高等院校應用微生物技術課程教學改革與實踐

蔡永萍

鄭州工業應用技術學院，河南 新鄭 451100

生物工程專業作為高等院校的新增熱門專業，契合產業結構調整趨勢，主要包括發酵工程、生物化工、微生物制藥、生物化學工程等小專業項目，力求為農業、醫藥、工業等應用領域提供專業人才。而當前的生物工程專業教學中也面臨重理論輕實踐、重技能輕能力的問題，導致學生就業難。那么更好地滿足市場專業人才的需求，引導畢業生積極就業才是教學改革重點關注的問題。應用微生物作為生物工程專業的一門基礎學科，其課程教學改革的探索也可以被認為是生物工程專業教學改革的一大縮影。因此分析應用微生物課程教學改革歷程與實踐側重點，總結課改經驗，探明教學規律，才能更好地指導生物工程專業教學。

一、應用微生物課程教學特點

現階段微生物技術應用更為廣泛，而對應的理論研究、技術探索也持續深入，其涉及領域更廣。從微生物資源調查到生產工藝，再到產品研究與開發，都離不開微生物的話題。應用微生物作為以微生物學為主要基礎課程的應用性學科［1］，其是面向生物科學專業和生物技術專業學生開設的專業選修課程，更強調學生微生物學基礎理論知識的學習。目前，所開設的一些實驗項目也多服務于基本技能的訓練，如制片染色技術、微生物培養分離純化、菌種保存、消毒滅菌、生理生化實驗等。目前在教學中對于微生物應用的知識講解較為淺層，實踐指導略顯不足。而反觀應用微生物，其作為一門實踐性及應用性強的學科，更強調應用型人才的培養，因此應深化課程改革，不僅讓學生具備微生物學應用知識和技能，且將專業所學與行業發展、市場人才需求相結合，明確微生物應用的基本規律和未來發展方向，才能做好科研與生產創新的準備。目前，各大高等院校在應用微生物技術課程教學改革中也積累了一定經驗。改革主要側重于教學目標、教學內容、教學方法和教學評價改革四大層面。

二、應用微生物課程教學改革實踐路徑

（一）確定職業能力本位的課程目標

基于應用微生物技術課程教學改革的訴求，改革的第一步是調整原有的課程目標，將現有的技能型人才培養理念融合進去，建立職業能力本位的課程目標，既關注學生職業知識和技能的掌握情況，也強調學生問題分析與解決能力的培養，同時引導學生具備良好的信息處理能力，具有理想的社會交往能力和探索熱情。作為生物技術的源頭，應用微生物技術之下衍生多種生物新技術，如細胞技術、基因工程技術等［2］。這些技術對專業技術人才要求較高，其不僅要懂生產、懂管理，且能服務一線，因此建立職業能力本位的課程目標是現實所需，根據應用微生物技術課程所對應的崗位進行職業能力層面的分析，可以將課程目標分解為技能目標、知識目標、態度目標這三維目標。居于核心地位的是技能目標，占基礎地位的是知識目標，而人才培養的最終落腳點則是態度目標，基于崗位能力分析確定技能目標，根據技能目標確定知識目標，突破學科理論體系框架，讓技能與生產相匹配，讓知識與技能相統一，強調專業教學的針對性、實用性。而態度目標則考慮到學生未來就業發展所需要的職業道德、工作態度、團隊合作精神、信息獲取能力等發展訴求，最終讓知識和技能得以順利遷移，提升學生的綜合素質。職業能力本位的課程目標更符合實踐教學的要求，也契合技能型人才培養需要。具體來說，微生物檢驗崗位對應的技能目標是顯微鏡的操作知識，目標是了解光學顯微鏡構造，學會制備光學顯微鏡觀察樣品，態度目標則是養成嚴謹的工作態度。再如滅菌發酵崗位所對應的技能目標是無菌操作［3］，知識目標是明確消毒滅菌無菌操作的概念，明確常用物理化學消毒滅菌法的原理、方法和指標，明確影響消毒影像因素。而態度目標要求學生具有進取心、責任感，具備知識信息有效獲取能力。再如菌種保存崗位技能目標是掌握菌種保存技術，知識目標是明確菌種的退化因素和復壯方法，明確菌種保存的原理和方法，態度目標則是激發學生的責任感，使其細心穩重，工作嚴謹細致。

