微生物遺傳與育種實驗課多維度考核方式初探

曹威 劉浩 李玉

（天津科技大學生物工程學院 天津 300457）

微生物遺傳與育種實驗課是微生物遺傳與育種理論課教學的并行課程，是理論應用于實踐必不可少的環節。本門課程是綜合利用微生物學、生物化學、分子生物學、遺傳學和生物信息學等多門學科的理論與方法，進行微生物菌種改造，微生物遺傳與育種實驗課程需要扎實的理論基礎，并身體力行穩扎穩打上好的重要實驗課程。課程的目的是要求學生在對遺傳學理論知識學習的基礎上，掌握從自然界中進行微生物菌種篩選，傳統的誘變育種，遺傳標記制作及營養缺陷性的篩選，基因工程育種及菌種鑒定等實驗技術，以加強學生對微生物遺傳知識的理解以及掌握微生物育種的基本技術，這也是生物工程專業本科生必備的實驗素質之一。

課程考核既是檢驗學生學習質量的重要方式，好的考核方式可以調動學生的學習積極性，為教師的教學效果提供反饋，是一個相互促進的過程。因此，針對微生物遺傳與育種實驗課程的特點，強化對理論課基礎知識的理解和運用，實驗課需要更科學的多維度的考核方式。

1 微生物遺傳與育種實驗課考核現狀

我院生物工程專業微生物遺傳與育種實驗課總學時為32學時，包括：

（1）以產蛋白酶枯草芽孢桿菌為出發菌株，測定死亡率曲線，并篩選高產蛋白酶的菌株；

（2）利用誘變育種技術篩選并鑒定營養缺陷型；

（3）大腸桿菌感受態細胞的制備及質粒轉化；

（4）大腸桿菌質粒的提取；

（5）限制性核酸內切酶反應以及瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA。

微生物遺傳與育種實驗課程經過前任老師們的不斷實踐改進，實驗編排趨于穩定成熟，在專業人才培養中取得了不錯的效果。然而，隨著專業培養目標的修訂和社會對于人才素質培養要求的提高，也對微生物遺傳與育種實驗課提出了新的要求，課程的考核方式。

1.1 考核方式簡單片面，缺乏多元性和過程性

過去，微生物遺傳與育種實驗采取與其他理論課相似的傳統課程結課考試方式，以紙質版實驗報告和期末考試成績作為最終的實驗課成績。其中，傳統的實驗報告撰寫要求范式話，對于實際操作中進行了修改的實驗，很多學生也照搬照抄教材描述，對于實驗結果缺乏科學的描述分析和討論，表明學生對實驗原理和操作過程的并未真正的掌握，通過實驗加深理論理解的目的不能夠充分實現。另外，期末考試試卷考題多是理論性較強的基礎試題，實驗操作考察比重偏低，一些擅長記憶應試的學生就能取得高分數，而那些擅長動手、思考問題學生的優勢在期末考試中的優勢體現不充分，而且期末考試在最終成績評定中占比較大的比例，所以實驗課的培養目標不能很好地達成，其課程的獨特性也為充分彰顯出來。因此，這種考核方式缺乏多元性和過程性評定，不利于正確引導學生的學習方向和調動積極性。

1.2 課前預習與課后總結思考的考察重視程度欠缺

在以往的實驗課程教學中，主要通過實驗報告和期末考試的成績加權確定，然而忽略是實驗課同其他理論課教學同樣需要課前預習和課后總結。通過課前預習，了解下次實驗的實驗原理、實驗目的、實驗步驟等，并且回憶這一部分實驗與理論課哪一部分相對應，實驗的設計又是為了證明哪一種微生物遺傳學現象。通過課后總結，梳理實驗內容背后的理論知識，歸納實驗中的異常或者失敗現象，總結實驗經驗，從而提高學生良好的學習習慣和正確的實驗思維。因此，除了對學生實驗過程和結果的考核，適當地進行課前預習和課后總結思考的引導、考核也是十分必要的。

