地方應用型高校農業微生物學實驗教學改革與探索

金銀利 史洪中 馬全朝 王春生 尹健 陳利軍

摘??? 要：農業微生物學是植物生產類專業的必修課，該課程的實踐性和應用性較強。為了進一步提高農業微生物學課程的實驗教學質量，實現地方本科高校應用型人才的培養目標，課程組教師從更新實驗教材及內容、開設設計性實驗、改變教學模式和細化實驗報告冊評分標準四個方面，開展了本課程的實驗教學改革及探索。實踐表明，改革后的實驗教學激發了學生的學習興趣和熱情，端正了學生學習態度，提高了學生的主觀能動性和實踐創新能力，提升了學生的科研素養和團隊合作意識，取得了較好的教學效果。

關鍵詞：地方應用型高校;農業微生物學;實驗教學;教學改革

中圖分類號：G642.4????? ???????文獻標志碼：A?????????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.12.015

Experimental Teaching Reform and Exploration of Agricultural Microbiology Course in Applied Local Universities

JIN Yinli， SHI Hongzhong， MA Quanchao， WANG Chunsheng， YIN Jian， CHEN Lijun

（College of Agriculture，Xinyang Agriculture and Forestry University， Xinyang， Henan 464000， China）

Abstract：Agricultural Microbiology， a compulsory course of the majors of plant production， features high practicality and applicability.In order to further improve the experimental teaching quality of Agricultural Microbiology course， and achieve the applied talent training goal of local universities， the teaching team carried out the experimental teaching reform and exploration of the course from updating the experimental teaching materials and contents， establishing design experiments， changing the teaching mode and refining the evaluation criteria of the experimental report book. The practice indicated that the reformed experimental teaching can stimulate students' interest and enthusiasm in learning， correct students' learning attitude， improve students' subjective initiative and practical innovation ability， improve students' scientific research literacy and team cooperation consciousness， and finally achieved good effects.

Key words：applied local universities; Agricultural Microbiology; experimental course; teaching reform

收稿日期：2021-10-06

基金項目：信陽農林學院本科專業精品課程項目（JPKC202010）;信陽農林學院科研促進教學專項課題資助項目（kj-20210085，kj-2021009）;2019年度河南省一流本科專業（植物保護專業）建設項目

作者簡介：金銀利（1982—），女，河南柘城人，副教授，博士，主要從事昆蟲生態與害蟲綜合治理方面研究。

通訊作者簡介：陳利軍（1980—），男，河南濟源人，教授，主要從事植物真菌病害與植病生防資源方面研究。

農業微生物學是地方應用型本科高校信陽農林學院植物生產類植物保護、農學和種子科學與工程等專業的必修課。課程教學包括理論教學和實驗教學兩個部分內容，共計32個學時。其中，理論教學20個學時，實驗教學12個學時。實驗教學的主要目的和任務是讓學生掌握細菌革蘭氏染色法和真菌鏡檢等制片染色技術、無菌操作技術、培養基制備和滅菌技術、植物病原微生物的分離和純培養技術等，熟悉微生物實驗常用儀器顯微鏡、高壓滅菌鍋和無菌操作臺等的使用方法和注意事項，提高學生發現問題、分析問題、解決問題和大膽創新的能力，培養學生良好的實驗習慣和實事求是、嚴謹認真的科研素養。本實驗課的學習有助于學生對課堂講授基礎理論知識的理解和掌握，增強學生的微生物實驗操作技能，為進一步學習專業核心課程普通植物病理學和農業植物病理學奠定堅實的基礎，以滿足社會對未來農業技術人員的創新能力需求。

農業微生物學課程的實踐性和應用性較強，實驗教學是其重要的組成部分，直接影響著本課程的教學效果。鑒于新農科建設著力打造農林教育“金課”，特別是對實踐教學環節提出了更高的要求[1-3]。所以，課程組教師針對農業微生物學實驗課程現存問題進行了深入地分析，主要表現在實驗教學方法、教學內容和考核方式等仍然在沿用傳統的教學模式，導致學生學習興趣和積極性不高、學生的應用實踐能力較差，已經無法滿足應用型人才培養目標。因此，為了進一步提高農業微生物學課程的實驗教學質量，滿足學生以就業為導向的求知需求，激發學生的學習興趣和熱情，提高學生的主觀能動性和實踐創新能力，課程組教師從更新實驗教材及內容、開設設計性實驗、改變教學模式和細化實驗報告冊評分標準四個方面，開展了本課程的實驗教學改革及探索，以期培養出更多實踐應用能力較強的高素質人才。

