高等院校應(yīng)用微生物技術(shù)課程教學(xué)改革與實(shí)踐

蔡永萍

鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 新鄭 451100

生物工程專(zhuān)業(yè)作為高等院校的新增熱門(mén)專(zhuān)業(yè)，契合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整趨勢(shì)，主要包括發(fā)酵工程、生物化工、微生物制藥、生物化學(xué)工程等小專(zhuān)業(yè)項(xiàng)目，力求為農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域提供專(zhuān)業(yè)人才。而當(dāng)前的生物工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)中也面臨重理論輕實(shí)踐、重技能輕能力的問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生就業(yè)難。那么更好地滿(mǎn)足市場(chǎng)專(zhuān)業(yè)人才的需求，引導(dǎo)畢業(yè)生積極就業(yè)才是教學(xué)改革重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。應(yīng)用微生物作為生物工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，其課程教學(xué)改革的探索也可以被認(rèn)為是生物工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)改革的一大縮影。因此分析應(yīng)用微生物課程教學(xué)改革歷程與實(shí)踐側(cè)重點(diǎn)，總結(jié)課改經(jīng)驗(yàn)，探明教學(xué)規(guī)律，才能更好地指導(dǎo)生物工程專(zhuān)業(yè)教學(xué)。

一、應(yīng)用微生物課程教學(xué)特點(diǎn)

現(xiàn)階段微生物技術(shù)應(yīng)用更為廣泛，而對(duì)應(yīng)的理論研究、技術(shù)探索也持續(xù)深入，其涉及領(lǐng)域更廣。從微生物資源調(diào)查到生產(chǎn)工藝，再到產(chǎn)品研究與開(kāi)發(fā)，都離不開(kāi)微生物的話(huà)題。應(yīng)用微生物作為以微生物學(xué)為主要基礎(chǔ)課程的應(yīng)用性學(xué)科［1］，其是面向生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)和生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)學(xué)生開(kāi)設(shè)的專(zhuān)業(yè)選修課程，更強(qiáng)調(diào)學(xué)生微生物學(xué)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。目前，所開(kāi)設(shè)的一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也多服務(wù)于基本技能的訓(xùn)練，如制片染色技術(shù)、微生物培養(yǎng)分離純化、菌種保存、消毒滅菌、生理生化實(shí)驗(yàn)等。目前在教學(xué)中對(duì)于微生物應(yīng)用的知識(shí)講解較為淺層，實(shí)踐指導(dǎo)略顯不足。而反觀(guān)應(yīng)用微生物，其作為一門(mén)實(shí)踐性及應(yīng)用性強(qiáng)的學(xué)科，更強(qiáng)調(diào)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，因此應(yīng)深化課程改革，不僅讓學(xué)生具備微生物學(xué)應(yīng)用知識(shí)和技能，且將專(zhuān)業(yè)所學(xué)與行業(yè)發(fā)展、市場(chǎng)人才需求相結(jié)合，明確微生物應(yīng)用的基本規(guī)律和未來(lái)發(fā)展方向，才能做好科研與生產(chǎn)創(chuàng)新的準(zhǔn)備。目前，各大高等院校在應(yīng)用微生物技術(shù)課程教學(xué)改革中也積累了一定經(jīng)驗(yàn)。改革主要側(cè)重于教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)改革四大層面。

二、應(yīng)用微生物課程教學(xué)改革實(shí)踐路徑

（一）確定職業(yè)能力本位的課程目標(biāo)

