PBL教學法在工業微生物學教學中的應用研究

全艷玲+呂躍東+金文杰+高云+潘大偉+解生權

（1.遼寧科技大學，遼寧 鞍山 114051；2.遼寧經濟職業技術學院，遼寧 沈陽 110122）

摘要：工業微生物學作為生物工程專業重要的核心課程，教學方法的改進一直是熱點問題。本文探討PBL方法在教學上的應用，通過設定問題、課堂討論、教師分析總結、實驗方法設計、教師審核、實驗操作等步驟，激發學生學習積極性，適應專業學習的需要，適應現代生物技術迅速發展的要求。

關鍵詞：生物工程；專業基礎課；工業微生物學；PBL

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）52-0188-02

當前，“二十一世紀是生命科學世紀”的觀點已得到了全世界政界和科技界等有識之士的廣泛認同。工業微生物學是生物工程專業的重要的核心課程，微生物教學如何適應專業學習的需要，適應現代生物技術發展的要求，探討先進科學的教學方法，這是當今工業微生物理論與實驗教學亟待解決的問題。

一、PBL教學法與傳統授課方式[1]

PBL（Problem-Based Learning，PBL），是一種新型的教學模式，在很多學科領域教學中發揮了突出作用。PBL教學法中教師為輔助，以問題為主軸架構學生的一切學習內容，著重培養學生的學習能力。PBL教學要求教師設定的問題必須是學生在其未來的專業領域可能遭遇的問題，引出問題來調動學生學習的積極性與主動性，積極主動尋找問題的答案。PBL教學側重小組合作和自主學習，通過社會交往發展學習工作能力和團結協作技巧。教師的作用是指導認知學習技巧，以學生為主導，由學生自身擔負起學習的責任，自我評價和小組評價來完成教師設定的問題，徹底改變教師為主體、學生被動接受的教育模式。

二、工業微生物學教學中PBL的應用

微生物（microorganism，microbe）指肉眼看不見或看不清楚，必須借助于顯微鏡才能看清外型的微小生物的統稱。微生物通常包括無細胞結構的病毒、亞病毒（類病毒、擬病毒、朊病毒）、具原核細胞結構的真細菌、古生菌以及具真核細胞結構的真菌（酵母菌、霉菌、蕈菌等）、原生動物和單細胞藻類。通過本課程的學習，使學生掌握工業微生物學基本理論，了解微生物在工農業生產中的應用。課程內容主要包括微生物的形態結構、分類、營養與代謝、微生物的生長、微生物的遺傳變異與菌種選育、微生物的生態、傳染與免疫、應用微生物等；需要化學類、生物化學、細胞生物學的課程基礎。由于工業微生物學內容龐大，傳統教育以老師為主體的教學模式忽略了學生的感受，學生只能被動地接受知識，因此削弱了學習的主觀能動性與學習積極性，學生學習效果自然不佳。“授之以魚不如授之以漁”，教學應貴在教導學到真本領，學生厭學是失敗的教學。科學合理采用現代化教學手段，啟發式運用多媒體教學，把PBL作為鑰匙開啟主動學習的大門，設定問題探索本學科的發展歷史、基礎理論、基本實驗技能、最新科研動態成果，在學習中明確學習目的，鼓勵學生提出問題，掌握學習方法，組織學生進行課堂討論，極大地滿足學生的求知欲望，提升教學的內涵，便于學生消化和理解知識，將傳授知識和提高能力密切結合。[2-4]

1.理論教學中的問題設定。PBL教學法設定問題難易程度要適宜，教師按照課前準備、提出問題、解決問題進行。

設疑1：在你的生活中，認為哪些是微生物？（討論、放微生物圖片、總結微生物形態特征，得出概念）通過微生物的用途、與人關系、微生物形態，掌握微生物概念、特點；通過科學發展歷史認識工業微生物學的發展歷史；通過微生物應用與危害認識微生物在人類生活中的作用。

設疑2：什么細菌？結合細胞生物學學習（討論、放微生物圖片、總結細菌形態特征，得出概念）

設疑3：雨后土腥味、大氣中最初的氧氣哪里來的？（討論、放微生物圖片、總結特征，得出概念）

設疑4：什么真核微生物？（討論、放微生物圖片、總結特征，得出概念）

設疑5：釀酒、面包怎么制作的？（討論、放微生物圖片、總結特征、概念）結合生物化學學習

設疑6：微生物靠什么生活？（討論，得出結果）

2.實驗教學中的問題設定。工業微生物學實驗部分主要包括微生物的觀察、培養、分離純化、性質鑒定、微生物檢驗等，也可以劃分為微生物基本技能訓練和微生物常規儀器使用的基礎性實驗部分，以及多種技能運用的微生物綜合類實驗項目。通過技能學習，培養學生提出問題、分析問題、解決問題的能力，養成求真務實、嚴謹自律的科學態度，為今后從事生物工程技術及新產品開發等工作打下堅實的基礎。學生在課程學習中能夠通過與教師的相互作用增長學識并發展獨立思考與創新的能力。PBL通過問題設定要求教師把教學的重點轉向激發學生思考、動手，進而掌握技能，克服了傳統的“注入式”教學法的弊端，讓學生產生真正在探索和發現的思維。每一個實驗題目（常見微生物是什么樣子，微生物的食物是什么，微生物怎樣生長的，物理化學因素如何影響微生物？等等）就是一個問題，學生帶著問題而來，通過講義了解初步的內容，通過動手操作，相互切磋，在探索中學習。通過微生物的采樣、分離、觀察、培養，鞏固微生物理論學習。教學相長，研究新的實驗技術，讓學生利用教師提供的實驗材料，去探索發現，并得出結論。將微生物實驗預習報告、學生日常操作和實驗態度、實驗過程報告及實驗技能考試的比例分配好，細化評分標準。為了使PBL教學法能落到實處，考核也要緊跟教學的需要，帶著問題來實驗，否則不能參加實驗，在邊操作邊切磋邊討論中學會實驗技能，注重實驗結果的分析，實驗成績中平時學習態度占10%，實驗報告占30%，實驗操作考核占60%。[5-10]。

“學會認知、學會做事、學會共同生活、學會生存”都強調了學與做的結合。工業微生物學既是專業基礎課，也是一門專業技術，可直接應用于生產實踐。使用新的實驗方法與技術，就如當初列文虎克（Antony van Leeuwenhoek）發現微生物一樣，肯定學生在顯微鏡下找到的肉眼難以看清的世界，肯定學生學會的最基本的實驗技巧，培育科研興趣，當這興趣發展到一定程度，進入教學，研究微生物的形態結構，進一步完善對實踐的觀察，通過這一個點的興趣進入對這一學科領域的鉆研，而不是為了應付考試機械地背誦理論。PBL教學法強化學生探索和發現的心理，克服“注入式”教學法的束縛，把激發學生積極性主動性學習作為教學的重點，真正掌握打開知識大門的方法。

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