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关键词:微生物学;教学改革;制药工程专业
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)42-0128-02
一、目前存在的问题
我校制药工程专业将专业定位成工程类,开设了较多工程类的课程,对微生物学这门课程不够重视;该课程设置为专业选修课、考查课;缺少实践环节;缺少专业特色。使学生走进“制药工程只需要面对制药的仪器设备,知道制药的工艺就可以了,微生物学对我们专业没用”的误区。导致学生学习微生物学的动力和兴趣都不高。因此,有必要对制药工程专业微生物学的教学内容、教学方法等方面进行改革和思考,帮助学生走出误区。
目前关于制药工程专业的微生物学教学的探讨相对较少,仅从教材和实验教学有少量探讨。因此结合铜仁学院制药工程专业教学课时较少,缺少实践部分教学安排,考核方式为考查等课程设置中出现的问题,课题组从教学内容、教学方式、教学手段、考核方式等方面对该专业微生物学课程教学进行了有益的探索,为促进制药工程专业微生物学教学的完善,为培养应用型人才奠定坚实的基础。
二、选择教材和教学内容
1.教材选定。教材选择方面充分考虑铜仁学院制药工程人才培养方案的设置,突破原有的一门课程一本教材的固有观念。选择满足既要基础知识又要专业应用相关知识的专业需求的教材。但目前尚无专门针对制药工程专业的微生物教材。因此,初步确定教材选用黄秀梨主编的《微生物学》与沈关心主编的《微生物学与免疫学》。
2.教学内容选定。(1)理论教学内容。教学内容选择主要从帮助学生建立系统的微生物学概念,以及联系药物的生产实际,理解微生物与药物及药物生产的关系两个方面着手考虑。黄秀梨主编的《微生物学》的内容作为微生物学基础知识部分,帮助学生建立有菌、无菌、什么菌的概念和意识;掌握微生物生长和繁殖、代谢,微生物控制、菌种保藏等制药工程专业密切相关的微生物基本知识。沈关心主编的《微生物学与免疫学》的内容作为微生物在制药专业中应用的知识,帮助学生了解药物生产过程中微生物的影响和处理方式、微生物药物的重要地位、研究步骤、生产过程;了解常见的病原微生物等。结合专业特点深入介绍微生物在制药中的应用对制药过程的影响;有害微生物的控制;抗生素的制备及应用;微生物其他产物在制药中的应用;药品的微生物学质量控制;药品的微生物学质量控制等微生物在制药应用的相关知识。(2)实践教学内容。铜仁学院制药工程专业也同其他大多数高校的制药工程专业一样忽略了微生物学在制药工程中的重要性,课程中未设置实验课程。为帮助学生掌握微生物学的基本实验机能,增加了实验课,主要包括培养基制备、接种、培养,自然界纯种微生物分离,细菌检查及其生理生化反应,菌种保藏等以微生物控制为基础的实验课程。使学生掌握微生物研究与应用的基本技术,培养学生发现问题、独立思考与创新思维能力,增加学生就业面。
三、合理的教学方法
在教学过程中,同时针对不同的内容,采取不同的教学方法。总体思路为基于学生已有的知识,以微生物在制药工程中应用的实例为主线引导学生主动学习书本知识。让学生感受到微生物在自己专业中是如何应用,引起学生对微生物学的兴趣,再讲解基本原理等重点和难点。
1.探讨式。借鉴慕课的教学方式,学习之前先提出问题或案例,要求学生课前进行学习,课堂上分组就问题或案例用微生物学知识进行讨论讨论。例如抗生素头孢的生产,在课前首先提出分组查阅头孢的生产过程、生产菌株,产生的机理,生产过程中微生物需要如何控制,如何确定药品的质量等内容,再回到课堂就自己查阅到的知识与同学交流、探讨。以此活跃课堂气氛、引起学生浓厚的兴趣。对于学生不懂的知识,充分利用学生已有的知识逐步引导学生理解,取得了很好的教学效果。
2.研究式。教学过程中注意将最新的研究引入到教学中,丰富和更新教学内容,提高教学效果。通过建立以科研辅助教学,以教学促进科研的互补的模式。引导学生培养科研思维、学习科学研究方法。鼓励有兴趣的学生参加教师的科研项目,参与锻炼动手操作,发现问题、解决问题的能力,提高学生的科研素质。
3.自学式。对于内容相对简单,学生容易理解,并且有较多获得渠道的部分章节选择由学生自学,利用少量的课堂时间,让学生上讲台讲解自己学习的知识。既可以促进学生自主学习的兴趣,同时还能锻炼学生表达能力、语言组织能力,帮助学生克服怯场或胆小的问题,提高学生的自信。
四、多样化教学手段
根据微生物学的特点,在教学过程中借用现代化手段,帮助学生理解。将文字、图片、动画、视频、声音等手段将内容简洁、直观地展现在学生面前。节约时间的同时进一步提高学生学习兴趣。
五、考核
通过教学内容的选择,教学方法的搭配虽然能在一定程度上提高学生学习兴趣,促进学生自主学习;但尚不足帮助学生合理分配学习压力。需要通过合理设置考核方式、考核内容,将学习压力分散到学期的各个时段。考核分为平时考核与期末考核两部分,比例为平时考核50%;期末考核50%。平时考核中包括4次课堂考核占50%,平时作业,课堂讨论,课堂讲解,考勤、平时回答问题分别占10%;期末考核包括期末笔试和实验考核分别占70%和30%。实验考核通过期末操作考核体现。可提高学生对实验的重视。
本辅修专业培养生物技术及其相关领域的应用型人才。
二、专业培养要求
本辅修专业的学生通过学习可获得以下几方面知识、能力和素质:
1、掌握生命科学和生物技术等方面的基本理论和基本知识,具有一定的生物工程原理的基础知识;
2、掌握生物技术方面的基本实验技能;
3、具有综合运用所掌握的理论知识和技能,从事生物技术及其相关领域产品研发、生产、管理的能力;
4、了解与生物产业有关的方针、政策和法规。
5、通过严格的科学思维训练,具备良好的生物技术专业素质。
三、课程设置
本辅修专业设置课程包括:生命科学导论、基础生物化学、微生物学、发酵工程、生物技术检测(含仪器分析)、污水处理工程、植物组织及细胞培养、食用菌栽培学。
四、课程简介
1、生命科学概论:
主要介绍生命科学的基础知识、基本理论、研究方法及成果应用,从不同侧面反映生命科学与其他学科间的交融。主要内容包括:生物学基础知识、生命科学对人类的影响、生命的物质基础、生物大分子的结构和功能、细胞与克隆技术、遗传与人类基因组计划、微生物与人类的健康、神经科学、生物钟与生物信息传递、生态环境与人口资源等。通过本门课程的学习,能够使学生了解和掌握有关生命科学的基础理论知识,拓展视野,丰富生命科学知识。
2、生物化学
使用教材:《生物化学简明教程》(第三版),罗纪盛等修订,高等教育出版社,1999年。
参考书目:
《普通生物化学》(第四版),郑集,陈均辉编,高等教育出版社,2007年;
《生物化学》(第三版),王镜岩,朱圣庚,徐长法主编,高等教育出版社,2002年;
