創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)向人才培養(yǎng)的微生物學(xué)課程教學(xué)體系改革與實(shí)踐

張琴 李艷賓

摘 要：文章介紹了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)向人才培養(yǎng)背景下，對(duì)微生物學(xué)課程進(jìn)行的教學(xué)體系改革與探索。通過(guò)豐富和更新教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、完善試題庫(kù)和改革考核方式，以提升學(xué)生學(xué)習(xí)微生物學(xué)課程的興趣和積極性，加強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維，提高其創(chuàng)新能力，此改革近年來(lái)已取得一定成效。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；微生物學(xué)；教學(xué)體系改革；人才培養(yǎng)；創(chuàng)新能力

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2018）07-0035-03

Abstract： This paper developed the teaching system reformation and exploration of microbiology course under the background of innovation and entrepreneurship oriented personnel training. In order to promote the students' interests and initiative of learning of the microbiology course， and improve the students' idea and capability of innovation， we enriched and renewed the teaching contents， improved the class teaching methods， innovated the experiment teaching mode， completed the test bank and reformed the examination mode， and some achievements have been obtained in recent years.

Keywords： innovation and entrepreneurship； microbiology； the teaching system reformation； personnel training； innovation ability

近年來(lái)，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式在我國(guó)高校人才培養(yǎng)中已取得長(zhǎng)足發(fā)展[1]，但在不同地區(qū)的高校和不同學(xué)科仍存在實(shí)施方式差異大、取得效果參差不齊等問(wèn)題。近年來(lái)，生命科學(xué)領(lǐng)域一些課程基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)，開展了相關(guān)課程體系的改革，取得了較好的教學(xué)效果和育人成績(jī)[2，3]，然而，還有大部分的生命科學(xué)類課程改革仍待加強(qiáng)和完善。微生物學(xué)課程是一門高校生物類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，是基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間承上啟下的課程，具有基礎(chǔ)性和實(shí)踐性強(qiáng)的雙重特點(diǎn)，在生命科學(xué)領(lǐng)域的課程中具有重要的地位。21世紀(jì)生命科學(xué)的快速發(fā)展為大學(xué)微生物學(xué)課程的教學(xué)提供了契機(jī)，同時(shí)也對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段產(chǎn)生了強(qiáng)大的沖擊，為此，微生物學(xué)教學(xué)要適應(yīng)時(shí)代和社會(huì)的要求、學(xué)科的發(fā)展需要，教學(xué)改革勢(shì)在必行。然而，基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)導(dǎo)向人才培養(yǎng)的微生物學(xué)課程改革目前僅在部分高校開展實(shí)施[4，5]，在西部尤其是新疆的高校，卻鮮見報(bào)道。

微生物學(xué)是我校生物技術(shù)、應(yīng)用生物科學(xué)、生物制藥和化學(xué)工程與工業(yè)生物工程專業(yè)本科生必修的核心基礎(chǔ)課，在我校生命科學(xué)課程的建設(shè)中具有舉足輕重的地位。隨著招生規(guī)模的擴(kuò)大，目前，每年有生物技術(shù)、應(yīng)用生物科學(xué)、生物制藥和化學(xué)工程與工業(yè)生物工程專業(yè)本科生約180人必修微生物學(xué)課程，近年來(lái)，基于這些專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和培養(yǎng)目標(biāo)，我們從微生物學(xué)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、試題庫(kù)和考核方式等方面進(jìn)行了改革，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐并重，突出本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在實(shí)踐探索中取得了一定效果。

一、豐富和更新教學(xué)內(nèi)容

微生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域的重要學(xué)科之一，學(xué)科涉及面廣，涵蓋微生物的形態(tài)構(gòu)造、分類進(jìn)化、營(yíng)養(yǎng)代謝、生長(zhǎng)控制、遺傳變異、生態(tài)分布等基本理論，及其在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥食品、環(huán)境保護(hù)及生物工程等方面的應(yīng)用等內(nèi)容，與生產(chǎn)實(shí)踐緊密聯(lián)系，與生命科學(xué)中重大理論的發(fā)展和重大技術(shù)的突破息息相關(guān)。為此，在生命科學(xué)發(fā)展日新月異的今天，微生物學(xué)課程也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，其教學(xué)內(nèi)容需要不斷豐富和更新。

