微生物学实验技术范文
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导语:如何才能写好一篇微生物学实验技术,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
中图分类号:G434文献标识码:A
医学微生物学是一门与临床结合紧密且实践性和应用性很强的学科,实验教学是医学微生物学课程教学过程中的重要环节,其内容涉及微生物的形态学与机能学等方面,而作为评价实验教学效果重要依据的实验考核由于受时间、场地、内容、环境等因素的制约,通常多以显微镜下辨认标本片这种单一的模式进行考核,但此种模式的考核需要消耗大量的人力、物力和时间,同时考核过程也易受到各种人为因素的干扰,使得实验考核缺乏合理性及客观性,不能真实地反映学生的实际水平和实验课堂的教学效果。①随着多媒体技术在医学微生物学理论及实验教学中的普遍应用,近两年我们已开始尝试将多媒体技术应用到医学微生物学实验考核中,用以取代传统的实验考核方式,经过在2008级、2009级临床医学、口腔、预防、护理等本科专业中的应用,取得了良好的效果。
1 传统医学微生物学实验考核存在的弊端
传统的医学微生物学实验考核模式存在较多问题:(1)考前准备工作繁重,费时费力,包括标本编号、显微镜挑选、实验室预约、学生分组等诸多繁细的准备工作需要完成;(2)考核时间冗长,由于招生规模的扩增,学生人数剧增,因此只能根据实验室所能容纳学生的规模分轮次对学生进行考核,实际实验考核时间包括考前的准备、考核的具体实施以及每轮考后整理考场所需的时间,在加上处理一些意外情况所需的时间而,凸显时间冗长;(3)考核易受干扰,各种人为因素均有可能影响考核结果。例如,显微镜发生故障致使考核中断;部分标本片长期反复使用,其质量难免下降,将影响学生的辨认;由于实验考核始终处于动态,标本片及显微镜的移动、调动对后面的考生也将造成影响;此外,已完成考核的学生与还未参加考核学生之间的交流也存在试题泄露的可能。②
2 多媒体技术在医学微生物学实验考核中的应用
2.1 考核内容及试题形式
(1)考核内容:首先根据实验考核大纲的要求确定不同专业的实验考核内容,内容可涵盖微生物形态及机能学相关知识,包括形态、生理、生化、免疫等方面的内容。我们可通过不同的渠道获取考核素材,例如充分利用网络资源收集各类微生物图片、使用显微数码摄像系统拍摄微生物形态结构图片以及利用软件制作线条图、动画等,再将考核内容以图片、线条图、Flas及文字的形式进行展现。(2)试题形式:将考核试题制成PPT课件,题型包括辩图、填空、简答等形式,每张幻灯片分A区和B区,分别供A卷和B卷学生同时作答,每题均有箭头、文字及画外音提示。
2.2 考核方法
(1)人员及场地安排:不同专业的学生以实验室为单位进行同时进行考核,每室安排考生数20~25人,监考老师1人,考场可设置在配置有多媒体设施的教室或实验室。
(2)考核实施:对同一专业的学生使用同一套实验考核PPT课件进行考核,同一考场的学生通过随机抽签的方式确定其座位号及试卷类型,考核开始时监考人员打开考核课件,课件即可按预先设置的速度、时间及次序进行自动播放,学生在规定时间内完成答题、同时PPT课件也停止播放。
2.3实施效果
对2008级、2009级临床医学、口腔、预防、护理等专业的本科学生就多媒体实验考核进行问卷调查,结果显示:有76.4%的学生认同此种考核方式,17.2%的学生基本认同,而4.5%的学生认为无所谓,还有1.9%的学生不认同该考核方式。
3 讨论
多媒体技术在医学微生物学实验考核中的实际应用,得到了教师及学生的普遍好评,与传统实验考核方法相比,其优势在于:(1)完善与丰富了实验考核内容:传统的实验考核内容多局限于微生物的形态学方面,而采用多媒体技术进行实验考核,其考核内容不仅涉及形态学知识,而且还可将考核内容扩展到微生物的生理特性、生化鉴定、免疫反应及致病机理等方面,并能够全面地考察学生对所学知识的综合运用能力。(2)省时省力,节约教学资源:采用此种考核方式,不再需要花费大量的时间与精力去做考前准备工作,将教师从繁重的准备工作中解放出来,节省了人力与物力。另外,由于采用了多媒体技术,可实现大批量学生同时开考,有效地缩短了考核时间,也减轻了教师监考工作的负担。(3)利于体现考核的客观、公正:由于在考前根据大纲的要求,针对不同专业、不同班级的学生准备了多套不同的试题,并在考核中相同专业的学生可同步考核,而且考生座位、试卷类型随机抽签确定,这些措施使得考场内外学生舞弊的可能性降至最低。另外,此种考核方式基本不会受到客观因素的影响,有效地保证了考核的客观性与公正性。③(4)增强学生学习的主动性,真实地反映实验教学效果:因为考核范围广、内容丰富、考核严格公正,使得学生意识到只有认真扎实地学习,才有可能取得好成绩,因此学生学习的自觉性会显著增强,实验课堂效率明显提高,教学效果会在实验考核中得到真实地反映。
4 结束语
将多媒体技术应用于医学微生物实验考核中,可克服传统实验考核中的弊端,展现其自身的种种优势,但是我们也应该客观地看待其局限性的一面,例如,多媒体考核模式并不能考察学生的实际动手操作能力,为此我们也有意识地将实际操作考核落实在平时实验课堂中执行,以作为对多媒体考核的补充。采用将多媒体技术应用于医学微生物实验考核,要合理掌握其使用度,不可完全依赖,应尽可能结合本专业特点与之融合,并将传统考核方法与之互补,这样才能在实验考核中达到减负、增效、客观、公正的目的。④
基金项目:成宁学院教育教学研究项目(JY09080)
注释
① 陈晓宁,王清河,赵蕾,等.构建网络考试平台,探索新的实验考试模式[J].中国病原生物学杂志,2007.2(2):159.
② 刘长秀,王玲,周红等.多媒体教育技术在医学微生物学实验教学中的应用[J].中山大学学报,2007.27(9):129-130.
篇2
关键词:微生物检验技术;实验教学;改革探索实践
微生物检验技术是一门对实际操作技能要求非常高的课程,又是医学检验专业一门重要的核心课程,因此搞好微生物学检验技术实践教学就显得特别重要。在实践教学中,能锻炼学生观察能力和操作能力,也能培养学生的创新能力和创新精神。因此,笔者结合教学大纲和临床微生物实验室实际工作要求,对本课程实验教学进行积极的探索。在实践教学中,笔者采用了以下手段:调整教学内容,加强学生基本技能训练,改革考核方法,对教师进行培训等,取得了良好的教学效果。
一、微生物检验实践教学的现状
临床微生物学和微生物检验是一门专业课程,各个病原微生物需要记忆的知识点多、连续性差、内容杂、记忆难。比如细菌种类繁多且每种细菌有自己的生物学特性,虽然不难理解,但内容复杂多样,极易混淆。
二、微生物检验实践教学的影响因素及解决方案
1.教师因素
教师自身的理论知识和实践操作技能有限,对实验教学的重视程度也不够。因此,应加强教师自身素质,提高教师的专业理论知识,同时了解微生物检验的发展动态,在教学中更好地引导学生,使他们的思维更加活跃,更加具有创新性。
2.学生因素
学生对微生物实验课不是很重视,学习态度也不积极。教师要改变教学方法,课前布置预习内容,课堂上多进行案例教学,课后布置思考小题,增加学生对微生物实验课的重视程度。
3.实验室条件因素
实验室条件主要包括实验室仪器设备的使用状况、设施的完备程度和实验经费的投入情况,学校要保证实验仪器设备和耗材满足学生的所有实验内容。
三、实践教学改革方案
1.整合优化实验课内容
结合微生物检验教学的现状、教学大纲、临床实际和本实验室的条件,我们对实验课内容进行了相应调整,分为三个板块,具体如下。
(1)基本技能训练。微生物检验基本技能的训练是进行综合实验的前提,主要是为了让学生树立无菌观念,训练他们掌握微生物检验的基本实验技能,包括革兰染色、培养基制备和细菌分离培养,训练顺序为学生先配制基础培养基,通过自己配制的培养基进行细菌分离培养,再对自己的培养菌落进行革兰染色并观察其形态。
(2)常见微生物鉴定。对一些临床常见的重要微生物种类,在学习完理论知识后进行一次实验训练,目的是把课堂上学到的理论知识和实践联系起来。学习“病原性球菌”后,选取临床常见的几种病原性球菌,如葡萄球菌、链球菌和奈瑟菌,进行微生物鉴定。教师应要求学生完全按照临床实验室标本检验程序鉴定,让学生在课堂上就熟悉临床操作程序,在之后的实习工作中才不会有陌生感。
(3)临床标本鉴定。在学期期末时开展综合性实验,以临床常见标本脓汁、痰液、尿液、粪便为检测标本,让学生在课前先自己设计实验方案,到实验室按照实验方案直接进行实验。学生可以通过病原菌的染色特性、菌落特征和生化反应结果等做出结论。通过这些综合性实验,使学生把学到的理论知识与实践紧密联系起来。
2.改进教学方法,采用学导式教法
以前我们的实验教学方式多为灌注式,以教师为中心,学生按教师所示,依葫芦画瓢,学生没有自己思考,不利于学生综合分析问题、解决问题的能力及创新能力的培养。在课堂前分小组对下个实验进行讨论,实验完成后对实验过程中的操作以及结果进行讨论分析,然后选一名代表对本组实验情况进行汇报,最后教师对所有小组的实验结果、存在的问题和改良方法进行评价,从而形成教师和学生的“双边”互动教学活动。
3.改进实践考核方法
过去微生物检验实验成绩只占期末考试总成绩的10%,主要根据实验报告的书写评定成绩,而有的学生不做实验,抄袭实验报告,这种评法就没办法完全真实地反映出学生真正的实践技能。为了避免这种现象,我们改革实践考核方法,将实验成绩占期末总成绩的比例提高到20%( 5%实验报告书写+5%实验设计+10%实践操作技能)。其中实践操作技能平时操作占5%,期末单独进行一次实践技能考核占5%。
通过这几年对微生物检验实践教学的改革实践,笔者发现改革后的实验课教学学习氛围更加浓厚,学生动手能力以及主动性有所增强。但这远远不够,我们还应继续探索微生物检验实践的改革,争取培养出符合21世纪医学检验所需的人才。
参考文献:
[1]岳治国,曹美香.微生物学检验实验教学的改革与实践[J].中国医药导报,2007,4(5):86-87.
