微生物學實驗教學改革的若干探索與實踐

胡遠亮　馮艷麗　涂俊銘　洪文　王衛東

摘 要 文章從實驗室準入制度、教學內容設置、小班教學、同堂交叉教學、預備實驗參與制和多元化考核體系等方面，介紹了湖北師范學院國家級生物學實驗教學示范中心微生物學實驗的教學改革與實踐。這些措施的實行，提高了學生實驗素養，優化了教學資源配置，促進了學生主動學習，有效提高了教學質量。

關鍵詞 微生物學實驗 教學改革 交叉教學 考核體系

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.06.051

Exploration and Practice in the Teaching Reform

of Microbiology Experiment

HU Yuanliang， FENG Yanli， TU Juming， HONG Wen， WANG Weidong

（College of Life Science， Hubei Normal University， Huangshi， Hubei 435002）

Abstract This paper focused on the practice in the teaching reform of microbiology experiment of biological experiment demonstration center， including laboratory access system， curriculum content， small-class teaching， interactive teaching mode， involvement of students in preparation experiments， diversified evaluation system， etc. These practice showed that the reform measures improved the students' scientific literacy， optimized the educational resources configuration， promoted self-learning ability of students， and resulted in the improvement of teaching quality.

Key words microbiology experiment; teaching reform; interactive teaching mode; evaluation system

生命科學是一門實踐性很強的學科，實驗教學在鞏固學生理論知識，培養學習興趣方面起著重要作用。教育部歷來重視實踐教學工作，多次頒發文件，要求高等院校加強實踐教學改革，培養學生的動手能力及創新精神。①2005年，教育部啟動了國家級實驗教學示范中心立項建設工作，以推動高校加快實驗室建設和實驗教學改革。2009年，湖北師范學院生物學實驗教學中心被批準為國家級實驗教學示范中心建設單位。②

微生物學是生命科學領域的關鍵基礎學科之一。微生物學實驗作為實踐課程，將為學生的專業知識學習、科研能力培養奠定基礎和提供方法。③作為基礎課程，微生物學實驗涉及專業多，范圍廣，以湖北師范學院為例，共有生物科學、生物技術、食品科學與工程將其列為一門2學分課程，單獨開設。此外，環境工程等專業，也開設有微生物學實驗。為深化實驗教學改革，提高教學質量，我們對微生物學實驗室管理、實驗內容設置、教學模式以及考核方式等方面進行了探索與實踐。

1 開展課前培訓，實驗室實行準入制度

在傳統實驗教學中，任課教師都是在教學進程中強調實驗素養和操作要求。但是，筆者發現，盡管教師再三強調，仍有許多學生置之不顧。比如，仍然將瓊脂等雜物丟入水池，隨意取走他人的實驗用品且不歸原位，將試劑純或消毒酒精灌入酒精燈，儀器用畢不填寫記錄等。一旦被教師詢問，學生往往找借口。

針對上述情況，在正式開課之前，我們對所有擬進入實驗室上課的學生進行現場培訓，講解實驗室的布局、結構，儀器用途以及實驗室要求等。培訓時間1學時。培訓結束后，發放試卷對培訓內容進行考核。首次上課時，由學生易卷修改，教師進行監督抽查。未達滿分者，取消該學生本學期的上課資格。以此，強調實驗基本素養的重要性，加深學生對實驗室基本操作要求的理解。

實踐證明，實行準入制度之后，學生的不良操作習慣大為改善。實驗結束，儀器用品歸位井然有序，水池被瓊脂堵塞的現象再未發生。

2 優化教學內容，基礎性實驗與綜合性實驗相結合

經典微生物學實驗教學內容以基本操作為主，如：培養基的配制與滅菌、油鏡的使用、簡單染色及革蘭氏染色法、微生物大小測定、微生物計數，微生物形態特征觀察，土壤中微生物的分離與計數等。④

在實際教學過程中，我們將微生物學實驗調整為2大模塊：基礎性實驗和綜合性實驗。其中，基礎性實驗5個，每個實驗3個學時，共15學時，分別為培養基的配制與滅菌、革蘭氏染色法、微生物大小及數量測定、微生物形態特征觀察（菌落形態和微觀形態）以及發酵罐的使用。綜合性實驗2個，大腸菌群數量的測定（6學時），苯酚降解菌的分離/乳酸菌的分離（9學時），后者由任課教師根據專業及學生意愿等，二選一。在綜合性實驗教學中，由教師講解接種，梯度稀釋，涂平板，劃線分離，菌種保藏等基本操作技術，并讓學生學以致用，完成實驗的設計及操作。

