舉例分析微生物學實驗教學平臺及其教學效果

【摘 要】在高校實驗教學中，闡述微生物學實驗教學的重要性及其體系的構建，結合現階段高校實驗課程改革和我校實際，并結合實例分析微生物學實驗教學平臺的構建和各平臺特點。

【關鍵詞】微生物學 實驗 教學 平臺

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674－4810（2011）07－0052－02

實驗教學作為大學本科階段的重要教學方式越來越引起各高校的關注，微生物學是一門實驗性很強的學科，實驗課時的比例在各高校逐步抬升。在微生物學實驗教學中，無論是實驗內容還是實驗體系均有較大的變化，這符合高教實驗教學改革的宗旨。微生物學實驗從過去的以基礎性和驗證性實驗為主，逐漸向綜合性實驗、自主創新性實驗發展。很顯然在實驗教學發展過程中，實驗平臺的建設顯得越來越重要，只有建設完善的實驗平臺，才能支撐起整個實驗教學的需求。本文針對微生物學實驗的各層次及其教學效果進行分析，以便更好地總結經驗，彌補不足，進一步提高微生物學的教學質量和教學效果，培養適合于社會發展的新應用型人才。

一 微生物學實驗的重要性

實驗教學是大學本科階段課程教學的重要教學內容之一，它能夠培養大學生的思維能力和創新能力，對于激發學生興趣、鞏固知識技能起著不可或缺的作用。近年來，我國高校中普遍進行的實驗教學改革打破了長期以來對專業課程重理論、輕實驗；重知識傳授、輕能力培養的思維定式，實現了實驗教學理念的更新。我院的微生物學作為一門專業課及專業基礎課程同樣也進行了實驗教學過程整體結構的優化，讓學生通過實驗親身經歷基本的科學探究過程，學習科學的探究方法，培養大學生科學實驗的探索能力及對整個實驗進程整體把握的能力。同時在實驗教學中多給學生留有充足的時間進行思考和發揮，教師盡量少干預和限制學生，在整體規劃完善后，有技巧性地引導學生的實驗活動。

二 微生物學實驗教學課程體系的構建

從以學生為主體、知識與能力發展并重，實驗教學與理論教學同等重要的現代實驗教學理念出發，以培養基礎扎實、知識面寬、綜合素質高、能力強的高素質人才為目標，在微生物學課程體系中，構建階梯式實驗教學體系。以原有的基礎微生物學實驗平臺為基礎實驗平臺，盡管過去的微生物學實驗課程基本是理論課的附屬品，但經過多年的建設，已經形成了一個與理論緊密結合的平臺，只要條件允許，即可開出許多基礎性實驗、驗證性實驗、部分綜合性實驗和部分科研創新實驗的平臺。正是有了這樣的基礎，在實驗教學體系的重新規劃和調整中，可以很快順應潮流，構架出層次分明的多模塊、相互銜接、各具特色的集科學技術與人文精神相統一的新型實驗教學體系。微生物學實驗教學體系包含：基礎微生物學實驗平臺、綜合微生物學實驗平臺、科研創新實驗平臺。現階段運行比較成熟的是前兩個平臺，第三平臺尚在摸索進行中。在此基礎上尚需抓機遇、促發展，大力拓展第三平臺的建設，以使微生物學實驗教學改革成為真正順應學校發展、讓學生受益、能回饋社會的良性循環體系。

三 各平臺實驗舉例分析

第一平臺為基礎微生物學實驗平臺，以經典和基礎型實驗體系為整個實驗教學打筑平臺：以“油鏡的使用與細菌形態觀察”實驗為例，在有些實驗教材上是將其分為兩個實驗來做的，本院則是將其結合在一起。油鏡在整個生物學實驗教學體系中應用于微生物學的系列觀察實驗中，其他實驗一般只應用到顯微鏡的低倍鏡和高倍鏡觀察，由于微生物個體微小，因此需要使用油鏡觀察。有關油鏡的使用教學在整個微生物實驗中是為后續實驗打基礎的重要實驗技能之一，它涉及油鏡使用原理的解讀與理解：如低倍鏡、高倍鏡、油鏡鏡頭的識別，油鏡鏡頭與載玻片之間以香柏油或空氣為介質所產生的光折射原理差異等技能的掌握與應用。在應用過程中尚有各項注意事項需掌握，如下降鏡頭時，要從側面注視，以免壓碎玻片損壞鏡頭，使用后需用二甲苯溶解擦拭油鏡上的香柏油，以免因香柏油揮發后干物質凝結于鏡頭上而導致鏡頭受損。在油鏡的應用階段可以觀察細菌的各種形態，此部分可以通過學生自己制作細菌涂片、染色后觀察，也可以直接用制備好的染色片觀察，既觀察了細菌的形態結構，也鞏固了剛學的油鏡知識。屬于基礎實驗平臺的尚有革蘭氏染色法、真菌的形態觀察等實驗。

