案例教學法在微生物教學中激發學生實踐創新能力的研究

摘 要: 本文介紹了案例教學法在環境專業微生物學的教學中的應用，詳細描述了案例教學法在激發學生實踐創新能力方面的作用。教師通過選擇合理的案例，提出合適的問題，以及組織學生對問題進行討論，可以激發學生的學習興趣，也可以調動教師的思維，有利于培養學生分析問題和解決問題的能力。

關鍵詞: 環境專業 微生物教學 案例教學法

創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。二十一世紀是知識經濟的時代，其核心在于創新，包括知識創新和技術創新，而知識創新和技術創新實現的核心問題取決于人的創新精神、創新意識和創新能力，因而在新世紀新型人才的培養變成了時代向教育事業提出的課題。只有不斷地培養出具有創新意識和創新能力的創新型人才，我國才有能力參與日益激烈的國際競爭，并且在競爭中立于不敗之地。這就要求社會必須重視并加強大學生創新能力的開發和培養。

創新型人才首先應具備的素質是有創新方面的興趣，其次是自我學習的能力和一定的團隊精神，基礎知識的掌握更是重中之重。創新型人才要具備的素質還有獨到的思維方式、探索精神、勤奮的習慣、良好的品德修養與責任感、交流能力等。

我在多年的微生物教學過程中，積極運用各種教學手段竭力開發學生的自主思維和創新能力，其中最重要的一個教學手段就是在教學過程中積極引入前人在本專業研究領域的主要成果——案例，取得了良好的教學效果。

一、案例教學法在環境專業微生物學教學中的必要性

案例分析法(Case Analysis Method)由哈佛大學于1880年開發完成，后被哈佛商學院用于培養高級經理和管理精英的教育實踐，逐漸發展成今天的“案例分析法”。目前，這種教學手法已經在各個高校的法律、管理等專業的教學中得到了廣泛的應用。如何將這種方法更好地應用于理工科學生的教學實踐，由此開發學生的實踐創新能力，是廣大理工科教師值得研究和實踐的一個新的領域。

微生物學作為一門理論性與實踐性都很強的課程，是環境專業學生必修的專業基礎課之一。所講述的內容主要是在介紹各種微生物的形態、結構和功能的基礎上介紹微生物的生理、遺傳與變異，以及其在環境科學與環境工程中的應用與實踐。特別是微生物在環境科學與環境工程中的應用，新開發的研究技術和工藝比較多，如果教師只是照本宣科，知識更新的速度就會很慢，學生的思維就會受到限制。大學二年級時，學生接觸微生物學，接觸大量的微生物，內容多而又很雜亂，各種微生物的生物學形狀有很多相似之處，很難記憶。同時由于學生未接觸過實踐，對一些技術和工藝的認識很少，對于利用微生物為本專業服務的理解很不夠。因此，學生普遍感到枯燥、零散、難以記憶，同時感覺不到本學科與自己將來工作的關系，從而缺乏學習的興趣。為此，我們在教學過程中廣泛利用學校圖書館數據庫、圖書與豐富的網絡資源提取大量新近的研究案例，提出問題讓學生體會微生物在環境專業中的應用價值，教學效果得到了很大的提高。

二、案例教學法在微生物學教學中的具體操作

1.準備階段

(1)選擇合適的案例

案例的選擇要有代表性、啟發性和可討論性，能夠體現出典型的相關知識，方便提出問題，并具有思考和討論的余地。學生經過對案例的了解，結合理論的學習，有利于對知識的溫故知新，給抽象的理論賦予形象客觀的詮釋，訓練思維能力。

(2)選擇合適的問題

根據教學大綱的要求，教師要選擇與實踐關系特別密切的重點內容和一些難以理解、記憶的知識點提出問題，如:在環境檢測領域如何檢測水體中的大腸桿菌?最原始的方法是什么?涉及到微生物培養基研究領域的什么問題?研究者在傳統方法應用過程中又遇到了什么問題?如果是你怎樣解決?隨著生物技術的不斷發展，現代快速的大腸桿菌的檢測技術有哪些?根據你已經學過的各種技術加以總結，等等，使整個教學過程緊緊圍繞問題展開并最終能夠解決問題。

2.實施階段

(1) 提出案例和問題

此階段的教學時間控制在十分鐘，教師在全面介紹微生物學基礎理論之后，在“微生物在本專業的應用”的教學中引入案例，讓學生能夠應用已學的微生物學知識來分析對照，在鞏固知識的同時產生對案例中可能涉及到的尚未學習的知識的濃厚興趣。在激發起學生的興趣后，教師要提出和本案例相關的問題，最重要的一點是:還原該案例的研究全過程，從發明者的靈感來源到技術關鍵問題的解決過程，從原理的知識基礎到實際解決的環境領域的問題，使學生充分想象，假想自己是研究者，回到案例里面提到的新技術的研究現場，如何提出問題、分析問題、解決問題，使學生能帶著問題邊聽課邊思考。

(2)組織討論

在提出案例和問題以后教師簡要介紹案例，幫助學生還原研究現場，組織學生討論，根據問題的需要將學生分成若干組，假設每個學生都是該案例研究組里的一員，教師幫助學生找出研究過程中存在的問題，要求學生在十分鐘之內找到研究過程中存在的問題的解決方案。

(3)問題總結

學生討論結束以后，教師組織學生進行問題解決方案的總結。每組派代表將本小組討論的結果簡述給老師和同學，然后進行課堂討論。先由學生回答其他小組提出的相關問題和不同意見，教師對學生回答的問題進行總結，并將學生回答的問題與講授的內容進行梳理，根據教學大綱的要求，歸納總結，使學生容易理解并記憶。

3.實施要點

(1)由于案例是教科書上沒有的新近研究技術或工藝，學生無法完全通過材料了解案例的全部背景與內容，因此教師應仔細解釋說明。

(2)若小組在研究問題時思考方向與訓練內容有誤差，教師應及時修正。

(3)各組討論出解決方案時，如果教師發現各組提出的方案沒有新意應加以提示，以促使他們更深入地思考。

(4)在全體討論解決問題的方案時，教師要鼓勵其他幾組提出質詢，并闡明與自己觀點差異所在，以相互激發靈感。

(5)教師在挑選案例時，應根據課程的目的和時間找出案例的重點內容，要在45分鐘內完成一個討論和總結，所以問題不宜過多。

三、教學效果

創新是一個民族的靈魂，接受高等教育的大學生更應該具有良好的創新精神。我們圍繞提高學生的創新意識開展教學工作，已經取得了明顯效果。

首先，學生對微生物學的興趣非常濃厚，經常主動提出問題，在95%的課時中學生的出勤率達到100%。

其次，在微生物領域，學生的科技創新意識越來越濃厚，從2008年開始，我院的學生積極參加大學生科技創新研究，學生的申請率達到15%。僅微生物方向的大學生創新實驗項目已經有三項得到國家教育部的支持，兩項獲得學校的資助。

案例教學法既調動了學生學習的積極性，又給了教師極大的發揮空間，真正做到了“教學相長”，對提高教育教學質量、推進素質教育具有積極的意義。

基金項目:2009年天津理工大學教學改革基金項目(YB09-36)