微生物学的发展范文
时间:2023-12-27 17:55:18
导语:如何才能写好一篇微生物学的发展,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
发挥时间空间优势,开展生活课程研究
前门小学实施寄宿、走读双轨制办学模式至今已有20年。现在,越来越多的家长为孩子选择了寄宿学校,他们不只关心孩子的学习成绩,更关注孩子的个性发展和人格的形成,特别是在心理状况和生活自理能力等各方面,有着很多期望和要求,这给寄宿制学校提出了新的课题。
寄宿学生,周一至周五全天候在校园中过着集体生活,没有了父母“无微不至”的照顾,自然而然地要学会自己管理自己。生活课程,是以“第二家庭”教育模式引领,教会学生基本的生活技能,培养学生自理、自立、自强的生活理念,提高学生自觉、自护的生活能力。其重点在于对学生生活自理能力和积极自立的生活态度的培养。而生活课程的研究,就是为落实这一培养目标而开发、完善相应课程载体的过程。
根据学生年龄特点,设置年段课程重点
小学阶段从一年级至六年级年龄跨度较大,不同年段学生,有不同的认知水平和需求,因此根据学生的年龄特征和实际能力水平,低中高三个年段的课程目标、培养侧重点各有不同。
1.低年级——注重自理能力的提高
低年级特别是刚入学的孩子,只有六七岁,我们会对他们进行生活训练,让孩子尽快熟悉学校,适应住校生活。对于他们的训练不仅包括穿衣服、叠被子、系鞋带、洗漱等生活技能的指导,还包括了团结友爱的品德教育、自己事情自己做的劳动教育、不做危险动作的安全自护教育、盐水漱口饭前洗手的防病知识教育等多个方面。生活技能的传授课程化,是培养学生生活自理能力的有效途径。
2.中年级——注重良好习惯的培养
培根曾说过:“习惯是一种顽强而巨大的力量,他可以主宰人生。因此,人应该自幼年就通过教育去建立一种良好的习惯。”中年级的孩子从低年级向高年级过渡,有研究显示,从中年级开始,学生进入少年期,开始独立地自我评价,并出现分化。随着年龄的增长,他们的依赖性逐渐减少,但自控能力又尚未发展,自制力和坚持性呈下降趋势。此时,积极处事、理解合作、珍惜时间、勤劳节约、自己的事情自己做、待人接物有礼貌等良好习惯的培养和强化就成为了生活课程的主要内容。引导学生养成良好的学习、生活习惯,在于细化和坚持,这对于学生未来的成长非常重要。
3.高年级——注重心理生理的辅导
小学高年级学生正处于由儿童期向青春期过渡的关键时期,也是心理发展的骤变期,易产生烦恼和焦虑情绪。此阶段教师应将更多的精力转向对学生心理健康发展的关注和及时的心理调适,通过心理课程和对学生个体的关注,让学生感受到赏识、师爱、信任,引导学生做到不讽刺、不挖苦、不抱怨,帮助学生建立群体意识和良好的人际关系。
高年段也是多数女生和少部分男生逐渐进入青春期的阶段,生理上的一些变化,也会使他们产生焦虑、自责、恐惧等反应。适时开设生理卫生课,由校医老师对男、女生分别讲授青春期的生理卫生常识,引导和帮助学生养成良好的卫生习惯,正确看待身体的变化,对于消除紧张心理,放松心态,以及身体的健康成长都非常有益。
除了按不同年龄安排不同的课程,我们也会安排通识课程。营养健康课程就是面向所有学生的,由校医有针对性地主讲膳食营养,意在帮助较胖和较瘦的学生消除挑食、浪费的不良习惯,合理搭配膳食。
采用多种有效途径,推进预期目标达成
课堂教学是知识传授最有效的、最基本的途径之一,生活课程既可以采取集体授课的形式,在指导中给学生讲清要领,也并不拘泥于这种单一的模式。
学生是活泼好动的,一切学习活动都必须让学生亲自参与,任何能力的形成都是在学生实际操作和活动中完成,低年级的“快乐贝贝”穿衣比赛、叠被子比赛、整理床铺比赛,中高年级内务评比,“好棒餐厅”的评选等体验活动都是生活课程实施的平台。
在生活课程推进的过程中,为了使知识的传授规范化,促进预期目标的达成,还应细化指导,设定量化的评价标准,如学生宿舍内务要做到“三齐两平一净”,即被子齐、推拉箱齐、脸盆齐、床、枕头枕巾平、地面净;推拉箱内物品摆放整齐、有序;包内的脏、净衣物分开叠放好;毛巾要分类叠好挂放整齐等。
篇2
一、把儿童的生活经验作为教学的起点
无论是数学的产生,还是数学的发展,都与现实生活有着密不可分的关系。教师在教学中要认真研究儿童的经验水平,根据儿童的已有经验设计学习方案,才能更好地推进学生学习新知识的进程。如学习《人民币的认识》这一内容时,在学习新课之前,教师提问:“关于人民币的知识,你们已经知道了哪些?”学生的回答尽管五花八门,但是真实反映了儿童在这方面的理解水平。只有这样切实了解儿童现有的生活经验,找准教学的起点,教师才能有效地引导学生学习。
新课程强调数学与生活的联系,注重数学情境的创设,在问题情境中激发学生的学习兴趣和探究欲望,让学生在自主探究过程中提高应用数学的意识和解决问题的能力。在教学实施时还要注意以下两个方面:一要从学生的实际情况出发。教师创设和提供的教学情境应恰到好处。这种情境既能引起学生认知的不平衡,又不过分超越学生已有的认识水平和经验,这样才能有效地引发学生探究的欲望,促进学生的认知发展。二要注意从教材的实际出发。数学问题生活化可以让学生在比较真实的情境中去体验、学习,但也未必每个知识点的教学都要联系生活。数学源于生活,要符合生活实际,但又不完全等同于生活,而要高于生活。所以,必须根据教学内容,从教材的实际出发,从学生的认知特点出发,恰到好处而又不生搬硬套。
二、要组织有效的数学活动
活动是数学学习的重要特征。《数学课程标准》指出:“教师应向儿童提供充分的从事数学活动的机会,帮助他们在自主探索和合作交流的过程中揭示规律,建立概念,真正理解和掌握基本的数学知识与技能,数学思想与方法,获得广泛的数学活动经验。”在教学“圆的认识”时,可以先发给学生一些画圆的工具:铅笔、线绳和图钉等,让学生利用这些工具画圆,体会画圆的方法,然后让学生自学用圆规画圆,接着让学生选一个圆剪下来,自己通过折叠、测量等手段研究圆的特征。通过这一系列活动的开展,学生能较好地理解圆的本质特征,从而提高学习的有效性。通过这些丰富多彩的数学活动,学生获得了愉悦的学习体验,同时也学会从数学的角度去观察事物,思考问题。
