王金龍,張 虹,任國領
(大慶師范學院生命科學學院,黑龍江大慶 163712)
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生物技術專業微生物學實驗教學改革
——以大慶師范學院為例
王金龍,張 虹,任國領*
(大慶師范學院生命科學學院,黑龍江大慶 163712)
微生物學實驗是生物技術、生物工程等專業的必修課程,隨著微生物學在生物產業領域的重要性日益凸顯,微生物學實驗對生物技術、生物科學、生物工程等專業的本科生也日益重要,如在微生物藥物生產企業、食品生產加工企業、啤酒白酒加工生產企業等一些與微生物發酵相關的企業,對微生物實驗技術的需求都很高。為迎合市場,高校對微生物學實驗的教學質量也越發重視。大慶師范學院是一所以應用型本科人才培養為目標的本科院校,筆者以大慶師范學院生物技術專業微生物實驗課改革為例,探討了微生物學實驗的教學改革問題。
微生物學實驗;教學改革;實驗教學
隨著生物技術的發展,全球范圍內的生物技術產業逐年增多,對生物技術人才的需求也越來越多。在整個生物產業范圍內,需要微生物技術的產業占據了一定的份額。在高等教育過程中,微生物學實驗技術就顯得尤為重要,但傳統的微生物學實驗教學方法停留在講授和演示的范圍內,無法使學生真正掌握微生物學實驗技能,使學生的微生物實驗技能很難在實際的生物產業企業內部得到應用,并產生良好的社會效益,這就需要高等教育工作者改良傳統的、守舊的、不符合市場需求的教育教學方法,大膽創新,充分發揮學生的主觀能動性,利用好學生為主體、教師為主導的教學準則,使生物技術相關專業的學生所學的微生物實驗技能能夠真正地為企業服務,真正學有所用。
1.1 整合教材,開展綜合性和設計實驗
傳統微生物實驗教材主要以一些基礎性和驗證性實驗教學為主,學生在學習的過程中相對比較刻板,亦步亦趨地按照教材給出的步驟進行操作,做完之后少有反思和交流,甚至有時不理解為什么要做這樣的實驗,對實驗的理解程度也不深刻。
大慶師范學院所選用的教材是2011年由東北師范大學陳珊教授主編,高等教育出版社出版的《微生物學實驗指導》,此書系統全面地介紹了本科微生物實驗的內容及方法,相對具體和全面。筆者在實踐教學中對此教材進行整合,例如在菌株篩選、革蘭氏染色、莢膜染色等以菌株為主要實驗內容的實驗過程中,原有實驗方案是實驗教師為學生提前準備好實驗菌株,學生參照教材上的實驗步驟,或先觀摩教師的演示實驗來完成,通過一系列的實驗摸索之后,大慶師范學院在實驗設計過程中有了比較大的改革和創新。實驗方案首先指導學生從自然界中直接篩選所需要的目的微生物,比如,大慶市是石油城,三次采油技術與微生物又息息相關,可利用地緣優勢,結合學院現有微生物驅油工程中心平臺,引導學生篩選具有驅油作用的微生物,篩選出目的微生物后,為學生介紹革蘭氏染色、莢膜染色等后續實驗的作用與意義,這樣可以增加學生的學習興趣,一貫而下,使學生能夠系統全面地掌握整個微生物的實驗脈絡,環環相扣,通過一個大的綜合性的、設計性的實驗內容,把整個教材中七八個實驗內容整合到一起。通過這樣的實驗整合模式進行教學,改善了學生聽課不認真,實驗目的性不強,教師授課乏味等缺點,進而提高學生實驗過程中的專心程度。
1.2 改變傳統教學模式,切實發揮學生主體、教師主導作用
在以往的教學實驗中,教師大多采用講授或演示等實驗教學方法,告訴學生怎么做,這樣學生只能被動接受,照抄或是模擬老師的做法,有時無法理解為什么這么做。另外,微生物實驗學時安排也對課程的教學產生影響,例如每周一次課,僅夠做一些基礎性的驗證性的小實驗,在做一些綜合性的設計性的大實驗時,時間間隔一周并不是最合理的選擇。例如菌株在培養的過程中,以細菌為例,有些菌株只需要兩到三天的培養時間,如果時間達到一周,菌齡就達到一周,這樣勢必會對一些性質實驗產生影響。
學院根據微生物實驗的性質,改變傳統教學模式,在實驗過程增加學生的自主性,發揮學生的主觀能動性,切實做到學生為主體的教學模式。在具體的實驗過程中,教師給學生制訂目標,讓學生通過目標思考實驗過程。老師制訂的目標是將若干個小的基礎性或驗證性的實驗綜合到一起,學生通過看教材,思考實驗方法,找出在實驗過程中應該進行的實驗項目,設計好實驗方案交給實驗指導老師。老師審查實驗的可行性,并在不當之處做出指導和改正,之后學生根據實驗計劃分配實驗時間,做出實驗成果。在實際操作的過程中,教師對綜合實驗中的組成實驗內容進行原理和操作注意事項的講解。在學生做實驗的過程中,教師全程參與并監督,遇到問題隨時解決。這樣的改革增強了實驗時間的機動性,提高了學生實驗興趣,轉變了傳統的實驗教學模式,也提高了實驗教學效果。
1.3 改革傳統的教學評價體系,突出實際動手操作能力與創新能力
教學評價體系,即考核方式,是教師檢驗教學成果的重要指標之一,也是檢驗學生學習效果的重要衡量標準。原有教學評價體系相對刻板單一,重點在于強調學生對某些理論知識的掌握程度,對某些驗證性和基礎性實驗的掌握程度,很少側重于學生的實際動手操作能力和創新能力。在國家著力培養創新型人才的前提下,學生的創新能力培養和實際動手能力就顯得尤為重要。學院在教學體系評價方面做出大膽的革新,改變傳統的教學評價體系,推陳出新,在新的評價體系中,突出體現了學生的創新能力和動手操作能力的重要性。