[2]傅广华.微生物学检验课程实验教学探讨[J].检验医学与临床,2006,3(7):337-338.
篇3
现代信息技术环境下,微课作为一种重要的微文化逐步进入我们的课堂。本文在微课理论和时代背景下对微生物检验检测微课程教学的可能性进行初步的实践研究,期望能为中职学校今后对该门课程的教学和学习提供参考。
【关键词】
微课;现代信息技术;微生物检验检测
21世纪是以信息化为特征的时代,个性化学习、碎片化学习已成为信息时代教育发展的重要特征。在信息时代的大环境之下,现代信息技术融入教育已经是主流,移动网络、智能手机和平板电脑的迅速发展与普及,微博、微信、微电影等微文化正悄悄地进入了我们的生活,这直接引发了学习方式和课程形式的变迁,微课就这样顺应时代而产生。
1.微课产生的理论基础和时代背景
微课由美国科罗拉多州林地公园高中两位化学教师发明。这所学校地处山区,交通不便,经常出现学生缺课,为了解决这个问题,他们尝试把教学内容录制成视频,配上PPT和讲解,专门发给缺课的学生用于补课。慢慢地,这两位教师又有意识地让所有学生提前在家看视频听讲解,自主学习,第二天在课堂上开展讨论、练习,学会应用,这种教学模式受到越来越多学生的欢迎,由于和传统的课堂学习正好相反,所以人们称之为翻转课堂。2008年,美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师戴维•彭罗斯从理论和模式的角度,提出了“微课程”,并首创了声名远播的“一分钟的微视频”,这为翻转课堂的发展奠定了基础。但这种教学模式直到2011年才开始在全球大热,引起全球教育界的对微课的关注与争论,这要归功于毕业于哈佛大学的孟加拉裔美国人萨尔曼•可汗,他创办了“可汗学院”,将放在YouTube的视频同步在自己的网站上,利用网络影片进行免费授课。目前,微课、慕课、翻转课堂等在国内外受到了广泛的重视。国内率先提出“微课”应用研究的是广东省佛山市教育信息中心的胡铁生,他认为,“微课是以微型教学视频为主要载体,针对某个学科知识点或教学环节而设计开发的一种情景化、支持多种学习方式的新型在线网络视频课程”。教育部高校教师网络培训中心这样定义“微课”:是指以视频为主要载体记录教师围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动。认知负荷理论认为,影响认知负荷的主要因素有个体的专长水平(即先前知识经验)、学习材料的复杂性及学习材料的组织呈现方式。教学内容简单、组织形式单一的课堂,认知负荷过低,造成教学时间浪费;教学单元知识点繁多的课堂,认知负荷过高,阻碍学习者的知识建构活动,也容易造成学生注意力涣散。教学的理想模式是学习者可以根据自身实际情况,灵活自主地对重难点、要点、技能点等知识进行满负荷学习,而短小精悍的微课恰好满足了教学理想模式的要求。
2.《微生物检验检测》微课教学的实践研究
2.1《微生物检验检测》课程分析
微生物检测是食品安全控制链中重要的监控点,在食品企业中有专门设立的微生物检验岗位。该课程是一门知识点多、技能性强的课程,传统教学中,一般先是教师讲解、操作演示,再让学生模仿操作练习[11]。这就带来两方面的问题,一方面,教师在讲解演示的时候,学生识记式地在大脑里过一遍,等自己动手操作时就会出现茫然不知所措、一团乱等现象,或是不知道如何准备,或是忘记操作步骤的先后,或是不关注细节,更多的是完全不知道该如何操作。这样一次课下来,学生会产生挫败感,导致对学习本门课程的兴趣和积极性受到打击,且操作课一般具有连贯性,缺乏对其中一个技能的掌握,就会影响到下个技能的学习,如此,会形成一个恶性循环,面对太多的困难,学生便会处于一种想学又不知从何学起的状态;另一方面,课程中的有些操作技能,需要教师不断地重复讲解和演示,这不仅增加了老师的负担,且在学生操作练习过程中,一旦发现某个或小部分学生有不规范或不正确的操作时,教师的关注力将不能分布于整个课堂,这样就很容易忽略其他学生发生的情况。此外,对于中职生来说,本门课程中有一些专业性较强的名词解释和概念定义,如菌落总数、大肠菌群的定义,如果仅有语言描述,学生很难接受并理解。针对上述的种种情况,若能设计一段时长不超过5分钟的生动形象的微视频,学生或能在最短的时间理解并牢记。因此,将微课程引入微生物检验检测课堂,既能解放教师重复劳动的时间,又能使抽象的内容具体化,微观内容宏观化,提高学生学习兴趣进而促进有效课堂的形成。例如:可以将实验准备、样品称量、实验操作等环节分别录制成一段简单视频录像或制做成一段简单有趣的动画,甚至可以设计成一款通关小游戏作为课前预习或课后巩固配合教学。学生可以根据自己的实际情况,随时随地停下来反复学习领悟,琢磨参详。
2.2基于微课资源的教学实践研究
以“项目一细菌菌落总数的检验”为例,在最后的检验报告中有“实测结果”这一栏需要填写,这需要学生能够分析三个稀释度下的菌落数平均值,并根据不同情况选择不同方法进行计算,但对于计算能力欠缺,基础薄弱的中职生来说,这里一直是个难点,而这个难点又恰恰是该项目的重点之一,且另一项目“霉菌和酵母菌的检验”也有这样类似的内容,因此需要学生能够掌握并能运用至实际情况。鉴于此,我们选定“细菌菌落总数的检验——实测结果的计算与报告”为一次微课内容,并根据这个内容的特点选定采用可汗型微课,该类型的微课可使用手写板制作。教师前期需要构思好教学过程,准备好录制时所需材料,比如:确定好三个稀释度及每个稀释度下的菌落数;计算过程;学习效果的检测小练习等。录制结束后再用相关软件进行剪辑、美化、配字幕,最后配音。根据内容特点、学情,尝试采用翻转课堂的教学模式。课前,先将微课视频上传至班级群里,通知学生下载。课上,将课堂分为四阶段,第一阶段,学生在规定的时间内自主学习视频,同时要求将学习过程中遇到的问题记录下来;视频学习结束后,将组内每位成员的问题汇总,小组长组织讨论,组内互相帮忙解决,并列出组内不能解决的问题,张贴于本组的墙上;再采用画廊参观的形式:每组留守一位学生,剩余学生到其他组帮忙解决其他组的问题,且要教会那位“留守”学生,让那位“留守”的学生教会组内其余学生。还有不能解决的问题,教师全部答疑。第二阶段,检查学习情况,完成教师预先准备好的小练习,小练习分三部分,第一部分仅更改数字,其余与视频一样,第二部分更换稀释度,第三部分更换计数范围,这样逐步增加难度,以便检测学生是真的学会了,还是仅仅是依样画葫芦,同时也培养学生的知识迁移能力。第三阶段,以小组为单位对菌落计数的规则进行归纳总结,让学生通过自主学习后能够概括出六种情况,教师再补充非常规情况的菌落计数。第四阶段,实战演练,鼓励学生尝试计算出自己检测报告上的实测结果。在视频学习效果检测后,班级的一位性格外向的学生主动说:“老师,我喜欢这样的方式,完全是根据自己的节奏去把握,这才是我的学习我做主!”这时,其余学生纷纷表示有兴趣,并且自信心更足了,还有学生说自主学习视频时就担心自己学不会,还反复观看了好几遍。
结束语
微时代的到来不仅对我们的生活产生了巨大的影响,也为我们的教育教学提供了更多创新的空间与途径。微课是新时代教学、学习的另一个方向性的导向,是一种以学生为本的教学研究,调动学生所有的感官参与学习,每次小小的量变引发无穷的质变。因为是微课,所以它在广度、深度和复杂度方面还存在不足,这需要在今后的实践中不断完善。总之,微课教学在《微生物检验检测》课程中应用的可能性还需要进一步研究与实践,在课程内容重难点选取、环节设计、内容呈现、交流反馈等许多方面还有待优化,尚需进一步探讨。
作者:张露娟 单位:上海食品科技学校
参考文献:
[1]梁乐明.微课程设计模式研究—基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013,(1):65-73.
[2]马红芝.教育实习微课程的开发与应用[D].2012.4.[3]胡铁生.“微课”:区域教育信息资源发展的新趋势[J].电化教育研究,2011,(10):61-65.
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[5]陈巧芬.认知负荷理论及其发展[J].现代教育技术,2007,(9):17-19.
[6]胡铁生.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教,2013:36-41.
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[9]Shieh.Theselecturesaregonein60seconds[J].ChronicleofHigherEducation,2009,55(26):A1,A13.
