高等工科院校《微生物學》教學改革與實踐初探

李增波 賈士芳 楊艷 孫紅艷 劉仙俊

摘要：為貫徹新時期全面實施素質(zhì)教育的現(xiàn)代教育理念，本文針對生物工程和制藥工程專業(yè)《微生物學》課程，提出了教學改革的方法與實踐，包括課程體系的優(yōu)化，教學內(nèi)容、教學手段和方式優(yōu)化等。實踐表明，本次教改顯著提高了教學效能，激發(fā)了學生的學習興趣，適應了現(xiàn)代社會對人才培養(yǎng)的要求，為培養(yǎng)具有專業(yè)特色的工科人才打下良好的基礎。

關鍵詞：微生物學;教改;課程體系;專業(yè)特色

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）05-0123-02

黨的十八大提出要全面貫徹黨的教育方針，堅持教育為社會主義現(xiàn)代化建設服務、為人民服務，把立德、樹人作為教育的根本任務，全面實施素質(zhì)教育，培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的社會主義建設者和接班人，努力辦好人民滿意的教育。微生物學是生命科學中發(fā)展迅速，涉及面廣，創(chuàng)造價值大，影響力廣泛的學科之一，它既是生命科學理論研究的核心，又是一門應用性極強的學科，對生命科學和生物工程技術的發(fā)展起著巨大的推動作用。在《微生物學》課程教學過程中仍然存在教學內(nèi)容多，知識點散亂;重理論、輕實踐;重課堂、輕實驗等問題，嚴重制約了對學生的獨立思考能力、動手能力、創(chuàng)造和開拓能力的培養(yǎng)。為了適應新時期全面發(fā)展和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標的需要，進一步提高學科建設、科學研究和社會服務質(zhì)量，對《微生物學》教改和課程體系優(yōu)化的研究，具有十分重要的意義。

一、《微生物學》課程體系的優(yōu)化

（一）理論教學

我們結(jié)合當前教學改革發(fā)展的需要和工科高等院校對學生的培養(yǎng)要求，制定了新的人才培養(yǎng)方案。新方案根據(jù)不同專業(yè)的培養(yǎng)目標、專業(yè)培養(yǎng)計劃的特點，重新修訂了教學大綱，優(yōu)化理論教學體系，合理取舍精簡教學內(nèi)容，避免各學科相關內(nèi)容的交叉重復。同時，借鑒其他高等院校的先進教改理念，對生物工程專業(yè)的教學重點放在微生物生理代謝、生長調(diào)控、遺傳變異等內(nèi)容，側(cè)重于微生物在發(fā)酵、食品等行業(yè)的應用;對制藥工程專業(yè)的教學重點放在微生物遺傳和傳染免疫等內(nèi)容，側(cè)重于微生物在生物藥品行業(yè)的生產(chǎn)和應用。將課程系統(tǒng)化和模塊化并重，結(jié)合專業(yè)，突出重點，秉持有傳統(tǒng)講前沿的漸進教學模式，培養(yǎng)一批具有高素質(zhì)、高創(chuàng)新能力的復合型應用型人才。

（二）實踐教學

學生實驗能力的培養(yǎng)是教學中的一個重要環(huán)節(jié)。為了改變過去的培養(yǎng)方案中《微生物學》理論課時較多而實驗課時少的不足，除了常規(guī)的如細菌、放線菌和霉菌觀察及革蘭氏染色等驗證性基礎實驗，增設了土壤微生物分離純化、水大腸菌群測數(shù)、酸奶和豆豉等食品制作以及檸檬酸和土霉素的中試發(fā)酵等綜合性、設計性實驗。這些實驗中，從實驗方案的設計、實驗材料的準備、實驗過程的操作到最后的實驗成果展示及總結(jié)，全部由學生自己完成，重在培養(yǎng)學生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力。在實驗平臺的建設方面，2013年起購置的青霉素發(fā)酵工藝仿真軟件和啤酒生產(chǎn)工藝仿真軟件增加了學生上機模擬的實訓環(huán)節(jié)，不斷完善從理論到實踐過渡的實驗教學模式。