Biochemistry:AnIntroduction(SecondEdition),T.McKee;J.R.McKee,(英文教材影印版),科学出版社,2000年;
InstantNotesinBiochemistry,B.D.Hames,N.M.Hooper&J.D.Houghton,(英文教材影印版),科学出版社,1999年。
3、微生物学及实验:
微生物学(Microbiology)为生物学各专业本科生的必修基础课。通过学习微生物的形态结构、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布、传染免疫、分类鉴定以及微生物与其他生物的相互关系及其多样性,在工、农、医等方面的应用,了解该学科的发展前沿、热点和问题,使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识,了解微生物的基本特性及其生命活动规律,为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
微生物学实验是生物学重要的基础课之一,特别是随着分子生物学的发展与拓宽,微生物学方法与技术显得尤为重要。此外,医学、农学、林学等学科,甚至地质学、太空学等也需微生物的方法与技术。因此,熟悉掌握微生物学方法与技术,对其它很多学科的发展有直接的影响。无菌操作技能和无菌概念的建立是微生物学实验中最重要的内容。微生物学实验主要任务是使学生掌握研究与应用微生物的主要方法与技术,包括经典的、常规的、以及现代的方法与技术,使学生具有适应于从事相关学科的基础理论研究与实际生产应用的微生物学实验技能。
使用教材:《微生物学教程》,周德庆,高等教育出版社,2000
4、生物技术检测
使用教材:《仪器分析》(第三版),朱明华编,高等教育出版社,2000年
参考书目:
《生物物理学》,赵南明,周海梦主编,高等教育出版社,2000年;
《生化实验方法和技术》(第二版),张龙翔,张庭芳,李令媛主编,高等教育出版社,1997年。
5、植物组织及细胞培养
植物组织培养是一项以细胞全能性为理论基础的无性繁殖技术,以植物组织和细胞的离体操作为基础的实验性学科,是举世瞩目的现代生物技术之一。它应用无菌操作方法培养植物的一个离体器官、组织或细胞,加速繁殖植物个体,或获得有用物质等。本课程主要介绍植物组织培养技术的基本原理、设备、方法和应用,以实用为目的,使学生在了解基本原理的基础上,重点掌握实际操作技术。通过学习,学生将掌握植物组织培养的基本理论,掌握开展离体培养克隆植物的基本技能。
理论学习的主要内容包括:植物组织培养的基本技术、植物组织器官培养、茎尖分生组织培养、细胞培养、种质离体保存、植物组织培养苗的工厂化生产、药用植物的组织培养与工厂化生产、果树与蔬菜的组织培养技术、园林及观赏植物的组织培养等。
实验操作的主要内容包括:培养基的配制与灭菌;愈伤组织的诱导与分化;茎段的组织培养;植物细胞悬浮培养;叶的组织培养等。
6、发酵工程
本课程主要讲授微生物工程原理、微生物工程下游加工工程、微生物工程生产工艺及产品举例等部分。内容包括菌种的特征和选育,培养基的特性和选择,发酵工艺的控制,杂菌的防治和产品分离提纯工艺的控制等内容,为生物技术的应用奠定基础。微生物发酵工程课是一门综合性很强的课程,涉及到数学、化学、生物学、生物化学、微生物学、物理化学、有机化学、化工原理等多个学科,基础理论性和实践性均很强,同时要求基础理论和生产时间密切结合。在课程讲授过程中,将要按照微生物发酵生产的全过程阐明各个阶段、各种产品生产的原理和技术,讲解理论知识的同时,又重点突出生产的工艺操作和控制技术等实际问题。因此,该课程需要在理论教学的同时,配合实验的实践环节,也要求学生建立实际生产的概念,在实践中巩固本课程的教学效果,学生利用实验、参观、实习、社会实践等机会,培养分析问题和解决问题的能力。学生通过该课程的学习将会缩短理论与生产实践的距离,建立用理论知识分析和解决生产实际问题的概念和能力,动手能力也将有所提高。
推荐教材:贺小贤编著,《生物工艺原理》.北京:化学工业出版社.2003
曹军卫,马辉文,张甲耀编著.《微生物工程》(第二版).北京:科学出版社,2007
俞俊棠主编.《生物工艺学》.上海:华东理工大学出版社,1991
7、水污染控制工程
《水污染控制工程》是生物技术辅修专业的一门重要的必修课程。本课程的主要内容包括:水的资源特性,水体污染的特性,污染指标和污染控制的基本途径及方法,各种废水处理工艺的基本原理,主要设备的选型和构筑物设计计算等。通过本课程的学习,使学生掌握污水处理的基本概念、基本理论、基本工艺和及有关设备的技术性能,熟悉有关设计计算、安装调试、运行维护方面的知识,了解有关处理系统的管网设计、施工、维护运行方面的知识。由于本课程的实践性和应用性很强,因此必须强调理论教学与实践训练并重,使学生较好地掌握应用技能并具有较强的动手操作能力,能迅速适应实际工作的要求,同时具有水污染控制工程的设计、运行、管理及科研的初步能力。
使用教材:《水污染控制工程》第二版高廷耀、顾国维主编高等教育出版社
参考书目:《水污染控制工程》修订版张希衡编冶金工业出版社
《水处理工程》顾夏声编清华人学出版社
《水污染治理工程》黄铭荣编武汉理工大学出版社
《水污染控制工程》胡亨魁编武汉理工大学出版社
8、食用菌栽培学
本课程是在微生物学、生物化学、遗传学等相关学科基础上形成的综合性应用学科。食用菌栽培技术是现代生物技术的重要组成部分,是一门实践性较强的新兴实用技术课程。
食用菌是可食用的大型真菌,有利于改善人类的膳食结构、增强免疫功能、提高健康水平,是人类餐桌上的健康食品。联合国粮农组织提出每餐合理饮食结构应是“一荤一素一菌”,其中的“菌”指的就是食用菌。因此,近十年来,国内外食用菌产业的发展相当迅速,食用菌生产、加工在我国已然形成独立的新兴产业并开始步入工业化生产阶段。了解和掌握食用菌学基础理论和基本技能,对于将来从事相关技术工作和服务社会生产具有实践意义。
本课程重视学生的实际应用和操作能力培养。课程内容包括理论知识和实验操作部分,比例大体为:1:1。理论教学包括:食用菌基础知识、商业化栽培技术工艺和食用菌病虫害防治和加工保鲜技术三部分内容。实验教学重点加强操作能力和基本技能培养,使学生掌握食用菌制种技术、菌种分离与保藏技术,能够进行常规的食用菌栽培工艺操作。
本课程的目的:使学生理解有关食用菌的基础理论知识,掌握常见食用菌生长发育所需的营养、理化环境条件及栽培管理方法,掌握食用菌栽培过程及加工的多种基本操作技术,并且培养学生独立操作、实事求是的科学态度。使学生具备在实践应用中控制生产、服务科研和改造创新的专业基本能力和素质。
关键词:环境工程微生物学 教学质量 教学方法
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(b)-0029-02
