微生物學實驗教學研究與改革

金元昌，劉志強，李會東，劉文海

(湖南科技大學生命科學學院，湖南湘潭411201)

微生物學實驗教學研究與改革

金元昌，劉志強，李會東，劉文海

(湖南科技大學生命科學學院，湖南湘潭411201)

微生物學是生命科學中至關重要的基礎學科，同時也是一門實驗科學，微生物學實驗原有的滿堂灌式教學模式常常使學生處于被動地位、學習興趣低。在實驗教學中，如何開拓思路，提高學生學習興趣，增強主觀能動性是目前急需解決的問題。本文主要介紹了微生物實驗教學改革的目標，以及如何進行實驗教學改革的具體內容和措施，努力提高實驗教學的質量，確保人才培養質量。

微生物學實驗;教學研究;教學改革;教學實踐

實驗教學在現代高等教育，培養高素質、創新性人才中積極地發揮著非常重要的作用［1－2］。實驗教學不僅可以授人以知識和技術，而且培養了學生動手能力與分析問題、解決問題的能力。微生物學是生命科學中至關重要的基礎學科，同時也是一門實驗科學，加強“微生物學實驗”的教學是培養高質量生命科學人才的一個重要環節。目前存在的問題是，相關人員(包括一些教師和學生)常常對實驗教學的目的理解有誤，比如認為實驗教學僅僅是教學輔助手段。有些人甚至把實驗教學看成可多可少，可有可無的工作。

微生物學實驗是生命科學賴以發展的重要環節，微生物實驗教學改革在生命科學發展方面起著重要作用。微生物學是湖南科技大學生命科學學院生物工程本科專業的必修課程，影響面較大，且帶有明顯的工科特色。為此，我們進行了微生物實驗的教學改革與實踐，從精選和整合實驗內容、改革實驗教學模式、創新評價方式等方面進行了積極的探索與實踐。

一 改革實驗教學內容，完善實驗教學模式

湖南科技大學生命科學學院生物工程本科專業的微生物學實驗是重要的基礎課之一，單獨設課、獨立考核。它是學習理解及掌握微生物學理論知識的重要途徑，也是進一步學習基因工程、生化分離工程、發酵工程、生化反應工程等其他專業課程實驗技術的基礎。

2010年以前，我院生物工程專業微生物實驗課程和其它專業微生物實驗課相近。為了全面提高學生的實驗技能，完善實驗教學模式，突顯實驗教學的工科性質，我們生命科學學院因時因地因財制宜精心選擇和安排實驗內容，對實驗手冊上的內容進行恰當地調整和組合。這樣將在有限的學時內培養學生的基本實驗技術，學生的動手能力、分析和解決問題的能力得以提高。為此在本科題的主張下，我院2011年將微生物實驗教學分為三類，一是驗證實驗，二是綜合實驗，三是設計實驗。驗證實驗包括:微生物細胞大小的測定;微生物細胞的顯微直接計數法;霉菌水浸片的制備與觀察;紫外線殺菌實驗。綜合實驗包括:細菌的簡單染色與革蘭氏染色;微生物細胞的稀釋培養測數法;培養基的濕熱滅菌;平皿、移液管等玻璃器皿的包扎及其干熱滅菌和無菌室的紫外滅菌。設計實驗包括:牛肉膏蛋白胨培養基、高氏一號培養基及馬丁培養基的分組配制;土壤中細菌、放線菌和真菌的分離、純化及菌種保藏;化學藥劑對微生物的作用;淀粉水解實驗;糖發酵試驗;酸乳的制作與檢驗。修訂后的微生物學實驗教學改變了以前重視基礎輕視專業的現象，體現了基礎和專業并重的模式。在驗證實驗教學進行過程中，提前告知學生實驗安排，鼓勵愛好微生物學的學生參與實驗的準備，增強了他們對微生物實驗的全景式觀察。實驗過程中，隨時提問，對實驗做的好同學，給與鼓勵，并讓大家來觀摩他的實驗結果，這樣做充分調動了學生的積極性，避免了部分學生盲目實驗的現象。在綜合和設計性實驗課程中，針對生物工程專業方向給出了小型微生物學科研課題，如酸乳的制作、不同功能微生物培養條件研究、某化學藥劑對微生物的作用等，由學生自主選題，并且自己查閱資料，以組(4－6人)為單位設計實驗方案，擬定實驗步驟;實行課題組長負責制，要求每個學生參與分析實驗步驟、查找實驗結果的不足并分析其原因，并找到解決辦法。通過2009級生物工程專業學生的實踐，大多數學生反映效果良好。

