強化應用型人才培養(yǎng)的微生物學教學改革與探索

易潤華，林巧玲，何紅

摘? 要：傳統(tǒng)微生物學教學模式與應用型本科人才培養(yǎng)模式聯(lián)系不緊密。根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標，對微生物學理論和實驗教學內(nèi)容進行梳理，在教學內(nèi)容、知識創(chuàng)新、教學方法和課程考核等方面對傳統(tǒng)微生物學教學模式進行改革嘗試。通過全方位強化課程知識應用、技術應用和知識創(chuàng)新應用教學，在課程教學過程中實現(xiàn)應用型人才綜合素質(zhì)的全過程培養(yǎng)，從而實現(xiàn)課程教學與應用型人才培養(yǎng)相吻合。

關鍵詞：應用型人才;微生物學;教學改革;應用型課程

中圖分類號：G642? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2021）30-0134-05

Abstract： The traditional microbiology teaching mode and the application-oriented undergraduate talent training mode is not closely related. According to the training objectives， we optimized the? theoretical content and experiment of microbiology course and reformed the traditional microbiology teaching mode in the aspects of teaching content， knowledge innovation， teaching methods and curriculum assessment. To makes the course teaching adaptable to the training of application-oriented talents， technology application and knowledge innovation application were strengthened in the whole teaching process to cultivate the comprehensive quality of applied talents.

Keywords： applied talents; microbiology; teaching reform; applied courses

應用型人才是指能將專業(yè)知識和技能應用于所從事的專業(yè)社會實踐的一種專門的人才類型，應用型人才培養(yǎng)是我國目前和未來高等院校教育現(xiàn)代化發(fā)展的重要目標和方向[1-4]。隨著應用型本科高校課程改革深入實施，傳統(tǒng)課程教學模式需要及時重新調(diào)整、創(chuàng)新與完善，才能實現(xiàn)與具備綜合素質(zhì)的應用型人才培養(yǎng)目標同步發(fā)展。高校在培養(yǎng)人才的實際過程偏重理論知識，培養(yǎng)的學生通過了考試，但實際的認知思辨能力、自主研究能力、協(xié)調(diào)創(chuàng)新能力等方面綜合素質(zhì)仍然有待進一步提高。

微生物學是一門理論性和應用性都很強的學科，是生命科學中重要的基礎學科之一，也是我校生物技術、環(huán)境科學、植物保護、農(nóng)資、園藝、林學和農(nóng)學等專業(yè)的一門必修課，還是學習基因工程、發(fā)酵工程等其他專業(yè)課程和實驗技術的基礎課。傳統(tǒng)的微生物學教學存在課程內(nèi)容多，抽象難理解，且與生產(chǎn)實踐聯(lián)系不緊密、培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和綜合實踐能力不強和考核辦法不能真實反映學生能力等問題[5-7]，基于此需要對微生物學教學進行改革。

課程是知識的載體，是人才培養(yǎng)的核心要素，課程建設主要是為教學服務，課程的質(zhì)量直接決定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量[8]，應用型人才培養(yǎng)目標的實現(xiàn)需要制定與其一致的教學內(nèi)容和教學方式，通過強化課程的應用性，將知識傳輸給學生。我們對微生物學整個教學內(nèi)容和教學活動過程進行梳理，按照建設應用型課程的標準和原則[9-11]，從理論教學、實驗教學、課程知識創(chuàng)新、教學方法和課程考核等幾個方面進行了教學改革和實踐。以課程定位為服務各專業(yè)應用型人才培養(yǎng)目標，通過加強學生對微生物學基礎知識和基本操作技能的學習，強化課程知識與技能的應用性教學，提高學生對課程應用性的認知，培養(yǎng)學生動手能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，達到提高應用型人才培養(yǎng)的質(zhì)量要求。

一、理論教學改革強化課程知識應用

大學的專業(yè)和課程兩者之間存在著緊密關系，課程內(nèi)容的設置既要適應學校的總體人才培養(yǎng)目標，也要滿足社會發(fā)展需求，必須將二者聯(lián)系在一起，實現(xiàn)二者一體化發(fā)展。因此，課程教學要因材施教、因時而變、因地制宜，有針對性地實現(xiàn)課程目標、傳授課程內(nèi)容[8]。