篇4
关键词:微生物学;实验教学;教学内容改革;教学方法改革
微生物学作为生命科学领域的专业基础课程,对林学专业学生掌握微生物基础理论、提升综合能力具有重要作用[1]。林学专业大多以选修课的形式开设微生物学课程,其配套的实验课程往往不开设或所占学时数较少。林学专业微生物学实验课程是理论课程的延伸,其目的在于让学生掌握最基本的微生物实验操作技能,进一步理解微生物与林业的关系,为学生将来深入学习林木病理学、菌物学等课程及从事相关研究奠定基础。长期以来,在林学专业微生物学实验课程教学过程中存在一些问题,如实验教学内容庞杂零碎且与林学专业背景脱节、教学时间安排不合理、学生参与度低等。这些问题严重影响了微生物学实验课程的教学效果。基于此,本文综合分析了林学专业微生物学实验课程教学存在的问题及原因,并针对这些问题提出了教学改革方案,以期为提高微生物学实验课程的教学质量提供参考。
1林学专业微生物学实验课程教学存在的问题
1.1微生物实验教学内容庞杂、零碎
目前,微生物学实验课程教学的参考教材主要有徐德强等主编的《微生物学实验教程》(第4版)[2]、沈萍和陈向东主编的《微生物学实验》(第5版)[3]、朱旭芬主编的《现代微生物学实验技术》[4]以及路福平和李玉主编的《微生物学实验技术》(第2版)[5]等。这些实验教材涉及的实验内容多以基础性实验为主,包括微生物基本实验操作、微生物形态观测、微生物的自然选育、微生物的生长及测定、微生物的生理特征及分子生物学特征等多个板块的数十个小实验(见图1),内容非常庞杂,很难在有限的教学时间内完成。另外,这些实验之间的相互关联度不高,学生获得的是零碎的实验技能,不利于学生系统地掌握微生物学实验技能并对其进行应用。
1.2微生物学实验课程教学内容与林学专业背景相脱节
如上所述,微生物学实验课程的教学内容多为零碎的基础实验,相互关联度不高,且实验设置与林学专业大背景也无关联。因而,在教学过程中经常有学生质疑微生物学学习的必要性,更有很多学生认为微生物学与林学没有关系。这导致学生对该课程的学习积极性不高。
1.3实验教学时间安排不合理
作为选修课,微生物学实验课程的教学课时严重不足,无法在有限时间内完成实验教学任务。同时,微生物学实验课程教学多安排在理论教学之后或在理论教学开始几周后进行,理论教学与实验教学的进度往往不一致,学生在开始实操学习时往往对实验所对应的理论知识印象不深或早已遗忘。这就需要增加额外的时间向学生再次讲授理论知识,进而导致实验时间进一步被压缩,不利于学生对理论知识与实践技能的系统掌握。
1.4实验教学方法单一,学生参与度低
实验教学属于实践类教学,需要学生进行实际操作。然而,目前微生物学实验课程教学多以教师实验示范+小组实操的方式进行,受硬件设施及实验性质的限制,很多微生物学实验仅允许少数学生进行实操。如培养基的灭菌实验,一般微生物实验室仅有1台高压蒸汽灭菌锅,而单次培养基灭菌至少需要消耗2小时,因而单次教学仅能由一位学生实际操作;微生物学实验的各类接种操作均需要在超净工作台上进行,而一般实验室仅有1至数台超净工作台,单次操作同样仅能有少数同学参与。整体而言,学生实操的参与度较低,不利于对各类微生物学实操技能的掌握。
1.5实验教学考核方式不合理
在考核方面,微生物学实验课程多以小组为单位进行考核,评分方式也多以考勤和实验报告作为依据[6]。在这种考核方式下,很难实际衡量每位学生对实验操作技能的掌握情况,并可能导致学生产生重实验报告撰写、轻实验操作的想法。事实上,在实验教学过程中,单个小组内通常仅有少数几位同学生可熟练掌握相关的操作技能,多数学生存在侥幸心理,不主动参与实操训练。这严重影响了实验教学效果。
2微生物学实验课程教学改革
2.1实验教学内容改革
微生物学实验课程内容繁多且相互间关联度不高,不利于学生的系统掌握,可通过开设综合性实验将各个相对独立的实验操作串联起来。这样有利于学生系统掌握微生物学实验基本操作技能,同时有利于学生了解微生物学的研究思路。林学专业微生物学综合实验可重点关注林木根系内生菌(包括内生真菌和内生细菌)及共生微生物(如菌根真菌、根瘤菌等),这些微生物往往对植物生长有益,在林业生产中有很好的应用前景。可开设“林木根系内生菌研究”的综合实验(见图2),将微生物学基础实验串联起来,同时将林学知识与微生物学知识相结合。在“林木根系内生菌研究”综合实验中,林木根系内生菌(包括内生细菌和内生真菌)的分离、纯化、培养、鉴定、回接验证等实验内容涉及了微生物基本实验操作,后续的筛选、培养条件优化及接种效应评价进一步将微生物学与林学知识相结合。这能够帮助林学专业学生直观地认知微生物与林木的关系及其对林业发展的重要性。
2.2实验教学时间调整
应适当增加微生物学实验课程的教学时数,使之保持在25~30个学时。实验教学进程可灵活设置,不应集中在几周内完成,应当根据具体实验进程合理调整授课时间。如在“林木根系内生菌研究”综合实验中,内生菌的分离、纯化需要的实验间隔较短(接种后需要实时观测),建议实验开始后前3周每周设置4个学时,而后续的鉴定、回接验证等实验内容对时效性要求并不高,每周设置2个学时即可。微生物学课程的理论教学与实验教学不应相互独立,而应该相互配合、穿行,坚持理论指导实践,实践检验并深化对理论的理解[1]。具体来说,实验教学应当配合理论教学进行,以周德庆主编的《微生物学教程》教材[7]的教学进度为例,在理论教学进行到第四章“微生物的营养与培养基”时开始实施实验教学比较合适,此时有关微生物的主要类群及其特征已学习完毕,学生对微生物的基本类群有了基本认知,配合实施实验教学将更有助于学生对理论知识的直观认知。
2.3实验教学方法改革
鼓励学生参与实验设计。在教师讲授完综合实验的目的和实验原理后,鼓励学生以小组为单位自行设计实验,设计内容包括具体实验对象的选择,实验内容、涉及的仪器和试剂以及实验进度的安排等,并在课堂上进行汇报交流。实验教学的特点是以学生动手为主,要充分发挥学生的主观能动性。在实验教学中,重点讲清实验成功的关键和学生容易出现的问题,要求每位学生独立操作,掌握实验技能[6]。针对实验器材(如高压蒸汽灭菌锅、超净工作台等)有限的问题,可以小组为单位(5人为宜)分批次进行实验,以确保每位学生都有实操机会。
2.4实验教学考核方式改革
合理的成绩评价有利于学生主动参与实验操作,提高其微生物实操能力。建议改革实验教学的考核方式,以实际实验技能的掌握程度作为主要考核内容,同时考核学生对实验原理的掌握情况及自主进行实验设计的能力。具体成绩评定可按考勤(个人考核,占10%)+实验原理掌握情况考核(个人考核,占20%)+实操考核(个人考核,占50%)+实验设计能力考核(小组考核,占20%)的方式执行。其中实操考核主要基于学生在小组综合实验中的表现及现场实操(主要考核学生无菌操作的规范性及其对显微镜的使用等)情况进行评定。在考核方式改革后,学生成绩的评定主要基于个人表现,这样会减少部分学生对他人的依赖性。同时,以小组为单位考核学生的实验设计能力可增强学生间的团队协作能力。
3结语
文中所述教学改革措施将有效解决微生物学实验课程教学中存在的问题,提高学生参与实验的积极性,促进学生将微生物学理论知识与实践技能相结合,最终提高微生物学课程的教学质量。这些改革措施必然会增加教学成本,占用任课教师大量的课外时间,因而需要学校及学院方面给予一定的支持。
参考文献
[1]孙学广.浅谈林学专业《微生物学》课程的重要性和教学改革[J].亚太教育,2015(5):267-268.
[2]徐德强,王英明,周德庆.微生物学实验教程(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2019.
[3]沈萍,陈向东.微生物学实验(第5版)[M].北京:高等教育出版社,2018.
[4]朱旭芬.现代微生物学实验技术[M].杭州:浙江大学出版社,2011.
[5]路福平,李玉.微生物学实验技术(第2版)[M].北京:中国轻工业出版社,2020.
[6]邓百万,陈文强,彭浩,等.基于能力培养的微生物实验教学手段与方法的改革研究[J].实验技术与管理,2011,28(2):7-10.