三、重视学生对知识生成过程的体验
数学学习并不是要让学生模仿数学家发现或创造数学的过程,而应成为学生经历一个真正的“再发现”和“再创造”的过程。“再发现”强调学生学习数学是一个现实的体验、理解和反思的过程。因此,教师要为学生提供“做数学”的机会,让学生在实验操作、自主探索、猜想交流中体验数学和经历数学。波利亚说过:“学习任何知识的最佳途径是通过自己的实践活动去发现,因为这样的发现理解最深,也最容易掌握内在规律、性质和联系。”如学习《长方体、正方体的认识》时,我让学生通过摸一摸、看一看、量一量、比一比、数一数等方法,发现长方体(正方体)面、棱、顶点以及长、宽、高等的特征。学生对知识生成过程有较为深刻的体验,主动获取知识,感悟知识,激发学生的学习兴趣,提高学习内驱力。
四、引导学生自主建构,自我发现
创新是一个民族进步的灵魂,发现是教学的核心。新课程的教学应是一种引导学生自主建构、自我发现,不断尝试和创新发现的过程。从发展论的角度思考,“发现”是实现学生可持续发展的基本核心,是学生终身学习的一种基本本领。鼓励学生去勇敢地面对认知矛盾,积极地去尝试数学问题,自主地发现知识的本质规律,是我们教学的出发点和归宿。如:圆锥体积公式的推导,每个学生都有一组等底等高的圆柱体和圆锥体容器,以小组为单位,每次拿出一对进行实验。学生进行几次的实验后反思:每对是否都一样呢?再如:圆柱侧面积计算的推导,学生沿圆柱侧面展开,学生就发现圆柱侧面展开是一个长方形(或平行四边形),长方形的长(或平行四边形的底)就是圆柱底面周长,宽(或高)是圆柱的高,求圆柱的侧面积就是求这个长方形(或平行四边形)的面积。这样学生通过自身的经历、体验、探究、建构,发现了事物之间的联系,找到了解决问题的方法。
五、营造和谐氛围,激发学生学习数学热情
篇3
一、淡化告诉,强化体验和感悟
教师A:
(出示情境图:小华、小明、小军去超市购买笔记本)
师:仔细观察,图中告诉了我们哪些数学信息?(学生交流汇报)
师:这些信息能解决什么数学问题?(结合学生回答出示:小华用去多少元钱?)
师:这么多的条件和问题,我们能不能先整理一下呢?老师这里有一张表格,这节课我们就学习用列表的方法来解决问题。
师:我们一般把小明的信息填在上面,把问题所要求的小华的信息填在下面。小明的后面怎么填?这是根据哪句话填的?第二行怎么填?“多少元”我们可以简单地用“?”来表示。
根据学生的回答完成下表:
[小明\&3本\&18元\&小华\&5本\&?元\&]
师:根据表中所列的数据,你能很快分析出数量关系并列式解答吗?
……
教师B:
(出示情境图:小华、小明、小军去超市购买笔记本)
师:有什么办法可以把刚才谈话中的信息“留”下来呢?下面老师再播放一遍谈话,请你们把谈话当中的问题和条件都记录下来,并想一想,怎样记录才能让别人觉得一目了然呢?(学生交流汇报)
生1:我买3本笔记本用去18元,我买5本——(不简洁,没有记完)
生2:小明 18元 3本
小华 5本
生3:小明 3本 18元
小华 5本 ?元
师:看得懂吗?3本表示什么?是谁买的?5本呢?这几位同学在收集信息的同时还做了一些整理。(板书:整理)在整理信息的时候要注意什么呢?(生答略)
师:既简洁又完整,那就更好了。横着看,第一行是小明的信息,“3本”与“18元”相对应;第二行是小华的信息,“5本”对应“多少元”。竖着看,第一列是姓名,第二列是本数,第三列是钱数,很清楚。像生3这样记录,更便于我们找到条件,理清题中的数量关系。
师:整理信息的时候,我们还要注意什么?(注意对应)你能像这样重新整理吗?
……
数学教育家波利亚指出:“学习任何知识的最佳途径,都是由自己去发挥、探索和研究,因为这样理解会更深刻。”教师A的教学模式就是“教师教,学生学”,完全牵着学生的鼻子走,没有把学习的主动权交给学生。虽然一节课下来,学生学会了列表的方法,但他们是否真的把整理有效信息转为自己的内需呢?而教师B的课,一开始就放手让学生自己有条理的记录信息,并通过课堂反馈比较各种记录方法的优点和缺点,让学生体验到最后一种记录方法既简洁又完整。或许,在这个环节中浪费的时间较多,但学生真正经历了自主探索的过程,这样就将知识转化为学生的内需,激发他们自己想要整理信息的欲望。在整个教学过程中,教师B只是一位组织者和引导者,并没有把列表整理信息的要点告诉学生,而是让学生自己在整理的过程中不断地体验和感悟,相信这样的课堂对于每个学生来说都会更加深刻。
二、注重课堂反馈,实施有效教学
教师A:
(出示:小军用42元钱买笔记本,能买多少本?)
师:你也能用列表的方法先整理数据,然后分析数量关系并列式解答吗?
师:老师给大家准备好了表格,请你根据题目中的信息填一填。
师:你是怎么整理和解答的呢?(学生汇报交流)
……
教师B:
(出示:又来了一位小朋友;小军用42钱元买笔记本,能买多少本?)
师:你能不能选择有效的信息,用列表的策略来收集和整理信息呢?请你们在纸上自己列表整理出来。
[小明\&3本\&18元\&小军\&?本\&42元\&][生1:]
[小军\&?本\&42元\&][生2:]
师:这样整理行吗?(缺少信息,无法解题)
[小明\&3本\&18元\&小军\&42元\&?本\&][生3:]
师:现在信息齐全了,可以吗?
[小明\&3本\&18元 \&小华\&5本\&?元\&小军\&?本\&42元\&][生4:]
师:这样整理行吗?(行,但有学生认为小华这行信息可以不要,也有学生说把小明这行信息省去)
师:用谁的信息求“小华能买多少本”更好一些,为什么?什么情况下可以整理成像这样的表格?