第二平臺為綜合性實驗平臺，其中包括小型綜合性實驗和大型綜合性實驗。在該實驗模塊中，學生的動手能力將得到進一步的加強。在同一實驗中，幾種實驗技能、實驗方法是結合在一起的。此實驗平臺實驗一般不是一次實驗就能完成，所需課時較多，往往需要2次或多次實驗才能完成，或自身形成一個具連貫性的綜合性實驗系列，甚至是將一學期的實驗連續成一系列的實驗。如我院開設的小型綜合性微生物學實驗為“土壤微生物的分離、純化與初步鑒定”實驗，該實驗包含土壤微生物的分離、培養技術；無菌操作技術；菌落統計與觀察技術；染色與鏡檢技術；真菌分類技術。其中的部分技術在前面的基礎實驗平臺實驗中業已掌握，如染色與鏡檢技術、部分無菌操作技術等，這使得實驗技術的學習顯示出循序漸進的態勢。在分離菌的鑒定中，由于細菌鑒定耗時長，除部分細菌如芽孢桿菌類應用傳統分離和分類方法較成熟，適宜本科生操作外，大部分細菌的鑒定工作都不適宜在時間有限的實驗課堂教學中進行。因此，真菌類中的霉菌的鑒定比較適宜本科生作為課堂教學之用。

進一步的大型綜合性實驗，如產淀粉酶細菌的分離、篩選、鑒定及誘變育種屬于系列性較強的完整實驗，學生以小組為單位進行該實驗，除了培養學生動手、動腦以外，還培養了學生的團隊協作精神。該實驗其實是由幾個實驗小模塊以串聯的形式整合而成的，主要由學生自己完成，教師只作少量的輔導，產淀粉酶細菌的分離采用含淀粉固體培養基，其細菌分離的原理與土壤微生物分離相似，學生完全可憑借已掌握的實驗知識自由進行，自己完成。產酶菌的篩選與純化采用碘液顯色法和平板畫線法，而細菌的鑒定采用16SrRNA檢測鑒定法，相關部分所需實驗技術在此前的分子生物學課程實驗中已掌握。誘變育種部分采用紫外線作為物理誘變劑，再通過平板碘液顯色法比較誘變前后淀粉酶產量的變化，選擇產酶量變高的菌株進行純化、保種。整個實驗中所用技術基本已在之前的微生物學或其他課程實驗中學習并掌握，此實驗重在促使學生學習整體協調、團結協作，將已學知識技能進行整合并應用的能力。

第三平臺為科技創新平臺，目前是通過與畢業論文研究相結合進行的。一般學生畢業論文的主要形式：一種是參與教師的科研課題，這種形式由于有相對固定的任務需要完成，因此此種形式的畢業論文研究對學生來說可以接觸到比較高科技的實驗，但自由發揮空間有限；另一種形式是沒有固有課題的限制，學生可以通過查詢資料，以及根據自身掌握技能，結合興趣自由設計實驗，這種形式給學生以較大的自由發揮空間。從實驗設計、完善、進行實驗、整理數據到最后成文基本由學生獨立完成，教師的指導主要起點撥和輔佐作用。當然在此種類型的設計性實驗中，實驗的難易程度、可行性、儀器設備等條件滿足與否仍需教師加以協助把關，才能保障該項教學任務的順利進行。科研創新類實驗還可以通過參加各級各類科研競賽、各種基金贊助類研究等方式進行。在條件成熟后可通過開放性實驗室讓學生自由發揮，進行摸索性試驗，或與社會需求相結合進行研究，對學生來說既是很好的鍛煉，又可以加強科研與實驗教學的相互促進，最終達到既提高教學質量，又為社會培養有用人才的目的。

參考文獻

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〔責任編輯：陳晨〕