“以學生為中心”教育理念下微生物學實驗教學中的問題與探索

徐穎王永龍＊

（內蒙古科技大學包頭師范學院生物科學與技術學院，內蒙古包頭014030 ）

0 引言

微生物學是生命科學專業本科生培養體系中一門重要的基礎課程，學習該課程為生命科學、工農業生產、醫療保健和環境保護等多領域的研究和工作奠定堅實的理論基礎[1]。與微生物學理論課程相對應的微生物學實驗是一門實踐性很強的基礎專業課程，通過學習該課程，在讓學生牢固掌握微生物學理論課程所學內容的同時，還可以鍛煉實驗操作的基本技能，培養學生形成縝密的科研思維、創新思維和靈活運用理論知識解決實際問題的能力[2]。目前，“以學生為中心”的教育理念在教學中越來越受到重視，同時，各大高校也更加注重學生的實踐能力和創新性思維的培養。然而，傳統的實驗課授課方式難以培養學生的創新思維能力和實驗操作能力的連貫性，如何在實驗課上更好地培養學生的科學素養、鍛煉學生實驗操作的基本技能和創新思維已成為高校實驗教師急需思考和改革的內容。因此，本文從“以學生為中心”教育理念的角度出發，結合實際教學過程中遇到的一些問題進行分析并提出改進建議，以期可以改進微生物實驗的教學效果，促進學生專業能力和綜合素質的提升。

1 傳統微生物實驗教學存在的問題

1.1 多以驗證性實驗為主，缺少探究性大實驗

目前很多高等學校的微生物實驗大多以驗證性實驗為主[3]，內蒙古科技大學包頭師范學院生物科學與技術學院微生物學實驗課的內容主要以細菌形態學觀察和大小及數量測定、染色鑒定、細菌分離純化等內容為主，且各節實驗課的內容彼此相對獨立。雖然驗證性實驗可以幫助學生鞏固微生物學課本上的理論知識，鍛煉學生基本實驗技能，但是此類實驗無法激發學生的創造性思維。少部分的驗證性實驗無可厚非，但是當實驗課程中驗證性實驗為主體時候，學生無法利用掌握的理論知識和基礎實驗技能開展創造性研究與探索，這不利于學生創新性思維、實驗設計能力以及執行能力的培養。此外，各個實驗之間相對獨立，學生上實驗課就像完成一個又一個的任務，對各實驗之間的關聯認識不清，難以形成一整套開展微生物科研所需要的思維體系和實驗操作技能流程。因此，微生物學實驗課程中探究性大實驗的缺乏嚴重阻礙了學生創新能力和專業素質的提高。

1.2 教師占據主導地位，學生參與度不高

傳統教學模式中，教師占據課程的主導地位，這種教學模式下教師只顧講解理論課對應的實驗內容和演示實驗步驟，而忽略了學生的課堂體驗，加之實驗課時數較少，僅為微生物學理論課程的二分之一，課堂時間比較緊張，導致學生僅僅是聽講然后模仿老師的實驗操作流程，致使學生的課堂參與度不高，容易喪失對實驗課程的學習興趣和積極性。同時很容易造成少部分學生養成在實驗課上渾水摸魚、得過且過的學習態度。

1.3 課后反思不夠重視，不能及時對教學方法進行改革

美國心理學家波斯納（Posner）提出了教師成長的公式：成長=經驗+反思[4]，只有經過反復、嚴肅、持續的反思教學過程和不斷的總結教學經驗，教師的教學能力才可以逐步提升。由于在前期的教學中沒有充分認識到教學反思的重要性，而只是流于形式，對于教學中出現的問題沒有進行深入的思考，課程結束后沒有積極主動地去了解學生對本堂課的掌握程度及想法，以致不知道學生對教師教學中采取的教學措施有什么樣的看法，這種方法是否能夠促進學生掌握實驗技能、激活創新思維及提高綜合能力。這些困惑都是教師自身反思不夠導致的，阻礙了教師教學質量和學生學習效果的提升。

2 “以學生為中心”教育理念的實施舉措

2.1 課程設置上增加探究性大實驗

微生物學實驗課程學時較少，這限制了探究性實驗的開展，因此，在新的課程體系設置時可以將微生物實驗的課時增加至28～32學時，前4周實驗為驗證性實驗，可幫助學生驗證理論課學習的知識、奠定微生物實驗所需要掌握的基本操作技能和技術要點。從第5周開始設置探究性大實驗，教師給出具體的實驗主題如“食品微生物學檢驗”“生活中的微生物”并提供一定的參考資料后，由學生分組討論設計合適的實驗方案、制定詳細的實驗操作流程以及明確實驗進度安排，初步完成后由教師提出修改意見，此階段預計在5～6周完成。之后學生根據本組的實驗方案進行實驗前準備、合作完成實驗操作、記錄實驗數據以及撰寫實驗報告，使得學生完整地完成一個微生物探究實驗的整體流程，本階段預計在7～10周完成。探究性實驗能使學生深入理解課程教學內容，激發學生的求知欲望和創造性思維，學生在這個過程中可以初步了解到做科研的基本思維和流程，因此可以培養學生的實踐能力和創新思維。