……
注重课堂反馈,不仅能使教师及时地了解学生的学习情况,抓住时机调整教学策略,而且可以使学生的认识得到强化或纠正,有利于学生以后的学习。教师A在让学生解决“小华用去多少元”这一问题时,给学生提供一个空的表格,只是让学生模仿列表整理的方法把表格填写完整,然后评讲时展示正确答案,而对信息整理错误的学生却置之不理,更多的时间用在汇报解题思路上。教师B在处理这一问题时,并没有给学生提供空表格,而是让学生自己先试着列表整理信息,然后投影展示学生不同的整理方案。通过四种富有代表性的记录方法的对比,学生自然就能体会到:列表整理时一定要选择有效信息进行整理,而且要注意对应。这并不是教师强加给学生的认识,而是学生自己发现和体会到的,对于下节课学习整理较复杂的信息有很大的帮助。这时,教师又紧紧抓住生4的表格进行追问“什么情况下可以整理成像这样的表格”,为下面合并表格做好铺垫,不断促进学生对列表策略的感悟。
三、开发教学资源,激活学生潜能
教师A:
基本上是按教材中提供的学习材料进行教学,甚至连练习的顺序和形式都是采用书上的原题。
教师B:
篇4
一、巧用“错误”,突破教学重点,提升学生思维水平
学生思维出现障碍,往往以错误的形式表现出来,而这些错误之处往往又是教学的重点。
例如:学生在刚刚接触“混合运算”,明确了计算顺序后,教师让他们进行练习,结果出现了以下几种错误:
(1)60+60×5 (2)50-6×3 (3)16×5-35
=120×5 =18-50 =80
=600 =32 =45
对于学生的这些“错误”,教师应该坦然面对,并且组织学生当“小啄木鸟”来“捉虫”。学生在小组讨论中,查找“错误”原因:第一题是学生新知掌握不牢,运算顺序发生了错误偏差;第二题是学生思维定式,错误地认为先算的结果就要放在前面;第三题是学生顾此失彼,注意力不集中,计算时只注意了关键步骤,忘记了写“35”。
错误的解题过程引发了学生广泛而积极的争论,在此过程中纠正了错误,深化了认识,通过自己的努力巩固了新知,将整个课堂推向了。可见,“错误也是一种资源”,合理利用,能够帮助学生掌握知识的本质。
二、巧用“错误”,解决教学难点,发展学生思维能力
苏霍姆林斯基曾经说过:“人的心灵深处总有一种把自己当作发现者、研究者、探索者的固有需要,这种需要在小学生精神世界中尤为重要。”即使是学生的错误,只要我们在教学中报以宽容的心态,细心呵护,同样能给学生创设一个有利于他们积极思考、合作探究的学习情境,从而使每一个学生真正参与到学习活动中,经历数学学习的过程,真正做到让学生自己去选择、去体验、去尝试、去解决、去发挥,实现知识和能力的双向发展。
例如:“角的度量”一课的难点是掌握量角的方法,由于小学生年龄小,注意力难以集中,动作协调能力差,初次量角,难免错漏百出,归结为:(1)角的一条边无法与量角器的某条刻度线重合;(2)把50°的角读成130°。学生出现这样的错误,是知识本身的难度造成学生思维的变异,这时学生正需要教师的点拨、启发、引导。为了使学生正确地度量角,教师出示一个角,给足时间让他们动手实践、自主探索、重点讨论出现以上两个错误形成的原因,探寻更合理的方法,展开交流。
师:量角器的零刻度线,如果没有与角的一边重合,根本就无法度量,位置放不准怎么办呢?
生1:先把角的顶点与量角器的中心点重合,再旋转量角器,使某一条零刻度线也与边重合。
生2:先把角的一条边与量角器的零刻度线重合,再旋转,使角的顶点与量角器的中心重合。
生3:先用量角器盖住角,再通过平移、旋转,使量角器的中心和角的顶点重合,0°刻度线和角的一条边重合。
师:这个角究竟是50°还是130°呢?
生4:先判断是锐角还是钝角。它明显是一个锐角,读成130°就错了。
生5:不要急着确定这个角是几度,可以顺着重合的边与零刻度线找到0这个刻度,看清0在内圈还是外圈,再确定是看内刻度还是外刻度,可以减少错误。
生6:我把量角器盖住角,并使它的中心与角的顶点重合,看两条边分别落在哪两个刻度之间。如果是两条边正好落在40°和90°的刻度线上,这个角的度数只要用90°-40°=50°。
以错误为生长点,恰当引导,使学生在相互交流的过程中,细心体会错在何处,寻找对策,从而提炼出量角的操作要领,还创造了新的方法,不仅使学生掌握了本节课的教学难点,还提高了学生的思维能力。
三、巧用“错误”,深化课堂总结,拓展学生的思维空间
课堂总结是对一节课知识的归纳升华,学生通过一节课的学习,已经对所学知识建立了初步的表象,如何深化这一表象,达到对知识的理解,掌握及应用,实现从感性认识到理性认识的升华,教师往往要设计一些练习。在这中间,学生可能会出现一些错误,这就需要教师捕捉并巧妙利用这些错误于练习的讲解之中,从而让学生加深知识的理解,避免出现类似的错误。比如:笔者让学生在规定的时间内独立解答一道应用题:一件工程,甲独做需20天完成,乙独做需30天完成,现在由甲乙两人合作,途中甲因故休息了几天,结果用了19天才完成。甲休息了几天?在汇报答案中,发现多数学生解答过程趋于一致:先算出甲乙合作地天数:1÷(1/30+1/20)=15(天),再由此算出甲休息的天数:19-15=4(天)。很显然,这是错的。学生错误的原因是受到定式思维的影响,不假思索地将题目提供的数据和条件简单地进行了处理,所以,在评讲前,笔者决定采取放手让学生通过自主探索,寻找问题所在的方法,最终达到自我纠正的目的。
篇5
一、教师要辩证看待学习错误,理解并接纳学习错误
教育家苏霍姆林斯基曾说:“时刻不要忘记自己也曾经是个孩子。”学生正处在知识阅历、认知结构、生理心理的发展期。教师如果总以成人的目光和标准去要求他们,就容易产生不当的教学行为,也就让教学目标偏离了“学生主体发展”的主航线。因此教师要宽容和理解出错的学生,尊重他们的人格。建构主义学习观认为,错误是最理想性的学习和发展轨道的一部分,为什么构成错误,如何构成错误,与怎样构成正确的答案一样重要。张奠宙先生在其文章《数学美与课堂教学》中就持一种比较乐观、宽容、理解的态度对待“1/2+1/3=1/5”这样的错误。他认为“这个错误是学生在创造美的‘对称’、‘和谐’时犯下的。我们实在不应该太多地责备这样的学生,相反应该珍惜这种审美意想。”试想,学生怕出错,怎能成为敢说、敢做的创造性人才?
