微生物学实验教学改革探索

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【摘要】微生物学既是生物相关专业的基础学科，又是一门前沿学科，要想跟上其日新月异的发展速度，必须对现有的教学体系进行不断更新。本文提出了目前微生物学实验教学中普遍存在的几点问题，并针对课程目标、教学体系以及评价方式等方面进行了探索和实施，以加强学生的自主学习意识和创新能力，为“双一流”建设贡献力量。

【关键词】微生物学；实验教学；“双一流”；建设

在2018年6月召开的“新时代全国高等学校本科教育工作会议”上，陈宝生部长一再强调“高教大计，本科为本”。必须重视各个高校的本科教学，不断探索教学改革方法，将提高学生的综合素质作为导向，加强大学生的实践能力和创新水平，为国家发展不断输送高水平人才。微生物学是农学、园艺、植物保护、生物技术、农业资源与环境专业本科生的必修基础课，是一门实践性很强的课程，实验教学是其重要的环节。而实验教学是让学生在理论学习的基础上，更加生动、形象、直观地理解所学的知识，可以激发学生的学习兴趣，调动学生的积极参与性，培养学生的观察能力、思维能力、分析能力、解决问题的能力和实验设计操作的能力。通过微生物学实验教学，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，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。

一、微生物学实验教学现状

目前微生物学实验教学仍存在很多不足，导致其教学效果不甚理想。

1.实验内容陈旧单调，课程体系简单分散。

微生物学实验存在很多基础性的课程内容，但绝非很多个基础实验的简单叠加，一些固定的传统实验内容，“万年不变”的教学项目，根本无法跟上时代更迭的步伐，培养学生的实验热情、提高操作技能更无从谈起。同时，微生物学实验课程体系缺乏一定的连续性，很多时候是彼此相对独立的实验项目机械的组成，没有形成一套完整的、连贯的“课程链”。整个课程内容缺乏内在联系，没有系统性，导致学生对实验课缺乏兴趣，也就不利于学生掌握各种实验技能，更谈不上培养学生的创造能力，根本不能跟上学科发展的需求。

2.课堂利用率不高，考核方式机械片面。

目前多数实验课成绩都是由两部分组成，即平时成绩与实验报告的成绩，其中平时成绩也大多是按照出勤情况拟定。只要学生能够按时出勤，认真书写实验报告册，最后基本都能得到比较满意的成绩，这种考核方式致使很大比例学生上课不认真做实验，课后抄袭报告册，无论是实验还是报告都不加思考，机械地做，照搬的抄，面对老师的讲解示范，仅仅是“依葫芦画瓢”，按部就班的操作，对于为什么这么做，为什么要注意这些事项不求甚解，最终的成绩并不能真实全面地反映出学生的实验水平。

二、明确教学目标

教学目标是教学的出发点和归宿，是教师对学生达到的学习成果或最终行为的明确阐述，教学目标的设计和确定，能使教学有明确的方向，同时也给教学任务是否完成提供测量和评价的标准，因此教学目标是教学的基本前提。微生物学是农学、园艺、植物保护、农业资源与环境、生物技术专业重要的专业基础课。我们要通过微生物的学习使学生对微生物的基本概念、生命活动规律以及与生产的关系有比较全面、系统的认识和理解；认识了解微生物的基本特征、生理生化特点、生态学规律，为后续课程打好基础，掌握利用有益微生物和控制消灭有害微生物的理论和方法。

1.优化课程体系，改进教学方法。

课程体系不仅使培养人才的基础，而且是贯彻人才培养方案及实现人才培养目标的重要环节。我们对原本比较单一的实验内容和形式进行重新规划整合，开展了由验证型实验、综合型实验、设计型实验以及研究型实验为一体的综合实验课程体系。其中：验证型实验属于最基础的实验教学，这部分实验的特点是简单明了。培养学生创新能力固然重要，但是脱离了基础实验的前提，没有扎实的操作基础，创新无从谈起，因此，在教改大潮中这部分实验内容仍是非常重要的。我们设置了六个实验项目作为验证性实验，分别是显微镜油镜的使用及细菌形态、特殊构造的观察；细菌的简单染色和革兰氏染色；放线菌、霉菌、酵母菌形态观察；微生物细胞大小测定及显微镜直接计数；噬菌体的检查及效价测定；细菌鉴定中常见生理生化反应。这部分实验主要是让学生通过实验感知并认识微生物，了解微生物学的基本操作，比如显微镜的使用方法、常规的无菌操作等，让学生养成良好的实验习惯，规范操作技能，为后续学习打下良好基础。综合型实验部分我们注重让学生比较系统地掌握微生物研究中常用的方法和手段，使其具备一定的实验设计和规划的能力。这部分我们仅仅设置了一个小实验，即乳酸发酵与乳酸菌饮料的制备。通过这个实验，将之前学到的微生物分离与培养技术、培养基的配制、微生物的接种、无菌操作等知识串联起来，使学生既温习巩固了基础操作，又清楚了这些简单的零散的操作是如何支撑起一个具体的实验的。设计型实验和研究型实验属于较高水平的实验，这部分实验使学生接轨现有的科学研究，通过既定课题培养学生自主设计实验的能力，提高学生创新水平。我们设置了三个方向，细菌的分子生物学鉴定与系统发育分析；植物病原真菌拮抗菌株的筛选；培养基的配制、灭菌及土壤微生物的分离与计数。学生可以有选择地进行操作，希望通过资料查找——解决问题——实验操作——结果分析——回顾与总结的过程提高学生的探索欲和主动性，培养其创新意识，增强分析问题和解决问题的能力。

