),發(fā)布 “蜜環(huán)菌和天麻的關(guān)系是怎樣的?”的話題; 又如講蕈菌時(shí),發(fā)布 “蘑菇‘仙人圈是如何形成的?”的話題;再如,講完培養(yǎng)基的相關(guān)內(nèi)容后發(fā)布了“如何開發(fā)利用未培養(yǎng)微生物資源?” 的話題等等。這些話題既有趣味,又意義深刻,且多沒(méi)有具體答案,其目的是引發(fā)學(xué)生去思考,提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,有利于學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的同學(xué)對(duì)微生物學(xué)知識(shí)的深度學(xué)習(xí)。同時(shí),對(duì)于不夠積極的學(xué)生也可通過(guò)瀏覽其他同學(xué)的討論學(xué)到知識(shí),進(jìn)而普遍提高學(xué)生學(xué)習(xí)微生物的興趣。
1.5 引入相關(guān)電影,提高學(xué)習(xí)興趣
電影或電視是人們娛樂(lè)消遣最為普遍的一種方式,在教學(xué)中將與章節(jié)內(nèi)容相關(guān)電影或電視視頻引入課堂中,例如在講“病毒”的知識(shí)時(shí),把近年發(fā)生的嚴(yán)重流行性病毒病害電視新聞報(bào)道和1995年上映的“極度恐慌”電影中關(guān)于“不同危險(xiǎn)等級(jí)微生物實(shí)驗(yàn)室”的視頻片段放給學(xué)生看;又如,在講微生物可降解環(huán)境中的石油時(shí),將成龍主演的電影“鄰家特工”中一段有關(guān)工程菌降解石油的視頻片段播放給學(xué)生。通過(guò)相關(guān)電影片段的播放,教師對(duì)電影內(nèi)容做適當(dāng)評(píng)論并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論,這樣即可加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的記憶,同時(shí)也增加了學(xué)生對(duì)課程學(xué)習(xí)的興趣。
1.6 滲透微生物學(xué)家事跡,培養(yǎng)學(xué)生科研的興趣
人都是有感情的,英雄人物或偉大人物的事跡,經(jīng)常能夠打動(dòng)普通人,從而使更多的人去效仿。因此,在講人類對(duì)微生物世界認(rèn)識(shí)的歷史時(shí),推薦學(xué)生讀《微生物獵人傳》、《巴斯德傳》和《細(xì)菌學(xué)之父》等書籍;在講幽門螺桿菌時(shí),把馬歇爾為證明幽門螺桿菌是引起胃炎和胃癌的真兇而以身試菌的動(dòng)人事跡講述給學(xué)生,讓學(xué)生了解微生物學(xué)知識(shí)的來(lái)之不易,學(xué)習(xí)微生物學(xué)家渴求真理的精神。以培養(yǎng)他們對(duì)微生物科研的興趣,同時(shí)提高他們學(xué)習(xí)微生物的積極性。
2 “任務(wù)”在課程教學(xué)中的應(yīng)用
“微生物學(xué)”課程內(nèi)容廣泛,知識(shí)更新迅速,但課堂教學(xué)課時(shí)有限。為了保證在有限的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量地完成課程教學(xué)既定目標(biāo),同時(shí)提高學(xué)有余力學(xué)生的知識(shí)水平,本課程開展了“線上+線下”的混合教學(xué)模式。[2]學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的絕大部分任務(wù)是要求學(xué)生在課下“線上”完成。
2.1 網(wǎng)課中設(shè)置課前預(yù)習(xí),課堂中檢查預(yù)習(xí)效果
在網(wǎng)絡(luò)課程中,將本課程整套的教學(xué)課件PPT和各章節(jié)的知識(shí)重點(diǎn)視頻上傳網(wǎng)絡(luò),要求學(xué)生在課前預(yù)習(xí)。為了敦促學(xué)生課前真正的預(yù)習(xí),在PPT中間設(shè)置防拖拽問(wèn)題,并對(duì)觀看PPT設(shè)置一定的分值,作為平時(shí)成績(jī)的一部分;對(duì)于各章重要的知識(shí)點(diǎn)錄制的視頻時(shí)長(zhǎng)控制在10分鐘左右,方便學(xué)生平時(shí)觀看。在線下課堂上,通過(guò)提問(wèn)相關(guān)問(wèn)題檢查學(xué)生預(yù)習(xí)的情況,對(duì)于同學(xué)回答的情況給予不同的平時(shí)成績(jī),以進(jìn)一步敦促學(xué)生課前預(yù)習(xí)。
2.2 課后完成測(cè)試題,鞏固當(dāng)堂知識(shí)
在線下課堂中,依據(jù)學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)內(nèi)容提問(wèn)的回答情況,對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行有篩選的講述,線下課堂講述完后,要求學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)章節(jié)的習(xí)題測(cè)試。網(wǎng)絡(luò)課程中的章節(jié)練習(xí)是根據(jù)各堂課內(nèi)容的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置的,多為選擇題和判斷題,方便電腦統(tǒng)計(jì)學(xué)生回答情況。通過(guò)完成章節(jié)測(cè)試,以便學(xué)生及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí),同時(shí)方便老師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的及時(shí)把握,做出后續(xù)教學(xué)的相應(yīng)對(duì)策。
