以應用為本的微生物學實驗課程教學改革

魏濤 高兆蘭 萬膺昕 周綺云 王政

摘要 針對微生物學實驗課程特點和生物技術專業應用能力的需要，從優化教學內容、改革實驗教學手段、利用網絡學堂和本科生科學研究計劃等方面，突出培養學生與微生物相關的應用能力，從而實現分層教學，提高學生綜合實踐能力。

關鍵詞 微生物學實驗;應用;網絡學堂;分層教學

中圖分類號 S-01 ?文獻標識碼

A ?文章編號 0517-6611（2015）03-383-02

Teaching Reform of Applicationoriented Course of Microbiology Experiment

WEI Tao，GAO Zhaolan，WAN Yingxin et al

（College of Applied Arts and Science，Beijing Union University，Beijing 100191）

Abstract ?According to the characteristics of the microbiology experiment course and the application ability of biotechnology major，teaching content was optimized，teaching

method was reformed，Blackboard network teaching platform and scientific research plan

of undergraduate were used to improve the students ability of application related to

microorganisms，implement hierarchical teaching and enhance students' comprehensive practical ability.

Key words ?Microbiology Experiment; Application; Blackboard network teaching platform; Hierarchical teaching

基金項目 北京聯合大學促進人才培養教學建設與改革——微生物實驗項目。

作者簡介 魏濤（1969- ），女，山西太原人，教授，碩士，從事微生物及功能食品研究。

收稿日期 20141209

十八大以后高教改革力度明顯加大，從高等教育發展規律看，應用技術型大學符合社會發展需求和人才培養規律。北京聯合大學是北京市屬綜合性大學，以培養適應國家特別是首都經濟社會發展需要的高素質應用性人才為己任，經過30多年的建設與發展，學校確立了“發展應用性教育，培養應用性人才，建設應用型大學”的辦學宗旨，提出了“學以致用”的校訓^[1]。該校生物技術專業是集理、工、農等學科的相關知識為一體，邊緣性和綜合應用性極強的交叉學科，是實踐性很強的應用型專業。微生物學實驗是生物技術專業的一門應用性和實踐性非常強的必修課程，該課程一直遵照“堅持以應用為目的，以講清概念、強化應用為重點”的原則，以培養學生的動手創新能力為目標，進行實踐教學改革。近年來筆者在教學實踐過程中，不斷思索如何在有限的時間內使學生掌握微生物實驗的基本技能，提升其獨立性、動手能力、應用能力，從教學內容、教學方法、教學手段、本科生科學研究計劃等方面進行了一系列探索，以進一步提高微生物學實驗的教學效果，提高學生的綜合素質。

1 優化教學內容，突出應用能力的培養

教學內容的選擇是教學質量優劣的根本。微生物學實驗課程在總學時減少的情況下進行教學內容調整，將實踐課程分為基礎實驗、綜合性實驗以及應用性實驗三個部分，在加強基礎操作的基礎上，增加學生自主設計部分，以提高學生微生物基礎知識的綜合應用能力、獨立工作能力以及創新能力。按照提高學生的動手能力、綜合應用能力的宗旨，微生物實驗課程對課程內容進行了調整。微生物實驗課程目前安排32學時，課程調整前細菌、放線菌、霉菌、酵母菌的形態觀察占用12課時，超過1/3，該部分內容是微生物學實驗的基本內容。但是四類菌的形態觀察是學生動手制片，重復性實驗內容較多，調整后課程將上述重復性內容簡化，縮短4學時，提高課堂效率，用剩余的4學時加強學生的基礎操作技能，開設微生物接種、分離純化等實驗內容，以提高學生微生物基礎知識的綜合實踐和應用能力以及獨立工作能力。又如在食品企業中，食品一定要符合有關微生物的國家標準，因此，在課程中增加了各類食品的細菌總數、大腸菌群、霉菌、酵母菌的檢測內容，檢測方法參照國標以及該校校外實訓基地——北京和田寬食品有限公司的企標方法進行，使學生從事相關工作時能立即上手。將部分細菌總數、大腸菌群、霉菌、酵母菌的檢測內容放在該公司的醬油生產流水線進行，使學生動態監測產品的品質，并且使其對相關的國家標準、行業標準產生客觀的認識，為學生職業生涯的可持續發展打下堅實基礎。