（三）教材建設

近年來出版的微生物學教材版本較多，內(nèi)容和風格特點迥異，結(jié)合我校辦學特點、專業(yè)背景和學生的基礎等情況，選用具有系統(tǒng)、完整微生物學科知識體系和能反映當代微生物領域最新成就的優(yōu)秀教材。生物工程專業(yè)選用了黃秀梨編寫的《微生物學》和沈萍編寫的《微生物學》作為主要參考教材。制藥工程專業(yè)選用了周德慶編寫的《微生物學教程》和岑沛霖編寫的《工業(yè)微生物學》作為主要參考教材。同時吸收國外著名教材上的內(nèi)容及微生物教學網(wǎng)絡資源中的前沿性知識和科研新進展等資料，經(jīng)過整理歸納和創(chuàng)新改進，以此豐富教學內(nèi)容，開拓學生視野。

二、《微生物學》教學手段和方法的優(yōu)化

（一）多媒體和網(wǎng)絡教學模式的構建和應用

現(xiàn)代教育技術的發(fā)展，特別是多媒體和網(wǎng)絡教學手段在微生物教學中的不斷應用，極大地豐富了傳統(tǒng)的教學手段和教學方法，而且越來越發(fā)揮著不可取代的作用。多媒體教學技術通過電腦將豐富的影像資料引入到教程，把抽象的內(nèi)容形象具體地展現(xiàn)在學生面前，大大提高了學生的學習興趣。整理優(yōu)化后的教學內(nèi)容，經(jīng)過創(chuàng)新改進，形成了完整、豐富、生動的多媒體素材。在有限的教學時間內(nèi)把優(yōu)美逼真和環(huán)環(huán)相扣的多種圖像、文本和數(shù)據(jù)展現(xiàn)給學生，實現(xiàn)了抽象微觀微生物世界與直觀、形象和生動形式的轉(zhuǎn)化。根據(jù)本專業(yè)的特點，教師制作了精彩而內(nèi)容豐富的課件，使整個課題氣氛更加活躍，激發(fā)了學生的興趣，促進了《微生物學》課程體系的改革和優(yōu)化，提高了整體教師的教學質(zhì)量。

（二）多種教學方式的融合

課堂教學方式的多樣化主要體現(xiàn)在以多媒體課件為基礎，融入啟發(fā)式、討論式、自學式、目標任務式等先進教學方法，建立多媒體授課教師提問學生問題討論教師小結(jié)布置作業(yè)的教學模式，實現(xiàn)了精講精練、自學與輔導答疑的有機結(jié)合。課堂講授時，充分利用多媒體教學、實物演示等靈活多樣的教學手段開展教學，要領和提綱清晰，闡釋重點、難點和疑點，培養(yǎng)學生會學習的能力。有些教學內(nèi)容，如證明基因突變非對應性的三個證明實驗，我們安排學生自學并自己做ppt，并專門預留課堂時間，采用課堂討論的方式反映同學對該問題的理解情況，再由教師點評和總結(jié)，以理解難點問題、強化知識點。通過這種參與、互動式的教學模式，積極營造出民主平等、自由開放的氛圍，將教學的中心由以教師為主轉(zhuǎn)向以學生自主學習為主，學生成為學的主體，在自主學習中逐步培養(yǎng)獨立思考的能力、分析問題和解決問題的綜合素質(zhì)。

（三）實驗教學模式探索

微生物學實驗是微生物學的重要組成部分，重在培養(yǎng)學生的動手實踐能力。我們采用三級模塊化實驗教學模式，包括驗證性實驗教學模塊，綜合性實驗教學模塊，設計性實驗教學模塊。

驗證性實驗教學模塊，主要包括顯微鏡檢技術、微生物染色技術、微生物培養(yǎng)基制備和無菌操作技術等，此部分主要結(jié)合理論教學，強化學生對基本知識和基本技能的掌握。并培養(yǎng)學生的觀察能力和動手能力，探討實驗失敗的因素和總結(jié)實驗成功的關鍵。