环境工程微生物学是研究环境领域有关的微生物及生命活动规律的一门学科,是环境工程本科专业一门重要的学科基础课[1]。该课程所学习内容与环境监测与治理的多项技术,比如,废水、废气、固体废弃物的生物处理,尤其是有机废水的生物处理密切相关。目前有机废水的生物处理在世界范围内也已经普遍采用。学好环境工程微生物这门课对后续专业课学习、教育实习及工作实践都具有重要的意义。如何提高环境微生物的课堂教学效率,将抽象的知识转变成形象具体的知识,提高学生主动学习的积极性等方面需要不断进行探索。以下是笔者在教学实践中的体会和建议。
1 合理组织教学内容
在掌握课程的基础上合理组织教学内容是提高听课效率的关键。环境工程微生物学课程理论知识多,原理多,概念多,易混淆[2]。为获得好的理论教学效果,教学过程中要注意知识的系统性,同时,要体现它在本专业中的地位和作用。
以周群英主编《环境工程微生物学》为例,该教材教学内容分三部分:微生物学基础、微生物生态与其在生态工程中的应用、环境工程实验[3]。该教材层次清晰,基础知识的讲授为学生理解微生物生态工程应用打基础,而实验部分则有助于学生进一步对知识点的理解。然而在教学中发现,在微生物学基础部分,由于知识点繁杂、重点内容不够突出、条理性不强,学生缺乏兴趣,学习效果差。因此在授课过程中,作者整合微生物学基础知识内容,为学生整理出该部分的教学内容的框架、主线及重点,并结合目前相关科研前沿动态进行讲授。通过教学内容的组织,使得学生在对学习内容能够提纲挈领的把握的同时又能有的放矢、抓住重点,为后续应用部分的学习打好基础。
教师思路清晰,课堂组织好,课堂气氛生动活泼才能使学生的学习主动性增强,变被动为主动。因此,教师要站在一定的高度对教材总体编排认真钻研,按不同专业的课程要求区分基础知识、难点知识、重点知识,才能有的放矢既合理安排课程进度又使教学内容中先上课程和后续课程有机的衔接起来,使整个知识连贯性、系统性更强。
2 优化教学手段和方法
教师的教与学生的学是信息不断输出与输入的活动,想实现良好的互动是教师与学生共同努力的结果。实践中教师要在重视学生的主体地位时发挥好传授与引导作用,通过灵活多样的教学方法激发学生学习、钻研的热情。可以通过以下几个途径。
2.1 启发式教学法
教育理论家曾明确指出:“最有效的学习方法就是让学生在体验和创造的过程中学习”。启发式教学重在正确处理好教与学的关系。根据教学内容在教学过程中精心设置问题,通过创设问题情境促进学生思维,学生自主学习热情高,而且通过对解决问题方法的探索,激发了学生的创造热情,培养了学生创新能力,可以起到很好的教学效果。运用启发式教学法时注意提出的问题必须具有现实意义,引起学生的兴趣又不偏离教学大纲的要求。
2.2 抽象知识形象化,理论联系实际
教材第一部分内容微生物的基础知识中描述性语言居多,学生不易理解,此部分结合多媒体手段形象记忆非常重要。另外恰当的比喻也能把抽象的知识形象化、生动化使学生更容易理解记忆。理论与实际紧密结合,多向学生介绍相关理论在实际生产生活中的应用,用实例讲述概念,使学生感受到所学的知识与实际生活息息相关。与具体实际例子结合起来才能让学生真正掌握课本上的理论知识,同时,也培养了学生解决实际问题的能力。如在讲解微生物形态时可以紧密结合实验课,再结合微生物在环境领域的应用去介绍它们的特性及用途。讲解微生物处理污水原理时,可将城市的污水处理厂,土壤的生物修复过程等穿插其中,起到事半功倍的效果。
2.3 注重归纳总结
在课堂中运用归纳总结法也很有必要。归纳总结强调及时才可能有效。此法可贯穿于整个课堂教学中,在每一个教学内容结束后进行小结。目前,大多数教师更注重引课,而在授课中和授课结束后没有精心设计,草草收尾,使整堂课显得“虎头蛇尾”。教师在教学中既要讲清楚知识点,又要及时归纳总结,把知识引向新的高度。课后归纳总结可以对本次课内容进行分门别类的“串讲”,也可以打破章节限制对以往所学课程进行“串讲”,使学生学习时不仅形成以教材目录为顺序的纵向知识体系,还能形成以内容为基础的横向知识体系,化点为面,使学生在掌握知识时能更灵活的应用知识。
2.4 讨论法
在教学过程中适当引入讨论法把问题形式改变为讨论式。在一定时间内让学生分组讨论、自由发言,老师给予适当引导,其他同学随时补充,鼓励学生大胆对老师的教学提出问题或者否认。这种形式发挥了学生的主动思考和组织能力,气氛活跃,比单纯的提问式有更好的效果,也能使教师不断摸索出适合不同学生的教学方法,不断提高教学质量。但在运用讨论法时要注意教学内容的时间安排,防止前松后紧,最好能和传统的讲授法相结合。
2.5 教学手段科学化
随着计算机和信息技术的发展,多媒体教学已经成为一种普遍的教学手段。课堂上充分利用多媒体技术利用声、光、动画可以更好地显示一些代谢的动态变化过程,更加生动形象,更好地解决了传统静态教学的难题,同时也增强了学生的感性认识和学习兴趣,提高了学生学习的主动性。但多媒体技术要运用合理,多媒体多以图片、动画呈现,少有文字描述,教学时更要结合教材将书本上冗长的描述和直观的多媒体知识结合在一起。如果和传统的板书教学有机结合更能加强学生对知识的理解和记忆。
3 注重理论教学与实践教学相呼应
环境工程是一门应用性很强的学科,培养“基础知识牢固、实践动手能力强、富有创新素质”人才是该专业的目标和责任。实验是重要的研究性教学环节,在实验项目的开设中,注意紧密联系理论课教学环节,不能使二者脱节。在教学中应通过改革教学方式、搭建实践教学平台来改变过去以课堂教学为主的单线条式的教学模式,建立理论教学与实践教学相呼应的教学体系。通过理论教学与实践教学的融合互动提高学生的工程意识、专业素质和创新实践能力。
目前,大多数环境微生物学专业开设的实验项目较为单一,多为一些以增强感性认识为主的验证性实验,缺乏能够和环境工程实际应用系统结合的综合性或设计性实验。这样的实验设置会导致学生缺乏分析问题、解决问题的能力,所学知识与生产实践脱节,不利于学生综合素质的培养。我们认为,基础课的实验教学不仅要教会学生基本的实验操作还要提高学生自己的实验设计和动手能力。在掌握基本实验技术的基础上设计几个应用性较强的综合实验,把独立的实验操作融入到综合实验中。学生独立查找资料,设计实验方案,由教师指导审定后再进入到实验阶段。学生主动性学习兴趣提高,又能将所学的理论知识联系进来,加深了对课程的认识和理解,实现了教师指导与学生研究性学习相结合、理论与实践相结合。
总之,教学是一门艺术。要针对环境工程微生物学的特点,精心组织教学内容,灵活运用多种教学方法,科学合理设计环境微生物实验,以培养新时代的应用型人才、工程型人才为目标不断摸索提高环境工程微生物的课堂教学质量。
参考文献
[1]田园,陈芳艳,商丹红.《环境工程微生物学》教学经验之浅谈[J].科技信息(学术研究),2008(34):475-477.