因此,我们在对待学习错误时要辩证地分析,发现其中的合理成分,弄清楚学生产生错误的原因,这对采取有效的教学对策具有积极的意义。
二、教师要善于挖掘学习错误中有价值的要素,促进学生主体发展
新课程遵循“以学生发展为本”的教育理念,教育目标把知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观有机地融合、渗透在学生的整个成长与发展过程之中。美国实用主义教育家思想家杜威曾经说过:“失败是有教导性的,真正懂得思考的人,从失败和成功中学得一样多!”错误的价值不在于错误本身,而在于师生通过集体查错、思错、纠错等活动获得许多新的启迪。教师更要充分利用学生的错误,把错误作为促进学生成长的有效教学资源。
1.巧用学习错误,培养学生的学习兴趣。
达尔文在自传中写道:“沉溺于自己感兴趣的东西,就会主动而深入了解任何复杂的问题。”只有学生对学习有兴趣了,他才能把学习当成一件既轻松又愉快的事情,才能乐学、会学、勤学。在学习过程中,学生由于考虑不周全,或缺乏经验,或认知偏差,产生错误是必然的。学生付出了努力但仍然失败了,此时教师如果加以指责,任何学生都不会快乐,学习的积极性会大受挫伤。相反,教师如能剖析错误中蕴藏的“精华”,并加以引导,可以将错误中的“精华”进一步拓展,成为学生知识的生长点,进一步激发学生学习的兴趣。
如探索活动:(1)用四个全等的直角三角形可以拼成一个正方形吗?(2)利用这个拼图,你会验证勾股定理吗?
我先让学生自主探索,等待学生产生答案,接着创设下列问题情境,问:“你是怎样想到的?”接着问:“得到正方形需要创造角和线段的哪些条件?”学生在富有启发性问题的诱导下,积极主动地进行探索。我很快就找到诊断错误的方法:学生的错误产生于仅满足四个角是直角得到长方形,或仅满足四条边相等得到菱形,有一种错误产生于把四个全等的直角三角形特殊化为等腰直角三角形,还有学生得到了等腰梯形。对于这些答案,我不但没有全盘否定,而且充分肯定了学生错误中的两个亮点:运用直角三角形两锐角互余的定理拼得直角;会把相等的边拼在一起的拼图技巧。我充分挖掘“错误”中潜在的智力因素,创设探究情境,引导学生从不同角度审视问题,在纠正错误的同时,深化对知识的理解和掌握,培养学生学习的情趣。
2.巧用学习错误,培养学生的创新思维。
错误常常会发生在事物的延续或转折之处,都对学生的思维发展起着举足轻重的作用。学生每出一次错误,就增加一次打破和超越已有经验的机会。每纠正一次错误,学生的已有智慧结构就会呈现一次螺旋式的递升,获得一次信息的重组,从而实现创新思维。
如问题:数轴上点A表示数3,点B表示数-4,求A、B两点间的距离?
借助数轴直观地得出正确答案7个单位长度,此时老师问:“你会用算式表示这个结果吗?”学生很快列出算式:3+4,3-(-4)。老师再问:“还有其它的算式吗?”一位同学回答道:“-4-3。”老师把这个算式也板书到黑板上。同学们一看,异口同声说:“不对。”老师笑了笑,请这位同学大胆地说出他的想法。他说:“求A、B两点间的距离,可以是从点A到点B的距离记为3-(-4),当然也可以是从点B到点A的距离记为-4-3。”在他想法的指引下,同学们也陷入了沉思,但很快又醒悟过来:计算结果不对呀,此时该同学也发现了错误,立马想到了要加一个绝对值。老师把每种算法加以点评并进一步归纳:A、B两点由于分布在原点的异侧,它们之间的距离可以用两数的绝对值相加,|3|+|-4|=3+4,也可以是两数差的绝对值,|3-(-4)|=3-(-4)或|-4-3|=4+3,再问:如果A、B两点分布在原点的同侧,又会怎样?再进一步拓展:+3℃比-4℃______(“高”或“低”)。
老师成功地利用学生的错误,为学生创造了一次打破“常规思路”的机会。设想如果老师在发现学生的错误时态度冷漠或耐心不够,那么学生创新的“火花”就会在瞬间被无情地“浇灭”,也就不可能出现后面的种种精彩。由此可见,当学生出错时,教师不应该轻易地否定学生的结论,而要充分给予学生“讲理”的机会,在分析学生思维的过程中,挖掘错误背后的创新因素,及时、适度地给予点拨和鼓励,培育学生创新思维的火花。只有善待、宽容、利用错误,才能达到激活创新思维的目的。
3.巧用学习错误,培养学生的反思能力。
学生的错误往往不能单独依靠正面的示范和反复的练习得以纠正,必须是一个“自我否定”的过程,而“自我否定”又以自我反省,特别是内在的“观念冲突”作为必要的前提。利用学生错误资源,引发这种“观念冲突”,能促使学生对已完成的思维过程进行周密且有批判性的反思。
在数学课堂上,教师要创造机会让学生暴露各自的学习错误,除让学生回答预设的问题外,还可让学生上黑板来板演,或让学生相互检查与交流课堂巩固练习……不应先告诉学生正确的是什么样的,而是让学生在毫无顾虑的情况下,把所有可能犯的错误暴露出来,然后让学生在独立思考或交流合作的氛围中纠正错误,最后让学生自己去反思这些错误的原因,并在这个过程中形成正确的认识。这样,学生不再是被动地接受“正确”,而是对“正确”进行了批判性的甄别,对自己的错误进行了理性的反思。培养学生这样的反思能力,不仅对学生学习新的知识有益,而且对学生一生的发展有益。
4.善用学习错误,培养学生的发现意识。
教师利用学生学习中出现的错误,给学生创设一个自主探究问题的情境,让学生在纠错的过程中去自主地发现问题、解决问题,是培养学生发现意识的有效途径。
如问题:A、B两站相距200km,一列车以每小时120km的速度从A站驶向B站,在行驶过程中列车距B地的距离s(km),行驶时间t(h),写出s(km)与t(h)之间的函数关系式。学生对此类问题比较熟悉,许多学生列出关系式:s=120t。我在黑板上画了线段图,并把列车行驶过程中的位置用点C表示,让学生分别指出线段AC和CB所表示的含义,结果学生很快发现:列车距B站的距离应该是图中的线段CB的长,该用A、B两站的距离减去列车行驶的路程。接着我要求学生用含有字母s和t的式子来表示它们,学生很快列出了正确的函数关系式。
学生在最先的草率中尝到了失败的教训,同时也形成了深刻的体会:应该在真正读懂并审清题意的情况下才能得出正确答案。学生获得数学知识本来就应该是在不断的探索中进行的,在这个过程中,出现偏差和错误是很正常的。教师要利用错误这一资源,提出具有针对性和启发性的问题,创设一个自主探究的问题情境,引导学生从不同角度审视问题,让学生在纠正错误的过程中,自主地发现问题,解决问题。这样能深化学生对知识的理解和掌握,能培养学生发现问题的意识。
三、引导学生确立面对学习错误的积极态度