1 更新實驗教材及內容，激發學生學習興趣

農業微生物學實驗教材選用辛明秀和黃秀梨主編的微生物學實驗指導（第3版）新形態教材，具有與實驗教材一體化設計的配套數字資源——微生物學實驗指導數字課程，可為學生提供豐富的學習資源，包括實驗視頻演示、背景知識、拓展知識、自測題和部分實驗結果的彩色照片及部分參考文獻等，這就在很大程度上豐富了本課程的實驗內容。學生可以電腦訪問配套數字課程的網址https：//abook.hep.com.cn/52464，也可以掃描二維碼，下載并安裝Abook應用。注冊并登錄后，進入“我的課程”，完成課程綁定，點擊“進入學習”，即可在課前預習、課中實驗和課后復習時根據實際需求選擇使用。

教師有效使用實驗教材配套數字課程資源，可以在課堂里更充分地創設學習情境，節約教學時間，并有效地突破教學難點，突出教學重點，提高課堂效率。所以，數字課程資源，不但極大地豐富了課程實驗內容，還開闊了學生的視野，激發了學生的學習興趣和學習靈感，培養了學生的科研思維，填補了教師傳統單一教學手段的空白。在課堂中，教師們經常面臨一些難以表達或比劃的抽象知識內容，而數字資源中的實驗操作演示和虛擬視頻等多媒體元素可以成功吸引學生的注意力，又可以給學生豐富的感知，從而化難為易，輕松解決問題，取得較好的教學效果。同時，數字課程不僅包括本課程大綱既定實驗內容，還包括土壤微生物的分離和純化方法、細菌數量的測定和細菌生長曲線的測定等基礎實驗以及從蟲體中分離殺蟲微生物等實際應用和綜合實驗內容，視頻資源豐富，可因材施教，發揮學生的主觀能動性，以滿足不同層次學生的知識需求。

2 開設設計性實驗，增強學生學習的主動性

設計性實驗是在給定實驗目的要求和實驗條件的情況下，由學生自行設計實驗方案并加以實現的實驗[4]。與傳統的驗證性實驗相比，設計性實驗可以使學生由被動學習轉為主動學習，從而培養學生的解決問題能力、創新能力和科研思維[5-7]。植物生產類專業農業微生物學實驗共開設6個實驗項目，共計12個學時，其中，驗證性實驗為4個實驗項目，8個學時;設計性實驗為2個實驗項目，4個學時（表1）。按照科研工作思路，實驗項目培養基的制備、消毒和滅菌、植物病原微生物的分離和純培養以及微生物的斜面接種和平板劃線培養，實際是一個綜合性大實驗。開展設計性實驗，可以增強學生的自主學習能力，要求學生將課堂理論與實際相結合。學生從開始到結束都是親自操作，體現了完全的獨立性和自主性，同時，對于學生的基本動手能力和專業理論知識也提出了一定的要求。

開展設計性實驗前，教師要叮囑學生按照實驗教材或數字課程實驗演示視頻規范操作，避免個人的盲目行為。教師要使學生充分認識到設計性實驗的目的、意義及具體實施辦法，并將班級分成若干個由2～3人組成的研究小組，每個小組選擇一個課題并進行適當分工。如，植物病原微生物的分離和純培養（表1），可選擇采集到的不同植物組織病原微生物（細菌或真菌），制定詳細的分離培養方案，包括實驗目的、實驗原理、實驗材料和實驗方法等。教師審核通過后，學生以小組分工實施。在實驗實施過程中，學生自己準備實驗材料、制備培養基、包扎滅菌、制作無菌平板和安排實驗時間等。在此期間，實驗室向學生開放，由1名教師適時引導，糾正不規范的操作，并監管實驗室安全。實驗結束后，各小組提交實驗所得結果（圖片或照片）和報告，教師組織學生討論，評判小組的實驗過程和結果，并提出改進措施。