（一）重整理論授課體系

微生物學(xué)是高等院校生物類專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，近年來(lái)與微生物相關(guān)的研究熱點(diǎn)頻現(xiàn)，知識(shí)更新速度快，這就要求微生物學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)地進(jìn)行更新，因此，我們對(duì)理論授課體系進(jìn)行了重整。在理論課教材的選擇上，我們選用了沈萍、陳向東主編的“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材《微生物學(xué)》（第8版），該教材為2016年更新的版本，該教材涵括了微生物學(xué)最新研究進(jìn)展和前沿知識(shí)，還有與之配套的數(shù)字課程網(wǎng)站，學(xué)生可依據(jù)教材前言中提供的明碼和密碼在一學(xué)年內(nèi)登陸網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)，另外，教材也針對(duì)一些課外知識(shí)、前沿知識(shí)設(shè)置了相應(yīng)的二維碼，學(xué)生可掃碼進(jìn)行學(xué)習(xí)，了解豐富全面的微生物學(xué)知識(shí)。在最新修訂的課程教學(xué)大綱中，理論課學(xué)時(shí)數(shù)已由之前的50學(xué)時(shí)壓縮為40學(xué)時(shí)，授課內(nèi)容上也進(jìn)行了調(diào)整。微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)這一部分內(nèi)容相對(duì)比較簡(jiǎn)單，學(xué)生易于掌握，因此壓縮了授課學(xué)時(shí)數(shù)，教師略講，通過(guò)案例和圖片的大量展示，以學(xué)生自學(xué)為主，教師引導(dǎo)為輔；這部分內(nèi)容盡管老師講得少了，但學(xué)生掌握得卻更好了，對(duì)這部分內(nèi)容的平時(shí)考核成績(jī)顯示，學(xué)生成績(jī)較之前以老師講授為主的提高了10%～15%，并且學(xué)生在形態(tài)學(xué)部分實(shí)驗(yàn)操作中更加積極主動(dòng)，取得的效果更好。針對(duì)微生物遺傳學(xué)和微生物生態(tài)學(xué)部分一些傳統(tǒng)和經(jīng)典的內(nèi)容進(jìn)行略講，這兩部分中一些前沿的和熱點(diǎn)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)講解，積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，例如，在講授微生物遺傳學(xué)部分，對(duì)微生物代謝工程育種、DNA shuffling技術(shù)育種原理、應(yīng)用方面等進(jìn)行了重點(diǎn)講解，讓學(xué)生明確了當(dāng)今微生物學(xué)發(fā)展中的一些前沿育種技術(shù)；在微生物生態(tài)學(xué)部分重點(diǎn)講授了微生物分子生態(tài)學(xué)研究技術(shù)，及海洋微生物生態(tài)學(xué)和腸道微生物生態(tài)學(xué)的應(yīng)用方面和研究前沿，讓學(xué)生對(duì)目前微生物生態(tài)學(xué)的研究熱點(diǎn)及研究技術(shù)有比較深入的了解。

（二）授課中引入學(xué)科前沿知識(shí)