篇5
我校自1998年开始面向全国招收环境工程专业的本科生,为了适应环境工程专业开展了环境微生物实验课教学,近年来我们对环境工程微生物的实验教学进行了改革探索,目的是进一步提高环境工程微生物学实验教学效率,培养具备理论知识扎实、动手能力强的大学毕业生。
1实验教学改革
l.1实验课程的设置
环境工程微生物学实验2001-2006年之间是环境工程微生物学课程(36学时)的一部分,占其中的4学时,实验项目2个。实验内容较少,教学方式单学生缺乏足够的实验训练,不能充分掌握实验技能,在后续的实践及科研中感到比较吃力。
为了进一步提高学生的实验技能,加深学生对环境工程微生物学的认识,2007年开始将“环境工程微生物学实验”独立成为环境工程专业的一门专业必修课,共16学时,1学分。
1.2修订教学内容
环境工程微生物学是微生物学的一个分支,具有突出的专业特点,实验内容的选择要做到既能培养学生微生物学的基本操作技能,又要兼顾微生物在环境工程实践中的应用。例如,培养基的制备、器皿及培养基的灭菌、显微镜的操作、微生物的染色及观察、微生物的培养及分离等实验内容是必不可少的,这些都是微生物实验最基本的操作,学生必须扎实掌握,但在实验微生物种类的选择上也要照顾到环境工程中的重要微生物,比如普通生物学中较少涉及环境工程微生物中比较重要的藻类、原生动物和微型后生动物等,本人自2007年起,对环境工程微生物学实验教学不断完善,及时更新实验教学内容,加大实验知识和实验技术的传授,同时将教师的科研项目引入实验教学。将实验项目拓展到8个,并出版校内讲义《环境工程微生物学实验技术》,作为实验指导教材;2011年9月,将实验教学内容进一步修改完善,出版了校内讲义《环境工程微生物学实验技术》(修订版),将环境工程微生物实验项目增加到10个,并增加综合性实验项目;设计了“环境工程微生物学”实验内容、实验项目、学时数和实验类别等。
1.3改变教学方式
改变以往简单的学生实验、编写报告的教学方法,将实验教学贯穿到实验准备、实验过程、编写报告、实验考试等全过程。
传统的实验课程教学方法是由实验教师帮助学生完成很大一部分准备工作,学生只是按教师的讲解和实验手册的步骤进行操作。我们在环境工程微生物实验教学中,要求学生提前预习实验指导书并写出预习报告(包括实验目的、原理、仪器、材料、步骤等),做到对所做实验心中有数。实验过程中从准备实验器材、配置试剂到实验结束每一步都由学生自己动手,教师只起到辅助、监督和示范作用。每个实验都设置有相关思考题,学生带着这些问题进行实验,实验课程中进行讨论、验证或课后进一步查找资料来解决这些疑问。
1.4改革教学手段
微生物个体微小,学生对它的感性认识不多,这使许多有关微生物的概念变得抽象、难以理解。在实验教学中,有目的地引入视频实验教学等多媒体教学方法,可以增加实验教学的直观性和趣味性。采用视频教学短片,向学生展示基本的实验操作,以及相关实验技术的发展及其在生产或科研中的应用,通过屏幕清晰形象准确地展现每一个步骤,如无菌操作技术,微生物的分离和培养技术,消毒灭菌技术,斜面、液体、平板接种培养方法等。采用多媒体进行实验教学,具有形象、生动、信息量大的优点,结合教师在实验过程中的讲授和示范,使学生可以更好地掌握实验操作技巧,实验操作更加规范。因此,我们建立了环境工程微生物学课程网站,制作了环境工程微生物实验的多媒体教学课件,建立了环境工程微生物图库,完成了课程试题库建设,该网站成为适合学生自学的网络平台。
1.5有效的考核和评价方式
建立了一套有效的考核方法。实验课程考试方式是综合考核(实验+闭卷考试),实验主要考核项目有预习情况、操作情况、数据的记录及处理、实验报告的质量等,该部分占考核成绩的70%。闭卷考试主要考核实验涉及到的知识点及操作关键点,该部分占30%。
2环境工程微生物学实验教学改革实践的特点
2.1让学生参与实验准备的全过程
实验室的前期准备工作很重要,工作量要比实验课程多许多。让学生参与到前期准备工作中,不但要认真预习实验内容,还要准备实验所需的材料。实验课分组进行,每组实验结束后,做好后续整理工作,比如微生物生长量的测定和生长曲线绘制实验,测试完毕要将实验菌种和器材进行灭菌后清洗,然后每组分别准备出下一个实验自己小组所需的器材,要对培养皿、试管、镊子等消毒灭菌,配置各种试剂,这个过程使学生学习到完整的微生物实验操作技术。
2.2及时更新实验教学内容
微生物学和环境科学知识的更新推动着环境工程微生物学不断向前发展,实验技术和方法也在不断改进。随着生物工程技术的发展,现代生物技术如基因重组、PCR技术也在环境工程得到应用,但是传统的实验教学对这些实验技术在环境工程中运用很少涉及,为了紧跟时代和学科发展的步伐,让学生熟悉和掌握学科前沿新的理论知识和操作技术,我们及时更新实验内容,将分子生物学的部分内容写进教材,如2011年进行实验教材的改编时,将电泳、凝胶成像、PCR基因扩增等实验引入到实验教学中。
2.3增强不同实验间的连贯性
过去实验内容多为孤立、连贯性不强的项目,各实验之间的内容重复较多,学生难以系统地把握微生物学实验,对此,我们调整了实验内容,将原来独立设置的实验内容整合到一起,形成具有一定连续性的实验体系,比如培养基的配制和灭菌(实验一)培养出的微生物可进行观察细菌的形态结构和染色练习(实验二),微生物的分离和纯化(实验三)后的微生物进行数量和大小测定(实验四)以及生长曲线的测定(实验五)。在这个环环相扣的实验体系中,有利于培养学生严谨的学习态度和实事求是的工作作风,有利于培养学生独立思考、探索和发现问题、分析问题以及解决问题的能力,也可以系统培养学生的逻辑思维,并使之形成一种良好的思维惯性,对学生在日后的学习或工作中的创造,都有着积极的作用。
2.4结合多媒体实验教学、更直观展现实验内容
环境工程微生物学实验中的各种微生物需要在光学显微镜甚至电子显微镜下放大才能看到。由于环境样品中微生物的复杂性和多样性,应用传统的实验教学方法不便于更好地展示微生物的形态结构、动态变化过程,针对这点我们在多媒体课件中放入大量宏观及微观图片,并建立了污水处理指示性微生物图库,从而更直观更丰富的反应微生物的形态特征,使学生更好的掌握实验知识。
2.5增加创新性实验项目,培养创造性思维能力
高等学校实验室是“知识创新的源头,人才培养的基地”。增加本科生科技创新实验项目,是为了有效利用和挖掘实验室资源条件,充分发挥实验室在实施素质教育中的重要作用,吸引学生利用课余时间到实验室参加实验,提供更多的实践机会,活跃学生的第二课堂,使学生更好地掌握和巩固专业知识,提高其动手能力和创新实践能力,培养学生创新思维,为日后从事科学研究工作奠定较为坚实的基础。创新性实验项目把实验的主动权交给学生,学生在教师有限的启发引导下,综合运用所学知识,项目选题、实验设计、项目实施、结果处理、项目报告评审等均由学生解决。创新性实验的目的是进一步培养设计实验和创造性思维的能力,所以在实验项目的安排原则上不做范围的限制,只要是实验室条件满足就予以安排,创新性实验结束后指导教师和学生一起总结实验,找出成功或者不足之处,使学生的创造性思维和分析解决问题能力得到提高。如2013年我校的科技创新项目:微生物处理高氯酸盐的研究、利用餐厨垃圾发酵废液培养产油微生物及其油脂提取技术的研究和餐厨垃圾与玉米秸轩混合干式厌氧发酵产沼气工艺参数优化试验研究等;2010年的科技创新项目:2-MIB降解菌的生理生化特性的研究、复合生物填料处理垃圾渗滤液的研究和体育馆有害微生物研究。每个项目由3-5名本科生,1名指导教师组成。学生自由组织,编写项目申请书,提交申请,申请通过后实验室提供场地和实验材料,项目完成后进行答辩验收,验收由3-5名评委进行,优秀的项目可以获得一定的奖励。
2.6完善的考核手段
合理的考核方法对学生的学习能起到积极的督促作用。相当一部分学生存在对实验技能不够重视的倾向,他们在实验中不认真操作,基本技能掌握不好,但却可以写出很好的实验报告。为克服这种不良倾向,我们在本课程中建立了一套有效的考核手段,除了实验操作+实验报告成绩(占70%),环境工程微生物学实验还增加了闭卷考试(占30%),将实验中的重要内容或者操作的关键点灵活转化为试题的形式进一步进行考核,有利于加深学生对实验关键点的掌握。
3实验教学改革的成效
通过对实验内容的不断改进,实验教学环节的优化以及考核评价体系的优化,减少了重复操作,丰富了实验内容,提高了实验效率,加深了学生对专业的了解,拓宽了他们的视野,提高了学生分析问题和解决问题的能力及实验技能,增强了科研意识及专业信心,通过实验环节和考核方式的改革,培养了学生严谨求实、一丝不苟的工作作风,为今后的工作打下了坚实的基础。
从2007年至2012年,环境工程微生物学实验教学改革探索进行了5年,取得了非常好的教学效果,连续3年来环境工程微生物学实验教学在本科教学网评中排名前10%。2010-2011年,“环境工程微生物学”成为校第五批优秀课程建设项目,2012年11月,环境工程微生物学实验教学改革项目被评为我校第十届实验技术成果奖二等奖。为了配合环境工程微生物学实验教学改革,出版了2本配套讲义和1本普通高等教育“十一五”国家级规划教材,分别是《环境工程微生物学实验技术》(2007版和2011版,校内讲义)和《环境工程微生物学》。
4结语
环境工程微生物学实验教学已进行了多年,很多学校也进行了不少教学改革探索,目前国内文献或会议报道的环境微生物学实验教学改革有让学生尽量多的参与实验准备过程、完善教学内容、增强实验连贯性、增加综合性实验的比重、结合多媒体教学等。本论文的特点在于在环境工程微生物学教学改革中,增加了网上教学交流及多媒体教学的比重,采用了更加完善的考核方式(实验操作+闭卷考试),将分子生物学的内容引入到环境工程微生物实验教学中,进一步适应目前环境工程微生物技术的要求;本文的创新性在于增加了创新性实验项目内容,极大地提高了学生的科研能力。
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【关键词】高职高专 以学生为中心 药物制剂技术
【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0213-01
高职高专药物制剂技术是一门理论和实践密切结合的学科,主要研究药物制剂的处方设计、基本理论、制备工艺、质量控制及合理应用,是高职高专药学类学生的核心课程,该课程对学生药物制剂职业能力培养和药学职业素养的养成起着重要的支撑作用[1]。传统的实验教学目标单一,学生积极性不高,且基于我校药学专业学生大多以文科生为主,基础理论薄弱,笔者结合工作实际并借鉴同行教学经验,应用 “以学生为中心”教学法于药物制剂技术实验课程,以提高学生学习效率,激发学习热情,取得较为理想的教学效果。本文以“阿司匹林片的制备”一节为例,谈谈自己采用该教学法在实验课程的实施过程及体会,以期提高该课程的实验教学效果,为进一步深化药物制剂技术的实验教学改革提供借鉴。
1.“以学生为中心”教学法的内涵
“以学生为中心”教学法强调教学活动围绕学生而展开,学生是课堂的积极参与者与课堂的主导者[2]。该教学法更加注重教师对学生药物制剂操作能力和技巧的指导,善于培养学生良好的技能操作习惯,充分调动学生参与实验的积极性和主动性,培养学生的分析问题、解决问题的能力。在教学模式上,该教学法将药物制剂技术理论学习与实践学习有机的结合起来,提高学生自主学习的能力,注重提高实验实施效率,并将学生的参与度作为评价教学效果的重要指标。该教学法改变了传统的师生关系,在整个教学过程中强调以学生为主体,有利于激发学生的实验学习兴趣,提高他们的实验技能,激发他们的创新潜能,从而使学生真正成为课堂的实践者、参与者及主要评价者,教师充当教学活动的组织者、帮助者和促进者。
2.“以学生为中心”教学法在阿司匹林片的制备实验中的实施过程
2.1实验设计思路
片剂是指将药物与适宜的辅料通过制剂技术制成的片状制剂[3],其制备是制药企业生产当中最为典型工作任务之一。笔者通过分析学校周边相关制药企业真实工作过程,同时结合学生的认知情况,科学设计实验任务。通过教学内容、教学活动与岗位工作任务相结合,使实验教学与企业相关岗位工作职责零距离接轨。实验设计过程中针对学生在思维上的片面性与局限性,采用小组团队合作形式,在鼓励学生勇于思考问题、解决问题的同时,培养他们的团结协作能力,以达到全面提升学生职业素养和就业竞争力的目的。
2.2实验实施步骤
(1)准备阶段:做好学生课前分组,根据我校教学班实际情况,每班分为10组,每组4-5人。实验实施前两天,设置好以下问题让学生思考:制备阿司匹林片,如何避免乙酰水杨酸的水解,其原理是什么?滑石粉在该处方中起什么作用?在片剂制备中滑石粉为什么不能代替硬脂酸镁使用?阿司匹林片制备流程?制备过程需要使用哪些工具?
