基于課程特點的研究型微生物學實驗教學模式探索

李子杰，曹 鈺，張 玲，陳旭升，段作營

（江南大學 生物工程學院，江蘇 無錫 214122）

基于課程特點的研究型微生物學實驗教學模式探索

李子杰，曹 鈺，張 玲，陳旭升，段作營

（江南大學 生物工程學院，江蘇 無錫 214122）

對《微生物學實驗》教學方法、教學內容、成績考核中存在的主要問題進行了分析，擬采用探索式、綜合式、設計式三種不同層次的教學模式來培養學生的創新思維和實驗技能，并對考核評價體系進行改革。

微生物學實驗；教學內容；教學方法；教學模式

微生物學是高等院校生物類專業一門重要的專業基礎必修課，發酵工程、基因工程、細胞工程都是在微生物學的基礎上形成和發展起來的。微生物學實驗課程是一門操作技能很強的基礎課程，其重要性不亞于其理論課程。該實驗課程是將理論與實踐相結合的橋梁與紐帶，是培養學生理論聯系實際的科學態度、樹立創新意識、提高獨立科研能力和素養的重要環節。傳統的微生物學實驗課程在教學方法、教學內容、課程考核等方面都存在弊端，因而對微生物學實驗教學進行改革迫在眉睫。

一、該課程存在的主要問題

1.教學方法。在很多高校以往的實驗教學活動中，教師通過講授法進行教學，學生往往被動地、機械地按照教師的講解、演示、實驗注意事項等完成實驗[1]。這種方法只發揮了教師的主導地位，忽略了學生的主體地位，使學生的主觀能動性不能有效發揮，導致學生學習熱情不高，缺乏思考的獨立性。

2.教學內容。微生物學實驗主要包含無菌技術、染色技術、純培養技術、顯微技術這四大技術[2]。傳統的微生物學實驗課程通常將這些實驗技術分散在相對獨立的實驗單元中，各單元之間缺乏方法和內容的有機結合，不能有效地培養學生融會貫通，以聯系性、全面性的思維去解決問題的能力。此外實驗內容多采用驗證式模式[3]，該模式對于激發學生學習的積極性和主動性往往事倍功半，導致學生到了工作崗位缺乏獨立工作的能力，不能將已學過的微生物學基本實驗技能串聯起來去設計實驗方案和解決實際問題。

3.課程考核。由于實驗課學時比理論課學時少，有相當一部分學生把實驗課當作理論課的“附屬課”，沒有意識到實驗課程對于微生物學科的重要性。實驗課程的評分依據一般以學生課下完成的實驗報告為主，造成學生只看重實驗報告而輕視實驗操作的不良后果[4]。此外微生物學實驗多以小組為單位來進行，存在抄襲甚至篡改數據等現象，不利于培養學生動手能力和實事求是的科研品質。

二、項目研究目標

研究型高校一個重要任務是培養學生的思維和創新能力。基于此，開發新的實驗教學模式、重組實驗教學內容、最大程度地發揮實驗教學在培養學生創新思維和創造能力中的作用將成為微生物學實驗教學改革的主要方向。本教改項目在確保學生全面掌握微生物學實驗基本操作技術和方法的基礎上，實現學生學習方式的根本性轉變，教師更多地發揮引導和服務的功能，將學習的主動權真正還給學生，最大限度地培養學生的科研能力。

三、項目研究內容和方法

研究型微生物學實驗教學改革采用模擬科研課題的方式，將分散獨立的實驗課程內容串聯成有著密切聯系的整體，通過針對解決某一科學問題而展開實踐和探索。

1.探索式研究。在這一層次上，首先由教師將一系列獨立單元實驗設計成圍繞為解決某一模擬課題而展開的系列關聯的實驗環節；然后學生遵循框架式實驗內容，在一定范圍內自主選擇實驗對象，學習和掌握相關的實驗技術和方法，并學會對不同實驗結果進行分析比較；最后教師從總體上剖析模擬課題的目標與實驗內容設計的思路，學生在反觀已開展的實驗設計的基礎上探討其他可行方案，從整體/系統的角度看待模擬課題，對實驗課題如何入手、如何安排獲得基本認識。