我校于2014年开始招收高职医学检验技术专业学生,在此之前,主要教学对象为中职医学检验技术专业学生。中职医学检验技术专业侧重于培养学生相关检验技术,而高职医学检验技术专业在培养学生相关技能的基础之上,还要培养学生科研思维能力与创新能力[1]。针对招生层次的变化,明确目前我校临床微生物学检验实验教学存在的问题,才能有的放矢。我校临床微生物学检验实验教学存在以下问题:(1)我校相关教师的中职临床微生物学检验实验教学经验丰富,而高职课程教学目标和教学理念均有别于中职课程,需要相关教师进行深入学习和研究,探索更为科学的教学方案与教学手段[2]。(2)我校临床微生物学检验实验教学一般采用特定的形式开展,实验步骤和结果都是确定的,学生缺少独立思考机会,实践能力和创新能力难以提高。这就需要将实验教学与临床实际联系起来,并构建科学的临床微生物学检验实验教学体系[3]。(3)目前,我校临床微生物学检验实验教学与临床实践需求存在一定的差距,在今后的实验教学过程中,学校应多与附近的医院合作,充分利用其平台的优质资源,开设应用性、综合性实验,开阔学生视野,提高教学质量。
2临床微生物学检验实验课程教学体系改革
2.1改变基础实验教学手段,建立以研究为主导的教学体系。基础实验着重培养学生实验能力,强化专业基础和实验基础[4]。本教研室对临床微生物学检验基础实验教学方法进行改革,遵循以学生动手为主、教师示教为辅与多媒体教学弥补的原则,培养学生实验能力。对于一些实验室难以开展的最新实验项目,教师可以通过微视频演示给学生,让学生了解学科最新研究动态和技术。具体基础实验教学过程中,让学生参与实验教学的每个环节[5],包括准备实验、实验过程、实验研讨、实验总结以及科研活动,实现教学相长。学生轮流参与实验准备过程,教师鼓励学生在实验过程中提出问题,组织学生以5~6人一组讨论实验过程中遇到的问题。实验结束后,每组学生根据实验结果以及遇到的具体问题进行总结,归纳成败原因,总结经验。2.2建立综合性、设计性实验教学体系。综合性实验是指在学生具有一定实验基础知识和基本操作技能的基础上,对学生实验能力与实验方法进行综合训练的一种复合性实验[6]。设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案。我校临床微生物学检验课程实验课和理论课学时比为1∶1,综合性、设计性实验教学体系的构建是培养临床微生物学检验人才的关键[7]。我院传统临床微生物学检验实验课程设计见表1,改革后的临床微生物学检验实验课程模块设计见表2。本教研室将综合性、设计性实验教学分为以下几个环节。2.2.1抽签选择临床模拟标本。实验教师准备临床模拟标本,例如感染病原菌的尿液、血液、痰液、脑脊液、粪便等,学生抽签进行实验,两名学生一组或者4名学生一组。2.2.2设计实验方案。每组学生应用所学知识,拟定实验方案,设计微生物学检验程序。2.2.3实施实验方案。学生根据确定的方案进行实验。在学生实验过程中,教师引导学生独立思考,协助学生解决在实验过程中遇到的问题。教师应做到总体调控,把握学生实验进度,保证其进行按时完成实验。2.2.4实验总结。实验结束后,各小组撰写实验报告,同时对实验进行总结,讨论实验结果的可信度,归纳实验成败原因,总结经验教训,完善实验方案及实验步骤。2.2.5成绩评定。教师根据学生的实验设计、实验操作、实验报告等对其进行综合评定,给出综合性、设计性实验成绩。2.3构建开放式的实验教学模式。开放式的实验教学模式是一种先进的现代化实验教学方式,是有利于培养学生实践能力、提高学生综合素质的一种模式。开放实验室不仅是时间和空间上的开放,更应该是实验内容(实验课程、实验项目、研究课程)和师资的开放[8]。教研室每学期接纳一些自愿参与研究的学生,学生利用课余时间走进实验室,开展实验研究,在此过程中,学生需要查阅大量资料以及进行简单的课题研究,掌握课题设计思想和实验技术,撰写实验研究论文,这能激发学生学习兴趣,实现教学与科研一体化。2.4逐步建立医院实践体系。本教研室与长期从事临床微生物学检验的医技人员和教学经验丰富的教师共同建立了医院实践体系。我院对2015级、2016级医学检验技术专业进行教学改革,共6个班级,改革班学生在校掌握基本技能后,进入医院接受实验教学,共设接种、培养、鉴定3个项目,每个项目都有明确的教学内容和教学要求,同时对改革班学生期末考试成绩和毕业实习期间的表现进行调查分析。
3临床微生物学检验实验课程考核体系改革
本教研室建立以能力考核为核心的实验课程多元化考核模式,重视对学生实验过程的评价[9]。实验成绩主要由基础实验成绩、综合性实验成绩、开放性实验成绩、临床试验成绩组成。基础实验成绩由教师给出,占总成绩的30%;综合性实验成绩包括小组成绩和个人成绩两部分,其中小组成绩由教师给出,占总成绩的15%,个人成绩由小组成员给出,占总成绩的15%;开放性实验成绩由教师给出,占总成绩的10%;临床试验成绩由医院带教教师给出,占总成绩的30%。
4讨论
在临床微生物学检验实验教学过程中,教师利用新型教学手段,使学生掌握基本实验操作技能,同时建立综合性、开放式实验教学体系,将实验教学与科研活动紧密联系起来,培养学生独立思考、解决难题能力。此外,逐步完善开放性教学模式,提高学生学习主动性。实验教学改革将课堂延伸到工作岗位,能帮助学生树立正确的择业观和就业观,增强学生职业认同感。实行多元化的临床微生物学检验实验课程考核方式,有助于提升学生独立操作能力。
关键词:高职教育 药物微生物学 教学改革
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)03(b)-0038-01
药物微生物学不仅是生物制药技术专业的基础课程,也是主干课程。如何掌握好这门课程,为同学们日后走向药学事业创造契机,也是我们每一位教学工作者所面临的挑战。由于传统的教学方式和教学内容已不能适应新世纪对人才培养的要求。为突出高职教育特点,笔者结合多年的教学经验,对药物微生物学教学进行了初步的改革与探索,取得较好的效果。
1 选用合适的并且实用的课改教材
目前各种版本、各个出版社的药物微生物的课改教材,种类繁多,各有其特点,由于我校是高职院校,因此,在选用教材时要着实考虑到学生的学习基础和学习能力,以及企业对学生的能力要求来选定教材,合适的教材对提高学生的实践能力是非常有必要的。加强校企合作课程体系的开发,学校、企业与社会等多元合作,针对岗位需要,切合区域特点、融入行业标准,开发针对岗位能力的应用型教材。
2 密切结合生物制药技术专业的特点,优化教学内容
在知识传授过程中,我们始终贯彻从专业入手的教学指导思想,力求把本学科的知识内容与药学密切结合起来。高职教育的两个重要的特点就是降低基础理论的难度和密切与实践相联系。药物微生物学作为专业核心课程,学时数占生物制药技术专业课内总学时的15%左右。药物微生物学的教学,应自始至终贯彻基础知识―实验方法―实践应用这条主线,包括理论、实验及实训教学。通过这条主线,促进了学生对所学知识的前后联系,加深了学生对课程内容全面系统的理解和掌握。培养学生对药物微生物的研究、生产、开发的能力、基本理论与基本技能,并且能够系统地认识该领域涵盖的内容和发展方向。也学到了抗微生物药的临床应用,为后续课程的学习奠定了基础。
生物制药技术专业课程体系中,《药物微生物学》与《免疫学》《抗生素工艺学》《现酵技术》《生物制药工艺学》等多门课程相互渗透,相互联系。教师应该深刻研究所授教材的,注重学科间的交流,并能根据实际情况调整教学内容,以免造成重复教学,浪费人力物力。
3 大胆尝试教学方法,采用多元化教学手段
在对课程进行设置时,我们尽可能的采用多元化授课,并按建构主义教学的理念设置教学情景,实现了教师讲授、课堂讨论、学术讲座和学生自主学习这四者的有效结合,充分体现了教、学、做一体化。
结合生物制药技术专业的特点,根据教学目标,教学内容,将项目导向教学法、问题教学法、案例法、示范法等多种教学方法灵活运用。