基于應(yīng)用微生物技術(shù)課程教學(xué)改革的訴求，改革的第一步是調(diào)整原有的課程目標(biāo)，將現(xiàn)有的技能型人才培養(yǎng)理念融合進(jìn)去，建立職業(yè)能力本位的課程目標(biāo)，既關(guān)注學(xué)生職業(yè)知識(shí)和技能的掌握情況，也強(qiáng)調(diào)學(xué)生問(wèn)題分析與解決能力的培養(yǎng)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生具備良好的信息處理能力，具有理想的社會(huì)交往能力和探索熱情。作為生物技術(shù)的源頭，應(yīng)用微生物技術(shù)之下衍生多種生物新技術(shù)，如細(xì)胞技術(shù)、基因工程技術(shù)等［2］。這些技術(shù)對(duì)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才要求較高，其不僅要懂生產(chǎn)、懂管理，且能服務(wù)一線(xiàn)，因此建立職業(yè)能力本位的課程目標(biāo)是現(xiàn)實(shí)所需，根據(jù)應(yīng)用微生物技術(shù)課程所對(duì)應(yīng)的崗位進(jìn)行職業(yè)能力層面的分析，可以將課程目標(biāo)分解為技能目標(biāo)、知識(shí)目標(biāo)、態(tài)度目標(biāo)這三維目標(biāo)。居于核心地位的是技能目標(biāo)，占基礎(chǔ)地位的是知識(shí)目標(biāo)，而人才培養(yǎng)的最終落腳點(diǎn)則是態(tài)度目標(biāo)，基于崗位能力分析確定技能目標(biāo)，根據(jù)技能目標(biāo)確定知識(shí)目標(biāo)，突破學(xué)科理論體系框架，讓技能與生產(chǎn)相匹配，讓知識(shí)與技能相統(tǒng)一，強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)教學(xué)的針對(duì)性、實(shí)用性。而態(tài)度目標(biāo)則考慮到學(xué)生未來(lái)就業(yè)發(fā)展所需要的職業(yè)道德、工作態(tài)度、團(tuán)隊(duì)合作精神、信息獲取能力等發(fā)展訴求，最終讓知識(shí)和技能得以順利遷移，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。職業(yè)能力本位的課程目標(biāo)更符合實(shí)踐教學(xué)的要求，也契合技能型人才培養(yǎng)需要。具體來(lái)說(shuō)，微生物檢驗(yàn)崗位對(duì)應(yīng)的技能目標(biāo)是顯微鏡的操作知識(shí)，目標(biāo)是了解光學(xué)顯微鏡構(gòu)造，學(xué)會(huì)制備光學(xué)顯微鏡觀(guān)察樣品，態(tài)度目標(biāo)則是養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。再如滅菌發(fā)酵崗位所對(duì)應(yīng)的技能目標(biāo)是無(wú)菌操作［3］，知識(shí)目標(biāo)是明確消毒滅菌無(wú)菌操作的概念，明確常用物理化學(xué)消毒滅菌法的原理、方法和指標(biāo)，明確影響消毒影像因素。而態(tài)度目標(biāo)要求學(xué)生具有進(jìn)取心、責(zé)任感，具備知識(shí)信息有效獲取能力。再如菌種保存崗位技能目標(biāo)是掌握菌種保存技術(shù)，知識(shí)目標(biāo)是明確菌種的退化因素和復(fù)壯方法，明確菌種保存的原理和方法，態(tài)度目標(biāo)則是激發(fā)學(xué)生的責(zé)任感，使其細(xì)心穩(wěn)重，工作嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致。