(2)实验实施阶段:①教师讲解演示:教师讲解实验准备阶段设置的问题以及本次实验的教学任务和知识、能力目标,演示本次实验的关键步骤,包括软材的制备和压片机的操作。②开展头脑风暴:根据刚才的讲解和演示,大家认为 “阿司匹林片”制备需要掌握哪些专业知识和技能?制备过程中存在哪些难点?如何克服这些难点?各小组经讨论后,将答案汇总,由本组学生代表进行陈述,所有小组陈述完毕,再由教师点评,达成共识。③组内合作开展实验:组内成员自主协调,合理分工,按照自主设计的片剂制备方法及流程在规定时间内完成阿司匹林片制备。④成果展示:每组选取自认为最好的6片阿司匹林,由学生代表向大家讲解本组的操作方法、具体步骤及每一步骤的操作意图、难点和注意事项。⑤成果评价:待各组成果展示完毕后,进行评估。小组互评(占60%),教师评估(40%),评价内容包括小组陈述情况以及片剂的外观、硬度、溶解度情况。具体的评价标准如下:小组陈述情况(20 分)、片剂的外观(20 分)、片剂的硬度(25分)、片剂的溶解度(25),最后由各组代表汇总结果,评选出排名前三的小组进行相应奖励。整个实验实施阶段,尽量保证本组成员均有当面陈述的机会。
(3)实验结束阶段:学生对自己在整个实验过程中的自主性、参与度、学习效果、掌握技能的情况、对合作团队所做贡献和解决问题的能力进行反思,和教师进一步讨论并完善本次实验设计的不足之处,以期下次实验达到更好的效果。
3.体会
“以学生为中心教学法”改变了传统实验教学中学生被动接受知识的模式,给学生自主学习提供了可能,如学生通过团结互助完成实验,由此产生成就感。 同时,形式多样的实验活动设计可调动学生学习的兴趣,融实验课程于快乐的活动氛围之中,很好地发掘了学生的潜能。在整个实验教学过程中学生作为学习的主体,通过团队形式合作一起分析问题、实践操作、解决问题来达到实验目的。教师从单纯地传授知识技能过渡到设计、组织、指导教学活动。综上所述,“以学生为中心”教学法能够调动学生积极性,激发学生的学习热情,强调学生的主体地位,让学生真正参与到教学中来。作为一名年轻教师应当大胆探索与创新,积极转变教育理念,真正做到以学生为主体,以学生为中心,笔者将不忘初心,继续前行!
参考文献:
[1]周咏梅,梅晓亮,汤b.高职药学专业药物制剂与分析综合实训的研究与实践[J].卫生职业教育,2016,11(34):96-97.
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【关键词】环境工程微生物学 实验教学 探索
环境工程微生物学是环境工程专业的专业基础必修课。它是生命科学和环境科学与工程的交叉学科,具有极强的实践性和应用性。环境工程微生物学实验是加深学生对理论知识的理解,培养学生实验技能、实验思维和动手能力的一个重要途径。同时,该实验又是一门操作性很强的课程,需要大量的实验仪器,以及老师手把手传授实验技能,如果没有先进的教学方法做支持,掌握其中的操作技术是很困难的。下面提出几点心得体会,将有利于提高实验教学的质量,深化学生对微生物的认识。
1 让学生参与实验准备的全过程
实验室的前期准备工作是很重要,工作量要比实验课程多许多。老师除了要认真备课外,还需要对培养皿、试管、镊子等消毒灭菌,配制各种试剂,最好还要进行预实验,不但更加熟悉实验步骤,而且能保证实验课程的顺利进行。
通过让学生参与实验准备过程,可以让学生学习到完整微生物实验操作技术,这样一个完整流程学生完全参与下来,不但让学生体会到实验过程的艰辛,进而更加珍惜来之不易的实验课程,还可以培养学生科研思维,提高科研能力,使他们在课堂上学到的知识在实验操作中体会得更形象、更具体、更全面,从而激发他们学习兴趣。在巩固专业知识的同时,还培养了其发现问题、综合分析和解决问题的能力。这些对于提高学生的实际动手能力都有很大的帮助。
2 更新实验教学内容, 加大新知识和新技术的传授
微生物学和环境科学知识的更新推动着环境工程微生物学这门新兴的边缘学科不断向前发展。特别是日新月异的分子生物学技术已渗透到环境工程应用的各个领域。为了紧跟时代和学科发展的步伐, 培养高质量人才,让学生熟悉和掌握学科前沿新的理论知识和操作技术, 为他们将来工作研究或是硕士博士阶段的深造打下良好的基础。
例如,过去研究环境中微生物的方法是建立在平板分离基础上的,但迄今为止利用这种方法培养出的微生物只占总微生物种类的0.1%~10%。固体培养基其实是人类为微生物创造的人工培养环境,与微生物的实际生存环境有很大差异,用它来培养环境中的微生物相当于是对自然微生物群落进行了一次强制的人工筛选。所以,用平板分离的方法来研究自然环境的微生物生态时,往往不能准确反映微生物群落的实际组成和存在状态。分子生物学、基因组学和生物信息学等学科的发展及其向微生物学领域的渗透,形成一个新的交叉学科分支——微生物分子生态学 (molecular microbial ecology),它为我们全面客观地研究微生物生态系统提供了新的技术手段。微生物分子生态学是以微生物基因组dna的序列信息为依据,通过分析环境样品中dna分子的种类、数量和分布特征来反映微生物区系组成和群落结构[2,3]。所以,这项技术就需要研究者掌握dna提取及纯化技术、dna琼脂糖凝胶电泳技术和pcr基因扩增技术。针对这一点,我们就可以给学生设计一个微生物大实验,以活性污泥为样品,从dna的提取、纯化,凝胶电泳检测,到细菌16s rdna基因扩增,都让学生自己操作一遍。通过这一实验的学习,使学生对当今环境工程微生物学的前沿技术都有一定的了解和掌握。
3 增强不同实验间的连贯性,以及实验和理论知识的连贯性
3.1 增强各实验间的连贯性
过去实验内容多为孤立、连贯性不强的项目,各实验之间的内容重复较多,学生难以系统地把握微生物学实验,既浪费了有限的实验学时,又不利于培养学生的科学素养。对此,我们调整了实验内容,将原来独立设置的实验内容整合到一起,形成一个综合实验,通过一个综合实验就能使学生学到以前3-4个实验项目的实验技能。
3.2 增强实验和理论知识的连贯性
环境工程微生物学是一门实践性很强的学科,涉及到的内容覆盖面广,要学好这门课,仅仅依靠理论教学是远远不够的,实验教学可以弥补理论教学的不足,将微生物学的基础理论在实验教学中延伸、深化,并通过实验,加强基本技能的训练。
4 实现多媒体实验教学,更直观展现实验内容
环境工程微生物学实验中的各种微生物需要在光学显微镜甚至电子显微镜下放大才能看到。由于环境样品中微生物的复杂性和多样性,应用传统的实验教学方法不便于更好的展示微生物的形态结构、动态变化过程,多媒体教学与传统教学相比,能更加生动形象、栩栩如生的展现微生物的特点,提高学生的学习兴趣和参与度,从而使学生更好的掌握实验知识。
首先,可以在多媒体课件中放入大量彩色的宏观及微观图片、flash动画,从而更直观的反应微生物的形态特征,利于学生对新知识的吸收掌握,有了这些认识,才能在自己动手实验中达到很好的实验结果。
其次,也可以使用录像教学。教学录像具有较强的直观性,它可以通过屏幕清晰形象准确地展现每一个步骤,使学生掌握实验操作技能的关键所在。同时节约时间,提高实验教学的效率。如配置培养基实验,称量-溶化-调ph-过滤-分装-加塞-包扎-灭菌-搁置斜面-无菌检查等步骤,如果没有录像,需要老师反复强调实验顺序及注意要点,才能保证大部分学生配好正确的培养基。但是,如果有录像,老师只需要先播放一遍录像,从旁作简单介绍,播放完后再讲一下原理及注意要点,然后再播放一遍录像,学生就可以开始实验了。
最后,还可以利用电视显微镜进行教学。老师将样品放在显微镜下,找到微生物个体,让学生先有感性认识,然后再观察自己的样品。该方法既明确了实验目标,又能让全班学生同时看到老师显微镜里样品的特点,避免了以往同学们一个个排队去老师显微镜目镜里观察样品,提高了教学效率。
环境工程微生物学是一门来自实践的科学,学生掌握了它之后也最终要应用于实践。所以,实验教学是培养学生具备从事科学实验能力和严谨求实的科学素质的重要途径,许多问题还需要我们不断探索、实施和进一步完善。
参考文献
[1] 周群英,高廷耀. 环境工程微生物学(第三版).北京高等教育出版社,2008.
[2] watanabe k,kodama y.molecular characterization of bacterial populations in petroleum-contaminated groundwaterdischarged from underground crude oil storage cavities [j].applied and environmental microbiology,2000,66: 4803-4809.