教学方法与手段的形式因地因时有多种变化。常用的形式有:讨论式、启发式、演示式、合作式、体验式、提问式、创意式等。但随着教学改革的深入和现代化技术的普遍运用,又增添了观摩课教学、多媒体课件辅助教学、网络资料结合教学、现场优质课教学、互动创新式教学方式。
在课程学习中,以典型药物、核心技术为主线,实施课程教学,以生产过程、生产成果为评价标准,开展课程考核方法改革为核心的课程改革;还组织学生到企业参观,承担企业派发的外包任务,真实体验和参与生产。也可以结合学生将来的岗位职责,在实施教学时采用项目导向或行为导向进行教学。这就给我们提出了几点要求:学生的学,不能仅仅停留在知识的掌握上:教师的教,也不能仅仅局限于对知识的传授:教学的重点应该放在对学生实践动手能力的培养和职业素质的培养上。由此可知,教师的任务就不仅仅停留在“传道、解惑、授业”的层面上了。
4 强化实践教学环节,提高学生的综合素质
实践教学之目的是优化学生的素质结构、能力结构和知识结构,培养学生获取知识、应用知识和创新知识的能力。对于应用性和实践性很强的药用微生物学课程,实践教学环节显得尤为重要。
4.1 校内实训基地的建设
药物微生物学是一门实践性很强的学科,应该将理论与实践紧密的联系在一起。为了满足专业培养目标的要求,我们将药物微生物学课程的理论与实践教学的学时控制在几乎接近1∶1。药物微生物学实验室是实验设施比较完备。在实验课的讲授过程中,我们安排了大量的基本操作技能,如显微操作技术、染色技术、无菌操作技术、培养基配制及灭菌技术、分离和接种技术、培养技术等等。实训的教学过程中,重点是安排综合应用性比较强的实验,比如,口服药物中细菌、霉菌及酵母菌总数及大肠杆菌的检验。另外,我们的实验室也实施了对外开放的方法,配备专业教师进行指导,让学生在课余时间开展实验技能比赛。这一举措得到了学校和家长的认可,受到了学生普遍欢迎,切实增强了学生的实践操作能力。通过实践实训教学,增强了学生对基础理论知识的理解,培养了学生职业技能,为学生今后顺利就业奠定了技能基础。
4.2 校外实训基地的建设
学院还与多家企业建立了长期合作关系,在企业参与下,以提高学生的学习兴趣、主动性、积极性,培养学生掌握药物微生物学的实际动手能力、创新能力和社会适应能力为目的,构建以工作过程为导向的课程体系;推行任务驱动、项目导向的教学模式;借助企业,探索理论与实践一体化的实训教学模式。
通过校内和校外实训基地的结合,可以完善生物制药专业工学结合人才培养模式。培养从事药品行业、药品企业生产管理和药物产品营销、检验等职业岗位工作,具有良好职业道德和职业能力,心身健康和具有发展潜力的一线专门技术应用人才。
参考文献
【关键词】医学微生物学 PBL教学法
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)20-0172-02
医学微生物学作为一门医学专业基础课,它不仅是病理学、流行病学、传染病学的基础,而且与临床各学科联系紧密。微生物总论部分较系统且条理,学起来相对容易些。各论部分没有什么高深的理论,也不涉及其他过多的基础知识,在中等医学专业学校更是如此。但这部分内容有繁杂、易混淆、枯燥等特点,各微生物间虽无密切联系,但又在某些方面有相似之处。由于上述特点,给学生的学习带来了一定困难,学生普遍反映:微生物各论易学不易记,易懂不易清,故将某种微生物说成另外一种的张冠李戴情况很多见,甚至有医学毕业生把“流脑”与“乙脑”的病原体搞错了的现象。如何使学生学好微生物各论,并牢牢地掌握其基本内容,为后面的临床课奠定坚实的基础,这是微生物各论教学中亟须解决的问题。对于中专生来说,因他们的自学能力还不太成熟,学生的学习多为被动地在课堂上接受老师的灌输。为了调动学生学习的积极性,进一步开发学生潜在的学习能力,可采用如下多种学习方法进行教学。
一 在课堂教学中采用PBL教学法
即以问题为基础,以学生为中心的小组讨论式教学,以教师为导向的启发式教育,不仅提高了学生的学习能力和教学效果,还能有效地促进学生相互交流与合作的能力。将临床微生物学病例分析引入课堂讨论教学,它的基本思路是变“以菌说病”为“以病说菌”,课堂讨论以病例为中心,先巧设疑问,给学生以悬念,让学生自学。然后以小组为单位,展开讨论,让学生解释病因,提出诊治方案,最后由老师归纳总结。这种教学方式将病原微生物的生物学特性、致病性和诊断、防治措施有机融合,准确导向临床实际,因而使微生物学各论的内容变得生动,缩短了理论与应用之间的距离。例如:针对流行性感冒病毒这一节内容,我设计了以下三个问题:(1)流感病毒经常使人致病,它到底长的什么模样呢?(2)流感病毒是靠什么物质引起人体的疾病?(3)流感病毒为什么会多次引起世界范围内的大流行?围绕这三个问题让学生们课前预习,并查询相关资料,课堂上再分小组讨论,选出小组代表回答问题,其他小组补充,最后老师再进行总结。同传统教学相比较,PBL教学法的精髓在于发挥问题对学习过程的指导作用,充分调动学生的主动性和积极性。
二 利用CAI课件组织教学,强化课堂教学效果
随着电脑多媒体技术的迅速发展,在医学各专业中应用多媒体计算机辅助教学已成为必然趋势,它是一种新型的教学方式,能集图、文、声、像于一体,把知识内容形象、生动地展示给学生,产生的效果是传统的教学形式所不能达到的。微生物具有看不见、摸不着的独特之处,使微生物学教学变得抽象、难以理解。因此,在教学过程中应用多媒体技术,会给课堂教学起到良好的辅助作用,通过微观结构更加生动、形象、直观的展示,可以激发学生的学习兴趣。而且,医学微生物学具有知识点多、记忆量大、轻易混淆等特点,各种病原体的形态结构仅靠文字讲解非常抽象,学生难以理解。采用多媒体课件辅助教学能够提供大量直观的图片,真实形象地显示各类微生物的形态,使学生们对各类微生物有一个直观、感性的认识。如在讲解艾滋病病毒时,用FLASH动画的方式展示艾滋病病毒感染、增殖的过程,使原来难以理解的内容由抽象变得生动形象,不但使学生们对艾滋病病毒的感染过程一目了然,且有助于学生理解。采用CAI课件进行教学,还有一个突出的优点就是省去了教师书写大量板书的时间,教学内容更加丰富,课堂容量大,既缓解了微生物学教学内容多与课时少的矛盾,又提高了学生学习效率。另外,CAI课件易于保存修改,在一定程度上减轻了教师的备课负担。还可以采取全教研室统一制作CAI课件,使重点、难点统一规范。有条件的还可以播放录像,如被狂犬咬后的紧急处理、发作的症状等,给学生留下直观印象。
三 口诀记忆法
在讲授肠道杆菌时为了便于学生记忆各杆菌间重要特点,归纳总结如下歌诀:大肠杆菌住肠中,正常情况不致病;周身鞭毛能运动,另解五糖都能行;沙门氏、痢疾菌,都是人类害人虫;沙门菌属周毛菌,葡糖阳性乳糖阴;唯有伤寒仅产酸,其他均有硫化氢;痢疾杆菌不能动,葡糖产酸不产气;变形运动最活泼,迁徙生长呈菌膜;另解尿素来得快,有时还把黑色带。通过歌诀记忆法,使学生产生浓厚的兴趣,经常背诵,能较牢固地记忆所学的内容。
四 列表总结法
列表总结法的原则是既遵守教学大纲重点,微生物本身所具有的特性,又考虑到各微生物在临床实践中的地位。我在制定一些总结性表格后,让学生在以后的章节结束时自己去设计新的表格。当这项作业留给学生后,学生们都很认真、积极,并纷纷主动将自己设计的表格给我看,我从中挑选好的拿到课堂上讲评,并在班里给予表扬。这样经过列表总结,让学生站在不同的角度去看已学过的各种微生物,加以纵横比较,加深理解,并深深地印在学生的记忆中。列表总结的好处是既线条清晰,科学合理,利于记忆,也利于学生复习,还可作为以后学习、工作中的参考,所以也是学习微生物各论的重要方法之一。
五 注重知识更新,加强教学与临床的联系
