農林專業微生物學課程教學改革對策

謝珊珊

摘要? ? 農林專業微生物學課程面臨教學內容多、課時不斷減少、專業針對性不強、實踐教學不足等諸多問題。為適應農林專業特點和人才培養要求，應進行微生物課程改革。本文從優化教學內容、改進教學方法和手段、加強實踐教學等方面，提出了聯系生活實例、增加問題式教學、加強課堂互動、抽象問題與常見物品類比等教學改革對策，以期為促進農林專業微生物學課程的教學改革提供參考。

關鍵詞? ? 微生物學;農林專業;教學改革;對策

中圖分類號? ? G642.0? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）21-0246-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

Abstract? ? The microbiology course of agriculture and forestry specialty is faced with many problems，such as rich teaching content，decreasing class hours，weak specialty pertinence and insufficient practical teaching，etc.In order to adapt to the characteristics of agriculture and forestry specialty and the requirements of personnel training，the course reform of microbiology should be carried out.This paper put forward some concrete suggestions from the aspects of optimizing teaching content，improving teaching methods and means，strengthening practical teaching，such as connecting with real life examples，increasing problem-solving teaching，strengthening classroom interaction，and analogy between abstract problems and common items，so as to provide reference for promoting the teaching reform of microbiology in agriculture and forestry specialty.

Key words? ? microbiology;agricultural and forestry specialty;teaching reform;countermeasure

微生物學是生命科學領域的重要學科，與農學、植物保護、園藝等學科密切相關，是諸多相關專業的專業基礎課程。微生物學是一門理論性與實踐性并重的課程，不僅為學生后續專業課程的學習打下扎實理論基礎，還為學生將來從事學術研究和生產實踐提供必備的技術、技能。由于該課程教學內容繁雜、涉及面廣泛、實踐性強，加上近年來農林專業相關課程體系的調整，微生物學課程的學時被大幅壓縮[1]。如何在有限的學時內，針對各專業的特點和人才培養目標，優化教學內容、改進教學方法和手段、保證教學效果，值得每一位微生物學教學工作者思考和探索。筆者根據3年來為植物保護、動植物檢疫、農學、園藝等專業開設微生物學課程的教學實踐，現將改革對策總結如下。

1? ? 優化教學內容

微生物學課程教學內容豐富、知識點繁多，涉及微生物形態學、微生物生理學、微生物生態學與微生物遺傳學等內容。安徽農業大學農林相關專業的微生物課程僅為24學時或32學時，如果教師仍按生命科學專業的教學大綱將所有知識灌輸給學生，學生不僅難以完全掌握，對本課程沒有認同感，還難以意識到本課程對自己所學專業的重要性。因此，任課教師在教學過程中應根據各專業的特點和人才培養目標，適當刪減或添加教學內容，突出和適當擴寬與各專業緊密相關的內容，進行有效教學，保證教學質量。

1.1? ? 根據專業特點調整教學側重

對于植物保護、動植物檢疫、農學等專業的教學，應適當刪減微生物的遺傳與變異、傳染與免疫等與其專業關聯不緊密的內容，適當拓展微生物生態學章節中微生物和植物關系的內容，介紹根際微生物在提高作物抗病性的最新科研進展及應用[2]。對于動植物檢疫專業的教學，在微生物生長部分引入快速檢測微生物技術的知識，例如，微生物生長測定方法包括DNA法、含氮量測定法、血球計數法、比濁法和稀釋平板計數法等。傳統的稀釋平板計數法要經過微生物培養，花費時間較長;此外，專性寄生微生物也無法在培養基上進行培養，而其他測定方法則無法從微生物群體中鑒定出目標微生物。目前，基于特定序列的PCR擴增方法（環介導等溫擴增技術、探針法實時熒光定量PCR、探針法數字PCR）已被廣泛地運用到病原微生物和根際促生微生物的快速鑒定及定量檢測[3-4]。通過介紹快速檢測微生物的技術方法，不僅能夠讓學生了解與其專業相關的前沿微生物知識，還能讓學生充分認識到本課程與其相關專業的緊密聯系，提高學生對本課程的認同感。