此外，中心還開設了專門的生物學綜合實驗課程（國家級精品資源共享課），其中有2-3個實驗，以微生物實驗材料，由學生自主設計實驗，于兩個星期之內，在微生物學實驗室完成。此段時間，實驗室不用預約，全天開放。endprint

近年來，隨著高校質量工程的實施，在微生物實驗教學中，綜合性實驗和自主性實驗成為發展趨勢。⑤教學內容的調整與設置，以充分調動學生的自主能動性為導向，改變過去的被動接收和機械操作的局面，將講授的操作技能，及時應用于實踐當中。新的內容設置，增強了學生對實驗目的的理解以及對操作技能的把握，操作機會增多，提高了學生的自主學習能力。

3 革新教學模式，探索小班教學及同堂交叉教學

微生物實驗課教學與理論課教學區別較大，它既與理論課教學進度有關，又受實驗室條件的限制。⑥大量的學生，豐富的教學內容，有限的課時，加之技術方法革新，均存在諸多矛盾。⑦因此，精心安排實驗，最大程度利用實驗室資源，才有助于教學質量的提高，培養創新性專業人才。⑧為使教學資源得到優化配置，突出學生的主體地位，在小班教學，交叉教學以及預備實驗學生參與制等教學模式上，進行了探索與實踐。

一般大學班級人數為35人左右。傳統上，采取的分組方法為1個班作為1個教學單位。這種分組方式，有一些不足之處，如：人數過多，儀器設備使用過度集中導致資源不足，課堂紀律較混亂，教師精力被分散難以掌控課堂局面等。經調整后，每個班分成2個教學單位，每次同堂實驗人數最多不超過24名學生，通常控制在18～20人之間。實行小班教學之后，教師易于掌控課堂，顯微鏡、超凈工作臺等設備利用率提高，教學效果得到顯著改善。

傳統教學中，1個教學班同堂上的是同1個實驗。如：配制培養基，所有的學生都在配制培養基。這樣導致所有人都在使用同一種藥品，都要使用同一個搖床。任課教師只有調整策略，多名學生使用同1個搖瓶等，減少了同學們的動手機會。基于此，實驗室探索了同堂交叉教學模式。所謂同堂交叉，即多個不同的實驗同時開展，學生分成若干組，每組對應1個實驗。如4個基礎性實驗，學生被分成4組，每次上1個實驗，下次上課再輪轉，如此反復，直至每個同學完成。2個綜合性實驗，學生被分成2組，完成1個實驗之后，彼此再交換。這種教學模式，可以將資源配置最大化，最大限度地提高實驗效率以及同學們的動手機會，基本上可以做到1人1組。更為重要的是，由于同堂交叉，不同的學生實驗順序不一，促進了彼此之間的交流，在課堂上甚至是課前，彼此間可以交流實驗心得，互相指導。

此外，傳統實驗教學中，實驗準備工作由教師主導完成。這種方式導致學生不知道一些擺在實驗臺上的材料是如何得來的，對其用途也一無所知，沒有充分調動學生的主觀能動性。⑨調整之后，實驗準備過程中，如一些藥品試劑的配制，無菌水的制備，器具的包扎，倒平板等，均由學生親自參與。若準備不足，其后果自己承擔，考慮不周犯了錯誤，印象是最深刻的。以此，培養同學們安排實驗的能力，調動學習積極性。

4 建立有效的多元化課程考核體系

實驗考核是提高實驗教學效果的一種有效手段，是教學過程中不可缺少的一個環節。⑩改革前，實驗課作為理論課的一部分，成績以評時表現和實驗報告為主，不受重視。單獨設課后，單獨評價并組織考試，建立了多元化的考核體系，其總評成績由如下幾部分構成，平時成績30%，筆試成績40%，操作考核30%。