（二）創(chuàng)新優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容

在高等院校應(yīng)用微生物技術(shù)課程教學(xué)改革實(shí)踐中，也應(yīng)著手教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。在教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化中，應(yīng)重點(diǎn)著手兩個(gè)方面，一方面是讓教學(xué)內(nèi)容突出實(shí)用特色，另一方面是要與時(shí)俱進(jìn)，及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容，使其反映最新的研究動(dòng)態(tài)。教學(xué)內(nèi)容突出實(shí)用特色，要求合理選擇應(yīng)用微生物課程教材，不僅要明確微生物資源在工農(nóng)業(yè)、食品加工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域中的重要應(yīng)用［4］，且配合微生物發(fā)酵實(shí)例去進(jìn)行微生物應(yīng)用技術(shù)路線(xiàn)的具體闡述，讓教學(xué)聯(lián)系實(shí)際，減少空洞的理論宣講，讓理論教學(xué)指導(dǎo)實(shí)踐，讓技能型人才培養(yǎng)真正落地?？紤]到課時(shí)限制，教材內(nèi)容的編排上應(yīng)有所取舍，重點(diǎn)講解的內(nèi)容則精講，不需要重點(diǎn)講解的內(nèi)容可以合理地舍去或精簡(jiǎn)處理，例如微生物的分離及提純培養(yǎng)、培養(yǎng)基制備，在微生物學(xué)基礎(chǔ)課程中該部分內(nèi)容對(duì)應(yīng)地做刪減處理，通過(guò)增加一些實(shí)用性強(qiáng)的內(nèi)容，讓教學(xué)聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際。要及時(shí)更新內(nèi)容，讓教材與時(shí)俱進(jìn)。讓學(xué)生密切關(guān)注微生物技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的動(dòng)態(tài)。應(yīng)用微生物學(xué)技術(shù)創(chuàng)新速度加快，菌種快速鑒定、基因克隆表達(dá)、生物芯片技術(shù)、生物信息學(xué)技術(shù)等不斷問(wèn)世，甚至推翻人們已有的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)知。基于應(yīng)用微生物學(xué)所對(duì)應(yīng)的信息快速更新的學(xué)科屬性，在教學(xué)內(nèi)容的安排上應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充新的內(nèi)容，調(diào)整原有不合適的內(nèi)容。在保證教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)、系統(tǒng)與完整的情況下，讓學(xué)生去接觸更多的前沿動(dòng)態(tài)，了解最新的科研成果。教師在教學(xué)過(guò)程中也可以針對(duì)書(shū)上有些知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行拓展講解，讓教學(xué)不局限于書(shū)本。例如，在講解微生物與能源利用時(shí)，可以引入英國(guó)研究者推出的最新研究成果——利用經(jīng)基因工程改造大腸桿菌而研制出生物柴油的新技術(shù)，拓展學(xué)生微生物學(xué)習(xí)的知識(shí)面。再例如講解微生物與制藥時(shí)，可以引入最新的相關(guān)研究成果——李氏桿菌，明確其在胰腺腫瘤靶向治療中的重要作用。學(xué)生借助書(shū)本去廣泛涉獵知識(shí)，既把握了書(shū)本中的知識(shí)要點(diǎn)，又通過(guò)涉獵學(xué)習(xí)，開(kāi)闊視野，拓展思路，產(chǎn)生應(yīng)用微生物學(xué)探索學(xué)習(xí)的興趣。

（三）創(chuàng)新微生物學(xué)課程教學(xué)方法

對(duì)于教育教學(xué)來(lái)說(shuō)，應(yīng)基于教無(wú)定法、教學(xué)有方的原則，選擇真正適合學(xué)生的教學(xué)方法，因材施教，寓教于樂(lè)，充分挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛能，使得學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中保持積極性，在課程互動(dòng)探討中發(fā)揮積極能動(dòng)性［5］。