1.2? ? 聯系生活實例，激發學生學習興趣

微生物個體微小，肉眼不可見，營養類型多樣，代謝途徑復雜多變。對于微生物學知識的學習，學生覺得該課程抽象、不易理解，難以激發其學習興趣。根據這一現象，應從學生身邊的生活實例和廣為人知的著作案例出發，將學生感興趣的內容與微生物學知識結合在一起，提高學生學習的興趣。例如，腸道微生物與肥胖之間的關系。眾所周知，高能量飲食和久坐不動的生活方式容易導致肥胖;除此之外，腸道微生物也與肥胖相關。腸道微生物群可以通過發酵難以被人類消化的碳水化合物來產生短鏈脂肪酸和琥珀酸鹽等代謝物，而這些代謝物又可以通過刺激厭食激素的合成和調節食欲來預防肥胖[5]。又如給學生介紹泡菜壇中的微生物原理。剛開始時泡菜壇中含有微量氧氣，而乳酸菌屬于耐氧厭氧菌，在含有微量氧氣的環境中乳酸菌能正常生長;而一些好氧型微生物則不能生長，到了后期乳酸菌繼續生長產酸，通過非特異性拮抗作用抑制其他微生物的生長，最終乳酸菌占優勢。通過泡菜壇中微生物原理的介紹，將氧氣對微生物生長影響的知識點和微生物與微生物之間相互關系的知識點結合起來，進一步加深理解。同時，在緒論章節介紹微生物危害時，通過影視作品《戰狼2》引出埃博拉病毒;而介紹微生物作用時，引入生物發酵護膚品，激發學生的興趣，通過品牌故事介紹教導學生今后從事學術研究時要善于發現問題和思考問題。

2? ? 改進教學方法和手段

教學方法和教學手段是影響教學質量和效果的關鍵因素，也是教學改革的重中之重。傳統的講授式教學已不能滿足現代人才培養的要求，所以高校教師必須與時俱進，講授式教學方式與問題式教學相結合，與常見物品類比使抽象的知識形象化，達到提高微生物教學質量和效果的目的。

2.1? ? 增加問題式教學，加強課堂互動

微生物課程內容繁多且枯燥，概念性強，難以學習和理解。傳統的灌輸式教學，即教師是課堂活動的中心，學生的行為必須圍繞中心進行，學生一味地被動接收知識。此教學方式短期內效果明顯，學生考試分數較高，但缺少了學生自己對知識點的加工，導致學生對知識點掌握不牢固，無法做到舉一反三。學生必須自己消化微生物學知識才能真正理解掌握，并在今后的科學研究中實現創新。因此，教師應從單一的知識傳授者轉變為學生學習的引導者。筆者在為農林專業開設微生物學課程的教學實踐中發現，增加問題式教學、加強課堂互動等是營造良好課堂氛圍、提高教學質量和效果的有效手段。例如，講解如何獲得微生物純培養的方法后，提問學生“如何從土壤中分離獲得芽孢桿菌”，這一問題將細菌特殊結構芽孢的特點與稀釋涂布平板法相結合，學生通過思考討論，將前后的知識點緊密聯系起來，從而對其牢固掌握。

2.2? ? 與常見物品類比，簡單化和形象化抽象問題

微生物學的知識比較抽象、不易理解，學生掌握知識難度較大。教師在講授過程中，如果能將這些抽象問題與常見物品或學生已掌握的知識作類比，使其簡單化、形象化，學生學習起來必將事半功倍。例如，講授革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌細胞壁差異時，將細菌細胞壁與砌墻作類比。細菌細胞壁合成時同樣需要磚頭（N-乙酰葡萄糖胺、N-乙酰胞壁酸）和黏合劑（β-1，4糖苷鍵、肽鍵）。在砌墻過程中，革蘭氏陽性菌通過五肽間橋將相隔較遠的磚頭連接在一起;而革蘭氏陰性菌缺少五肽，相隔較遠的磚頭無法連接，孔隙較大、地基打得不牢固，墻壁無法砌高。因此，革蘭氏陰性菌的細胞壁要比陽性菌薄。同時薄的墻壁保護作用不強，為了達到保護效果，外面還需加1層保護層，所以革蘭氏陰性菌有2層細胞壁。通過將細菌細胞壁與常見的墻壁作類比，將抽象的知識簡單化、形象化，便于學生理解掌握。再比如，延滯期是微生物為了適應新環境進行自我調整而出現的。在介紹縮短延滯期手段時，可以將接種前后培養條件的差異與學生自己作類比，舉例北方學生到南方上學和南方學生到南方上學，差異越小需要適應的時間越短，通過減少接種前后培養條件的差異就可以縮短延滯期。此外，中青年對新環境的適應能力強于嬰幼兒和老年人，因而可以通過接種代謝活性最強的對數期細胞來縮短延滯期。