平時成績30%，即30分，包含2個部分，平時考核和實驗報告，各占15分。開課前，實驗室白板上張貼考核表，注有同學們的座位號、學號及考勤等信息。平時考核，包括學生的出勤、遲到早退、上課紀律、預習報告、實驗記錄、操作以及實驗后清理個人實驗臺的清理情況等。違反規定，1次扣1分，對于同一個問題多次違反，扣分依次加倍，直至15分扣完為止。雖然實驗課程注重動手能力，但是實驗報告完成情況也是重要的考核內容。課前培訓，教師系統講解實驗報告撰寫方法，要求實驗原理及步驟不可整段抄襲，要善于總結歸納，言簡意賅，核心內容為實驗記錄、分析和討論。

筆試成績，與微生物學理論課相同，采取百分制，分別有判斷改錯、選擇、填空、簡答、綜合設計題等。為了區別于理論課考試，重點考核實驗步驟的細節，操作目的及意義，如細菌涂片，涂片要注意什么，如何檢測大腸菌群產酸、產氣，伊紅美藍平板典型大腸菌群特征，梯度稀釋。

操作考核，重點考查學生對技術要領的把握以及操作的規范性。內容以一些小實驗操作為主，如顯微鏡觀察細菌裝片，梯度稀釋涂平板培養，無菌操作等。每次3名學生入場，由任課教師指定一項內容進行考試，現場評分。

5 總結與展望

上述改革措施歷經多年實踐，取得了良好效果。實驗室準入制度，促進了學生良好實驗素養的形成。小班教學和同堂交叉教學，使實驗室資源得到最大化配置，促進了學生之間的交流，顯著提高了教學效果。預備實驗參與制和綜合性實驗的開設，發揮了學生的主觀能動性。多元化考核體系，對學生實施監督，促進學生主動學習。學生普遍反映，微生物學實驗室管理規范，課堂秩序井然，實驗效率高，自身能力得到了系統訓練，為良好實驗素養的形成打下了堅實基礎。

在實踐過程中，也面臨一些問題。如：（1）同堂交叉教學，對任課教師是一個挑戰，基礎實驗需要4個學時才能完成1次實驗，且前期需要做大量的準備工作，才能保證良好的實施。（2）實驗報告雷同率較高，學生反映學習任務重，沒有太多時間思考如何寫一份精彩的實驗報告，這可能是生命科學專業學生面臨的一個較普遍的問題;（3）實驗教學內容有待進一步優化，一方面將基礎性實驗和綜合性實驗更好地融合在一起，另一方面，隨微生物學的發展，需要增加一些新的內容及方法。

總之，我中心微生物學實驗教學體系仍處于探索與完善之中，不斷發現問題與解決問題，這樣良性循環并動態發展，才能更好地適應新時期人才培養的要求。

基金項目：湖北省教育廳教學研究項目（SJ201202）

（下轉第108頁）（上接第106頁）

注釋

① 孟建宇，李蘅，陶羽.微生物學實驗教學的改革.中國免疫學雜志，2014.30（4）：541-542.

② 邱昌恩，鄒燁.生物學實驗教學示范中心實驗課程體系與教學模式的研究與實踐.湖北師范學院學報（自然科學版），2012.32（4）：101-105.

③ 姜明，彌春霞，馬懷良，陳歡，王詝.高等院校不同專業微生物實驗教學改革初探.安徽農業科學，2011.39（15）：9433-9434.

④ 趙銀娟.微生物學實驗課程的教學改革體會.實驗室研究與探索，2013.32（3）：140-142.

⑤ 張秀紅，胡青平，張麗紅，李琪.微生物學相關課程實驗教學的設置與實踐.實驗科學與技術，2009.7（4）：113-115.

⑥ 張玲，賀新生.建立科學的微生物學實驗課程體系.實驗室研究與探索，2004.23（10）：62-63.

⑦ 高冬梅，李莉，田琳.依托重點實驗室開設環境微生物綜合實驗.實驗室研究與探索，2009.28（9）：136-137.

⑧⑨徐德強，王英明，胡寶龍，肖義平.以學生為中心建設微生物學實驗課程.中國大學教學，2007（11）：81-82.

⑩ 張慶芳，遲乃玉.微生物學實驗教學考核評價體系的建立及實施.微生物學通報，2009.36（9）：1432-1435.endprint