首先，要以學(xué)生為中心，調(diào)動(dòng)起學(xué)生課程學(xué)習(xí)的積極性。當(dāng)前，我們已經(jīng)進(jìn)入信息爆炸的時(shí)代，教學(xué)應(yīng)追求“授之以漁”的最高境界，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生能自覺(jué)主動(dòng)地獲取知識(shí)，基于原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)去探索學(xué)習(xí)新的知識(shí)，實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)之間的鏈接，從而構(gòu)建有效的知識(shí)學(xué)習(xí)體系。例如，在講解微生物肥料種類(lèi)時(shí)，可以讓學(xué)生主動(dòng)查閱資料，課堂探討，而完成章節(jié)性的學(xué)習(xí)，學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)探索，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的積極性，而教師大膽放手，鍛煉學(xué)生的邏輯思維、口語(yǔ)表達(dá)、自學(xué)能力。在教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)化課堂師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，以靈活多樣的教學(xué)方式，真正發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)主體作用。例如，當(dāng)前比較流行的一體化教學(xué)模式、引導(dǎo)自主化學(xué)習(xí)模式、協(xié)作討論化學(xué)習(xí)模式，都強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為學(xué)習(xí)中心，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)與探索。在學(xué)習(xí)細(xì)菌和放線(xiàn)菌微生物后，可以讓學(xué)生分組自主學(xué)習(xí)，按照教師示范的學(xué)習(xí)思路，從大小、形態(tài)、結(jié)構(gòu)、群體形態(tài)、菌落特點(diǎn)等方面去解讀酵母菌、霉菌，并由學(xué)生組內(nèi)討論后選擇代表去發(fā)表結(jié)論，以學(xué)生為主體的教學(xué)方法給學(xué)生留下深刻的學(xué)習(xí)印象。再如，借助多媒體課件展示微生物顯微照片，配合相應(yīng)的影音資料，讓課堂與實(shí)驗(yàn)室無(wú)縫對(duì)接，一體化教學(xué)使得學(xué)生對(duì)各類(lèi)微生物群形態(tài)、結(jié)構(gòu)等有著清晰的認(rèn)知。

其次，基于單元式課程結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動(dòng)，將應(yīng)用微生物學(xué)按照基本的技術(shù)單元去劃分教學(xué)模塊，每個(gè)教學(xué)模塊設(shè)置相應(yīng)的問(wèn)題鏈，讓學(xué)生打開(kāi)思路，深化思考，加深對(duì)知識(shí)的理解，而以單元式課程結(jié)構(gòu)體系引導(dǎo)學(xué)生問(wèn)題探究的教學(xué)模式也帶動(dòng)學(xué)生分析能力、創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。以分離純化技術(shù)教學(xué)為例，該單元教學(xué)力求讓學(xué)生明白如何分離純化微生物，可以將其細(xì)分為微生物所需營(yíng)養(yǎng)、培養(yǎng)基種類(lèi)的選擇、培養(yǎng)基的科學(xué)制備、微生物培養(yǎng)調(diào)控等幾部分，讓學(xué)生一個(gè)問(wèn)題解決之后再著手另一個(gè)問(wèn)題，解決所有問(wèn)題后歸納總結(jié)單元的知識(shí)點(diǎn)，并配合實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生牢固掌握分離純化技術(shù)。在課堂教學(xué)中應(yīng)將講授與互動(dòng)結(jié)合起來(lái)，當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生疑惑時(shí)，教師能引導(dǎo)學(xué)生利用原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)去解答問(wèn)題，或引導(dǎo)學(xué)生交流探討，教師多鼓勵(lì)學(xué)生，多設(shè)置一些開(kāi)放性的問(wèn)題，并站在學(xué)生角度給予學(xué)生見(jiàn)解的肯定，從而使得學(xué)生對(duì)應(yīng)用微生物技術(shù)課程保持濃厚的學(xué)習(xí)興趣。梳理現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)課，將其定性為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)與研究性實(shí)驗(yàn)三類(lèi)。其中，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)則力求讓學(xué)生掌握微生物技術(shù)的技能和知識(shí)，考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄的撰寫(xiě)能力。