2 多維度的過程性考核方式的主要內容

微生物遺傳與育種實驗課程作為其理論課程的必要組成部分，對于增進學生理解微生物遺傳學原理，運用遺傳操作手段進行基因工程育種，探究遺傳學現象背后的分子機制等方面起著不可替代的作用。同時，由于實驗課具有開放性、直觀性、綜合性和創造性，因此需要多維度的對學生參與實驗的情況進行考察，不僅有傳統的結果性考察，還要對實驗操作和理解進行過程化考核，使考核內容覆蓋整合教學活動，使“教、學、評”三者有機統一，在提高學生對實驗課學習的積極性和主動性的同時，優化實驗過程的指導和評價，提高實驗教學質量。

2.1 確定本門課程地考核方針

筆者經過近兩年的微生物遺傳與育種實驗課教學，進行了多維度的過程化考核，確立了考核的方針是：延展實驗教學課堂，加強課前課后考核，建立積極主動的學習探索精神。

在實驗教學中，在做好課堂教學的同時，加強學生對課前預習重要性意識的提高。主要做法是：在課前布置預習要點，提出在預習階段需要解決的問題，使學生預習有方向有目的，并對預習情況在課堂講授中，以隨機提問的方式進行考核。同樣，實驗課后的經驗總結也是實驗課程的有機組成部分。首先，教師對課堂教學、學生實驗中出現的問題或者學生的優秀操作，進行點評；其次，以自愿的方式，讓學生總結反思實驗中的問題與經驗教訓。以“點評—分享—強化”的模式加強學生對課后總結的重視。通過以上方式，教師增強了對實驗課程的組織與引導，同時也增強學生的參與感，激發學生的好奇心，培養學生主動探索，積極思考的學習習慣。

2.2 “課題式”教學與考核辦法

以學生為中心，以教學大綱為依托，以實驗目的為脈絡，對先前分散的實驗內容進行有機整合，要求學生綜合運用微生物學、微生物遺傳學和基因工程等理論課知識體系，在小組個成員的相互配合下，通過課題分解討論、方案設計、實驗執行等完成實驗內容。通過綜合實驗課題的設計與操作，加深對專業理論知識的理解，進而提升學生解決實際問題的能力，使綜合素質得到提高。

比如，在實際實驗課程教學中，通過對實驗“誘變育種篩選高產蛋白酶菌種”和“營養缺陷型的篩選”進行統籌合并，以紫外誘變為手段，以產蛋白酶枯草芽孢桿菌為出發菌株，測定死亡率曲線，并篩選高產蛋白酶的菌株。利用同一批誘變菌株篩選營養缺陷型，掌握消除分離延遲現象、淘汰野生型，以及檢出缺陷型的基本方法和原理。一方面可以壓縮整體的教學實驗時長，另一方面也可以更好地使學生整合知識，從總體去把握知識要點。在這個過程中，組員之間相互溝通，修改實驗方案，共同實踐，分析問題，加深了對知識點的理解。同時，教師對各組之間、組內成員之間的參與度進行量化評估，使考核體系更加柔性，也能更加清楚地對學生掌握知識點的情況、實驗動手情況進行合理評價，實現了多維度的課程考核。

2.3 構建課程考核體系

基于制定的本門課程的考核指導思想和“課題式”教學與考核辦法的實踐，確立了課程總體的綜合考核體系，如表1所示。

表1：微生物遺傳與育種實驗課多維度過程性考核體系

3 結論

微生物遺傳與育種實驗課程是對微生物學、微生物遺傳與育種、生物化學和分子生物學課程的實踐，是生物工程專業必修課程的重要組成部分，也是進一步鞏固并檢驗學生對理論知識的掌握情況、提升學生動手能力、運用理論知識解決實際問題的重要途徑。在新課程考核體系實施近兩年來，通過調查問卷發現96%的學生通過新的教學方式和考核體系的實施，對微生物學、微生物遺傳與育種等理論知識有了更直觀深入的理解，增加了對實驗課的興趣，部分學生還進入了相關課題組開展研究工作，這表明此項課程改革措施一些積極的進展，符合新形勢下人才培養的需要。在以本為本和新工科教育的背景下，不斷摸索、改進新的教育教學手段和建立新型的課程考了體系，使學生更好地掌握理論知識、提升動手能力，全面提高學生的綜合專業素質，為輸送國家和時代所需的工程人才。