篇8
关键词:微生物学 实验课 教学改革 食品
中图分类号:G642.423 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.17.012
随着经济水平的发展,人们对食品的需求已经从基本生理的需求上升到对品质、风味和健康方面的需求。在食品原料储藏、食品加工及流通、消费等领域,无论是否主动利用微生物,微生物都会从多方位进入相关环节中,直接影响食品的生产。尤其是微生物在生长代谢中可能产生对人有毒害作用的产物,将严重危害食品的安全性。这就要求食品专业的技术人员必须具备微生物学的专业知识,而且更需要应用微生物学的技术,充分利用有益微生物,科学地防控食品中的有害微生物。因此,对于食品类的本科专业应该适应社会发展的需求,结合生产实践调整微生物学授课的内容,特别是实验课的内容,使微生物学课程能够通过实验教学得以理论联系实际,培养学生解决实际问题的能力,为培养综合性高素质人才发挥重要作用。
1 根据学生的基础和专业需求,调整实验教学内容
微生物学的应用性强,课程一般包含有30%到50%课时的实验教学内容,以往的实验课程一般是在基础微生物学的基础上开设,往往涵盖了较多比例的微生物基础性操作,这些操作的实验比较费时,涉及的内容也很多,虽然有利于强化学生的基础,但在有限的学时内不利于提升学生的专业技能。前些年,河南工业大学食品专业的微生物课程所安排的显微镜使用及微生物形态观察的课时可达实验课时的三分之二或更多,虽然学生通过训练对于显微镜使用技能可达到较高的水平,对于常见的微生物形态也有较多的认识和了解,但这些内容在解决食品专业的实际问题中没有对应的结合点。根据一些已经走上工作岗位的毕业学生反映,他们本科时所学的许多内容难以在实际工作中应用,而具体涉及的一些操作由于没有得到专门的训练,往往需要通过较长的适应期才能对于相关的操作熟练掌握。
针对本课程在选择实验内容时实用性和专业性不强的问题,课程承担教师进行了企业实践需求调研和课程改革的论证,调整了一些实验内容。例如以前设置的实验课中专门有显微镜使用的内容,考虑到中学的生物课程中已经有一些这方面的应用基础,而且显微镜使用的基本操作比较简单,但实际针对各种不同微生物类群的观察,有一些细微的方面必须在具体观察时才能进行训练,因此,将显微镜使用的技术训练分散到具体微生物类群的观察中,总体省去了3个学时的课程,训练的效果不仅没有降低,相反,学生观察食品中重要微生物类群的能力有明显的提升。
2 重视实验内容设计,培养学生综合能力
微生物学应用大部分实验往往是由许多环节组合而成的综合性内容,每一个环节看上去是一些简单的基本操作,但均会影响最终的结果,如果在实际操作中不能有效控制每一步的系统误差,最终的结果可能难以反映实际的状况。如食品中细菌总数的测定、粮食及农产品中真菌的测定等均为综合性实验,不是一次实验就能够完成的工作。如果将实验内容进行分割,课程的教学比较方便,但不利于学生形成完整的概念。因此,我们在课程改革中将这些内容进行有机的组合,对实验时间做了必要的调整。例如,将培养基的制备与农产品真菌检测进行整合,利用对培养基和器皿灭菌的时间进行农产品菌悬液的制备和稀释,然后将整个检测操作一次性完成。这样的操作不仅可以使学生了解检测农产品的真菌需要准备哪些器材,而且知道为什么准备这些材料,明确所做的准备与实际应用的对应关系。这种对一个应用技术的完整认知使得实验操作的知识整体化,有利于学生理解和记忆。根据微生物学课程考试的相关统计,通过相关改革实践后,有关微生物检测综合考试题的得分普遍有明显提高,说明学生对该方面知识掌握得更加准确、全面。
3 适应实际应用的发展,及时更新实验内容
微生物学技术发展迅速,在生产实践中应用微生物的技术也在不断更新,如果要根据新的教材做实验,需要较长周期才能对实验内容安排进行调整,学生所学的知识肯定与生产实践脱节,难以在实际工作中应用。这就要求我们密切关注行业技术和相关标准的变化,适时调整实验的内容。另一方面,我们还需要在实验课的讲授过程中向学生介绍技术发展的沿革和变化的内容,阐述技术发展的原理,使学生不仅学到了最新的技术,而且可以了解更多的综合性知识,提高学生实验操作和探索实验原理的兴趣。例如,食品中大肠菌群数的测定是食品卫生和食品安全性常规的微生物检测,通过该实验的训练可为将来从事食品微生物学检测工作打下良好的基础。但近几年来,我国国家标准对常规微生物检测方法进行了许多更新,为了让学生能够学以致用,我们在实验课中也对所用的方法进行了更新。在GB/T 4789.3―2003 国家标准中,初发酵使用的是乳糖胆盐发酵培养基,而更新后的标准GB 4789.3―2010中使用的是月桂基硫酸盐胰蛋白胨肉汤,这一培养基配方在表观性状以及检测原理方面也有很大的变化,同时该方法已经变更为强制性的国家标准,在食品检测中必须执行。如果我们仍按照教科书上的安排进行实验,势必会造成教学和应用的严重脱节。因此,尽管在培养基的制作成本方面有较多的增加,我们仍按照新的国家标准进行了实验改进。当学生通过实验课了解了检测的原理、掌握了新的检测方法,他们在毕业后进入工作岗位时将能够更快地适应工作,有利于缩短岗位的“磨合期”。
4 改革实验教学方法,提高实验效果
传统微生物实验课程一般是教师在黑板上写出操作过程的板书,在实验介绍时,老师按照实验教材的内容,对实验原理、实验步骤进行讲解,当涉及主要的实验操作时,授课教师要进行实验操作演示。微生物个体微小,许多实验操作非常精细,依靠示范操作很难被学生看清楚,往往实验演示的效果较差。由于教师不能逐一了解学生所观察的内容,以至于有些学生将显微镜中看到目镜、物镜中的污染物及载玻片上的花纹作为菌体,导致发生错误的实验结果。为了提高实验教学的效果,我们装配了一套微生物学教学多媒体系统,该系统主要由教师和学生的显微镜网络系统组成,系统实时性、互动性强,在微生物形态学实验时,可由教师对学生的实验图像进行监视,了解学生所观察到的生物是否正确,可以单独进行通话、辅导。如果是共性的问题,可以将图像投影到大屏幕中进行讲解。在讲解实验原理、步骤及技术要点时,应用多媒体系统的视频播放功能,使得教学演示更直观,授课的效果更好。还可以通过对教师的操作过程进行近距离、多方位的拍摄和特技制作,使一些关键性的操作可以被所有学生清晰地观察到,并可以在学生实验期间反复播放,供学生模仿和练习,提高了学生学习的效率。特别是显微镜调节的技巧讲解,原来的单机实验只能对一个人进行指导,或只能进行抽象的讲解;现有的系统可以在大屏幕上进行动态调节和实物讲解,使每一个学生都可以直观地进行学习和训练。另外,有时候为了避免学生进行一些不规范的实验操作,提醒学生在实验操作过程中尽可能加以避免,可以播放往届同学的实验结果、实验过程的视频或递交的作业,其教学效果也很理想,可以让学生在实验过程中留下较深刻的记忆。
5 让学生参与更多的实验准备,提高学生的动手能力
微生物学实验准备涉及的工作比较繁琐,尤其是一些材料的准备工作更是如此。如果由实验教师来完成,学生所做的实验其实不是完整的工作,同时学生可能也会感觉实验操作过于简单,所做的工作只是添加一些试剂而已,也不利于培养学生的实际工作能力。针对这种现象,我们排除了学生操作人多、事杂,不易管理的困难,尽可能让学生自己准备所需的材料,完成整个实验过程。例如,实验所用器皿清洗,移液管、试管、平皿的包扎,无菌水的制备等均由各组实验学生自己完成,设法让学生通过自己的动手实践,提高实际工作的能力。
在教学实践中,我们也发现有一些由于场地、设备的原因,无法由学生自己操作的实验,而且这些操作对于提高学生的工作能力有重要影响。例如,培养基灭菌操作时间长,设备有限,不能由学生自己操作,但没有经过一次全过程的高压蒸汽灭菌训练,学生今后工作时可能没有把握直接去进行这个操作。对于无菌室的应用也是如此,虽然工作不复杂,但没有经历训练仍是一个缺陷。对此,应该引导学生利用毕业实习的机会,结合研究课题到实验室进行必要的参观和训练,以便在工作岗位中对涉及微生物学相关的技术都能熟练处理,为培养知识全面和训练有素的高素质人才奠定基础。
参考文献:
[1]田洪涛,贾英民,张柏林等.食品微生物学实验课教学改革初探[J].微生物学通报,2002,23(3):102-104.
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[3]刘森林.微生物学实验创新教学体系的研究与实践[J].微生物学通报,2005,32(4):153-155.
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[5]高文庚,李平兰.研究型教学模式在食品微生物学教学中的应用与实践[J].微生物学通报,2012,39(1):111-116.