2.3? ? 開展翻轉課堂教學

翻轉課堂最早起源于美國，于2012年初流入我國，是一種新型的教育方式[6]。首先，選擇與學生專業關系緊密的教學內容，提高學生的認同感，調動學生的積極性;其次，課前學生結合自己的專業，通過書本、網絡等方式自行完成知識的學習與加工;再次，在課堂上以學生之間的討論為主，以教師答疑解惑為輔;最后，通過自主思考、問題討論等形式，讓學生真正掌握所學知識，做到融會貫通。筆者結合自身從事芽孢桿菌的科研經歷，設計了芽孢桿菌促進植物生長及防治植物病害相關的話題進行了課堂翻轉。這種翻轉課堂教學模式堅持以學生為主的核心理念，以培養學生知識應用和創新能力等為教學目標[7]，培養了學生獨立思考、發現問題、解決問題和創新能力，為今后從事學術研究和生產實踐打下基礎。

3? ? 加強實踐教學

微生物學實驗是微生物學的重要組成部分，也是微生物教學的重要環節。微生物學實驗不僅可以加強學生對微生物的感性認識，提高對微生物學理論知識的掌握，還能夠鍛煉學生的動手和創新能力。常規的微生物學實驗教學相對枯燥，教師統一講解后，學生按部就班地進行實驗操作，難以發揮學生的自主和創新能力。針對上述問題，應將微生物實驗分成基礎性、綜合性和研究性實驗。針對基礎性實驗，應對部分實驗進行了調整，例如，進行微生物接種技術實驗時，讓學生用上次自己分離的自生固氮菌在牛肉膏蛋白胨培養基上進行分區劃線。學生在學習接種方法的同時，通過觀察自生固氮菌在不同培養基上培養的不同形態菌落特征，進一步意識到同一種微生物在不同培養基上生長所形成的菌落特征不同。此外，在觀察菌落特征前要記錄其培養基種類。教學時應提供菌落顏色不同的微生物，讓學生以微生物菌落為顏料、接種環為畫筆、培養皿為畫布，根據自己的想象力進行創作。這一過程需要學生嚴格按照無菌操作技術，熟練掌握接種技術，鍛煉和提高學生的專業知識和實際操作能力。針對研究性實驗，每3～4人組成科研小組，指導教師給出具體的科研課題，前期研究方案由指導教師制定，學生在研究生的幫助下完成。在了解課題的基礎上，后期方案由學生自行參考文獻制定、指導教師把關，充分發揮學生的自主能動性，避免出現依賴思想和惰性思想。實驗結束后，由學生進行及時、正確的分析與總結。不同層次的實驗既可以鍛煉學生的動手操作能力，又可以發揮學生自主能動性，培養其創造力。

4? ? 結語

微生物學與農業生產聯系緊密，是開展綠色農業的重要基礎之一[8]。因此，微生物學課程對于農林專業學生來說是一門非常重要的專業基礎課。微生物學課程面向不同專業開設，在有限的學時內，需要根據學生的專業特點和人才培養要求對教學內容進行優化。以聯系生活實例的方式激發學生學習的興趣;增加問題式教學，加強課堂互動，教學內容與常見物品類比進而使抽象問題簡單化、形象化，加強實踐教學環節，以培養出能獨立思考、發現問題、解決問題、具備創新能力的專業人才。

5? ? 參考文獻

[1] 張磊.高等農林院校“微生物學”課程改革的思考[J].高教學刊，2018（13）：127-129.

[2] 賈利華，王鑫，張蕊，等.根際微生物群落介導植物磷脅迫應答與免疫調控的整合機制[J].植物營養與肥料學報，2019，25（2）：321-327.

[3] 紀睿，曾丹丹，廖太林，等.基于環介導等溫擴增技術檢測雪松疫霉根腐病菌[J].植物檢疫，2017，31（1）：42-47.

[4] 石磊，劉雨琦，陳洵，等.豬胸膜肺炎放線桿菌微滴數字PCR定量檢測方法的建立[J].現代食品科技，2019，35（3）：212-217.

[5] 朱瑩瑩，李春保，周光宏.飲食、腸道微生物與健康的關系研究進展[J].食品科學，2015，36（15）：234-239.

[6] 郝琦蕾，王麗.國內翻轉課堂教學模式研究述評[J].中國現代教育裝備，2018（9）：97-102.

[7] 鄧冬梅，黃瑤，易戈，等.“五步法”翻轉課堂在微生物學教學中的應用實踐[J].教育現代化，2019，6（4）：153-155.

[8] 楊鶴同，徐超，趙桂華，等.微生物肥料在農林業上的應用[J].安徽農業科學，2014，42（29）：10078-10080.