近年來(lái)，微生物學(xué)科發(fā)展迅速，每年都有大量新物種得以發(fā)現(xiàn)，另有一些新技術(shù)、新方法、新應(yīng)用融入了微生物學(xué)的發(fā)展中，可以說(shuō)，21世紀(jì)微生物學(xué)的發(fā)展是日新月異的。因此，作為微生物學(xué)授課教師必須把微生物學(xué)科的前沿知識(shí)引入課堂中，才能為微生物學(xué)課程的教學(xué)注入新的活力。另外，我校微生物學(xué)課程組的老師近年來(lái)也獲得了不少科研立項(xiàng)，僅國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目就以每年新增2～3項(xiàng)的速度獲得立項(xiàng)，這些科研立項(xiàng)也涵括了一定的學(xué)科前沿知識(shí)。為此，授課教師針對(duì)學(xué)科前沿知識(shí)和教師的科研成果，通過(guò)講座或案例的方式給學(xué)生講授，逐步更新并建立了前沿知識(shí)和科研成果題目庫(kù)，在這些題目庫(kù)基礎(chǔ)上，由學(xué)生自選一定題目，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫讀書報(bào)告，這種理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生對(duì)相關(guān)方面的知識(shí)理解非常深刻。例如，本課程組有的老師是從事新疆極端鹽堿環(huán)境放線菌資源、古菌資源研究的，因此，通過(guò)相關(guān)教師科研成果在課堂上的講授后，學(xué)生表現(xiàn)出對(duì)極端環(huán)境微生物資源及其應(yīng)用、放線菌和古菌的特性和應(yīng)用方面的內(nèi)容非常感興趣，課后也能主動(dòng)地查閱相關(guān)方面的文獻(xiàn)。還有的老師是從事內(nèi)生菌及其相關(guān)應(yīng)用研究的，學(xué)生在學(xué)習(xí)內(nèi)生菌這部分內(nèi)容時(shí)，也不單局限于書本上理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，還嘗試著查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并進(jìn)入相關(guān)教師課題組從事內(nèi)生菌方面的科學(xué)研究。理論課程結(jié)束后，由學(xué)生針對(duì)微生物學(xué)發(fā)展的一個(gè)具體應(yīng)用方面，自主定題，并查閱相關(guān)文獻(xiàn)，撰寫綜述性論文，做PPT匯報(bào)，綜述性論文撰寫和匯報(bào)對(duì)本科生來(lái)說(shuō)是比較困難的，但是學(xué)生通過(guò)前述課堂中對(duì)學(xué)科前沿知識(shí)和教師的科研成果的了解，其寫作和匯報(bào)質(zhì)量逐年提高。從近三年學(xué)生撰寫的讀書報(bào)告和匯報(bào)的PPT來(lái)看，學(xué)生對(duì)微生物學(xué)前沿知識(shí)已逐漸明晰，對(duì)微生物學(xué)的發(fā)展前景亦較為清楚。

二、教學(xué)方法改革

（一）上好緒論課

在上緒論課過(guò)程中，講透微生物的概念，講明微生物的特點(diǎn)，講清微生物的功過(guò)是成敗關(guān)鍵之所在。本課程的緒論課由本課程負(fù)責(zé)人、微生物學(xué)科帶頭人講授，這樣由經(jīng)驗(yàn)豐富的教師上緒論課，可以讓學(xué)生更深刻地理解微生物學(xué)及其課程，在“大方向”上更好地學(xué)習(xí)該課程。例如，在講授微生物學(xué)發(fā)展史上的一些科學(xué)家及其業(yè)績(jī)時(shí)，授課教師并不局限于對(duì)知識(shí)點(diǎn)的簡(jiǎn)單講述，而是針對(duì)不同的科學(xué)家，將其業(yè)績(jī)組成為“故事”，以“講故事”的方式給學(xué)生進(jìn)行講授，這種方式不僅形象生動(dòng)，還能極大地激起學(xué)生學(xué)習(xí)微生物學(xué)的興趣。不少學(xué)生在上完緒論課后，即表示對(duì)本課程的學(xué)習(xí)熱情極高，對(duì)微生物學(xué)課程很感興趣。很多學(xué)生都覺得緒論課盡管學(xué)時(shí)短，但是教師教授得很生動(dòng)、很有趣，學(xué)了之后很受啟發(fā)，很喜歡微生物學(xué)課程。