根據(jù)微生物學在不同專業(yè)人才培養(yǎng)目標中的需要發(fā)揮作用，有針對性地優(yōu)化課程內(nèi)容，突出微生物學課程應用性特色。本著夯實課程基礎知識，加強技術技能培養(yǎng)，提高學生科學研究和技術開發(fā)能力的培養(yǎng)目標，組織相關課程的教師進行教學研討活動。通過選擇優(yōu)秀教材，根據(jù)各專業(yè)學科發(fā)展要求，優(yōu)化教學大綱，合理安排教學內(nèi)容，優(yōu)化理論教學體系，調(diào)整教學內(nèi)容，突出重點難點，減少教學內(nèi)容與其他相關課程重復的知識點。

按照專業(yè)特點和發(fā)展需要，對微生物學每一章節(jié)的內(nèi)容按照知識點的特點進行分類細化，將知識點細化為基礎知識、應用知識、實踐技能培養(yǎng)知識和專業(yè)拓展知識，并將知識點重新組合成適合不同專業(yè)人才培養(yǎng)目標的教學內(nèi)容。然后結(jié)合專業(yè)特點，科學合理地安排各教學內(nèi)容的授課學時，做到重視基本知識和實踐技能培養(yǎng)，兼顧專業(yè)拓展知識，突出應用知識的講授。修訂的教學大綱專業(yè)性強，課時安排更為精準，可充分利用有限的課時將微生物學服務于各專業(yè)、精準服務各專業(yè)的發(fā)展需求與應用型人才培養(yǎng)，達到學以致用的目標。

在安排教學大綱時，根據(jù)學生的專業(yè)不同，相應地增加和改變微生物學知識在其專業(yè)實踐領域中的新進展、熱點和應用實例，讓學生更多了解微生物學在本專業(yè)中的應用歷史和現(xiàn)狀。例如針對環(huán)境科學專業(yè)引入微生物在環(huán)境保護、污水處理以及環(huán)境生物修復等方面應用的成功案例;針對生物技術專業(yè)引入微生物在基因工程、基因編輯、基因治療和探索生命活動規(guī)律等方面應用的成功案例，激發(fā)學生學習微生物學的積極性。

二、實驗教學改革強化技術應用

實驗教學過程是誘發(fā)學生學習興趣的關鍵環(huán)節(jié)，實驗教學過程有利于學生更靈活地把理論知識應用于實驗當中，加深和總結(jié)對理論知識的理解，掌握和提高學生的操作技能，更為重要的是培養(yǎng)學生多方位的觀察、思維和分析能力以及獨立解決問題的能力，培養(yǎng)學生善于發(fā)現(xiàn)問題、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和自主學習與創(chuàng)新的能力。

傳統(tǒng)的微生物學實驗涉及了微生物的基本操作技術，開設的實驗內(nèi)容主要為基礎性實驗，如培養(yǎng)基的配制與滅菌、微生物的分離和純化、細菌的常用染色方法及形態(tài)觀察、放線菌、酵母和霉菌形態(tài)觀察、微生物細胞大小的測定和顯微鏡直接計數(shù)、細菌鑒定常用生理生化等。這些傳統(tǒng)實驗多以操作性和驗證性實驗為主，教師按照傳統(tǒng)模式教授原理性、事實性和操作性知識，實驗結(jié)束后學生對實驗缺乏深入學習和探究，不利于學生的創(chuàng)造性思維培養(yǎng)和發(fā)揮，教學效果難以滿足應用型人才培養(yǎng)的要求。傳統(tǒng)的實驗項目離散而無直接聯(lián)系，學生只要按照實驗指導按部就班即可完成，很難達到誘發(fā)學生學習興趣和培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，提高學生分析問題和解決問題能力的教學目標。