调查表明,学习错误对50%以上的学生会产生消极影响。教师应经常对学生进行“挫折”教育,帮助他们正确对待学习错误。一方面,教师在教学中要敢于显露并重视学习中的曲折或错误,使学生有机会了解真正的思维过程,进而明白学习过程中出现错误是正常现象。另一方面,教师还应引导学生以积极的态度对待学习中的错误。错误并不可怕,它是学生完善认知结构、提高能力的一个好机会,如果错误得不到纠正,问题就越积越多,就会出现学习困难。在现实生活中也一样,不要向困难低头。如果学生有这种积极的态度,不仅对学习数学有益,而且可以增强自我意识和培养社会责任心,有助于形成积极的人生态度。
参考文献:
篇6
1 传统的微生物学实验教学的局限
传统的微生物学实验教学往往忽略学生的学习兴趣。在微生物学理论课程的教学过程中,为了提高学生?W习兴趣,教师往往会“讲历史故事”。包括生动的讲解微生物发展史上重要科学家的有趣故事或者经典的实验,例如科赫、巴斯德、莱德伯格等科学家的故事,经典“影印培养实验”等。但是在微生物学实验教学的课堂上,教师往往直接向学生介绍实验原理、实验材料、实验步骤,然后学生按部就班去做实验。这种传统的教学方法,只是对微生物学理论课中所涉及知识的验证,大大降低了学生学习的兴趣[1]。
传统的微生物学实验教学缺少对学生创新思维、实践应用能力的综合培养 。传统的微生物学实验教学为了在计划时间内顺利完成实验课,提高学生实验操作的成功率,往往实验设计是“程序化”的,实验取材、试剂配置、实验准备工作等都由实验员代劳,并且实验结果是单一的[2]。因此传统的微生物学实验教学压缩了学生动手的时间,抑制了学生自由发挥的空间,学生通常是固定和定向思维,根本就谈不上分析和解决实际问题了[3]。
传统的微生物学实验教学的专业特色不明显。我学院微生物实验室除面向生物工程专业的学生外,还承担了生物技术制药专业、食品安全专业以及园林园艺专业的微生物实验课程。但是存在不同专业开设完全相同的综合实验的情况。因此,我们在体现专业特色与综合实践能力培养方面做得不够,还需进一步改革和完善。
2 提高微生物学实验教学的措施
2.1 应用开放式微生物学实验教学提高学生学习兴趣
开放式微生物实验教学模式中,学生可以自己提出假设,自主设计并完成实验内容。在兴趣驱动下,学生更愿意花远远超出正常实验课的时间去查资料、做调研、自行设计实验等[4]。例如当我们课程学习到病毒章节时,教师通过 “讲现代故事”的方法提升学生学习兴趣,包括埃博拉病毒、中东呼吸综合征(MERS)、寨卡病毒等等,还有食品安全相关的“细菌门”、“质量门”、“酸败门”等事件。部分学生对病毒和致病菌的PCR检测技术很感兴趣,并且提出了设计新型PCR仪的想法。比如开展“土壤中微生物的分离”实验时,学生可以结合自己的专业 和兴趣,设计多种实验方案。单单就取材地点,同学们就设计很多种方案,包括农田土壤、校园山坡土壤、食堂附近土壤、苗圃土壤等等。同学们筛选的目标微生物也各有不同,包括产蛋白酶的微生物、产淀粉酶的微生物、具有拮抗功能的放线菌等等。因此通过开放式微生物实验教学,学生能自由发挥、自由设计,学生获得了极大的自由度 、 不知不觉中提升了学习的兴趣和锻炼了自主思考能力。
2.2 开展研究型微生物学实验教学培养学生创新思维能力
微生物学实验课的教学既要求学生掌握实验技术,又要培养学生分析问题和解决问题的能力,因此建议将一部分简单的验证性实验向创新性、综合性实验拓展,不断完善微生物学实验教学效果[5]。例如“水体中大肠菌群的鉴定”实验,同学可以自由取材,包括自来水、污水、池塘水、桶装水等等,由于材料不同结果则各不相同,这种研究型实验更能激发学生的科研兴趣。以大肠杆菌为实验对象,从标本的采集处理、微生物的分离培养、微生物形态观察、生化指标检测、到水质监测标准应用等等相互结合,该实验就由简单的验证实验转向综合性实验。
我学院针对生物工程卓越班的学生实施了导师制度,让学生参与教师科研活动,提高学生科研素养。目前,大学生创新项目已经走进全国各大高校,各个高校给学生们提供了丰富的机会和良好的实验平台,有助于提高学生的动手能力和创新能力。我学院依托我校大学生创业创新中心,鼓励学生多多开展创新性课题研究。近几年来,我学院学生参与的微生物相关的创新课题包括:“优势脱氮微生物的筛选及复合型微生物净水剂的研制”、“启动子区优化和宿主菌的基因修饰提高pHsh表达效能”、“低频磁场和超声波对安络小皮伞菌产多糖的影响研究”、“ 金属硫蛋白的可溶性表达及发酵工艺研究”等。将微生物学实验教学与大学生创新项目、教师科研项目相结合,能极大地激发学生进行微生物相关实验的兴趣,提升微生物实验教学效果,同时也培养了一批“科研小助手”。
2.3 体现专业特色构建微生物学实验教学新体系
目前的微生物实验一般分为三个模块,分别为验证性实验、综合性实验以及创新性实验[6]。最能体现专业特色的主要在综合性实验以及创新性实验。所以结合专业特色,不同专业的综合性实验以及创新性实验设置的实验项目也应该各不相同。例如,微生物实验是我校生物工程专业必修课,要求要比其他专业高,不仅要求熟悉常规菌株的筛选, 还要掌握基因的克隆与表达、纯化等技术。例如,对于生物工程专业,我们利用微生物学教研室保存的材料,开展了综合实验“木聚糖酶高产菌株的筛选、表达、纯化和酶活测定”;对食品安全专业的学生,侧重于对食品中有害微生物的检验实验;而对于园林园艺专业的学生,则侧重于植物病害相关的于微生物的检验与鉴定。实践证明,体现专业特色的微生物学实验教学,可加深学生对本专业的认识,提高实验教学质量和学生的专业素养[7]。
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关键词:水产微生物学;改革;教学效果
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)19-0030-02
食品、环境、能源已成为当今世界农业发展面临的三大问题。21世纪的农业已从植物、动物的“二维”向植物、动物、微生物的“三维”转变,微生物对资源循环的稳定起到重要作用。实现农业微生物产业化,大力发展“白色农业”已成为我国农业可持续发展的首要目标。水产养殖业的发展应与我国农业发展方向相一致,重视水体中的微生物是水产养殖业健康发展的基础保障。因此,水产微生物学课程的教学内容和教学方法的改革与实践探索,一直是高校水产养殖专业水产微生物学教学工作者讨论的热门话题。目前,有关微生物课程的教学改革探讨已有报道,本文针对水产养殖专业开设的水产微生物学课程进行了改革探索,主要从教学内容的优化、教学方法的改进和实验课内容的重建三方面进行了分析,旨在进一步提高水产微生物学课程的教学质量,增强学生的学习能力和实践动手能力,培养合格的水产专业技术人才。