医学微生物学既是一门重要的医学基础课,又与其他临床学科有着非常紧密的联系。因此在教学中,一方面要系统讲授微生物学的基本原理和基本知识,同时也要找出与临床学科密切联系的知识点,注重微生物学知识的临床应用。由于微生物学各论内容易懂不易记,而且枯燥无味,我们可以采取结合临床讲解医学微生物学专业知识的方法,将知识学活用活。近年来,临床上感染性疾病发生了很大变化,在各论教学中对已得到有效控制的疾病病原体要精简教学课时数,重点应放在严重耐药性病菌,将那些对人类健康和安全造成严重威胁的、新出现的传染病及时吸收融入教学中,如SARS、疯牛病、口蹄疫、禽流感、手足口病等。利用学生对新生事物的好奇心,吸引学生注意力,增加学生的学习热情,同时又开阔了学生知识面,使同学们意识到传染病有在全球不断蔓延的趋势。有些学科新动向,在教材中难以及时反映,尽管教师上课随时增加教材外的新内容,但因学时有限,不能系统讲授,而且学生接受能力不同,对部分学生而言可能负担有些重。为此,可以增开选修课,配合教学内容,在医学微生物学教学基础上延伸向临床教学的新发展与新动向,以课后讲座等形式向学生介绍微生物学的最新进展与技术,讲授内容主要选择临床课程学习和临床工作需要的医学微生物学学科前沿知识。
六 重视实验教学,注重学生实践能力的培养
医学微生物学实验课是理论教学的重要组成部分,有些内容在理论课上难以讲清楚,有些内容必须通过实验来验证,通过实验现象和结果来帮助学生理解理论课上的内容。微生物的许多生物学特性作为微生物的特征,必须让学生掌握,而对于各病原菌形态的熟悉,实验教学是一很好的方法,在实验课上,首先对学过的理论知识做回顾性的总结,老师示范操作,然后由学生们亲自操作。通过在镜下的观察,不但加深了理论知识的学习,而且将一些细菌的“模样”固定在自己的脑海里,对一些较易混淆的病原菌通过镜下的观察也很容易分开。如肺炎球菌同脑膜炎球菌都是双球菌,但肺炎双球菌呈瓜子状,钝端在内,尖端朝外,多有荚膜,染色阳性;而脑膜炎双球菌呈肾形,凹面相对,无荚膜,染色阴性。通过实验操作使课堂上的理论知识与实验有机结合起来,不但锻炼了学生的动手操作能力,更为重要的是培养了学生的观察力。
七 寻找共性和个性
微生物各论之所以难记,是因为容易出现混淆的现象,往往学生工夫下得很大,但效果不好。针对这一问题,我帮助学生在繁杂的内容中找出各微生物间的共性和个性,找到它们的规律性。如大多数致病菌都以毒素致病,究竟是那种毒素,记起来确实困难。但它们有规律可循,这就是革兰阴性菌大多产生内毒素,革兰氏阳性菌大多产生外毒素。但也有例外,如革兰阳性菌产生内毒素的是肺炎双球菌,革兰阴性菌产生外毒素的有:志贺氏痢疾杆菌、百日咳杆菌、霍乱弧菌;不产生毒素的是:结核杆菌等,便于学生们的理解、记忆。
总之,为了学好微生物各论的内容,老师应认真钻研教材,善于归纳总结,从杂乱无章中理出头绪,找出规律。同时,培养学生的动手、动脑能力,使学生对它产生兴趣,才能真正地掌握这部分知识。以期提高总体教学质量,为培养合格的高素质技能型医学人才而努力。
参考文献
[1]黄宏思、秦静英、费世杰等.PBL教学法在医学免疫学理论教学中的实践[J].右江民族医学院学报,2007(4):665~666
【关键词】医学微生物学;教学模式;改革
医学微生物学是一门重要的医学基础学科,主要研究病原微生物的生物学特性、致病机制、免疫机制、微生物学检查法及相关防治诊断治疗方法,具有很强的理论性、实践性和应用性,与疾病的诊断、治疗和预防关系密切[1]。但其又以繁杂的内容、新知识新理论的不断出现,与其他学科广泛交叉渗透,教学过程中容易出现重点不突出、学生记不住、难应用等问题。如何提高学生的学习兴趣,提高医学微生物学的教学质量,是教师所面临的重要问题。为此,我们对医学微生物学的教学手段和教学方法进行了一些改革。
一、结合临床,联系实际,激发学生的学习兴趣
我校医学微生物授课的主要对象是医学检验专业二年级学生,他们在经过前面基础课和基础医学课程的学习后,普遍对学科的临床应用、最前沿的研究进展有着浓厚的兴趣,因此在授课内容上,注重基础知识和临床应用相结合、基础理论和研究前沿相结合、基础技能和现代高新技术相结合,适当介绍一些相关的知识背景和现代分子微生物学的新进展、新技术。如在学习呼吸道病毒时,向学生介绍流行性感冒病毒,结合目前禽流感的爆发,将内容延伸到病毒变异、诊断防治等最新研究进展及前沿技术。这样能极大提高本课程的趣味性,激发学生的学习兴趣。
二、更新教学手段,改进教学方法,提高教学效果
1.应用多媒体教学手段
多媒体教学是在授课的过程中利用投影仪、计算机、网络等多种现代媒体,将文本、图像、声音、动画等多种信息有机结合起来[2]。应用多媒体教学,具有形象、生动、信息量大等优势,不仅激发了学生的学习兴趣,而且也显著提高了教师的工作效率。多媒体课件的制作是多媒体教学的第一步,课件制作的好坏直接影响教学的效果。因此,我们充分利用现有资料和网络资源,认真、精心制备了大量教学图片和教学动画,方便同学对知识的理解。如HIV病毒的感染与复制内容繁杂,在课件中我们使用图片和动画,为教学提供了生动、形象、逼真的表现效果,学生更容易理解病毒复制周期中的各个环节。
2.建立网络教学环境
网络教学是基于网络技术,整合传统课堂教学和网络教学而产生的一种新型的现代课堂教学模式。在这种教学模式中,外界信息经过教师的组织、引导及学生主动的建构转变成为学生自身的知识,有利于激发学生的学习兴趣和培养学生的创新意识与实践能力,并能很好的解决传统教学中重讲解,少实践,内容多,课时少的矛盾。我们在教学中建立了医学微生物学教学网站,成为集最新多媒体课件、电子教案、习题、参考资料等资源为一体的教学平台;并通过论坛、电子邮件等多种方式相互交流,大大增强了学生学习的自主性。网络教学不仅有利于学生对课堂知识的复习,更有利于学生扩大知识面,提高学习兴趣。但“网络教学”强调学生的“学”,往往弱化教师教导作用的发挥,学生学习自由度过大,容易偏离教学目标的要求。因此,以传统教学为主,网络教学为辅的混合式教学模式,使教学从教师教授为主转变为学生探究为主,变单项传授为多向交流。充分发挥学生的主体作用,调动其学习积极性,提高学生的创新能力。
3.利用PBL教学模式,培养学生学习能力
PBL是以学生为中心,以问题为引导,学生自学讨论为主题的课程模式,有利于调动学生的学习积极性、主动性,有利于培养他们的自学能力和创新精神[3]。在PBL教学时,教师根据学生现有水平及知识结构,以教学大纲的要求为核心,明确学习目标,确定重点及难点内容,如学习分枝杆菌属这一章,提出结核杆菌的染色、培养、致病物质及感染特点是什么,何谓结核菌素试验等问题,并提供基本的肺结核菌病人病例。学生根据病例和问题,通过阅读教材,查阅资料,分析、思考和归纳后,分组进行讨论。课上教师根据学生讨论中的疑难问题进行讲解分析,对本节重点及学生回答模糊的问题作出小结。PBL教学法在激发学生学习兴趣、提高自主学习能力、沟通能力、表达能力、自主研究能力、开展整合教学、充分体现医学整体性等方面表现出明显的优势。
三、改革实验方式,培养综合能力
医学微生物学是一门实验性很强的学科,实验教学是其重要组成部分,对保证教学质量、提高教学效果起着重要的作用。传统的教学模式一般将实验教学视为理论教学的补充,将其作为服务于理论的手段[4]。其基本的过程是教师安排实验内容,上课时教师详细讲解实验目的、实验原理、实验步骤及注意事项;学生模仿教师的演示,机械性完成程序性实验过程,得出预期的实验结果。这样就严重禁锢了学生思想,不利于培养学生的科学思维能力和创新能力。所以,我们对微生物实验课的教学方法进行了适当改革。如根据专业特点,精选实验内容,重新组合安排,减少陈旧、重复、验证性实验,注重培养学生的基本实验技能;增加综合性、设计性实验,激发学生设计出最好的实验方案、取得最佳实验结果的强烈欲望,逐步培养学生形成科学的思维方式。
四、改变考核形式
针对医学微生物学的特点,本教研室改革以期末考试成绩为主的考核形式,重视对学生学习过程考核、实验操作技能考核和结果考核相结合的考核办法。除了常规考试外,还加入了课外材料收集、课堂讨论以及随堂实验操作。比如学生对PBL教学问题的材料收集、讨论占10%,实验操作技能占10%,期末成绩占总成绩的80%。这种综合性的考核,更加客观的反映了学生平时的学习态度和真实水平,促进了学生学习兴趣。
参考文献:
[1] 李凡.医学微生物学[M]. 7版.北京:人民卫生出版社, 2008: 1-5.