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《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020)年》关于职业教育的规划中明确地阐述:职业教育要“着力培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力”,“满足经济社会对高素质劳动者和技能型人才的需要”。对于医学及护理相关专业的学生来说,职业技能极其重要,不容出现丝毫的错误。为了增强学生的动手操作能力,职业院校为各类课程开设了配套的实验课程,但是笔者发现现有的实验教学无法满足现代社会的需求。因此,笔者尝试采用验证性试验与设计性试验相结合的方式对病原微生物学实验课程进行授课,达到了较为满意的效果。
一 传统验证性试验授课存在的问题
病原微生物学是临床医学与护理专业学生的专业基础课,课程内容及相应的实验操作技能是所有专业课程的基础,具有实践性很强的特点。现行实验教学计划是紧密围绕理论教学制定而成的,实验教学强调对理论知识的补充、验证和说明。虽然验证性试验可以作为理论与实践之间的桥梁,但是多是机械性、规则性的程序化过程,学生的主观能动性并没有很好地调动起来。如平时学生们在上医学基础实验课的时候,实验的前期准备工作大部分都是由实验技术人员事先进行的,同学们不知道其来龙去脉,在整个实验过程中,学生们墨守成规、不知变通,遇到实际问题往往就手足无措,不知道如何去处理。另外,学生分析和解决实际问题的能力不但得不到发挥,反而会形成思维定式,甚至会使一些思想活跃的学生产生厌烦情绪。再者,学生无法全程参与实验,缺乏对实验过程的整体认识,导致其在实际工作中,眼高手低,遇到一些医学试验不符合既定结论等状况时,没有相应的分析问题、解决问题的能力,当然更不用提科研创新能力了。
二 病原微生物实验课程改革的内容与方式
设计性实验是指根据给定的实验目的,学生自行设计实验方案,组间讨论或与教师商讨优化方案,再实施实验,分析实验结果,得出实验结论的探索性实验。设计性实验给了学生创造的空间、设计的权利,把主动权交给了学生,从而可以有效地调动学生的学习兴趣,提高实验课的教学质量。同时可以很好地培养学生的创新意识,科研思维方式,为今后的工作打下坚实的基础。为了加强学生对医学基础课基本知识的理解、对基本技能的掌握,调动学生参与实验的积极性,并且为提升他们的综合素质、培养其创新精神以及为将来形成科研的能力打下良好的基础,笔者拟在病原微生物学实验教学过程中,尝试开设综合性、设计性实验,以期能达到上述目标。
但是在改革中,我们应该注意到,基本实验方法和技能的训练仍是微生物学实验课的重点,它可为学生今后面临的综合性设计性大实验以及走上工作岗位打下坚实的基础,因此我们采用验证性实验与设计性实验相结合,以综合性实验为主的教学方法进行教学。
1.多样化的教学方式,提升验证性实验的课堂效率
第一,采用翻转课堂教学模式,有效利用短暂的课堂时间。病原微生物学四大基本技术包括显微技术、培养技术、无菌技术以及染色技术。这些技术是任何设计性、综合性实验都必须依靠的技术,因此这些基础技术必须让学生很好地掌握,才能保证后续课程顺利地进行。但是传统的课堂以教师“教”为主,课堂多半时间分配在教师的教学示范上,只有很少的时间留给学生亲自操作;另外由于学生数目众多,实验老师无法顾及每位学生的操作过程;再者每位学生的学习能力并不相同,教师的一遍示范未必能保证所有的学生都能过目不忘、不留疑问。因此对于这些基础技术的实验教学,我们采用国内现阶段流行的翻转课堂教学模式。这样可以有效提升学生的自主学习能力,发展学生的思维能力,最终提升其学习效果。
翻转课堂的教学模式如下:第一步,笔者利用现有多媒体设备将这些基本技术制成实验教学视频,在视频中对关键操作技术进行细化、强调;第二步,通过学习群分享给所有学生,并布置作业,要求学生在上相应的实验课之前,对视频进行认真、细致的学习;第三步,收集学生学习过程中的疑问与不理解之处通过邮件或在线答疑的方式进行解决;第四步,在实验课堂,要求学生对所学内容进行实际操作,老师进行指导与点评。
第二,精选学生的实验结果完善教学课件,贴近实际。比如在学生的染色技术实验教学过程中,可将具有典型错误或典型特征的制片在显微镜下的图片进行拍照,再与其他标准合格图片进行比对,加以点评与强调。这样对于优秀的学生可以起到表扬的作用,增强学生的自信心,从而强化学生积极操作的想法;而对于操作有失误的学生也能起到加深印象以及正激励作用,利用学生的争强好胜之心优化全班的学习氛围。
第三,学生互相监督,保证学生养成规范操作的习惯。良好的操作习惯是保证实验结果正确的必要条件,教师的示范和讲解可以帮助学生形成良好操作习惯, 但严格的监督确也是必不可少的。由于学生众多,不能满足人人都操作的需求,另外教师也无法做到一一监督,这时可以利用学生的力量,进行互相监督,既解决了不能人人动手的难题,也极大地提升了学生的参与兴趣,增强了学习效果。
2.延伸设计性实验,增强教学对象的软实力
基础性实验技术是实际工作所必须具备的,但是要想培养出满足现代社会需求的人才,还需要增加实验课题的自主性、趣味性以及一定范围的难度系数。唯有在学校里注重开发学生的创新思维能力、培养学生的实践能力以及分析解决问题的能力,才能真正提升学生的水平。设计性实验的进行分为三个流程:(1)老师提前布置作业,学生自行查阅相关资料,得出相应的实验方案;(2)经与老师交流谈论,对实验方案进行定稿;(3)学生进行实验,老师对实验过程及结果进行点评。
第一,简单设计性的实验,熟练微生物基本实验技术。在设计性实验开始的第一个阶段,要求学生对实验室环境中的微生物进行培养,例如实验室桌面、实验室门把手、实验室自来水、未经清洗的手、头发、皮肤表面等任何能够想象到的环境中的微生物。通过开设简单的综合性实验,既可帮助学生接触完整的微生物实验环节,了解微生物实验的基本流程,也能避免学生因为突然转变学习方式而无从适应,在两种教学方式转变之间起一个很好的衔接作用。如果这个环节出现问题,那有可能会导致学生因为教学难度的增加而产生畏惧心理,进而产生厌学情绪。因此在这个环节,应该注意对学生的鼓励多于批评,指导多于指责,微笑多于严厉。
此实验的教学目标有三个:(1)通过让学生自己取样、培养环境中的微生物,将基础性实验过程中学到的无菌技术、消毒灭菌技术与培养技术进行巩固;(2)通过培养环境中的微生物,让学生直观地认识到自然界中微生物无处不在、无所不存的属性,从而让学生意识到无菌操作的重要性,并将其内化在工作过程中,养成良好的无菌操作习惯;(3)通过自主选择实验范围,激发学生参与实验的活力,为后续实验铺垫道路。
第二,应用性综合实验,培养学生综合利用课本知识解决实际工作问题的能力。
在设计性实验的第二个阶段,我们安排了两个平行实验:腹泻病人粪便样本的检测以及肉制品中金黄色葡萄球菌的检测。
此次实验的教学目标有三个:(1)在学生熟练细菌培养技术、无菌操作技术以及消毒灭菌技术的基础上,提升学生的细菌鉴定技术;(2)提升学生运用理论知识指导实际工作的能力,如病人腹泻一般主要与胃肠道发生细菌性感染有关,因此需要采集病人粪便样本进行检测,对疾病进行确诊;(3)将对食品中的致病菌进行检测与对腹泻病人粪便标本进行检测作为两个平行实验,让学生意识到临床感染与实际生活的联系,明白生活中一些不恰当的生活方式可能会导致病原微生物感染,最终产生疾病,从而在学生脑海中留下疾病重在预防的意识。另外结合实际,拉近了课本知识与学生实际生活的距离,增强了学生的学习兴趣。
第三,创新对比性实验,培养学生的辩证思维,避免思维僵化。
在设计性实验的第三个阶段,我们安排学生做对比实验,对正常人粪便分泌物进行培养,实验组加入适量抗生素,对照组正常培养。最后对比两组粪便培养物的结果。
此实验的教学目标有两个:(1)让学生直观感受到抗生素对微生物的杀灭作用,清楚抗生素的使用机理;(2)目前国民对抗生素普遍存在滥用的状况,笔者希望能通过此实验让学生意识到抗生素是把双刃剑,从而在思想上引起对抗生素滥用的重视,以期能慢慢改变人们使用抗生素的错误观念。
三 实验课程的实施
此次改革将设计性实验教学与传统实验教学对比研究,在2013级三年高职护理及临床医学专业随机选取8个教学班作为研究对象,并随机分为2组,A组为设计性实验教学组,B组为传统实验教学组。A组采用基本技术训练―设计性实验模式授课,B组采用传统实验教学模式授课。实施一学期,学期末采用问卷调查、专题访谈、教学测试(实践操作)等研究方法,评价其实施效果。首先优化实验内容,在前4次实验将基本实验技能传授给学生,在此基础上实验教师设置几项设计性课题,对学生进行更为复杂的训练。在设计性实验实施环节,由学生自愿组合,分成若干个实验小组(4人一组)进行实验。具体方法是在教师的指导下,让学生查阅相关的文献资料,设计实验方案,并分组讨论各自方案的可行性及优缺点,最终确定实验方案。由实验室老师准备相关的实验材料,学生实施操作,记录每次实验的结果,对实验结果进行综合性分析。实验过程中要求小组中的每个成员都要服从组长的安排,组间与组内要协调得当,做到井然有序,培养学生的团队合作精神。
课程结束后,对学生进行实验效果进行测评,测评方式主要有两种:理论考核和操作考核,并辅以问卷调查,了解学生对教学方式的偏好程度。
四 结果
8个班共200人参加了测评考核(见右表)。实验组学生在理论考核与操作考核过程中,相较对照组学生有更好的表现,学生专业素养、行业技能培训和适应社会能力有了一定程度的提高。如实验组学生理论考核平均分为93.5,而对照组则为67.5分,实验组学生操作考核及格率远高于对照组。将数据均以(x±s)表示,2组间比较采用SPASS12.0统计软件进行t检验,P
对学生满意度的调查显示,学生对改革后的方法较为喜欢,认为设计性实验给了学生充分展示能力的平台,很好地增强了学习的趣味性,能积极调动学生的参与情绪,从而让学生处于主动地位吸收基础专业知识。另外新实验教学的综合性、探索性、启发性等特点可以很好地培养和提高他们分析、解决实际工作中遇到问题的能力,从而增强自身的综合素质。
五 改革中的遇到的问题
篇10
【关键词】 微生物学实验教学;学生综合技能;培养策略