為培養(yǎng)學生適應生產(chǎn)、建設、服務各行業(yè)所需要的技能，提高學生的科學研究技能和應用創(chuàng)新能力，通過改變傳統(tǒng)實驗單一操作實踐的授課模式對微生物學實驗教學進行改革。在實驗教學過程中，將教學活動安排分為五個階段，以海洋微生物為實驗材料，把傳統(tǒng)微生物經(jīng)典實驗項目有機串聯(lián)在一起，實現(xiàn)學生掌握理論知識、實踐操作和技能應用三者的有機結(jié)合。

實驗項目的開設按照研究微生物的基本程序（分離→純化→形態(tài)觀察→鑒定→應用）進行實施（如圖1），從而構(gòu)建出一個課程綜合性實驗體系。在實驗教學第一階段，教師系統(tǒng)講述微生物學課程實驗內(nèi)容總體思路和安排，讓學生理解整個實驗教學活動設計的目的、作用和意義，激發(fā)學生學習的興趣與欲望。課前要求學生通過小組討論和個人自主學習的方式完成實驗預習，初步掌握每次實驗課涉及的知識點、操作以及實驗課程考核的內(nèi)容，讓學生帶著問題和帶著解決問題的激情進入課程實驗。第二至第四階段的每次實驗課時，教師承上啟下地引出實驗項目的內(nèi)容，講述上次實驗與本次實驗之間的關聯(lián)性。在實驗課程講述時，主要從本次實驗做什么（What）、怎么做（How）、為什么這么做（Why）、技術應用在哪里（Where）展開。實驗結(jié)束后，教師對學生的實驗操作技能測試（Test），督促和激勵學生掌握每次實驗的關鍵性操作技術，建立4W+T的實驗課程教學模式。第五階段的最后一次實驗總結(jié)整個實驗課程教學的設計思路，進一步加深學生對實驗課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和實驗技術應用性的理解，為培養(yǎng)具有創(chuàng)新性的應用型人才打下基礎。

通過實驗教學的改革，把微生物學基本原理和基本實驗技術整合，系統(tǒng)化和項目化實驗內(nèi)容，通過增加課程技能測試，強化學生實驗操作技能訓練，建立4W+T的實驗教學模式。4W+T的實驗教學模式突出實驗項目間的連貫性和科學性，加強了學生對整個實驗的系統(tǒng)性認識。同時，也加深了學生對理論課的理解，使學生更好地將理論與實踐緊密地聯(lián)系起來，利于學生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)和發(fā)揮。

三、應用SECI知識創(chuàng)新模式強化課程知識創(chuàng)新的教學

創(chuàng)新教育是我國高等院校教育事業(yè)質(zhì)量工程的要求，當代大學生僅僅掌握專業(yè)知識和專業(yè)技能，已經(jīng)不符合我國科學技術進步和知識經(jīng)濟發(fā)展的創(chuàng)新型人才需求。為達到應用型人才培養(yǎng)課程要求，微生物學課程應用SECI模型進行教學改革和探索。按照SECI模型[12-15]，將微生物學課程改革的創(chuàng)新教育活動分為四個階段（如圖2），強化應用創(chuàng)新教育，激發(fā)學生的創(chuàng)業(yè)沖動和知識轉(zhuǎn)化潛力。

第一階段為潛移默化階段。通過組織學生參觀釀酒廠、污水處理企業(yè)和微生物肥料生產(chǎn)廠家，播放利用微生物發(fā)酵生產(chǎn)啤酒、酸奶和饅頭制作的視頻等進行課程實踐教育教學，并引導學生在平時生活中觀察與微生物活動有關的現(xiàn)象，實現(xiàn)課程知識的移轉(zhuǎn)與轉(zhuǎn)化，激發(fā)學生的學習熱情和創(chuàng)業(yè)熱情。

第二階段為互動轉(zhuǎn)化階段。組織課程學習興趣小組對課程感興趣的知識和生活中觀察到的現(xiàn)象，通過文字、圖片、影像等多種形式在課程網(wǎng)站的討論貼吧進行討論，相互表達和交換各自的想法，實現(xiàn)隱性知識向顯性知識的轉(zhuǎn)化，提高學生的語言表達能力和創(chuàng)造性推論能力。