2 改革實驗教學手段，實現分層次教學

微生物學的實驗課程課時減少后，如何在有限的課時內讓學生掌握微生物的基本實驗技能，其途徑之一即是提高課堂效率。例如，提高微生物形態觀察課堂效率的有效方法是減少學生制作觀察片子的時間，如制作能夠長期保存的典型、精美片子或在課前由教師制作典型片子以供學生的形態觀察，不僅節省了課堂時間，也使學生都能觀察到各類微生物的典型形態，避免原本由于制片不好而錯過觀察典型微生物形態結構的機會，使課堂效率最大化。對于有興趣制作片子的同學，指導并幫助其在課外時間進行，使學生從被動的“你要做”變成了主動的“我想做”，激發了學生的學習熱情，不僅完成了教學的基本要求，還滿足了學生的個性化需求，實現了分層教學。此外，可安排有興趣或勤工儉學的學生協助實驗老師準備實驗并做預實驗，使學生熟悉微生物相關技能^[3]。由于具有熟練的微生物操作技能，部分學生在暑期被某些大型食品企業聘任為食品安全檢測員，這些學生不僅能勝任崗位工作，還可以進一步加強微生物實驗相關實戰技能，同時也為家庭困難的學生提供了勤工儉學的機會。

3 充分利用網絡Blackboard的優勢，將課程延展到課外

北京聯合大學引進的Blackboard網絡教學平臺（簡稱BB學堂）是一款在全球4 000多高等院校廣泛應用、具有國際領先水平的教學軟件平臺。BB平臺支持開展網絡教學活動所需的各種工具，包括課程資源建設、教學活動組織、實施和管理、學習評價與反饋等。教師利用BB平臺不僅可以開展網絡輔助教學，也可以實現自主學習式課程網站的建設^[2]。教學團隊不僅將教學大綱、教學日歷、講義、多媒體課件等教學資源，更將制作搜集的實驗課程的教學視頻上傳到BB學堂上，在每個實驗之前要求學生觀看操作視頻，熟悉操作技術和方法。這樣的預習方法非常直觀，可反復觀看，效果好于教師的課堂演示。此外，在BB學堂中，學生如果有疑問可以進行提問，教師則可以根據提問內容確定實驗課程講解的重點。通過這樣的要求，在正式實驗課程中，學生的操作能力有了顯著提高，有的學生甚至能夠在視頻指導下完成實驗內容，極大地提高了操作的專業性，實驗結果的正確率也得以顯著上升，如細菌的革蘭氏染色反應實驗的結果正確率由原來的70%提高到95%以上。

因為課程時間限制，所開設的實驗內容強調了微生物基本實驗方法和操作技能，更深入、前沿的實驗內容并未包含在課堂教學中，而BB學堂可以很好地解決這個問題。教師將非課堂教學內容也上傳到BB學堂中，對有能力、感興趣的同學提供更豐富、更深入的教學材料，如Ames試驗（污染物致突變性檢測）、蟲草菌絲體培養等，部分學生在BB學堂上看到這些內容后，希望自己動手操作，教師在完成基本教學內容的基礎上，輔導其完成實驗，不僅激發了學生對于科研的興趣，也實現了分層教學。

4 引導學生應用已具備的實驗技能進行本科生的“啟明星”科學研究計劃，實現開放式教學

微生物與人類的日常生活息息相關，如每天飲用的酸奶，食用的蘑菇、饅頭、面包，飲用的啤酒、葡萄酒、白酒等，所以學生對微生物實驗課程非常感興趣。有學生提出了飲用水的微生物指標是否符合國家標準，日常飲用的酸奶哪一種更具有營養價值等疑問，教師應鼓勵學生運用已經掌握的微生物實驗技能進行相關研究，引導學生查閱文獻和國家標準，讓學生獨立自主進行實驗設計，確定實驗的技術路線和實驗方案，積極申報學校的“啟明星”本科生科學研究計劃，進行自主研究。如部分學生提出的“北京市市售乳酸菌制品的質量研究”課題，獲得了“啟明星”本科生科學研究計劃的支持。微生物實驗室針對學生的項目研究，在課余時間為其開放并提供相關實驗條件，對于實驗中遇到的問題，學生可以與教師進行溝通，但教師一般不直接給學生答案，而是引導其獨立思考和親身體驗，在實驗中形成正確解決問題的能力。為了保證科學研究計劃按時并順利完成，教師定期開展科研小組學術報告會，要求學生將已取得的研究成果制作成PPT進行報告，并對學生遇到的問題進行討論。研究結束后，學生不僅要完成結題報告，還要在教師的指導下進行科研論文的撰寫，并將論文正式發表。迄今，已有10余名同學參與了與微生物學實驗技能相關的“啟明星”科學研究計劃并發表科研論文。該模式激發了學生對微生物學及微生物實驗的學習興趣，培養了學生科學研究的方法和思維方式，對提高學生的綜合素質和創新能力起到重要作用^[4-5]。

5 結語

筆者通過圍繞提高生物技術專業學生的應用能力這一目標，對微生物學實驗課程進行教學改革，通過優化教學內容、改革實驗教學手段、利用網絡學堂和本科生科學研究計劃，實現分層教學和開放教學，激發學生的學習和研究興趣，提高學生的綜合實踐能力。隨著實驗教學改革的不斷深入，需要教師在教學改革上不斷探索和創新，進一步提高實驗教學質量。

參考文獻

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