（二）授課中綜合采用多種教學(xué)法

微生物學(xué)課程各章節(jié)內(nèi)容不盡相同，因此在授課方式上依據(jù)不同的內(nèi)容采用不同的教學(xué)法。授課過(guò)程中，采用形象比喻法描述一些肉眼不可見的微生物，易被學(xué)生所理解；采用圖表演示法描述微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、菌落形態(tài)等，使繁瑣的內(nèi)容變得簡(jiǎn)單清晰、一目了然，使學(xué)生易于理解和學(xué)習(xí)，基于微生物形態(tài)的多樣性，我們收集了上千張微生物的形態(tài)圖片，課余通過(guò)歸納、分類，將這些圖片于課上課下分門別類地發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生記憶清晰，學(xué)有所獲；采用分門別類法講述微生物學(xué)中的名詞、概念等，使學(xué)生通過(guò)比較分析進(jìn)行理解性的記憶；采用典故史料法講述微生物學(xué)發(fā)展史上重要人物的主要業(yè)績(jī)，既生動(dòng)形象又便于學(xué)生理解和記憶，同時(shí)提高學(xué)生對(duì)《微生物學(xué)》課程的喜愛和期待程度；在學(xué)習(xí)“微生物的應(yīng)用”一章，采用角色互換法，讓學(xué)生處于講授的主導(dǎo)地位，由學(xué)生選擇微生物應(yīng)用的一個(gè)方面，做PPT講述，由教師和其他學(xué)生提問(wèn)題，在學(xué)生為主導(dǎo)的相互討論中學(xué)習(xí)并提高；采用討論互動(dòng)法學(xué)習(xí)一些學(xué)科交叉內(nèi)容和前沿知識(shí)，讓學(xué)生在專題準(zhǔn)備和討論中學(xué)習(xí)，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣和積極性。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

實(shí)驗(yàn)課一改黑板直接板書的授課方式，采用多媒體課件授課，通過(guò)多媒體展示和教師演示引導(dǎo)相結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的理解，提高學(xué)生操作實(shí)踐的正確率。建立了“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)+綜合性實(shí)驗(yàn)+自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)”的新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，讓學(xué)生學(xué)習(xí)本課程后能自主設(shè)計(jì)和開展實(shí)驗(yàn)，整套實(shí)驗(yàn)體系實(shí)現(xiàn)綜合化，使得開展的前后實(shí)驗(yàn)具有邏輯連續(xù)性。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為一些經(jīng)典的、基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)，教師課前錄制好視頻或制作好動(dòng)畫，上課之前發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生先熟悉整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程，教師上課只需簡(jiǎn)單地講解和演示。綜合性實(shí)驗(yàn)涉及不止一個(gè)操作技術(shù)，教師在上課前先將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容發(fā)給學(xué)生，學(xué)生先弄清實(shí)驗(yàn)涉及的操作技術(shù)、試劑、設(shè)備等，學(xué)生自行組織實(shí)驗(yàn)，列出實(shí)驗(yàn)方案，授課教師輔助檢驗(yàn)方案的可行性，給學(xué)生以適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，這樣學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)往往能獲得預(yù)期的結(jié)果，達(dá)到事半功倍的效果。自主設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容因?qū)I(yè)而異，如，生物技術(shù)、應(yīng)用生物科學(xué)專業(yè)的自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為“生物防治微生物的分離和篩選”；化學(xué)工程與工業(yè)生物工程專業(yè)的自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為“產(chǎn)氫細(xì)菌的篩選和發(fā)酵產(chǎn)氫研究”；生物制藥專業(yè)的自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為“產(chǎn)抗生素放線菌的篩選和鑒定”，教師提前1～2周告知學(xué)生相關(guān)的實(shí)驗(yàn)主題，學(xué)生不僅要弄清實(shí)驗(yàn)涉及的操作技術(shù)，還需要查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案，再將方案提交給教師評(píng)估，在教師輔導(dǎo)下完善實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)評(píng)估可能取得的結(jié)果，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中盡可能獲得較理想的數(shù)據(jù)，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后完成一篇有數(shù)據(jù)有分析的實(shí)驗(yàn)小論文，在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不僅掌握了實(shí)驗(yàn)操作技能，還學(xué)會(huì)了數(shù)據(jù)的處理方法和研究論文的寫作技巧，這對(duì)于學(xué)生之后開展創(chuàng)新課題，開展畢業(yè)課題研究和發(fā)表學(xué)術(shù)論文起到了良好的促進(jìn)作用。

