摘 要: 作者從教學(xué)內(nèi)容改革、教學(xué)方法改革和實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法改革入手,建設(shè)了科學(xué)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系。
關(guān)鍵詞: 微生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 課程體系 教學(xué)改革
當(dāng)前生物科學(xué)已進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展的新紀(jì)元。微生物學(xué)是現(xiàn)代生物科學(xué)的重要組成部分,微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是生物學(xué)專業(yè)的必修課程。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門實(shí)用性很強(qiáng)的工具課,其獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)方法和技術(shù)在生命科學(xué)領(lǐng)域中占有不可替代的地位,其教學(xué)效果直接影響到后續(xù)生命科學(xué)各學(xué)科的學(xué)習(xí)[1]。我院雖然一直較為重視微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué),但由于采用的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法比較傳統(tǒng),教學(xué)內(nèi)容、手段、測評等方面均存在很多不足,造成學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新技能得不到良好的訓(xùn)練,因此我院微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)亟待改革,需要建立獨(dú)立的科學(xué)的課程體系。近幾年,在任課老師和實(shí)驗(yàn)員的共同努力下,我院對微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行了改革,收效較為明顯,現(xiàn)將經(jīng)驗(yàn)匯報(bào)如下。
1.教學(xué)內(nèi)容改革,建設(shè)科學(xué)的課程體系
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上,開設(shè)的實(shí)驗(yàn)大多為微生物學(xué)理論教學(xué)內(nèi)容的演示性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少[2]。雖然實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較多,也較全面,基本上可覆蓋微生物學(xué)的基本技術(shù)部分,但是由于部分學(xué)生學(xué)習(xí)興趣差,加上實(shí)驗(yàn)課考核、成績評定等方面存在問題,因此實(shí)際教學(xué)效果不甚理想。比如微生物實(shí)驗(yàn)最基本、關(guān)鍵的無菌操作環(huán)節(jié),許多學(xué)生在實(shí)際操作時(shí)不按要求執(zhí)行,而實(shí)驗(yàn)老師在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間里也無法糾正每個(gè)人的不規(guī)范操作,結(jié)果在全部實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后,很多學(xué)生的無菌操作技術(shù)仍然不過關(guān),無菌操作的意識(shí)仍然非常薄弱。還有微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)雖然設(shè)置了一些綜合性的實(shí)驗(yàn),老師也布置了課前預(yù)習(xí),但很多學(xué)生由于對微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程不夠重視,課前預(yù)習(xí)僅僅是抄寫書本上的東西以求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,做實(shí)驗(yàn)時(shí)也是機(jī)械地照搬書本上的步驟,實(shí)驗(yàn)效果大打折扣。如食品專業(yè)在做完水中細(xì)菌總數(shù)和大腸菌群的檢測這一綜合實(shí)驗(yàn)后,還有很多學(xué)生仍然不明白EMB平板與乳糖蛋白胨發(fā)酵管的作用和陽性結(jié)果特征。
針對這些情況,我們首先改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,將實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立設(shè)置,微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)不再是理論課的附庸,保證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體性和連續(xù)性,建設(shè)成以教授微生物學(xué)各種重要技術(shù)、訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)的一門獨(dú)立的課程,在人才培養(yǎng)、目標(biāo)培養(yǎng)上與理論課成為既緊密聯(lián)系又相對獨(dú)立的兩個(gè)支柱。
其次,我們在課程內(nèi)容上進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母母锖驼{(diào)整。我院在新修訂的教學(xué)大綱中將微生物實(shí)驗(yàn)課程由原來的40學(xué)時(shí)增加到48學(xué)時(shí),并對實(shí)驗(yàn)重新進(jìn)行了設(shè)置,增加了綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例,使之占到50%以上,并對開設(shè)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了系統(tǒng)化。在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程體系的建設(shè)上,突出技術(shù)學(xué)的特點(diǎn),突出能力的培養(yǎng)。將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為三大部分:基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。