2.綜合式研究。在這一層次上，教師圍繞某一專題通過課堂集中講述或提供實驗技術錄像的方式，分別闡述針對同一目的的不同技術方法，并設定不同的背景條件或者給予不同的實際樣本。學生通過課堂討論及輔助教學手段學習多種技術方法，對教師提供的一系列不同情況/樣品進行自主選擇適用方法并開展實踐，并對結果進行比較分析。例如：以“微生物的生長和控制”為專題，對不同的微生物（原核、真核），不同的培養基質，不同的細胞濃度（極低、高濃度），圍繞生長測定方法的選擇和使用，半自主設計小型方案研究理化因素（pH、溫度、碳氮源等）對微生物生長的影響，通過實驗獲得數據結果，初步掌握培養條件優化的方案。

3.設計式研究。在這一層次上，采用“學生自主實驗”的開放式教學模式。學生通過前兩個階段的學習和實踐，在開放式的教學平臺上，分組開展獨立課題研究，自主進行方案設計、內容安排、時間分配及相互配合完成整個過程，并獲得結果進行分析討論，提出改進或后續研究規劃。例如：以“產特定目標產物的目的菌株的篩選”為研究課題，通過生境分析明確采樣地點，自行采樣，查找或自行設計快速檢出方法，進行富集和選擇培養，比較獲取相對優良的產生菌株，并進行初步鑒定和簡單的培養優化。這不僅可以提高學生對實驗課的學習興趣，更重要的是使他們獲得一個真實的實驗研究過程的鍛煉。

4.改革課程考核評價體系?？己说膬热莶粌H應包括對實驗原理的理解和基礎實驗技能的掌握，還應包括分析和解決問題的能力、團隊協作精神以及科學嚴謹的態度。因此實行實驗過程與結果并重的考評方法對于培養學生良好的實驗技能和求真務實的科學態度很有必要[4]。教師要加強對實驗課程的管理和考核，要嚴格規范微生物學基本實驗操作，除了在課堂上做好操作演示外，要隨時指導糾正學生不正確的操作方法。對于一次實驗課能夠完成的基礎性實驗，指導教師應當場檢查學生的實驗完成情況和結果，發現問題當場指出，并評定課堂表現成績，并要求學生當堂提交實驗報告。教師將根據實驗課堂表現和實驗報告完成情況，給出每個單元實驗的綜合成績，這樣避免了學生對實驗結果作假和抄襲實驗報告的現象發生。對于需要多次實驗才能完成的綜合性和設計性實驗，要求提供詳細的原始記錄、實驗結果分析報告作為實驗成績考核的重要依據。

我們希望通過上述改革能夠很好地解決微生物學實驗教學存在的問題，提高學生的學習熱情，培養學生的創新思維、實踐動手能力、分析問題解決問題的能力，為培養能夠適應社會發展的優秀人才做出貢獻。

[1]劉志偉，屈年瑞，高大威.微生物學開放性實驗的探索與研究[J].微生物學通報，2011，38（1）：118-122.

[2]葉輝.微生物學實驗教學改革與學生創新能力培養[J].實驗室研究與探索，2004，23（2）：58-59.

[3]季淼，葉明，楊柳，王穎.工科院校微生物學實驗教學改革與實踐[J].微生物學通報，2008，35（6）：977-979.

[4]劉曉紅，曾馳，繆禮鴻.微生物學實驗課程教學改革探索[J].安徽農業科學，2012，40（14）：8394-8396.

G633.55

A

1674-9324（2014）35-0249-02

江南大學2013年本科教學改革項目（JGB2013078）。

李子杰（1984-），男，河北省沙河市人，博士，副教授，主要研究方向為稀有糖的生物法合成以及釀酒酵母代謝工程。

曹鈺（1971-），女，副教授，主要研究方向為傳統釀造的機理研究以及相關微生物和酶類的資源開發研究。