四、完善試題庫(kù)，改革考核方式

可供學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的試題庫(kù)較長(zhǎng)時(shí)期以來(lái)都是我校微生物學(xué)課程教學(xué)的一個(gè)欠缺，近兩年來(lái)，由授課教師根據(jù)課程的基礎(chǔ)和綜合知識(shí)點(diǎn)，編寫了微生物學(xué)基礎(chǔ)性和綜合性試題庫(kù)；同時(shí)，由學(xué)科教師分工查閱和分析近年各高校的考研試題，將考研熱點(diǎn)題目也編寫入了微生物學(xué)試題庫(kù)。目前，本課程組老師已編撰完成涵括微生物學(xué)基礎(chǔ)和綜合知識(shí)點(diǎn)、微生物學(xué)基本操作技術(shù)及一些考研熱點(diǎn)題目的試題庫(kù)，包括六大類題型和3000多題目。基于試題庫(kù)，教師每次授課前5-10分鐘進(jìn)行小測(cè)試并進(jìn)行評(píng)分，納入考核體系，督促學(xué)生平時(shí)有效地進(jìn)行復(fù)習(xí)，另外，教師還針對(duì)試題庫(kù)中一些比較靈活的論述題進(jìn)行講解，加深學(xué)生對(duì)微生物學(xué)相關(guān)知識(shí)的理解，避免學(xué)生學(xué)習(xí)中一味地死記硬背。試題庫(kù)的建立提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，并為考微生物學(xué)研究生的學(xué)生提供了方便。課程綜合考核中，理論課成績(jī)占總成績(jī)的50%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占30%，平時(shí)測(cè)驗(yàn)、提問(wèn)占10%，讀書報(bào)告、匯報(bào)占10%。通過(guò)這種考核方式，加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生平時(shí)的考核，讓學(xué)生在平時(shí)學(xué)習(xí)中就能將知識(shí)點(diǎn)掌握牢靠，避免學(xué)生由于應(yīng)付期末考試而“臨時(shí)抱佛腳”，為考試而學(xué)習(xí)。

五、改革取得的成效

微生物學(xué)課程是我校生物技術(shù)、應(yīng)用生物科學(xué)、生物制藥和化學(xué)工程與工業(yè)生物工程專業(yè)的核心基礎(chǔ)課，經(jīng)過(guò)近三年的教學(xué)體系改革，已取得一定成效。學(xué)生學(xué)習(xí)本課程后，學(xué)習(xí)積極性大大提高，表示對(duì)本課程感興趣的學(xué)生人數(shù)提高約20%，選擇考取微生物學(xué)專業(yè)碩士研究生的學(xué)生人數(shù)提高約15%，選擇考取本校微生物學(xué)專業(yè)碩士研究生的學(xué)生人數(shù)提高約35%。此外，通過(guò)本課程的改革實(shí)踐，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維大大加強(qiáng)，創(chuàng)新能力也得到了較大地提高。學(xué)習(xí)本課程后，學(xué)生申報(bào)微生物學(xué)相關(guān)的國(guó)家級(jí)和校級(jí)創(chuàng)新項(xiàng)目數(shù)量增加約15%和10%，并且微生物學(xué)相關(guān)的創(chuàng)新項(xiàng)目在結(jié)題驗(yàn)收也取得了較好的成績(jī)，2015～2017年我院（生命科學(xué)學(xué)院）驗(yàn)收優(yōu)秀的3項(xiàng)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目中，有2項(xiàng)與微生物學(xué)相關(guān)，2015年和2017年的我校兩個(gè)在“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽中獲全國(guó)三等獎(jiǎng)的作品是與微生物學(xué)相關(guān)的自然科學(xué)論文。

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