第三階段為知識組合化階段。根據(jù)學生在第二階段中討論的問題進行綜合分析和研判，組織學生參加相應的學術專題會議并進行交流，引導學生對掌握知識和自己的想法進行歸納總結(jié)，實現(xiàn)課程知識的組合化和系統(tǒng)化，使之變成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃或?qū)嶒炑芯糠桨福岣邔W生的邏輯性思維能力。

第四階段為知識升華階段，即學生通過完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃或?qū)嶒炑芯糠桨福瑢崿F(xiàn)顯性知識向隱性知識的轉(zhuǎn)化。此階段實踐教學過程充分利用學校國家級實驗室、研究中心、創(chuàng)新中心和各級開放實驗室，為學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)提供多元化實訓平臺。通過安排學生參與教師的科研項目、參加與微生物學相關的各種專業(yè)技能大賽、參加企業(yè)頂崗實習等環(huán)節(jié)提高學生實踐技能、感知能力和創(chuàng)新意識。通過鼓勵學生探究自己身邊遇到的與微生物有關的問題，組建微生物學習興趣小組，教師參與指導和開展第二課堂完成創(chuàng)新性實驗教學，讓學生感知微生物的無處不在。學生參與多元化實訓平臺訓練，對微生物的認識更全面、印象更深刻、學習興趣更濃厚，經(jīng)過系統(tǒng)的訓練，創(chuàng)造和創(chuàng)新能力得以提高。

微生物學課程應用知識創(chuàng)新的SECI模型教學，根據(jù)知識創(chuàng)造四個階段的特點選擇合適的教學場所和教學方式，實現(xiàn)“隱性知識”與“顯性知識”相互轉(zhuǎn)化，不斷培養(yǎng)學生的綜合應用能力和創(chuàng)新能力。

四、教學方法改革強化應用型人才素質(zhì)培養(yǎng)

課堂是培養(yǎng)學生自主創(chuàng)新力與探索實踐力、建構(gòu)過程性知識的載體。微生物學課程通過建立網(wǎng)絡學習平臺，將課程資源以及拓展資源、學科發(fā)展動態(tài)和學習習題等放入網(wǎng)站，拓寬知識面，豐富課外學習資源，加強課程基礎知識的學習指引。為實現(xiàn)素質(zhì)教育與創(chuàng)新性教育的現(xiàn)代教育理念，培養(yǎng)應用型人才，達到提高學生自學、分析問題、解決問題和創(chuàng)新應用能力的目的，微生物學課程通過靈活運用教學方法，在教學內(nèi)容和課堂進行了改革和實踐。

根據(jù)理論課章節(jié)內(nèi)容的特點，確定科學合理的教學方法，按照教師主導型、師生共導型和學生主導型課堂教學模式進行教學活動完成預設的教學目標。在教師主導型教學中，教師精心設計教案，課堂教學中按照教師設計的思路逐步推進教學進度，引導學生學習。在師生共導型教學中，教師精心設計教案與課堂流程結(jié)構(gòu)，課堂以主題項目引領學生自主探究學習，學生充分發(fā)揮創(chuàng)造想象空間，以師生、生生之間的對話、討論和爭辯的形式不斷生成教學內(nèi)容。在學生主導型教學中，教師精心選擇和設計項目、問題或案例為學生提供學習情境，引導學生搜集資料和整合學習資源構(gòu)建學習目標，教師在課堂上參與學生討論協(xié)助學生梳理、反思、總結(jié)和知識的呈現(xiàn)。

在課堂上盡可能給予學生發(fā)揮創(chuàng)造想象空間，減少傳統(tǒng)講述式授課方式和教師對課堂的掌控主導作用，增加學生在課堂的主體作用。通過增加對比式、討論式、讀書指導式、演示式、提問式、探究式、啟發(fā)式和PBL等授課模式的比例，提高學生主體能動性與參與度，實現(xiàn)和達成教學的有效性，從而強化知識的創(chuàng)新應用性。