3 改變教學模式，提高學生參與度和積極性

農業微生物學實驗教學貫穿課前預習、課中實驗和課后復習全過程，相互結合，緊密連接[8]。課前預習主要是學習實驗教材內容和配套數字課程資源;課中實驗采用數字課程視頻演示結合教師講解分析的形式，化抽象為具體，化難為易，突出重點，細化并規范實驗操作步驟，激發學生興趣，引導并鼓勵學生親自完成實驗，并撰寫實驗報告;課后復習主要通過指導學生利用現代信息技術分組制作實驗微課視頻的形式開展，一般以5～6人為1個小組，采取組長負責制，團隊成員分工合作，分別進行實驗準備、實驗操作、視頻拍攝、視頻剪輯和字幕添加等各項工作，從而引導學生“在學中做，在做中學”，以悟得新知，并與生活或生產實際相聯系，達到學以致用，活學活用。這樣的教學模式，能夠把相關的知識點串聯成綜合性問題啟發學生思考，激發學生學習興趣，引導學生主動把教學內容有機結合起來，化解抽象問題，突破難點，突出重點，這不僅可以幫助學生加深理解記憶，還有利于提高學生的參與度和積極性，培養學生良好的獨創性思維習慣。

這種貫穿課前、課中和課后全過程的實驗教學模式，能夠使教師提前了解學生的學習困難，師生可以在有限的課堂時間內探討交流，對學生進行差別化輔導，也可以使學生充分利用課外時間，根據自己對知識的掌握情況控制實驗進度，以滿足學生的個性化需求[9]。在課前預習和課堂探討交流之后，教師引導學生利用課外時間，分組合作制作不同實驗項目的微課視頻。以2018級植物保護專業學生為例，5～6人分為1組，分別負責細菌的革蘭氏染色、細菌、放線菌和真菌的形態及顯微結構觀察、培養基的制備、植物病原微生物的分離和純培養、微生物的斜面接種和劃線培養五個實驗項目的實驗準備、實驗操作、視頻拍攝、視頻剪輯和字幕添加等工作（表2）。學生通過自己的手機即可完成視頻拍攝，有的小組還利用Morang/橙影運動相機拍攝。之后，利用必剪或剪映專業版完成視頻剪輯和字幕添加，有的小組則使用專業Pr軟件進行剪輯和字幕添加。教師引導學生運用現代信息技術制作實驗微課視頻，極大地提高了教學效果，激發了學生學習的熱情和興趣，讓學生學到了更多的知識。學生們也由于現代技術的運用，變得更加具有想象力和創造力。這樣，不但鍛煉了學生的科研思維，也培養了學生的團隊合作意識、自主學習能力和創新能力。教師將指導學生制作的微課視頻上傳到農業微生物學課程智慧樹平臺，作為學習資源，不僅使學生獲得了成就感，也實現了本班同學間以及不同年級同學間的資源共享，讓師生教學相長，共同提高。

4 細化實驗報告評分標準，端正學生學習態度

一個實驗的完整實驗報告應該至少包括實驗名稱、實驗目的、實驗器材、實驗原理、實驗方法與步驟、實驗結果與分析6個部分。在課程開課的第一次實驗，教師要著重向學生強調細化的實驗報告冊評分標準（表3），做到學生人人心中有數，避免填寫缺項或漏項，端正學生學習態度，引導學生積極參與實驗過程，杜絕抄襲，養成良好的實驗習慣。在實驗過程中，教師要注重交流溝通，采用隨機提問的方式，通過讓學生講解實驗思路，了解其課前預習情況及對實驗內容的理解程度。

教師要在實驗結束后，及時批改實驗報告冊，發現有疑似抄襲他人實驗報告冊的學生，不但要嚴重扣分，還要在下次實驗課時著重提問，如果學生能夠拿出自己的實驗結果作品或照片，并完整敘述實驗思路，說明其已經基本掌握所學內容，達到教學要求。否則，要進行一定處罰，如安排學生利用課外時間重新開展實驗。在這樣的管理模式和評分標準下，抄襲現象大大減少，還提高了學生對實驗課的認真程度，甚至有學生要求中午或晚上開放實驗室，以便更好地完成實驗。實驗報告冊書寫對學生字體也有一定要求，采用扣分制。如果字體書寫比較潦草，不規整，酌情要扣5～10分。所以，學生也開始注重實驗報告冊的字體書寫，并保持頁面干凈整潔。