一、教学内容的优化
教学内容是教学的核心,是教学改革的中心。水产微生物学起步晚,发展快,内容覆盖面大,且广泛联系实际。由于该学科发展时间较短,容易出现主线不清、体系不严等问题。因此,针对水产养殖专业的特点,在教学过程中,教师应根据教学大纲,认真钻研教材,突出授课内容的重点、难点,深入浅出地对其进行讲解。目前,由于教材所包含的内容庞杂,在有限的学时内不可能面面俱到,同时,教材内容有些滞后,造成学生对学习本门课程兴趣不大等问题。为了调动学生的学习积极性,让学生了解学科的最新动向,如何在授课过程中补充一些学科发展的新知识、新动向,如何处理教材的经典内容与现代技术的发展及最前沿的研究内容间的相互关系,是水产微生物学讲授过程中教师需要处理的重点内容。首先要强调教学内容的系统性,“微生物”、“微生物的生命活动”及“微生物在水产中的应用”是水产微生物学的两大块教学内容,“微生物”包括原核微生物、真核微生物、非细胞类的微生物及不同种类微生物的特性等;有关“微生物的生命活动”包括微生物的营养、代谢(初生代谢和次生代谢)、微生物的遗传育种等;“微生物在水产中的应用”包括微生物对环境生态、饲料、水产品及鱼病的影响等内容,这样整理以后能使各章节联系更加紧密,抓住知识点间的内在联系,把微生物在水产中的应用贯穿到微生物及微生物的生命活动部分中讲解,易于学生理解掌握、融会贯通。其次要避免教学内容交错重叠,《水产微生物学》与多门课程密切相关,如与《生物化学》、《水化学》、《水产动物营养学》及《水产动物疾病学》等课程相互渗透,相互联系。最后要理论联系实际,适当补充学科发展新知识。微生物学是一门与生活实践有密切联系的应用学科,课堂教学中应尽量把生活、生产中一些与微生物紧密联系的有趣实例引入到课堂中进行讲解,用平时看得见的实例激发学生的学习兴趣,如讲水生微生态学一章时,可列举微生态制剂在水产养殖过程中的使用及对水质改善及对水产动物的影响,从而了解微生物在水产养殖中的应用,激发学生的学习兴趣。
二、教学方法的改进
教学方法的改革有利于调动学生的学习积极性和创新性,有利于培养学生自学能力、分析判断能力。从心理学角度看,面对新的知识时,学生总有畏缩、退让、回避等心理暗示,缺乏积极主动的学习兴趣。如何激发学生的学习动机、增强学生的学习兴趣是教学效果的关键。水产微生物学教材讲授内容是一个微观世界,是看不见的微小生物。在教学中,传统的黑板教学无法做到直观教学,结果是老师难讲、学生难懂、课堂教学过于呆板。而板书结合多媒体教学可以有效地解决这类问题。如在原核及真核微生物形态讲授过程中,可通过课件及音像制品先将一些细菌、放线菌、酵母菌、霉菌、病毒的模式图和真实图片展示给学生,同时简单介绍这些微生物与一些常见水产动物疾病的关系,与水产品腐败变质的关系,与发酵生物饲料等的蛋白饲料关系,与改善环境的微生态制剂等的关系;然后从形态、结构及组成上讲解各种微生物的特点及应用。这样利用大量的教学课件,将不同种类的微生物的形态、结构和功能直接呈现在学生面前,把微小的微生物世界直观、清晰、准确地呈现在学生面前,将逼真的画面和清晰的、环环相扣的图表展示给学生,使教学内容更加生动、形象、直观、简洁,学生带着积极、主动、热情的态度去学习,增强了学生的直观感性认识,节省了时间,激发了学生的学习兴趣,提高了教学效果。学生学会怎样学习和教师教会学生怎样学习,是现代教育中学生和教师所面临的共同问题。学生学会学习需要教师不断引导,包括如何阅读、预习、听课、做笔记、总结、复习、应用及科学的学习方法和思维等。在教学过程中,教师注意有目的、有计划、有组织地引导学生学习,以达到培养学生的自学能力的目的。如在阅读时,我们根据教材内容,列出问题,让学生带着问题阅读或查阅相关资料,避免无明确目的地盲目读书,而查阅资料可贯穿预习、学习、复习各个阶段;应用是对知识掌握的最高境界,相关章节学习结束后,安排学生进行小论文撰写或论述相关问题,以巩固学习内容和灵活应用知识。总之,培养学生科学的学习方法,提高学生的学习能力,比掌握知识结果更为重要,更具有长效性。教师要把这一任务贯穿于教学的始终。
三、实验课内容的重建
实验课是水产微生物学教学的重要实践性教学环节,是培养、训练学生的动手操作能力、独立分析解决问题能力的重要方法。因此,实验课教学内容设计应体现实验的连贯性、整体性、逻辑性和综合性,从而有利于学生将所学知识技能融会贯通,提高实验课所掌握的技能的实际应用性。根据高等院校的人才培养目标及水产养殖行业对水产技术人才的需求状况,分析学生在今后实际工作岗位上应具有的相关技能,将《水产微生物》实验课程的教学内容设计为2个教学模块,即基础实验部分和综合实验部分。基础实验为综合实验做铺垫,其内容包括微生物检验操作技术必须掌握的基本技能,如:无菌操作技术,培养基配制,灭菌消毒等技术,微生物的分离、纯化、培养和保藏技术,常用微生物的鉴定技术等。在基础实验中强调操作的连贯性,充分考虑前后操作内容的衔接性。在准备工作,培养学生必需的无菌操作概念,培养基的制作,并对相关物品进行消毒及灭菌;接着是微生物的分离、培养、纯化及保藏;获得了相应的菌株后再进行一系列的观察和初步鉴定,包括染色技术、形态的观察、大小和数量的测定、相关的生理生化特性的测定等。整个授课顺序内容连续且完整,达到了培养学生对微生物操作的整体认识,为进一步开展综合实验打下必要的技能基础。综合实验是在学生掌握了基本实验技能后开展。考虑到学时数的限制,综合实验可放在后面开始的“动物营养与饲料”、“水环境监测”等综合实验课程中开展,开设内容为“微生态饲料添加的制备”、“微生态制剂的制备”,学生在掌握微生物培养等的基本操作后,运用微生物发酵技术制备出微生态饲料添加或水质改良用微生态制剂,然后将做准备出的产品运用于养殖过程中再进行下面的其他综合实验,从而体现了微生物在水产养殖中的应用,激发学生的学习兴趣,同时将水产微生物课程与其他相关课程有机地结合在一起,培养了学生对知识的综合运用能力和操作技能。
总之,随着人们对食品安全、环境保护的不断关注,微生物知识的应用越来越广泛,这就对水产微生物学教学提出了新的要求。水产微生物学教育应承担起水产养殖专业创新型人才培养的重任。只有积极深化水产微生物学教学内容的优化和教学方法的革新,才能培养出实用型、创新型、吃苦耐劳型的专业技术人才,为我国水产行业的可持续发展起到重要的作用。
参考文献:
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[7]周德庆.水产微生物学[M].第2版.北京:高等教育出版社,2002.