(1)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn),突出微生物學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù),把顯微技術(shù)、染色技術(shù)、無菌技術(shù)、純培養(yǎng)技術(shù)等微生物學(xué)的四大基本技術(shù)貫穿于整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,使學(xué)生建立了一個(gè)完整的微生物學(xué)形態(tài)學(xué)概念[3]—[4],增強(qiáng)了對理論知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)。(2)綜合性實(shí)驗(yàn),是指實(shí)驗(yàn)內(nèi)容涉及本課程的綜合知識(shí)或與本課程相關(guān)知識(shí)的實(shí)驗(yàn),是學(xué)生在掌握一定的基礎(chǔ)理論知識(shí)和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)上,運(yùn)用某一課程或多門課程知識(shí),對實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性實(shí)驗(yàn)。(2)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),安排在微生物實(shí)驗(yàn)后期時(shí)間,此時(shí)學(xué)生既具有微生物學(xué)理論知識(shí),又掌握了微生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)。老師只講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和基本原理,學(xué)生自行理解、甄別、判斷,將所領(lǐng)悟到的零散知識(shí)一點(diǎn)點(diǎn)串聯(lián)起來,寫出實(shí)驗(yàn)方案;以小組為單位,一般4—6人為一組,自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料和配制試劑,自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn),觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果;自行解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題,撰寫出規(guī)范的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。教師根據(jù)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案思路,以及具體的實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)報(bào)告綜合評分。完成這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中對知識(shí)重新進(jìn)行消化、吸收、重組,還要用到前面所學(xué)的微生物學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技術(shù),不僅可以提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)微生物實(shí)驗(yàn)技能,而且可以讓學(xué)生獲得一個(gè)真實(shí)的實(shí)驗(yàn)研究過程鍛煉。
2.教學(xué)方法改革,配合課程體系的建設(shè)
我院原來的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法都比較傳統(tǒng)、陳舊,一般都是由教師先講解和示范本次實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、流程和操作技巧,然后放手讓學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),教師在教室里四處巡查,解答疑難問題。在課堂教學(xué)時(shí)間內(nèi),除了負(fù)責(zé)教學(xué)外,在所剩不多的時(shí)間內(nèi),教師只能指導(dǎo)有限的幾個(gè)學(xué)生,大部分同學(xué)不能得到有效而及時(shí)的輔導(dǎo),這樣教學(xué)效果往往不甚理想。很多學(xué)生注意力不集中,對老師講過的東西學(xué)后就忘。
近幾年,我院重視微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué),加大了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的投入,將多種現(xiàn)代化教學(xué)手段和工具運(yùn)用到微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)上,如采用多媒體、顯微成像示教系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,加深了學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的理解和記憶,不但豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段,而且規(guī)范了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,圖文并茂,使復(fù)雜問題簡單化,抽象問題具體化,從而增強(qiáng)了教學(xué)效果。此外,采用現(xiàn)代教學(xué)工具,利于改革微生物學(xué)的教學(xué)內(nèi)容,建立科學(xué)的課程體系。
我院微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課開設(shè)了幾個(gè)微生物的形態(tài)學(xué)觀察實(shí)驗(yàn),由于做實(shí)驗(yàn)的班級多,實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的工作量很大,因此每個(gè)形態(tài)學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)都只選取了幾樣典型菌作代表,讓學(xué)生自己制備標(biāo)本,其余由實(shí)驗(yàn)員準(zhǔn)備標(biāo)本,學(xué)生直接進(jìn)行觀察。我院在改革教學(xué)方法后,對微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行了相應(yīng)的改革。