（二）創新優化課程教學內容

在高等院校應用微生物技術課程教學改革實踐中，也應著手教學內容的優化。在教學內容的優化中，應重點著手兩個方面，一方面是讓教學內容突出實用特色，另一方面是要與時俱進，及時更新教學內容，使其反映最新的研究動態。教學內容突出實用特色，要求合理選擇應用微生物課程教材，不僅要明確微生物資源在工農業、食品加工業、環境保護等領域中的重要應用［4］，且配合微生物發酵實例去進行微生物應用技術路線的具體闡述，讓教學聯系實際，減少空洞的理論宣講，讓理論教學指導實踐，讓技能型人才培養真正落地。考慮到課時限制，教材內容的編排上應有所取舍，重點講解的內容則精講，不需要重點講解的內容可以合理地舍去或精簡處理，例如微生物的分離及提純培養、培養基制備，在微生物學基礎課程中該部分內容對應地做刪減處理，通過增加一些實用性強的內容，讓教學聯系生產實際。要及時更新內容，讓教材與時俱進。讓學生密切關注微生物技術創新發展的動態。應用微生物學技術創新速度加快，菌種快速鑒定、基因克隆表達、生物芯片技術、生物信息學技術等不斷問世，甚至推翻人們已有的經驗認知。基于應用微生物學所對應的信息快速更新的學科屬性，在教學內容的安排上應及時補充新的內容，調整原有不合適的內容。在保證教學內容基礎、系統與完整的情況下，讓學生去接觸更多的前沿動態，了解最新的科研成果。教師在教學過程中也可以針對書上有些知識點進行拓展講解，讓教學不局限于書本。例如，在講解微生物與能源利用時，可以引入英國研究者推出的最新研究成果——利用經基因工程改造大腸桿菌而研制出生物柴油的新技術，拓展學生微生物學習的知識面。再例如講解微生物與制藥時，可以引入最新的相關研究成果——李氏桿菌，明確其在胰腺腫瘤靶向治療中的重要作用。學生借助書本去廣泛涉獵知識，既把握了書本中的知識要點，又通過涉獵學習，開闊視野，拓展思路，產生應用微生物學探索學習的興趣。

（三）創新微生物學課程教學方法

對于教育教學來說，應基于教無定法、教學有方的原則，選擇真正適合學生的教學方法，因材施教，寓教于樂，充分挖掘學生學習潛能，使得學生在課程學習中保持積極性，在課程互動探討中發揮積極能動性［5］。

首先，要以學生為中心，調動起學生課程學習的積極性。當前，我們已經進入信息爆炸的時代，教學應追求“授之以漁”的最高境界，強調學生自主學習能力的培養，讓學生能自覺主動地獲取知識，基于原有的知識經驗去探索學習新的知識，實現新舊知識之間的鏈接，從而構建有效的知識學習體系。例如，在講解微生物肥料種類時，可以讓學生主動查閱資料，課堂探討，而完成章節性的學習，學生變被動學習為主動探索，調動其學習的積極性，而教師大膽放手，鍛煉學生的邏輯思維、口語表達、自學能力。在教學中應強化課堂師生互動、生生互動，以靈活多樣的教學方式，真正發揮學生的學習主體作用。例如，當前比較流行的一體化教學模式、引導自主化學習模式、協作討論化學習模式，都強調以學生為學習中心，讓學生自主學習與探索。在學習細菌和放線菌微生物后，可以讓學生分組自主學習，按照教師示范的學習思路，從大小、形態、結構、群體形態、菌落特點等方面去解讀酵母菌、霉菌，并由學生組內討論后選擇代表去發表結論，以學生為主體的教學方法給學生留下深刻的學習印象。再如，借助多媒體課件展示微生物顯微照片，配合相應的影音資料，讓課堂與實驗室無縫對接，一體化教學使得學生對各類微生物群形態、結構等有著清晰的認知。