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关键词:微生物学实验; 教学模式; 探索
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)09-117-002
微生物学是生物科学的一个重要的分支,是生物科学中理论性、技术性、应用性都很强的基础学科之一。微生物学的发展,促进了许多重大理论问题的突破,为分子生物学和分子遗传学的发展奠定了基础[1]。微生物学实验是微生物学教学内容的重要组成部分[2],对印证和巩固微生物学理论知识,以及研究与应用微生物都具有很重要的作用。因此,随着生物科学的不断发展,如何进一步通过微生物学实验课程的教学,培养学生掌握实验方法与实验技能,提高学生思维能力﹑综合应用能力和创新能力,提高学生综合素质,是微生物学实验教学重要的研究课题。对这一问题,许多高校都展开了探索和实践,如林雁冰[3]等研究构建了一种创新型微生物实验教学体系,黄族豪[4]等对生物科学专业创新人才培养进行了探索与实践。近年来,我们针对黔南民族师范学院生物科学专业的本科学生,对微生物学实验课程的教学模式进行了探索和实践,为高素质创新性人才培养提供理论参考和实践依据。
一、修订微生物学实验课程教学大纲,整合实验内容,构建实验教学模式
黔南民族师范学院是改革开放以来,在实施西部大开发战略进程中,由教育部和贵州省人民政府批准的一所省州共建、以省为主的本科层次的民族师范院校。新建的地方院校,经费困难,用钱的地方很多,实验设备短缺而陈旧落后,由于微生物实验受仪器设备和实验学时等条件的限制,拟订的实验教学大纲开设的实验项目数偏少,仅有8个实验(只有1个综合性实验,其余都是简单的验证性实验),实验内容单一,相当学生学习消极,培养学生的实验方法和技能单调、不利于学生创造性思维和创新能力的培养。
近年来随着各级政府对学院的投入增加,实验室建设有了长足发展,实验设备仪器得到添置,实验条件有所改善。为了加强培养学生的实验技能,提高学生的实验素养和创新能力,我们根据微
生物学科的特点,结合我院的实际和多年的教学实践,本着以人为本,以学生的发展为根本的教学理念,夯实学生基础,注重学生创新能力培养的原则,修订微生物学实验课程教学大纲。新的微生物学课程实验大纲将原来的实验内容由8个实验调整为10个(其中5个验证性实验,3个综合性试验,2个设计性实验),实验学时由原来的24学时增加至48学时(其中2个综合性实验与1个设计性实验,每个实验时,其余为3个学时,共计48学时)。按照人们认识事物的规律和微生物学知识的逻辑关系,将上述微生物实验的内容整合为三个模块,即基础性微生物学实验模块、综合性微生物学实验模块、创新性微生物学实验模块,构建形成微生物学实验课程教学模式。该模式体现了微生物学实验课程客观规律的教学框架,它具有目的明确、内容具体、结构稳定和实践性强的特点,在实施过程中注意三个模块的实验内容既有区别又有联系,使学生能系统掌握微生物实验的基本方法和技能,培养学生的综合素质和创新能力。
二、基础性实验模块实验内容的整合
1.教学目标
通过开设5个实验,使学生印证和巩固微生物学的基本知识、基本理论;掌握微生物学实验的基本操作技能(包括临时装片制作技术、微生物形态观察技术、微生物转管培养技术、微生物实验无菌操作技术),环境消毒的方法,体会无菌操作的重要性,牢固树立无菌概念;培养学生独立使用实验仪器开展实验的能力,为进一步开展综合性实验和设计性实验奠定良好的基础。
2.主要内容
将微生物在实验室环境和人体表面分布,微生物的形态识别,细菌特殊构造的观察,真核微生物与原核微生物的形态和区别,显微镜、细胞计数器、测微尺等仪器使用,培养基制备、无菌操作技术、微生物染色观察技术等知识整合为5个实验。即:(1)培养基制备、灭菌及环境消毒;(2)实验室环境、人体表面微生物的检查及无菌技术;(3)细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的制片及简单染色观察;(4)细菌革兰氏染色、芽孢、荚膜、鞭毛染色;(5)微生物大小测定、显微镜直接计数技术和悬滴观察。每个实验3学时。原来的微生物学实验课程大纲对这部分实验内容安排了7个实验(每个实验3学时),但还不包括细菌芽孢、荚膜、鞭毛染色和微生物大小测定等实验内容。经过上述整合,不仅丰富了实验内容,还对学生的实验技术和操作技能进行多方位的训练,为综合性实验和设计性实验打下坚实的基础。在实验顺序上,按前一个实验作为下一个实验的基础或准备进行安排,使实验体系紧凑,逻辑相连。如培养基的制备实验的结果,就为实验室环境、人体表面微生物的检查及无菌技术实验做好了培养基的准备,节约耗材,提高实验的效率。
3.教学方法与效果
该模块的教学方法利用黑板板书和多媒体,教师用边示范操作边介绍的方法进行教学。对微生物形态观察的实验内容为学生制作示范镜显示观察结果。在学生实验过程中,教师观察各实验台学生操作情况,并及时纠正不规范的操作。实验报告按传统的格式完成。实验准备和预备实验由指导教师带领学生进行(学生以实验台为单位轮流安排)。经过该模块的学习和训练,学生反映良好,对他们实验能力的提高帮助很大。
三、综合性实验模块实验内容整合
1.教学目标
综合性实验的教学目标是强化学生的动手能力、实践能力和将微生物各单项基础实验技术整合应用的能力,培养学生综合实验技术,分析和解决实际问题的能力。
2.主要内容
将基础性实验模块的实验内容有机整合,把微生物的分离、培养、鉴定、生理生化、环境条件对微生物的影响等知识整合为3个综合实验。即:(1)IMViC试验;(2)土壤中微生物的分离培养及初步鉴定;(3)大型真菌菌种分离、质量鉴定。其中第1个实验为3学时,剩余的的2个实验各为时。该部分实验在强化基本原理的基础上,把实验内容与生产实际和科学研究紧密联系起来,真正做到理论联系实际,为微生物实验技术广泛应用打下坚实的基础。