[2] 庄东明,于爱莲,于广福,等.应用多媒体技术提高医学微生物学的教学质量[ J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2008, 10(2): 219-221.
关键词 医学微生物学 考试分析 反思
中图分类号:G642 文献标识码:A
我们对长沙医学院2010级临床医学专业10个班期末考试成绩进行综合分析和评价,获得反馈信息,既能够检查教师的教学质量和存在的问题,同时,也能发现学生在学习的过程中理解问题,解决问题的能力和知识掌握的牢固程度,以便于及时调整教学内容和改革教学方向,达到助学相长。
图注:难度系数=1-每题平均分/每题满分
区分度= (高分组平均分-低分组平均分)/每题满分
1 对象与方法
1.1 调查对象
2010级临床专业本科1~10班医学微生物期末考试试卷,共计1420份。教材选用人民卫生出版社,李凡主编的《医学微生物》第7版。理论30学时,实验学时24学时。采用多媒体教学方式授课。
1.2 命题原则和试题特点
本次试卷严格按临床专业《医学微生物》的教学大纲的要求出题,没有出现偏题、怪题。考题性质分二类,一是客观性试题,二是主观性试题。其结构和分值如下分布:选择题30个30分,填空题6个15分,名词解释5个20分,简答题2个15分,综合题1个20分。
2 结果与分析
2.1 考试结果
试卷满分100分,平均成绩为71.6分,最高分为93.5分,最低分为25分,考试成绩总体呈正态分布,符合教学规律。62.7%学生的考试成绩在70分以上,不及格率为19%,表明绝大部分学生对于知识点的掌握是不错的,达到了教学要求和教学目的。各分数段频率分布见图1,分析见表1。
2.2 考试分析
从考试成绩结果可以看出,考试整体难度偏低,但区分度较高。总体考试情况较为满意。卷面成绩中,选择题、填空题、名词解释和简答题得分率都较高,学生掌握情况不错。难度最大,失分最多的是综合题,综合题普遍得分不高,说明学生在全面掌握知识方面存在一定问题。
3 试卷分析和评价对教学改革的启示
3.1 加强基础知识教学,优化教学内容
从阅卷情况来看,学生主要问题有:(1)审题不清,混淆概念;(2)缺乏用微生物术语论述叙述题;(3)基本的实验和基本的计算等都体现了命题者对基础知识和基本技能的关注,这些题目看似容易,得分情况却不太好。由此知,我们在平时的课堂教学加强基础知识的落实,还要将微生物学中一些基本观点很好地渗透到教学实际中去,通过揭示其本质,加深学生对微生物知识的理解,激活学生的思维,使我们的学生真正走进微生物,对微生物感兴趣。同时,要继续强调课堂上基本知识、基本概念的掌握,强调课后复习消化,将难懂、难记的知识点尽量做到简单化、形象化、实用化。
3.2 重视实验教学功能,增强学生实验探究能力
微生物学科的特点是以实验为基础的自然科学,实验既是学习微生物的重要内容,又是进行科学探究、培养创新能力的重要途径,这一点许多教师都有深刻体会。因此,平时的教学应注意:(1)充分挖掘教材中的探究性实验,加强实验教学,利用教材中的实验素材和实验过程,来营造学生观察、思考、探究的氛围,积极培养学生主动探究的精神。(2)改变以往“验证式”实验为“问题解决式”,即以问题为基础、以问题做导向的探究式实验。提前设问,让学生主动查阅相关资料,自主设计实验方案和处理实验过程中的种种问题,用以加深理论知识的理解,把学习内容变得连贯和系统。(3)还可联系实际就地取材,进行一些家庭小实验的课外实验探究活动,有意识地培养学生主动探索和大胆质疑的精神,调动学生学习的积极性,因此,只要我们教师积极思考,讲究方法进行科学引导,就可以培养和提高我们学生的学科素养。
3.3 提高信息处理能力,增强学生学习能力
学生综合分析问题能力差,在综合应用简答题、分析题、判断题上,答案难度明显增加,许多学生失分严重。因此,平时的教学应注意:(1)应有意识地介绍与微生物学科相关连的最新科技成果,生活热点等问题,还可有计划地指导学生上网查询最新科技发展动态、重大微生物学热点或新闻等等。(2)应多进行以案例为引导的自学讨论教学法,既激发学生学习兴趣,又培养学生主动学习和查阅文献的能力,对学生处理信息和语言表达能力也是一种很好的锻炼。(3)应多进行专题讲座,提出一些问题,让学生在带着问题去查阅资料寻找答案,拓宽知识面的同时培养自学创新能力。(4)应多开展研究性学习,让学生多渠道去获取信息,培养学生自我解决问题的能力。
关键词:环境微生物学;研究型教学;环境科学专业
《环境微生物学》课程作为环境科学专业的基础课程,在学科专业建设中具有举足轻重的地位[1]。《环境微生物学》的教学内容以微生物的应用为核心,它将环境理论知识与应用技术密切联系起来,在环境科学专业的课程建设起到了重要的承接作用。该课程的主要特点是兼具理论与应用性;微生物与环境作用的复杂性;与环境工程应用的密切性。正是由于这种理论复杂性与应用性共存的特点,使《环境微生物学》课程在教学过程中理应更具有培养学生创新性思维与实践能力的潜力。环境科学专业的课程建设中较少开设生物类课程,由于课程上述方面的特点使环境科学专业的学生在学习过程中普遍具有排挤性,特别是当教学方式仍然以传统单向传授式教学为主的情况,学生普遍表现出对该课程的兴趣不强,因此迫切要求新的教学方法来激发学生学习的动力。
目前,研究型教学模式越来越被接受为一种有效的、全新的教学模式,这主要是由于研究型教学将科研思维引入到教学中,摒弃了传统的单向传授的模式,以学生为教学主体,教师不再单纯地讲授书本内容而是主动参与学生的研究实验中[2,3]。研究型教学以培养学生的创新能力与实践能力为目标,强调学生的主动性、自学能力与组织能力,注重发挥学生的个人潜力,使学生能够积极主动地进行以解决科学问题为目的研究与学习活动。
一、《环境微生物学》课程教学改革的研究现状
《环境微生物学》在许多专业中均作为专业基础课程,主要是考虑到它对整个专业课程体系的支撑与衔接作用,但是由于它本身所具有的学科交叉性,使得在专业课程体系建设过程中并没有把它放在教学的重要地位[1],教师在教学过程中对该课程的重要性认识不足,学生相应地就没有对其学习的兴趣,这一现象在环境科学专业的教学中尤为明显。在教学过程中教师只围绕专业的大背景进行教学启发,例如主要围绕污染处理、环境评估等领域的内容进行教学,而少有涉及污染处理的微生物作用机理,以及环境评估中生物主体特别是微生物在环境中的作用等。学生长期受这种导向的影响,几乎没有对环境的污染实质以及微生物主体对环境作用力进行过深入的理解,更没有进行相应的研究性的创新与实践活动。