綜合性實驗教學模塊，主要包括微生物的接種、分離、純化、培養(yǎng)和保藏技術等。該模塊中主要學習培養(yǎng)、分離微生物并分析實驗結(jié)果等內(nèi)容，先對學生進行講座式的輔導，然后由4-6名同學組成實驗小組單獨完成一個綜合性實驗。這不僅要求學生掌握單個實驗技能，而且也培養(yǎng)了學生的數(shù)據(jù)分析與整理和處理問題的能力。根據(jù)綜合性實驗內(nèi)容要求和實驗條件的許可，我們設立了稀釋涂布平板法分離純化土壤微生物、拮抗微生物的篩選和鑒定、抗生素的微生物發(fā)酵和提取等。

設計性實驗教學模塊，該部分主要是為了拓寬學生視野和培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識，利用學校現(xiàn)有條件并結(jié)合學科相關專業(yè)教師的科研方向，在老師的指導下，學生自行設計實驗方案，并獨立完成實驗。這些開放性的實驗項目由學生自主選題或者指導教師結(jié)合自身的科研項目擬定，如：中草藥活性成分的提取及抗菌活性、植物病害拮抗菌的分離、篩選及抗菌活性檢測、檸檬酸高產(chǎn)菌株的誘變育種、利用菊粉發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇等。學生充分發(fā)揮他們的創(chuàng)新性想法，培養(yǎng)了他們團結(jié)協(xié)作、共同解決問題的能力，為學生的就業(yè)和創(chuàng)業(yè)提供了良好的實踐機會。

（四）創(chuàng)新考核方式

課程考核是教學過程中的重要環(huán)節(jié)。課程成績包括考試成績（50%）、實驗成績（30%）、平時成績（20%）。我校生物工程專業(yè)微生物學80學時，理論50學時，實驗課單獨設課30學時，制藥工程專業(yè)微生物學60學時，理論36學時，實驗24學時。針對不同班級采用了不同的考核方式。微生物學實驗課的考核成績由驗證性實驗模塊和綜合性實驗模塊的實驗成績（占80%）與設計性實驗成績（占20%）組成。上述考核模式，除了保證理論教學，更加側(cè)重學生實驗課的學習，以適應創(chuàng)新型和應用型人才的培養(yǎng)要求。這些實踐活動顯著的提高了學生的團隊協(xié)作意識、思考能力、語言表達能力、分析問題和解決問題的能力等綜合素質(zhì)，這就對學校以后在實驗硬件條件和教師的科研能力提出了更高的要求。

三、結(jié)語

通過上述的教學改革，我們探索出具有特色的《微生物學》實踐型教學模式，滿足了工科院校人才培養(yǎng)需要，體現(xiàn)了產(chǎn)學研相結(jié)合的時代特征。實踐證明，我們進行的《微生物學》課程的教學改革是切實可行的。課程體系更合理，教學內(nèi)容和手段更豐富，考核機制更全面。本門課程的教學改革不僅提高了教學效率和效果，而且激發(fā)了學生的學習興趣，適應了現(xiàn)代社會對人才培養(yǎng)的要求，使學生更快的適應以后的生產(chǎn)和科研工作。

參考文獻：

[1]張亞平，胡文革，熊杰，等.新時期《微生物學》教改和課程體系整體優(yōu)化研究[J].世紀橋，2008，（5）：122-123.

[2]唐麗杰，魏穎，王立群.CAI在微生物學教學中的恰當運用[J].東北農(nóng)業(yè)大學：社會科學版，2007，5（4）：57-59.

[3]胡建華.大學教學改革與創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].中國高等教育，2009，（9）：43-44.

[4]羅明，顧愛星，周剛.優(yōu)化微生物學課程教學體系的探索與實踐[J].新疆師范大學學報（自然科學版），2006，25（4）：110-113.

[5]李子杰，曹枉，張玲，等.基于課程特點研究型微生物學實驗教學模式探索[J].教育教學論壇，2014，（35）：249.