二 改革實驗教學方法，突出培養動手能力及綜合素質

實驗教學改革要求以學生為本，把學生推到實驗主體位置，充分體現了學生的主體地位［3－5］。目前，微生物學實驗教學面臨的最大問題是學生在實驗教學的大部分過程中處于被動狀態，具體表現如下:課前教師完成實驗準備工作，上課時教師介紹實驗原理、實驗操作步驟等，學生進實驗室后只是按教師的板書(或實驗教材上的步驟)完成操作，一般不要求學生設計實驗步驟，也不要求深入探討這個實驗的設計思路。實驗不成功則把主要原因歸為自己操作不當，不去進行總結和調整。如何改變學生在實驗教學中的被動地位，充分體現出實驗教學“突出學生動手能力、觀察、分析、解決問題以及“聯想”能力”的教學思想?這些問題有待于研究。

在實驗教學中采取啟發式和發現法教學，根據學生學習實際巧妙設疑，有利于調動學生思維的積極性。比方在霉菌水浸片實驗中，設置如下問題:為什么制霉菌標本時常用乳酸石炭酸棉藍染色液?為什么培養在玻璃紙上的霉菌作為觀察材料?實驗結果的用途?學生通過認真思考、查閱資料和請教老師及在實驗中的觀察得到答案。同時，在實驗教學中我們利用學生的好奇心理，激勵個人的自行發現、獨立思考的能力。比方在某化學藥劑對微生物作用的實驗中，教師要求學生預習實驗內容，學生根據實驗確定自己的實驗程序，學生自己尋找結果，并和其他同學的實驗結果進行對比，并通過實驗驗證自己的疑問。這些方法激發了他們的科研興趣，提高“微生物學實驗”教學質量，加強學生動手能力及綜合素質培養。

三 科學制定考核標準，量化實驗考核指標

實驗教學改革中的一個重要環節就是改革實驗課的考核，有效的考核機制能夠確保教學方法改革的成功。以前我們重書本理論知識和考試結果，輕視實驗操作技能，如今考核的內容與權重改革為2部分:實驗時的表現和實驗報告(30%)+實驗操作考試(70%)。實驗時的表現包括學生預習實驗、參與實驗的積極性、回答思考題的準確程度與實驗結果的合理性;實驗操作考試主要是針對學生對所做實驗的技巧與技能掌握的規范程度與熟練程度的考核，具體由教師根據實驗課中的基本操作技術擬出6個試題，然后學生抽簽，在規定時間內完成抽中的試題。

四 改革的初步效果

當前中國高等教育正在經歷一場深刻的變革，對理論和實驗教學質量日益求精，面對這一現狀，緊迫感和使命感催促我們百尺竿頭更進一步，為培養高質量的生命科學人才作出自己應有的貢獻。為此，我們在生物工程專業“微生物學實驗”的教學過程中，為加強學生動手能力和綜合素質培養作出了如上的一些改革探索。這種嘗試經過2009級生物工程專業學生的實踐，依據問卷調查的結果，96%的同學認為:(1)綜合和設計實驗比重的提高，增強了他們的興趣、提高了解決問題與創新思維能力;(2)自己設計實驗，培養獨立思考和聯想的能力。

［1］魏 珂，楊敬輝．實驗教學在高等院校教學中的重要性［J］．成才之路，2007(17)．

［2］何曉紅．實驗在高校教學中的重要性［J］．科技資訊，2006(28)．

［3］李萃英．素質教育中大學生主體地位辯證闡析［J］．青島化工學院學報(社會科學版)，2000(1)．

［4］大學生主體性發展實驗研究課題組．以學生的發展為本，確立學生在學習中的主體地位——大學生主體性發展實驗研究報告之一［J］．渭南師范學院學報，2004(2)．

［5］羅公利，王士卿．試論大學生的主體地位［J］．青島科技大學學報(社會科學版)，2004(2)．

Q93．3

A

1674－5884(2012)02－0100－02

2011－12－27

湖南科技大學教育科學研究項目(G30846)

金元昌(1969–)，男，山東日照人，博士，副教授，主要從事微生物學研究。

(責任編校 羅 淵)