2.完善课程评价体系。

考核是对学生学习效果的检验，是培养目标是否达成的判定标准。微生物实验课程的教学目标是要求学生在掌握最基本实验方法和技能的同时，培养学生问题解决、交流合作和批判性思维能力，事实上，实验过程需要学生具备较高、较全面的能力和素质，因为实验不只是操作，还需要设计方案，需要对实验中出现的问题进行分析，对实验结果加以合理的解释，还设计语言表达、绘图、数据整理等能力。我们将微生物实验成绩分成三部分，即出勤率（20%）、实验综合表现（60%）和实验报告（20%）。对实验报告的成绩占比进行了弱化，其中比重最大的实验综合表现包括很多内容，例如实验的预习情况，课堂提问情况，实验操作情况，实验结果与分析情况等等。我们在实际教学中，始终秉持这样的原则：学生实验操作和结果固然重要，但是良好谦虚的实验态度更为重要。很多学生理所当然地认为老师应该把所有实验材料准备妥当，而自己进入实验室的工作就是利用备好的实验材料和摆放整齐的器材，按照步骤把实验做出来而已，这是一种对老师对他人不恰当的依赖，长次以往，学生永远不可能独立完成实验，因此，鼓励学生参与到课前实验的准备工作中是十分必要的，作为老师，我们需要做的是开放实验室，给予适当的奖励，以激发学生参与的热情。在教会学生一项实验技能的同时，我们更要注重的是教会学生养成良好的实验习惯，学会与他人合作，时刻注意维持操作环境整洁、有序、安全。教会了学生如何进行微生物实验研究，但是学生以后未必从事微生物学相关研究工作，甚至有可能不会将科研当作事业，因此“授人以鱼不如授人以渔”，良好的实验态度和习惯会使学生受益终生。

3.坚持以竞赛促实验。

微生物的世界是一个丰富多彩的、奇妙的世界，有很多惊喜等待我们去发现、去探索。然而微生物学实验课时有限，很难让学生领略她的神奇，而参加学科竞赛是一个很好的契机。我院每年都会鼓励学生参加生物技能大赛以及微生物培养皿大赛，我们的微生物教学团队每天都会对学生进行几乎一对一的辅导，连续多年获得优秀指导团队奖项，我们的老师多次荣获指导教师一等奖，学生更是屡获佳绩，为学院拿下一个又一个的吉林省一等奖、二等奖。微生物培养皿艺术大赛中，团队指导的作品“归”更是以第一名的好成绩代表东三省参加国赛，获得了喜人的成绩，这些荣誉不仅仅是一张张证书，更是师生共同努力的结晶。我们把这些获奖作品做成海报轮流挂在生物学实验室墙上进行展示，上课的时候都会进行大力宣传推广，激发学生参赛和学习的热情。通过竞赛，学生的创新意识、实践能力和团队协作精神都得到了锻炼和提升。结语：通过对微生物学实验课程的不断探索和改进，在师生的共同努力下，我们正在朝着更好的方向发展，学生对微生物实验以及相关竞赛的热情明显提升，更有同学大学二年级就早早的进入研究室参与到相关课题研究中。然而教学方法上我们还需要进一步的完善，如今“互联网+”盛行，许多教学app、微课、慕课等都成为教师教学的得力助手，各种虚拟仿真项目也是层出不穷，这些都是值得我们进一步探讨和开发的。

【参考文献】

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[4]方强恩.以能力培养为核心构建植物分类学实验教学体系的改革与实践[J].内蒙古农业大学学报（社会科学版），2019,4（21）:34-39.

作者：王楚楚 郭庆勋 张明哲 单位：吉林大学植物科学学院