如將原來單獨(dú)設(shè)置的幾個(gè)形態(tài)學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)合并在一起,作為一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn),在做實(shí)驗(yàn)前先播放多媒體課件,讓學(xué)生觀看各種微生物典型菌的形態(tài)照片,在剩下的時(shí)間里再讓學(xué)生自己動(dòng)手制備標(biāo)本,掌握一些簡單的標(biāo)本制備法。實(shí)驗(yàn)中利用顯微成像示教系統(tǒng),引導(dǎo)學(xué)生細(xì)致觀察,在觀察中思考和分析問題,提出問題的解決辦法[5]。例如在觀察根霉的形態(tài)時(shí),先引導(dǎo)學(xué)生觀察孢子囊和孢囊孢子,然后順著孢囊根尋找假根和匍匐枝。將從教師顯微鏡看到的特殊、典型的微生物圖像切換到大屏幕,讓全體同學(xué)共享。這樣既減輕了實(shí)驗(yàn)員的工作負(fù)荷,又讓學(xué)生直觀地觀看到了更多種類的微生物的形態(tài)圖片,擴(kuò)大了知識(shí)面,還減少了原來實(shí)驗(yàn)設(shè)置中的重復(fù)操作,節(jié)省下來的課時(shí)可用于安排更多的研究設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),增加了學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì)。
3.實(shí)驗(yàn)評價(jià)方法改革,完善實(shí)驗(yàn)課程體系建設(shè)
微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)本來是一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程,應(yīng)該以學(xué)生動(dòng)手能力的表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)效果為評價(jià)指標(biāo),但學(xué)生多,教師少,教師對學(xué)生缺乏了解。有的實(shí)驗(yàn)教師在上完一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課后,還認(rèn)識(shí)不了幾個(gè)學(xué)生,所以微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的評分都是以學(xué)生提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主要依據(jù),這樣就造成了學(xué)生輕實(shí)驗(yàn)操作,重實(shí)驗(yàn)報(bào)告的不良局面。問題包括:不少學(xué)生僅追求實(shí)驗(yàn)報(bào)告寫得長和整潔,部分學(xué)生抄襲他人的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,甚至少數(shù)學(xué)生為得到一個(gè)所謂的“好”結(jié)果而篡改數(shù)據(jù),等等。因此,建立合理的多重考核體系對樹立學(xué)生正確的科學(xué)觀,培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力和獨(dú)立創(chuàng)新能力有重要意義。因此我們對現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)評價(jià)體系進(jìn)行了改革,增加了平時(shí)實(shí)驗(yàn)中的參與和表現(xiàn)的考核,如微生物畫線分離法,要求每位學(xué)生進(jìn)行平板和斜面畫線,分離出單個(gè)菌落。在課程結(jié)束之后通過實(shí)驗(yàn)技能考試對學(xué)生逐一進(jìn)行考核。這樣就避免了部分學(xué)生始終處于支配角色,一些學(xué)生機(jī)械操作,消極地應(yīng)付實(shí)驗(yàn),沒有學(xué)習(xí)到實(shí)驗(yàn)技能的問題。
4.強(qiáng)化學(xué)生科研意識(shí),科研活動(dòng)與教學(xué)相結(jié)合
緊跟學(xué)科發(fā)展是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的途徑,激發(fā)科學(xué)研究的興趣是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的動(dòng)力,實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的基石。在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)初期,我們讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,盡量增加學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)、加深印象;在大三、大四期間,我們讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣或結(jié)合指導(dǎo)教師的科研課題自主選題,利用課余時(shí)間,進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,在教師的指導(dǎo)下,開展綜合型、設(shè)計(jì)型、探索型實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究性和創(chuàng)新性學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和動(dòng)手能力及創(chuàng)新精神。同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生積極申報(bào)開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目,讓他們的濃厚興趣得以延伸。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)的學(xué)生都能提前完成畢業(yè)論文,而且畢業(yè)論文質(zhì)量較高,部分學(xué)生的論文或綜述已正式發(fā)表。這對提高人才培養(yǎng)質(zhì)量和教學(xué)質(zhì)量起到了積極的推動(dòng)作用。
總之,微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一項(xiàng)細(xì)致、長期的工作。只有不斷學(xué)習(xí)和實(shí)踐,及時(shí)總結(jié),進(jìn)一步在微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)上改革和探索,才能更加充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,使之成為具有較強(qiáng)綜合能力的人才。
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基金項(xiàng)目:武漢工業(yè)學(xué)院微生物學(xué)校級精品課程。