通過圖1可以看出,在改革前,實際動手操作能力只占到整個考核體系的30%,而在改革后,增加了動手操作能力和實驗方案設計創新內容,并且實驗方案創新和動手操作能力占到整個考核體系的70%。通過這樣的改革,充分提高了學生對自身創新性和實際動手操作能力的重視程度,增強了學生參與實驗、設計實驗和完成實驗的興趣,改善了以往的厭學情緒。
通過對微生物實驗教學的上述改革,改善了學生只等著老師“給予”的傳統學習理念,增加了自身的積極性、主動性,使學生學會了主動思考。
通過教學內容的改革,使學生能夠積極參與實驗設計,并實現大膽創新。自己設計、操作,教師導航的教學模式使學生的動手操作能力得到了鍛煉,成為符合市場需求的“動腦和動手”型人才;通過教學方式的改革,充分肯定了學生的主體地位和教師的主導地位,使教師真正成為學生的領航者、指導者,增加了學生學習的自主性,使學生變被動為主動,學會利用網絡查閱文獻,提取重要信息,設計實驗,統計實驗數據,改進和創新實驗方法;通過教學評價體系的改革,增加設計創新和動手實踐操作在整個教學評價體系中的比重,使學生充分認識到二者的重要性,并間接認識到動手操作能力和實踐創新在整個生物產業中的重要地位。
通過學生反饋意見可以看出,相比教師講授、學生被動接受而言,學生愿意接受自己參與設計和自己完成的實驗任務。在完成實驗的時候有滿足感和成就感,并且能夠充分認識到創新能力和動手操作能力的重要性。
通過上述的教學改革,增強了學生的創新意識,鍛煉了學生的動手操作能力,改善了傳統教學方法、教學模式、教學評價體系,充分尊重了學生的主體地位,轉變了學生的學習觀念,收到了較好的教學效果,并獲得了多數學生的認同。通過深入的教學改革,理論與實踐相結合,更好地完善了教師的“教”與學生的“學”。
[1] 殷培峰 向玉勇,張維柱,等.高校微生物學實驗教學改革探索[J].淮北職業技術學院學報,2011,10(6):56-57.
[2] 朱紅霞,藺芳.淺談生物科學專業微生物學實驗教學改革[J].農村經濟與科技,2011(5):193.
[3] 陳珊,李凡,劉東波,等.微生物實驗指導[M].北京:高等教育出版社,2012.
[4] 田沈,楊秀山,孟凡艷,等.對提高微生物工程開放實驗教學效果的體會[J].微生物學通報,2003,30(4):116-118.
Teaching Reform of Microbiology Experiment Course of Biotechnology Specialty—Taking Daqing Normal College as an Example
WANG Jin-long, ZHANG Hong, REN Guo-ling*
(Department of Life Science, Daqing Normal College, Daqing, Heilongjiang 163712)
Microbiology experiment is a compulsory course for biological technology and biological engineering. With the growing importance of microbiology in the field of biotechnology, microbiology experiment is becoming increasingly important for undergraduates majoring in biotechnology, biological science, biological engineering and so on. Microbial pharmaceutical production enterprises, food production and processing enterprises, beer liquor processing enterprises, and some other related enterprises, the need for microbial testing technology is very high. Taking biotechnology specialty in Daqing Normal College as example, microbiology experiment reform was discussed.
Microbiology experiment; Teaching reform; Experimental teaching
黑龍江省高等教育教學改革項目(JG2012010004);大慶師范學院青年基金項目(12ZR26)。
王金龍(1986- ),男,吉林長春人,講師,碩士,從事生物降解研究。*通訊作者,副教授,從事采油微生物研究。
2015-11-20
S-01
A
0517-6611(2015)35-383-02