殷培峰,向玉勇,張維柱,朱雙杰
(滁州學院生物與食品工程學院,安徽滁州 239012)
微生物學實驗教學改革探索*
殷培峰,向玉勇,張維柱,朱雙杰
(滁州學院生物與食品工程學院,安徽滁州 239012)
針對高校微生物理論教學內容不斷更新及實驗教學中存在的問題和不足,進行了微生物學實驗教學改革,內容包括:合理安排實驗順序;增加設計性實驗;鼓勵學生參與準備實驗;制定考核標準;學生參與到教師的科研活動中等.結果表明:學生實驗積極性及科研創新能力都有很大提高.
微生物學;實驗;教學改革
微生物學是一門實踐性和應用性很強的學科,是多種相關專業的一門基礎課,為學生以后學習其他課程提供必要的基礎知識.微生物學實驗課是微生物學課程的重要環節,在教學中占有重要地位,它有助于學生理解和掌握微生物學基礎理論知識,掌握基本實驗方法和操作技能.
但傳統的微生物學實驗教學驗證性內容較多,忽視了對學生科研素質及應用技能的培養,實驗教學內容比較陳舊,隨著微生物學實驗技術和方法的飛速發展,新理論、新技術層出不窮,如何讓學生掌握好微生物實驗技術,提高學生的實驗素養,讓所學有所用,必需加強微生物實驗教學的改革.要通過一系列的教學措施來激活學生的學習激情,引導學生主動參與到微生物學實驗中去,自主設計實驗項目,為學生提供創新和實踐的空間,讓學生在探索新知識的過程中端正學習態度,培養學習興趣,滿足社會對應用型人才的要求[1].
我們根據本校微生物實驗室實際情況和學校培養計劃,組織相關教師編寫適合本校師生使用的微生物學實驗講義,講義內容共分微生物學實驗基本操作技術、實驗項目和附錄三部分.實驗基本操作技術部分主要包括培養皿及三角燒瓶的包扎,棉塞的制作,涂布棒的燒制,玻璃儀器的清洗等.實驗項目包括必做的基本實驗、綜合性實驗和設計實驗,其中基本實驗內容的編排講究連貫性,使原本孤立的實驗形成一個連續的整體,主要培養學生掌握油鏡的使用方法,無菌操作技術,接種技術,菌種分離技術,菌種保藏技術,常見微生物形態觀察(染色技術),常見微生物的生理生化特征.這些基本技術對學生非常重要,是進行微生物實驗操作的基礎.綜合設計實驗的內容主要為解決現實問題而設,包括環境中微生物的檢測、環境中菌種的分離和發酵技術等,附錄部分主要包括培養基的配制,染色液的配制.微生物實驗開設情況見表1.
在微生物學實驗開始階段主要是培養學生基本操作技能,實驗1~10主要包括油鏡、顯微測微尺的使用,培養基配制,玻璃儀器的包扎和滅菌,棉塞的制作,培養過微生物的玻璃儀器的清洗,無菌操作,到平板技術,斜面接種及微生物的染色方法等(見表1).這些都是有機聯系在一起的,前面的實驗為后面的實驗提供材料,前一個實驗的結果關系著下一個實驗的成敗.如果實驗2中的各類培養基制作有問題或滅菌不徹底,就會導致后面的實驗無從進行,如果斜面接種不成功,那么顯微觀察方面的實驗將缺乏材料.內容的安排遵循由簡單到復雜,從宏觀到微觀,由形態到生理生化循序漸進的過程[2~5](見圖1).

表1 實驗項目及主要內容

圖1 基本實驗開設順序及聯系
為突出培養學生用所學知識解決實際問題和探索未知領域的能力,設定了實驗15~20綜合、設計性實驗(見表1).所設定的實驗大都以現實生活為基礎,培養學生興趣.如殺蟲真菌——白僵菌的分離實驗,首先向學生闡明殺蟲真菌篩選的意義、原理和一般性原則,然后讓學生自己思考設計出各自的篩選方案,再將學生的設計方案進行比較,分析,討論,在此基礎上教師給予點評,指出該篩選方案中的關鍵[5,6].
微生物學實驗是對學生進行基本技能的培訓,并為從事科學研究打下基礎.現在實驗課一般是學生依照實驗步驟做實驗,缺乏積極思考的主動性.學生就很難充分理解實驗內容原理,科研素質的培養也就無從談起.因此,根據微生物學實驗的特殊性,即:實驗準備工作量大,實驗中用過的廢棄菌類培養物和培養基多,易污染環境,甚至直接威脅人的健康等,學生非常有必要參與到實驗的準備過程中來.
每次實驗前就讓學生參與進來,在教師指導下獨立完成實驗的前期準備工作,讓學生參與到實驗準備過程,從儀器調試,溶液配制,器皿的清洗,培養基的配制、分裝和滅菌,玻璃儀器包,會減輕教師的負擔,學生也可以完整掌握實驗操作技術.
通過參與實驗準備工作,學生會對實驗原理、實驗方法及實驗過程有一個全面而明確的認識,做實驗時就會做到胸有成竹,思路清晰,對實驗結果的分析有根有據,全面透徹,同時也可以培養學生嚴肅認真,一絲不茍的科研態度[7],使學生畢業后能獨立開展實驗工作.