微生物学是高等院校生命科学专业的专业必修基础课程,也是现代生物技术的重要基础。而微生物学实验是微生物学的重要组成部分,实验教学对学生的综合素质的提高和创新能力的培养是非常重要的教学环节。传统微生物学实验教学时间安排主要是以理论教学内容为基础,而且实验课程容量少,实验单元内容单一,且单元之间相对独立以及综合性创新性实验较少等弊端。在整个实验教学过程中,学生的参与程度较低,对实验的方法原理和步骤等理解不透,学生表现出的动手实践能力差,毕业后不能适应现代社会需求。[1-3]笔者近些年来在微生物学实验教学上进行了多方面的探索与研究,取得了明显成效。
一、传统微生物学实验教学中常见问题
微生物学在整体教学中占有非常重要的地位,而微生物学实验教学在教学环节中把理论和实践进行了有机结合,进一步提高了学生的综合技能,但是原有教学模式及教学内容已远远不能适应现代社会需求,主要存在以下若干问题。
1、学生实验单元容量少
现代高等教育对高校学生综合能力有着更高的要求,提高学生实验技能尤为重要,对高校微生物学实验教学而言,学生实验内容设置上还存在诸多问题,[4]所开设实验课教学内容多为基础实验,如高压蒸汽灭菌、培养基制备、简单染色或革兰氏染色、微生物的培养、微生物形态观察等,而且每个实验单元相对独立,缺乏联系。内容设置简单无序,占用课时相对较多,一学期所学内容相对较少,学生得不到实践能力的提高,创新也就无从谈起。因此,不利于学生动手能力和创新能力的提高。
2、实验教学模式单一及学生参与程度低
以往的实验教学一直沿用由实验员将实验课所需的仪器、耗材、器皿均在课前准备齐全,知道教师讲授实验目的、实验原理、方法步骤和注意事项。使学生形成了依赖心理,学生进入课堂后只是简单地按照实验教程所示实验步骤进行操作,整堂课基本上是处于机械被动状态,导致学生κ笛樵理理解深度不够,实验过程不认真,实验步骤模糊不清,也不能发现问题并解决问题,对产生的实验结果及实验现象分析不透彻不全面,甚至得出错误结论。学生宏观设计实验能力得不到相应提高,不能很好地独立完成整个实验操作,将来不能很好从事科学研究工作
二、实验课教学体系的建立
德州学院生命科学学院实验中心根据多年实验教学经验,一改传统实验教学完全依附于理论课程且只有一套简单独立实验教学体系的状况,2008年始,根据不同专业人才培养方案对微生物学实验教学体系进行了优化和整合。建立了一套微生物学实验教学体系。
1、实验课程模块的设置与优化
在整个学期期间,先将微生物学实验分为三个模块:基础实验技能训练、综合实验技能训练和研究创新实验技能训练。基础性实验主要完成对实验室安全及基本实验技能训练;综合性实验主要训练学生运用已学知识和技能进行综合性实验能力;研究创新实验训练主要是学生可以通过自选给定实验题目或自行设计应用型实验题目,以小组为单位由学生自主共同完成整个实验项目。一般情况下,微生物学实验在时间上是按照一定顺序紧密安排,保证实验有效递进和衔接,实验内容安排顺序是:掌握如何培养微生物如何检查微生物的存在如何分离和纯化目的微生物如何筛选区分和鉴定目的微生物如何应用微生物。
2、课程内实验单元的整合与优化
微生物学实验课程中有些实验单元的实验原理或者实验结果之间存在必然联系,在教学大纲范围内,打破各个实验单元的之间的界限,根据教学目标,把实验内容、技术、方法等进行有机组合,以达到在较短时间内最大程度地提高学生的实验技能。在把微生物学实验课程分成了3个模块基础上,每个模块下设置若干实验项目。在基础实验技能模块中,内容包括6个基础性整合实验,每个整合实验又包含若干内容相对简单但必须要掌握的实验项目,主要内容涵盖了微生物学要求的基本能力训练。要求学生必须掌握每个实验的基本原理,熟练掌握实验器材的使用方法,对实验结果和实验现象能蚪行分析并解决实验过程中遇到的问题。综合实验技能训练阶段主要锻炼学生自主实验能力,在教师引导下,根据实验课程实际需要,设计了若干综合性的实验项目。其目的主要培养学生学习生物科学的基本理论、基本知识,训练学生应用基础研究和技术开发方面的科学思维及科学实验能力,进而可以进行初步的教学、科研及技术开发。研究创新实验技能训练阶段主要使学生达到利用已学知识探究未知结果能力目的。本阶段主要是以当地社会需求或教师科研课题为基础,设置若干与微生物学密切相关,可操作性和应用性要强的实验题目。由学生共同查阅相关文献,设计实验技术路线,以共同完成实验项目。
通过对微生物学实验模块设置、实验项目的整合,初步建立了一套微生物学实验课程体系。学生实践能力和创新能力明显提高,同时培养了学生学习兴趣,使人才培养的质量和规格得到很大提高。
三、全程参与实验教学,有效提高学生实验技能
要想达到理想的教学效果,必须有一套科学的实验教学课程体系,同时,更多的还需要学生主体的主动参与。学生要想得到较高的实验操作技能必须要经过一个综合过程。在教师的正确引导和标准示范作用下,学生的认真思考、亲身动手体验、对仪器设备的正确使用以及对实验现象和实验结果的理性分析等是圆满完成实验的必要条件。在整个的实验教学过程中,突出以学生为主体,打破由教师准备实验,学生只在课堂上操作的传统做法,在教师的统一指导下,按照设置的模块和实验课程计划,学生从文献资料的查阅、制定实验技术路线、实施实验过程、记录实验现象和结果、分析整理实验数据、形成实验报告的整个实验过程。尤其是加强学生参与实验前的准备工作,让学生自己动手参与试剂的配置、所需培养基和玻璃器皿的灭菌、仪器的调试使用等,完全要求学生独立完成。在基础实验模块中,无菌操作是最基础的核心内容,要想完全做到无菌操作,必须使学生在思想上要建立一个无菌操作意识,这个过程的建立需要一个相当长的时间段,通常涉及到学生行为习惯的培养、实验思路是否清晰及学生动手能力的强弱等因素直接相关。每次做实验前,学生必须认真预习实验内容,了解实验原理及实验中的注意事项。如在从土壤中分离微生物这一实验中,需对土壤进行稀释,需用到一些无菌水、无菌玻璃珠、无菌移液管或移液枪头、无菌试管等,这些物品在实验教程上所需试剂耗材并未给出,但实验过程中又必须用到,如果学生对整个实验过程没有一个清晰的认识,在课前往往就不会对这些物品进行灭菌处理,导致在实验过程中才意识到实验准备的不足,最终直接影响实验结果。在革兰氏染色这一经典实验中,取样的大肠杆菌和葡萄球菌一般处于对数生长期,染色的效果最佳,这就需要根据实验所需菌种的时间,从菌种的转接、活化、扩大培养这一培养过程完成后最终使其正好处于对数生长期。培养时间过短或过长都会使实验结果容易产生假阴性或假阳性。因此,在实验准备阶段忽略了这一点,实验结果很容易失败。因此,让学生全程参与整个实验教学过程有助于培养学生的宏观设计能力,有助于学生形成严谨的工作态度,大大提高了学生综合素养。
四、微信公众平台在微生物学实验课程教学中的应用
随着现代网络技术的飞速发展,网络平台建立在教学上也显示其巨大优势,其中,微信具有推送对象精准、参与程度高、支持多种格式文件的发送和下载、信息传播方便快捷等特点,教师与学生通过朋友圈、公众平台、扫二维码等功能进行适时交流或获得资讯。在高校中,大学生是微信用户的主要群体、高校网络硬件设施已经具备。因此,微信平台在高校课程教学中的应用成为可能。[5]为了提高教学效果,根据学生的基本学情,利用微信公众平台网站注册一个订阅号,微信平台公众号为“微生物学微课平台”,并让学生通过手机客舳颂砑庸刈,让学生更及时了解课程的信息变化。公众号平台分为理论基础、实践实验、答疑辅导三个基本模块及15个接口,整合了包括文字、图片、微视频、链接等多种文件形式的信息资源。实践实验模块与理论基础模块紧密结合,通过对微生物学实验的学习与练习,学生将来可以从事与微生物学相关的科研工作或实际生产的职业。在实践实验模块中,包含5个接口,分别为基础实验、综合实验、创新实验、视频资料、实践应用。这些接口分别与微生物学实验课程体系模块形成一一对应关系。通过基础实验的学习,使学生树立起无菌观念,能分离、纯化、保藏微生物,且能宏观区别典型微生;学生通过综合实验的学习,可以培养自我学习能力以及独立进行科学研究的能力;创新实验的学习主要目的是首先建立一个课题,然后学生自行思考设计实验技术路线,其主体是学生。通过这种实验改革,可以有效激发学生的创新意识,学生可以在实验操作过程中逐渐掌握了分析问题、解决问题的方法,其创新实践的能力得到了大大提高。视频资料接口主要包含一些实验室的基础性规范操作,如十倍稀释法、稀释倒平皿、平皿划线接种、斜面转接、油镜使用等,使学生有直官感受,以提高其掌握基本规范操作技能。教师与学生在微信平台上可以进行信息交流,可以通过好友、群聊、朋友圈等多种形式的指导,充分利用学生的碎片化时间,及时了解学生对知识的掌握情况,并及时解答学生的疑惑以提高教学效率。在实践教学中,微信融入的多种宣传方式弥补了传统课堂教学受到场地和时间限制的不足、开拓了学生的学习视野、提高了教学资源的利用率、激发了学生的学习兴趣,对于改革微生物学实验教学具有重要意义。
五、成果与实效
1、课程体系的建立
经过多年的教学实践,在微生物学实验教学中构建了科学的实验教学体系,包括对实验内容体系的优化、科学的实验顺序安排、增设综合性及创新性实验。大大增加了学生对本课程各个实验原理的深刻理解,有效提高了微生物学实验教学质量。
2、提高学生综合能力
学生通过参与实验准备工作,对实验原理方法和实验步骤有了更全面的深刻认识,对整个实验操作过程的思路更加清晰,对实验结果及现象的分析更加全面透彻。同时也培养了学生严谨的科学态度、团队互助的品质,独立思考能力增强,为学生在今后的学习、科研、工作打下良好基础。因此,学生通过参与整个实验准备工作可以大大提高学生综合能力。
3、微信平台的建立提高了微生物学实验课程的教学效果
微信公众平台应用在教学中是一种新型的教学模式的尝试,其利用微信平台的优势,弥补了传统课堂教学受到场地和时间限制的不足,加强了师生之间的融洽关系。实践证明,微信公众平台的应用拓展了学生的学习视野,提高了教学资源的利用效率,激发了学生的学习兴趣,对于微生物学实验的教学改革具有重要的意义。
【参考文献】
[1] 陈永富,朱秋华,尹尚军.高校实验教学中学生能力的培养[J].教育理论与实践,2009(9)54-56.
[2] 马丽光.全程参与化学实验方法的总结与进一步提高[J].卫生教育,2015(25)50-52.
[3] 魏振林,焦德杰.生物化学“4+3+3”实验教学改革探索[J].科教导刊,2016(1)134-135.
[4] 殷培峰,向玉勇,张维柱,朱双杰.微生物学实验教学改革探索[J].菏泽学院学报,2011(5)119-122.
[5] 许A森.基于微信平台的高校微生物学课程教学设计[J].安徽农学通报,2016(16)151-154.