5 結 語

綜上所述，課程組教師依據課程實驗教學存在的問題，有針對性地進行教學改革，探索出了與地方應用型本科高校人才培養目標相適應的農業微生物學教學模式，取得了較好的教學效果。選用的新形態教材及配套數字課程和學生分組制作共享的實驗微課視頻，極大地激發了學生的學習興趣和熱情，拓展了學生的想象力和創新思維，培養了學生的團隊合作意識，全面提升了學生的主觀能動性、實踐應用能力和科研素養。但在實驗教學改革實施的過程中也遇到了一些與其他課程相似的問題，例如，如何建立系統地考核評價方法以及如何公正客觀地評價學生的實驗操作規范程度[10]。所以，在今后的課程實驗教學過程中，要持續深化改革，不斷補充優化實驗教學內容，進一步改善實驗條件，嚴格規范學生的實驗操作，改進考核和評價機制，并將現代信息技術合理運用到農業微生物學實驗教學中，以不斷提升教學成效和教學質量。另外，還可以嘗試將科研項目與本科課程實驗教學結合起來，實現科研促進教學，以有效提高本科生理論知識的廣度與深度，鍛煉其實際操作動手能力，拓展科研視野，鼓勵學生選擇農業微生物相關方向作為自己科研訓練或畢業論文實驗的方向，這對于培養高水平應用型的新型農林人才具有極大的促進作用，是順應“新農科”發展的有效途徑[11-13]。

參考文獻：

[1] 陳雪冬， 趙非凡， 史明艷， 等. “新農科”建設背景下《農業微生物技術》有效課堂的構建——基于“雨課堂+BOPPPS模型”[J]. 天津農業科學， 2020， 26（9）： 88-90.

[2] 周鋒， 翟鳳艷， 楊蕊， 等. 新形勢下植物保護專業農業植物病理學課程實驗教學改革的思考[J]. 中國現代教育裝備， 2021（13）： 124-126.

[3] 余洋， 方安菲， 楊宇衡， 等. 新農科背景下普通植物病理學實驗教學改革與探索[J]. 安徽農業科學， 2020， 48（24）： 275-277.

[4] 王芳， 葉寶興， 賈澤峰. 農業微生物學設計性實驗模式的實踐[J]. 實驗室研究與探索， 2009， 28（5）： 104-106.

[5] 肖洪賀， 索天嬌， 李紅艷， 等. 在藥理學設計性實驗中培養學生科學思維的思考和實踐[J]. 廣州化工， 2021， 49（15）： 240-241.

[6] 尹琳琳， 陳志娜， 葉韜， 等. 地方本科高校食品微生物學實驗技能型教學體系的優化[J]. 安徽農學通報， 2020， 26（21）： 165-167.

[7] 楊滿元， 楊寧. 大學生實驗探究能力的培養及評價[J]. 天津農業科學， 2021， 27（4）： 82-86.

[8] 金銀利， 馬全朝， 鄭艷磊， 等. 角色體驗式教學在農業微生物課程教學中的應用[J]. 安徽農學通報， 2019， 25（24）： 151-153.

[9] 周麗君， 李曉萌， 蔣興川， 等. 翻轉課堂教學模式在《普通昆蟲學》實驗教學中的探索[J]. 山東農業工程學院學報， 2018， 35（11）： 168-171.

[10] 楊桂燕， 張利， 楊明. 工業微生物學課程“6+1”多元化考核方式的建立及評價[J]. 高教學刊， 2017（23）： 73-75.

[11] 齊楊， 郭培培， 黃曉辰， 等. 科研項目與本科教學相結合的討論[J]. 科技視界， 2021（1）： 60-61.

[12] 楊金水， 袁紅莉， 李寶珍. “雙一流”建設背景下農業微生物學課程教學改革的探索[J]. 微生物學通報， 2020， 47（2）： 641-648.

[13] 易力， 張圓圓， 汪洋， 等. “新農科”背景下微生物學線上線下混合式教學模式構建[J]. 天津農業科學， 2021， 27（5）： 81-83.