傳統(tǒng)的微生物實踐教學內(nèi)容多以驗證性為主，導致理論教學與實踐教學有所脫節(jié)。因此，實驗課教學從“現(xiàn)場演示”轉(zhuǎn)向為“提問啟發(fā)+演示+操作訓練+應用”，在教學方法上突出課程內(nèi)容和技能的實用性和應用性。在實驗考核中嚴格要求學生課前預習、課后復習，通過提問等方式檢查學生的實驗內(nèi)容的預習與復習情況。同時教師列出每次的實驗內(nèi)容、實驗步驟和討論提綱，組織學生查閱資料，撰寫討論發(fā)言稿進行討論。教師在實驗討論結(jié)束后將實驗原理與課程理論知識有機地串聯(lián)在一起，整個實驗教學過程強化了實驗內(nèi)容與技能的應用性。

五、全面合理的過程考核體系強化應用型人才的過程培養(yǎng)

課程考核是教學的重要環(huán)節(jié)，是教師教學質(zhì)量、教學效果、學生知識和技能掌握程度等教學信息的反饋和激勵學生學習積極性等的重要手段[16]，考核方式的合理性和全面性對課程教學效果好壞和教學目標的達成度至關重要。

由于傳統(tǒng)的課程考核方式單一，導向性不好，課程考核采用一次性終結(jié)性考核方式（即期末考試），學生和教師更多關注成績的高低，而忽略對學生過程性學習、技能培養(yǎng)和教學過程的考核，難以真實反映學生的學習效果和水平。雖然教師認真?zhèn)湔n，不斷豐富課程內(nèi)容，改變授課方式吸引學生，激發(fā)學生自主學習，但是傳統(tǒng)課程考核不易體現(xiàn)出學生掌握知識的系統(tǒng)性和全面性，不易體現(xiàn)學生實踐技能的掌握程度以及學習的主觀能動性，最終使教學效果受到影響。傳統(tǒng)考核存在學生考前突擊現(xiàn)象，導致出現(xiàn)分數(shù)一樣，但學習的努力程度相差很大，對認真學習的學生不夠公平。因此，課程考核要重視學生學習過程的知識吸收、掌握和運用，達到“以考促學”和“考核公平”，有利于培養(yǎng)學生的應用能力的教學目標。

微生物學課程考核貫穿教中考、學中考、考中促學的理念，通過多元化考核方式加強教與學的全過程考核進行改革。微生物學課程考核環(huán)節(jié)包括學習態(tài)度、操作技能、實驗環(huán)節(jié)、團隊合作以及綜合應用等方面，對學生的理論知識、學習能力、過程學習以及實踐技能學習等進行全方位和全過程的綜合考核，課程考核分為三部分考核：理論學習過程考核、實驗學習過程考核和綜合技能考核。

1. 理論學習過程考核：理論知識的考核不局限于期末試卷考試的形式，在整個教學過程中采用課堂提問與搶答、課堂小測驗、課堂小討論、課程知識應用答辯、期中綜合測驗、課程小論文和課程網(wǎng)站知識自主學習等多種方式綜合考核，從學習態(tài)度和方法、學習自主性兩個方面考核學生的學習情況。綜合考核一方面有利于教師及時掌握學生課程學習中存在的問題，而對授課方式和方法及時作出調(diào)整;另一方面可以讓學生感受到自己在學習過程中與其他同學存在的差距和不足，全方位激勵學生學習的動力，激發(fā)學生的學習興趣。

2. 實驗學習過程考核：傳統(tǒng)的微生物實踐教學內(nèi)容多以驗證性為主，實驗考核多以實驗理論知識、出勤和實驗報告進行考核，導致理論教學與實踐教學有所脫節(jié)。因此，將實驗考核分為實驗理論知識考核和課堂實驗技能考核。在實驗理論知識考核方面，對學生課前實驗預習報告、課后復習實習總結(jié)報告、課堂提問、課堂討論和發(fā)言幾個方面進行考核。在課堂實驗技能考核方面，教師對每次實驗進行精心設計，確定每堂實驗課的技能測試內(nèi)容，在學生完成實驗后，對每名學生技能進行課堂測試。測試時，要求學生一邊操作、一邊講述實驗操作要領，教師及時給予糾正，其他學生在旁邊觀察領會，直到學生完全掌握操作技巧。