最后，綜合性實(shí)驗(yàn)與研究性實(shí)驗(yàn)應(yīng)側(cè)重于訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造力，基于協(xié)作、嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新原則，讓學(xué)生組內(nèi)合作完成完整的項(xiàng)目任務(wù)，在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生全程參與、主動(dòng)參與，將實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)為技術(shù)鏈狀，以單個(gè)訓(xùn)練與綜合訓(xùn)練的融合使得學(xué)生牢固掌握微生物基本技術(shù)，同時(shí)鏈狀項(xiàng)目培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)習(xí)慣，使其形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，更讓學(xué)生善于獲取信息、加工信息、整合利用信息，能基于團(tuán)隊(duì)協(xié)作應(yīng)用技術(shù)去解決實(shí)際問(wèn)題。例如顯微鏡實(shí)操與無(wú)菌技術(shù)的學(xué)習(xí)，可以讓學(xué)生在多個(gè)鏈狀單項(xiàng)項(xiàng)目中反復(fù)應(yīng)用，讓學(xué)生在實(shí)踐中去牢記無(wú)菌概念，明確顯微鏡、無(wú)菌操作的標(biāo)準(zhǔn)要求。再如設(shè)計(jì)應(yīng)用技術(shù)鏈綜合項(xiàng)目，讓培養(yǎng)基制備、高壓蒸汽滅菌操作、微生物大小測(cè)定、形態(tài)鑒別等結(jié)合起來(lái)，給予學(xué)生綜合化的實(shí)踐鍛煉體驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中具備實(shí)操的綜合能力，且能做到具體問(wèn)題的靈活處理。

（四）采用靈活多元考核方式

在考核中應(yīng)突出能力考核，以有效的考核評(píng)價(jià)帶動(dòng)學(xué)生查缺補(bǔ)漏、全面化的發(fā)展。在課程考核中，應(yīng)選擇綜合考評(píng)的方式，提升能力考核占比。學(xué)生的綜合成績(jī)?cè)u(píng)定分平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定與期末考試成績(jī)?cè)u(píng)定兩大部分，前者占比60%，后者占比40%。學(xué)生平時(shí)成績(jī)考核評(píng)定主要根據(jù)學(xué)生的出勤情況、作業(yè)完成情況、資料查閱情況、任務(wù)完成參與度等進(jìn)行綜合評(píng)定，建立并提高平時(shí)成績(jī)考核占比的目的是使得學(xué)生保持課程學(xué)習(xí)的積極性、自覺(jué)性，時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)，使得能力考核更靈活、更全面，以此給予學(xué)生客觀(guān)真實(shí)的評(píng)價(jià)，真正讓考核評(píng)價(jià)反作用于教學(xué)和育人。

與此同時(shí)，部分高等院校也可以基于校企合作的實(shí)際，以實(shí)習(xí)基地為依托，借助學(xué)生的畢業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)去給予學(xué)生更為客觀(guān)、綜合性的評(píng)價(jià)，基于學(xué)生對(duì)微生物應(yīng)用技術(shù)的興趣點(diǎn)讓其選擇畢業(yè)課題或畢業(yè)實(shí)習(xí)方向，緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際，于畢業(yè)生產(chǎn)實(shí)習(xí)中去解決實(shí)際問(wèn)題，或通過(guò)實(shí)習(xí)發(fā)表自己的見(jiàn)解，撰寫(xiě)科研論文，通過(guò)基地畢業(yè)實(shí)習(xí)，學(xué)生獲得不同于校內(nèi)學(xué)習(xí)的新體驗(yàn)，使得學(xué)生熟練并強(qiáng)化所學(xué)知識(shí)技能，提升技術(shù)水平和管理能力，也使得學(xué)生能在畢業(yè)實(shí)習(xí)中更好地明確自身優(yōu)缺點(diǎn)，查缺補(bǔ)漏，精準(zhǔn)性提升。

綜上所述，應(yīng)用微生物行業(yè)是快速發(fā)展的朝陽(yáng)行業(yè)，在教學(xué)中也必須基于創(chuàng)新求變的思維去進(jìn)行實(shí)踐改革，回歸到教學(xué)活動(dòng)的原點(diǎn)，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)，進(jìn)行綜合性的改革，才能讓?xiě)?yīng)用微生物課程教學(xué)更契合行業(yè)發(fā)展實(shí)際，培養(yǎng)出更優(yōu)秀的技能型人才，取得更理想的教育實(shí)效。