2.2 以學生為主體，培養學生創造性思維能力

傳統實驗課教學模式下，通常是由教師講解本節實驗課的基本原理和內容，然后進行一些關鍵步驟的演示。學生對實驗課程難以形成整體性認識，只能按照老師的要求去進行模仿性操作，導致實驗草草收場，實驗結果欠佳，甚至有的學生上完實驗課之后對這節課的原理和流程缺乏清晰的認知。同時，教師在實驗室里疲于應對學生操作過程中出現的各種各樣的問題。這使得教師與學生都疲憊不堪，以致教學效果欠佳[5]。當下，教育資源越來越豐富，網絡資料、優質視頻等學習資源都能夠很容易獲取。因此，教師可以引導學生進行課前自主學習，推薦學生自行預習實驗課程、查閱資料以及觀看學習慕課上的相關實驗課程。基于此，教師可以要求學生提交實驗預習報告，列出本次實驗課的主要內容與目的，使用什么實驗材料，有哪些關鍵的操作步驟，哪里容易出現問題以及如何應對等，這樣可以讓學生對即將開展的實驗課心中有譜。實驗課前，隨機挑選三位同學講解自己的實驗預習報告，進行課堂翻轉，教師針對學生講解的預習報告進行點評，并針對學生反饋的預習中的困惑和難點進行重點講解。在這種教學模式下，隨機抽取學生講解預習報告，促使每一個學生在課下都預習課程才不會在這個環節“出丑”，使得學生心存“危機”意識，這可以有效避免不認真對待實驗課的學生渾水摸魚。此外，學生通過對一些關鍵性內容和技術要點的親自講解、小組內討論以及實際演示等方式，讓學生真正成為實驗課的“主人”。同時，對于探究性大實驗，還要安排最終的實驗匯報，學生制作PPT對實驗的整體思路、方案、結果、思考進行展示，學生可以就其匯報提出問題進行交流，在科研想法上產生思想碰撞，并且互相學習一些有益的經驗，避開實驗上的雷區。通過這種方式將實驗課堂演變為教師與學生或學生與學生間的互動場所。這極大地激發了學生學習的熱情、主動性和互動性，可以提高實驗課的進展效率和學生的學習效果，并初步培養學生的科研思維和協作意識。

2.3 及時進行課后反思，不斷提升教學水平

反思是一種對教學非常重要且有益的思維和再學習的活動，如果只是重復性的授課而沒有反思，那就相當于只有苦勞，沒有功勞[6]，特別是對來自學生的反饋不進行反思則非常不利于教學方法的改革，難以體現實驗課程中“以學生為中心”的教學理念。作為一名教師，在教學中要不斷總結經驗、反思實踐，從而提升個人的發展和教學質量，以達到真正“以學生為中心”的教學模式。第一，在教學前持續思考，不斷完善教學思路。教師要在課前仔細研讀教學大綱，認真準備教學內容，要預想到課堂中可能會出現的問題并想好解決方案，從而使本堂課的教學可以真正達到教學目標；第二，在教學中仔細觀察學生的學習過程。實驗課教學時長一般是3～4學時，而且需要教師時刻注意學生的操作，所以這就需要教師集中精力，對課堂中出現的問題迅速做出行動，對學生實驗操作中的錯誤動作及時進行糾正；第三，在每一學期的實驗課結束后都要進行教學總結，并進行深刻的反思。對教學過程中的教學理念、目標和內容以及學生的課程達成情況進行歸納總結，同時要積極主動地吸收接納學生的意見，根據學生的反饋意見積極改進教學方法，對教學中產生的問題進行深入分析和自省，促使自己成為反思能力與專業能力兼具的教師。

3 結語

微生物學實驗是一門重要的基礎專業課程，然而，傳統的微生物學實驗課程主要由驗證性實驗構成，并且教學模式仍然以教師為主且學生參與度很低，沒有做到“以學生為中心”的教育理念，這不利于學生實踐能力、創新能力以及專業能力的培養。隨著高等教育理念和模式的不斷變革，“以學生為中心”的教育理念日益成為教學研究的重點。本論文針對傳統的實驗課教學模式中存在的問題提出了增加探究性大實驗、改變教學方式以及加強課后反思三種改進措施，以此促進教師教學效果和學生學習效果的提升，更好地培養學生的實踐能力、創新能力和專業素養，為其成長為微生物學相關科學技術領域的優秀人才奠定堅實的基礎。