3. 綜合技能考核：教師根據(jù)課程內(nèi)容提出問題分配到由4-6名學生組成的學習小組，以問題為導向的PBL教學方法進行學習過程考核。教師組織各小組對其問題進行小組討論學習，引導學生通過查閱文獻資料掌握課程知識后，指導學習小組進行實驗方案設計、實驗組織實施、實驗結(jié)果分析和實驗論文地撰寫。每小組完成學習后通過論文和PPT在各小組間相互展示匯報學習和研究成果，相互切磋，共同提高。完成整個學習環(huán)節(jié)后，根據(jù)教師設計的評分標準，通過教師評價、小組互評、組內(nèi)互評和個人自評完成綜合技能考核。

考核成績結(jié)構(gòu)及所占權(quán)重：課程綜合評分：總成績=期末綜合考核（50%）+理論學習過程考核（10%）+實驗學習過程考核（30%）+綜合技能考核（10%）。其中，期末綜合考核以試卷形式進行，卷面分100分，占課程綜合評分的50%，考核內(nèi)容包括理論知識和實驗知識，題型分為填空、選擇、判斷、名詞解釋、簡答和問答題;理論學習過程考核占課程綜合評分的10%，其中課堂提問與搶答、課堂小測驗、課堂小討論、課程知識應用答辯、期中綜合測驗和課程小論文各占理論學習考核的10%，課程網(wǎng)站知識自主學習占40%;實驗學習過程考核占課程綜合評分的30%，其中出勤、課堂教學環(huán)節(jié)（提問、討論發(fā)言）各占10%、課前實驗預習報和課后復習實習總結(jié)報告各占25%和課堂實驗技能考核占30%;綜合技能考核占課程綜合評分的10%，其中教師評價占40%，組間互評、組內(nèi)互評和個人自評各占20%。

全面合理的過程考核體系以豐富多樣的考核形式（多維度、多元化和個性化）強化應用型人才綜合素質(zhì)的過程培養(yǎng)，有助于教師及時掌握學生學習動態(tài)，及時調(diào)整教學策略，充分體現(xiàn)教師不僅是知識傳播者和監(jiān)督者，更是組織者、引導者及評價者的角色。通過全面合理的過程考核體系，學生素質(zhì)在課程教學各個環(huán)節(jié)的學習過程中得以提高，杜絕了學生試卷考試投機現(xiàn)象，提高了課程考核公平性。通過課程考核改革，提高了學生自主學習的興趣和主動性，使學生不再是被動地接受知識，而是知識的輸入與輸出相結(jié)合的雙過程，通過教師引導，學生對教學、學習過程的關注，全面提高課程實施質(zhì)量[8，16]。

六、結(jié)束語

應用型高素質(zhì)的人才培養(yǎng)是一個系統(tǒng)工程，高等院校需要從師資隊伍建設、課程體系、理論教學與實踐教學以及辦學條件等多方面進行整合，優(yōu)化人才培養(yǎng)機制，才能培養(yǎng)出符合時代進步和社會發(fā)展的應用型人才。大學課程教學改革是培養(yǎng)應用型人才的第一步，課程教學改革需要從課程定位、課程設計、課程實施和課程評價等方面對學生進行創(chuàng)新教育理念的熏陶，在課程教學的全過程強化課程知識的應用性，建立培養(yǎng)高素質(zhì)應用型人才的科學合理的專業(yè)課程體系。應用型人才培養(yǎng)涉及到課程教學的方方面面，教學改革除了包括課程知識體系改革、實踐教學體系的改革外，學生認知能力培養(yǎng)和情感的關懷等綜合素質(zhì)的培養(yǎng)也不容忽視。

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