当然,为了适应教学改革的需求,许多教学工作者也对《环境微生物学》课程进行了一定程度的教学改革探索,如从教学内容、教学方法与手段、实验教学以及考核方式等方面,提出了讨论式、互动式、启发式等教学方法[4-6],但这些措施均没有真正脱离传统的“传教式”教学,这离学生创新能力与实践能力的培养目标相差较大。《环境微生物学》课程本身具有很强的实验性,教学过程理应以实验的探索为主,为解决实际问题而进行教学设计。但是目前的教学对实验研究重视不足,表现在课堂教学上以概念、理论、工艺的介绍为主,很少有对实际案例的分析,更没有以培养学生实践能力与创新能力为主的研究实验设计,即使在课程实验课上,也都是以传统的验证性的基础实验为主,这大大降低了《环境微生物学》课程在专业建设中的作用,也极大地削弱了该课程对学生创新思维培养的作用。
二、《环境微生物学》课程引入研究型教学模式的必要性
《环境微生物学》课程的应用性内在特征需要进行研究型教学,以适应课程教学的最终目标,即使学生学会应用微生物手段进行环境污染的控制。课程内容主要包括两大部分:第一部分主要讲述微生物学的基础理论知识,第二部分主要讲述微生物在环境工程中的应用。第一部分是第二部分的基础,它涉及到微生物的培养、繁殖、接种体的制备等具体的实验过程,由于环境科学专业的学生对生物学了解较少,且微生物需要借助于显微手段才能进行感知,学生在学习过程中感觉难度较大。但是学生只有对这些微生物的基础知识有了深入的理解,并掌握了相关的微生物操作技能,才能在第二部分微生物的应用中进行相应的工程设计与应用,以实现对环境污染的控制。因此教学过程中应以实验教学为主,特别是应进行一些带有研究性质的探索性实验,这正是研究型教学所要体现的形式。
创新型人才的培养是当代大学教育人才培养的目标,专业创新人才的培养也要求教学改革应该向研究型教学模式进行转变,以适应这一目标的要求。在环境科学专业的诸多课程中《环境微生物学》具有明显的交叉学科性质,而创新性的知识容易产生于交叉的学科,它同时又兼具理论性与应用性的特点,使其在创新性研究中具有明显的优势。因此,要充分利用该课程的这一学科优势,在教学过程中不断激发学生对这一新学科的兴趣,引入研究型教学的理念,引导学生进行以科研实验为主体的研究与学习活动,将科研与教学融为一体,不断培养学生的创新意识与实践能力。
三、研究型教学模式的探索
(一)课程教学与教师科研结合
高校教师普遍教学与科研“双肩挑”,是联系教学与科研的重要纽带。研究型教学的目标是培养创新型的人才,以培养学生的创新能力与实践能力为目的。研究型教学与教师科研相结合,使得教师科研成为创新人才培养的天然平台,这主要体现在两个方面:一方面教师科研始终跟踪学科前沿信息,始终保持创新性思维,给教学带来了新的思维模式,特别是将探索性的实验研究带给了学生;另一方面学生可以直接参与教师的科研,学生在参与教师科研项目的过程中,不仅减轻了教师的负担,而且也在科研过程中受到了训练,不仅学习到了严谨的科研思维,而且也熟悉了科学研究的基础技能,极大地增强了自身的科研素质与专业技能,为以后科研与就业打下了坚实的基础。
(二)课程教学与大学生创新性实验项目结合
各级大学生创新性实验项目是高等教育“质量工程”的重要内容之一,项目的主要目的是培养大学生的创新能力与实践能力,注重创新性实验项目的实验过程,强调实施过程中创新思维的培养,重点培养学生的学习主动性、探索能力、协作能力以及实践能力,这与研究型教学培养的目标是非常一致的。因此,将研究型教学与大学生创新性实验项目结合,将《环境微生物学》课程研究型学习与项目的实施内容融合起来,不仅有利于项目的顺利实施,也有利于教学质量的提高。
(三)课程教学与生产实际结合
产学结合模式是高校教学改革的重要措施之一,《环境微生物学》课程的应用性特点决定了教学必然要建立与生产的密切联系。利用微生物处理环境污染物的生产,如利用活性污泥法处理生活污水、利用微生物处理生活垃圾等,均利用了天然或人工分离的菌种对污染物进行处理变成低毒或无毒的产品。课程在应用部分的主要内容是与这些生产过程一致的,并且在教学过程中也开展了一些小型的污染物处理的生产,使研究型教学与实际生产相符合,有利于激发学生学习的兴趣。在研究型教学实验设计过程中,最好以项目的形式开展实验,先期的菌种筛选、组合匹配等工作可以在实验室内完成,然后利用教学用的小型处理车间进行小试,如果顺利可以将其应用于工厂进行中试。这一系列过程须以学生为主体,在指导教师的指导下,由学生自己以课题小组的形式来完成。
(四)课程教学与学科专业平台建设结合
学科专业平台建设是高校教学软硬件建设的重要组成部分,学科专业建设的程度直接关系到专业教学起点的高低,也关系到教学质量的水平。但是大多数学科专业平台建设在实施过程中往往只注重专业整体的考虑,却没有照顾到具体课程对教学软硬件的需求,这主要是由于课程教学的教师缺乏与学科专业建设管理者的沟通,而且在传统的单向传授式的教学模式下,课程教师根本就没必要关心课程以外专业平台的建设,这使得学科专业平台对课程教学的直接效果不大。事实上,课程教学是教学质量的直接体现方式,教学质量的高低、教学手段实施的效果如何不仅与教师个人的教学水平相关,而且也极大地受到教学条件的影响,这就需要学科专业平台建设在实施过程中重视教学条件的改善,而这些教学条件正是课程教学中直接使用的。因此,课程教学应积极与学科专业平台建设结合,以获取课程教学所需要的直接条件。
(五)课程教学与社团科技活动结合
为适应“两型社会”的需求,高校教育也开始加强对学生的环境保护教育,特别是高校社团科技活动对环保的宣传力度在加大,但是社团活动却很少有专业教师参与,使环保宣传仅仅局限于一种科普活动,而对于专业的环境科学专业的学生来讲这是远远不够的,只有“知其然”,且“知其所以然”,探索环境污染的机理、提出治理的方法,才是专业大学生人才培养的目的,也就能培养出创新型的人才。而社团科技活动与课程教学相结合,目的性就很强,可以针对区域环境中存在的问题,利用课程教学的知识与技能进行实训,既丰富了高校社团活动,又提高了课程教学质量,对于学生个体来讲使课程知识直接走向了社会应用,有利于整体提高环境科学专业大学生的科研素质与实践能力。
四、结语
《环境微生物学》课程在环境科学专业中占有重要的地位,它是生物与环境之间的一门交叉学科,具有明显的应用性特点,这决定了课程教学不能单纯地依靠传授式教学。研究型教学是将科研理念引入到教学中,以学生为主体,以实验课题研究的形式进行教学,着重培养学生的创新能力与实践能力,这正好适应了《环境微生物学》的课程特点。这一课程采用研究型教学,不仅适应了创新人才培养的大学教学目标,而且也使学生能将课程知识学以致用,为以后考研或就业打下了坚实的基础。
参考文献:
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