2.3 擴(kuò)展閱讀相關(guān)內(nèi)容,延展課堂講授內(nèi)容
微生物學(xué)知識(shí)更新迅速,教科書無(wú)法囊括該領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展和研究熱點(diǎn)。因此,本課程教學(xué)內(nèi)容除了包含以教材為基礎(chǔ)的微生物基本知識(shí)的學(xué)習(xí)外,還將微生物相關(guān)期刊鏈接和該方向研究的重要發(fā)現(xiàn)及研究熱點(diǎn)文章,附在各對(duì)應(yīng)章節(jié)的知識(shí)擴(kuò)展部分,如在“病毒和亞病毒因子”一章中,除了將《現(xiàn)代病毒學(xué)導(dǎo)論》一書和《病毒學(xué)報(bào)》作為擴(kuò)展閱讀材料,還將全英文文獻(xiàn)“噬菌體介導(dǎo)細(xì)菌的自我識(shí)別(Phages Mediate Bacterial Self-Recognition)”作為擴(kuò)展閱讀的材料。這樣既可為學(xué)習(xí)能力不同的學(xué)生提供不同層次的學(xué)習(xí)材料,也可讓他們根據(jù)自己的興趣和能力選擇想學(xué)的材料。當(dāng)然為了保證學(xué)生閱讀擴(kuò)展材料,將此部分也設(shè)置一定的分值計(jì)入平時(shí)成績(jī),并且在期末考試中涉及一定量的課外閱讀的知識(shí)。通過(guò)這種做法,不僅可以擴(kuò)展學(xué)生的微生物學(xué)知識(shí),同時(shí)培養(yǎng)了學(xué)生關(guān)注學(xué)科發(fā)展動(dòng)向和吸收新知識(shí)的良好習(xí)慣。
2.4 布置綜合作業(yè),構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
在新課結(jié)束和期末考試前的這段時(shí)間內(nèi),給學(xué)生布置一些綜合性的題目。如(1)通過(guò)“微生物學(xué)”第1-3章的學(xué)習(xí),試比較原核微生物、真核微生物及非細(xì)胞生物在大小、形態(tài)和結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn),并歸納生命的特征;(2)通過(guò)第4-6章的學(xué)習(xí),試敘述或流程圖示微生物從攝取營(yíng)養(yǎng)、新陳代謝到生長(zhǎng)發(fā)育的過(guò)程;(3)通過(guò)第7-9章的學(xué)習(xí),試從人類的角度總結(jié),微生物有哪些有益的方面,并舉例說(shuō)明。學(xué)生通過(guò)完成這些作業(yè),可將微生物各章節(jié)的知識(shí)連貫起來(lái)。又如讓學(xué)生分別制作1-10章的概念圖和思維導(dǎo)圖,并要求學(xué)生在限定的時(shí)間內(nèi)完成并相互批閱,方便學(xué)生相互補(bǔ)充答案,相互學(xué)習(xí)。利于學(xué)生建立起各個(gè)章節(jié)完善的知識(shí)體系。
3 教學(xué)效果
通過(guò)“興趣+任務(wù)”教學(xué)模式在“微生物學(xué)”課程中的應(yīng)用,我院學(xué)生對(duì)“微生物學(xué)”的學(xué)習(xí)興趣有了很大的提高,選做微生物相關(guān)畢業(yè)論文的學(xué)生也越來(lái)越多,在申請(qǐng)國(guó)家、省級(jí)及校級(jí)大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目中,微生物相關(guān)研究的申請(qǐng)書數(shù)量也在逐年增加。此外,報(bào)考微生物學(xué)專業(yè)研究生的比例也有了明顯的增加。且期末課程考試發(fā)現(xiàn),學(xué)生的微生物知識(shí)面較之前傳統(tǒng)課堂教學(xué)的學(xué)生有了明顯的提高。
總之,通過(guò)“興趣+任務(wù)”教學(xué)模式在“微生物學(xué)”課程中的應(yīng)用,讓學(xué)生切實(shí)掌握了微生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí),并對(duì)微生物學(xué)研究的發(fā)展現(xiàn)狀和研究熱點(diǎn)都有了較好的了解,對(duì)學(xué)生今后的健康生活,乃至將來(lái)從事微生物學(xué)相關(guān)科學(xué)技術(shù)和科研工作,以及實(shí)現(xiàn)知識(shí)更新的終身學(xué)習(xí)習(xí)慣奠定了良好的基礎(chǔ)。這一教學(xué)模式的實(shí)施,可為同等教學(xué)水平其他高校的“微生物學(xué)”課程教學(xué)提供參考。
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