其次，基于單元式課程結構體系進行任務驅動，將應用微生物學按照基本的技術單元去劃分教學模塊，每個教學模塊設置相應的問題鏈，讓學生打開思路，深化思考，加深對知識的理解，而以單元式課程結構體系引導學生問題探究的教學模式也帶動學生分析能力、創新精神的培養。以分離純化技術教學為例，該單元教學力求讓學生明白如何分離純化微生物，可以將其細分為微生物所需營養、培養基種類的選擇、培養基的科學制備、微生物培養調控等幾部分，讓學生一個問題解決之后再著手另一個問題，解決所有問題后歸納總結單元的知識點，并配合實訓，讓學生牢固掌握分離純化技術。在課堂教學中應將講授與互動結合起來，當學生產生疑惑時，教師能引導學生利用原有的知識經驗去解答問題，或引導學生交流探討，教師多鼓勵學生，多設置一些開放性的問題，并站在學生角度給予學生見解的肯定，從而使得學生對應用微生物技術課程保持濃厚的學習興趣。梳理現有的實驗課，將其定性為基礎性實驗、綜合性實驗與研究性實驗三類。其中，基礎性實驗則力求讓學生掌握微生物技術的技能和知識，考查學生實驗記錄的撰寫能力。

最后，綜合性實驗與研究性實驗應側重于訓練學生的創造力，基于協作、嚴謹、創新原則，讓學生組內合作完成完整的項目任務，在實踐教學中應讓學生全程參與、主動參與，將實踐教學項目優化設計為技術鏈狀，以單個訓練與綜合訓練的融合使得學生牢固掌握微生物基本技術，同時鏈狀項目培養學生良好的職業習慣，使其形成嚴謹的工作態度，更讓學生善于獲取信息、加工信息、整合利用信息，能基于團隊協作應用技術去解決實際問題。例如顯微鏡實操與無菌技術的學習，可以讓學生在多個鏈狀單項項目中反復應用，讓學生在實踐中去牢記無菌概念，明確顯微鏡、無菌操作的標準要求。再如設計應用技術鏈綜合項目，讓培養基制備、高壓蒸汽滅菌操作、微生物大小測定、形態鑒別等結合起來，給予學生綜合化的實踐鍛煉體驗，讓學生在實踐中具備實操的綜合能力，且能做到具體問題的靈活處理。

（四）采用靈活多元考核方式

在考核中應突出能力考核，以有效的考核評價帶動學生查缺補漏、全面化的發展。在課程考核中，應選擇綜合考評的方式，提升能力考核占比。學生的綜合成績評定分平時成績評定與期末考試成績評定兩大部分，前者占比60%，后者占比40%。學生平時成績考核評定主要根據學生的出勤情況、作業完成情況、資料查閱情況、任務完成參與度等進行綜合評定，建立并提高平時成績考核占比的目的是使得學生保持課程學習的積極性、自覺性，時刻關注學生的學習狀態，使得能力考核更靈活、更全面，以此給予學生客觀真實的評價，真正讓考核評價反作用于教學和育人。

與此同時，部分高等院校也可以基于校企合作的實際，以實習基地為依托，借助學生的畢業生產實習去給予學生更為客觀、綜合性的評價，基于學生對微生物應用技術的興趣點讓其選擇畢業課題或畢業實習方向，緊密聯系生產實際，于畢業生產實習中去解決實際問題，或通過實習發表自己的見解，撰寫科研論文，通過基地畢業實習，學生獲得不同于校內學習的新體驗，使得學生熟練并強化所學知識技能，提升技術水平和管理能力，也使得學生能在畢業實習中更好地明確自身優缺點，查缺補漏，精準性提升。

綜上所述，應用微生物行業是快速發展的朝陽行業，在教學中也必須基于創新求變的思維去進行實踐改革，回歸到教學活動的原點，從教學目標、教學內容到教學方法和教學評價，進行綜合性的改革，才能讓應用微生物課程教學更契合行業發展實際，培養出更優秀的技能型人才，取得更理想的教育實效。