微生物學實驗結果觀察非常重要,有些實驗在做完的第二天就需要觀察實驗結果,但部分學生認為觀察結果是實驗課以外的時間,不愿到實驗室觀察,而是到下次實驗課時再觀察,這就錯過了觀察的最佳時機,養成實驗不認真,抄襲過關,敷衍了事的毛病.根據以上情況,我們要求實驗老師每天到實驗室,督促學生觀察實驗結果,幫助學生解決實驗過程中出現的問題,并根據學生的實驗結果當場打分.
實驗考核是客觀地評價學生的實驗理論及操作技能的具體手段,也是提高實驗教學質量的有效措施.以往學生的實驗成績主要是實驗報告打分,結果造成學生在實驗過程中應付了事,實驗態度不夠端正,不能很好地掌握實驗精髓.
客觀地衡量每個學生的實驗成績,調動學生的學習積極性和自主性,最終達到培養學生綜合能力的目的.由此,在微生物學實驗教學中,實驗考核機制尚須進一步完善,課程的實驗成績應由實驗準備成績,平時成績(實驗操作技能成績和實驗報告成績),期末專門安排的操作技能考試成績三部分組成[8,9],實驗準備成績主要根據學生對實驗預習情況,到實驗室準備實驗次數進行評價,占20%.平時成績是主要部分,根據學生實驗態度及實驗操作的規范性、實驗結果準確性、實驗報告完成情況等內容綜合評定給出,占總成績的50%,期末專門安排的操作技能考試部分一般包括儀器的使用規范,實驗操作,并能對一個具體實驗項目選擇實驗儀器和化學試劑進行操作,觀察并記錄實驗現象,占總成績的30%.
目前,微生物學實驗課每個實驗都是要求學生必須在3個課時內完成的,時間緊,實驗內容范圍小,使得學生做實驗流于形式.開放性的實驗可以使學生在實驗中發現問題,分析問題,解決問題,加深理論知識學習,做到學以致用,激發創新能力,為培養創新型人才奠定基礎.
因此,必須打破常規的實驗教學方式,把微生物學實驗室向學生開放,讓學生利用課余時間連續進行實驗.每天安排專門的老師負責監督.例如,殺蟲真菌分離實驗包括:實驗材料準備,培養基的制備;菌種分離,昆蟲的飼養;菌液感染;致死率測算等內容.學生可根據自身實際情況靈活安排該實驗,自行設計實驗方案,極大地調動了學生的積極性和主動性.
除了綜合性和研究性實驗,學生可以根據自己的興趣參加教師科研課題的工作,同時支持學生畢業論文與科研課題相結合,通過參與科研課題,學生可以經常和教師一道探討實驗內容,這樣可以培養學生創造性思維,提高學生實踐能力,使學生對課堂所學的理論知識有了更多的實踐機會,其次,學生通過參與教師的項目,特別是產學研項目,使他們有更多的機會接觸實際,了解社會,熟悉當前社會對人才知識結構和能力的要求[10],使學生在校期間除扎實地學好基礎理論知識外,更應注重自身實踐操作能力,提高學生的綜合素質.
通過以上措施,微生物學實驗教學取得了顯著的成效,學生的實驗態度發生了根本性的改變,更加積極主動地完成實驗,學生的獨立思考能力,知識運用能力,實驗設計能力,獨立工作能力,科研能力,創新意識能力等方面都得到了極大的提高,有效地培養了學生查閱文獻,實驗設計,數據統計,論文寫作等方面的科學素質,從學生反饋的意見來看,綜合設計性實驗和研究探索性實驗也受到學生們的歡迎,學生普遍認為做實驗雖然時間長,困難大,但實驗完成后有一種成就感和滿足感,是科學研究的初步嘗試,為今后的畢業論文或畢業設計及科學研究打下了良好的基礎[11].
微生物學實驗作為一門重要的生物學專業基礎課,在今后的人才培養教育中,具有十分重要的作用,新型實驗教學體系使學生更系統、科學地掌握實驗技能,擴大了綜合性實驗的深度和廣度,提高學生對待科學的嚴謹性和積極性,有利于學生個性發展和實驗教學質量的提高.
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The Research on the Reform of Microbiology Experiment Teaching
YIN Pei-feng,XIANG YU-YONG,ZHANG Wei-zhu,ZHU Shuang-jie
(School of Biology& Food Engineering,Chuzhou University,Chuzhou Anhui 239012,China)
In order to solve the problems and defects in the theoretical content of microbiology teaching and experiment teaching,the reform was made on microbiology experiment teaching which inludes:the reasonable arrangement of experiment order,increase of designing experiment,encouraging the students to participate in the experiment,establishing assessment criteria,letting the students participate the teachers’research and so on.The results show that the students’initiative and creative ability have been greatly improved.
microbiology;experiment;teaching reform
G 642.0
A
1673-2103(2011)05-0119-04
2011-06-21
殷培峰(1979-),男,山東臨沂人,實驗師,在讀博士研究生,研究方向:大型真菌資源開發應用.