3.教学方法与效果
综合性实验的教学主要以学生为主,将单项基础性实验根据实验目的进行有机组合,集成微生物实验方法和技术,形成对微生物研究和应用的综合技术。如土壤中微生物的分离培养及初步鉴定综合性实验,将培养基的配制、灭菌、分离、鉴定、转管培养、菌种保藏等技术进行整合,形成土壤中微生物的分离培养及初步鉴定整套实验方法和技术。教师在实验前提前布置实验题目,交待实验目的和要求,学生独立拟定实验方法和步骤,实验前由教师检查实验方案合理后,学生独立实施。实验过程中观察学生的实验操作方法是否规范,并及时指正。实验准备以实验台为单位,在指导教师的带领下进行。实验报告以小论文的格式完成。学生对这种应用性较强的模块学习积极性较高,能发挥学生的主观能动作用,知识掌握程度也牢固。
四、设计性实验模块
1.教学目标
该模块以人才培养与社会对人才需求有机接轨为目标,培养学生综合运用所学知识和技能,结合经济社会发展的需求,开展设计性实验,进行探究性学习,培养学生的创新思维和创新能力。
2.主要内容
该模块是学生进入工作岗位(教学、科研、生产等各领域)从事微生物和相关领域工作必备的知识和技能,也是学校人才培养与社会对人才需求实现无缝结合的重要环节。根据当地经济社会发展人们生活与生产亟待解决的热点问题,结合学生特点作为实验内容,开展具有本院微生物学科特色的设计性实验。即(1)当地饮用水源水中细菌总数和总大肠菌群的检测(时);(2)牛乳的巴氏消毒、细菌学检查、酸乳的制作及质量检测(3学时)。
3.教学方法与效果
设计性实验由教师结合社会发展需要,在实验前提出实验题目和要求,学生独立设计实验方案,指导教师检查合理后,学生独立进行实验。实验过程教师观察学生操作,指导学生解决实验过程中出现的问题。实验准备以实验台为单位,仍然在指导教师的带领下进行。实验报告以小论文的格式完成。该模块内容结合社会生活与生产实际,实践性和应用性很强,学生学习的积极性高,主动性强,能有效促进创新人才的培养。
五、实验成绩考核
实验成绩由学生制订的实验方案(30%)、完成的实验报告(30%)和实验技能(40%)构成。实验方案和实验报告按统一的基本要求作为评分的标准,由指导教师评阅给出成绩。技能考核以大型真菌组织分离制作菌种作为技能考核单元,从培养基配制和灭菌、接种环境消毒、组织分离方法、无菌操作等方面综合检查学生对微生物实验基本操作技能的掌握情况,以成功分离无污染的菌种为判定标准,记载考核成绩。指导教师对实验报告评阅在下一个实验前批改发给学生,并在下一个实验前对前一个实验进行小结,肯定成绩,指出不足,以利于学生及时改进。
六、小结
微生物学实验教学模式从2009年开始在我院生物科学专业2007级两个班的微生物学实验课程中摸索,在生物科学专业2008级职业师资班微生物学实验课程的教学过程中逐步完善,经过对生物科学专业2009级两个班学生的教学实践检验,得到学生的认可。不管是哪个年级,在微生物学实验课程结束后,相当部分的学生向指导教师提出申请,要求教师指导他们进行微生物学方向的研究性学习,有些同学在毕业论文选题时选择微生物学领域的内容。由此微生物学课程教师常常因要求的学生过多而超过学院规定教师指导学生的任务。学生通过微生物学实验教学模式的学习训练,成果显著,有的发表了研究论文,有的考取硕士研究生。实践证明,通过以上对微生物学实验教学的改革,建立的微生物学实验课程教学模式,符合我院生物科学专业学生的特点,使学生认识到了微生物学实验课程的重要性,大大激发了学生对微生物学实验的兴趣,调动学生学习的积极性和创造性,发挥学生学习的主观能动性,培养了学生的动手能力、思考分析、解决问题的能力和创新能力,为学生适应将来工作或进一步深造奠定了良好的基础。
基金项目:贵州省高校专业综合改革试点项目:黔教高发[2012]426号;黔南民族师范学院微生物学重点学科建设项目:院政发[2011]04号;黔南民族师范学院优秀教学团队建设项目,院教发{2011}5号。
参考文献:
[1]周德庆.微生物学教程[M]北京:高等教育出版社,2011,4
[2]沈萍,陈向东.微生物学实验[M]北京:高等教育出版社,2007,11
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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】环境工程微生物学 教学 体会
微生物技术是现代高技术之一,对经济建设与社会进步有着深远的影响,它以低耗高效、副产物和副作用小、安全性好,而在解决生态和环境问题等方面发挥着越来越重要的作用。在现代技术的交叉渗透过程中,将微生物技术的基本原理应用到环境工程中,为微生物技术从实验室走向解决环境问题提供了理论基础。在解决目前人类所遇到的人口、能源、废物处理等环境问题中发挥了重要的作用,并显示了可观的经济效益和社会效益。因此,国内许多院校的环境工程专业开设了《环境工程微生物学》课程,并将课程的重点放在了介绍微生物的生态与微生物在解决环境问题的应用上。但同时《环境工程微生物学》在内容与研究方法上和环境工程的其它课程又有较大的差别,所以该课程的教学有它的独特性。
我校水资源与环境学院自开始招环境工程本科生以来,一直把《环境工程微生物学》作为环境工程专业的主要专业基础课之一。目前,我有幸成为这门课程的主讲老师。如何对待该课程的教学? 如何使环境工程专业微生物学教学紧跟学科发展步伐,使学生在系统学习和掌握微生物学基础理论知识的同时,进一步理解防治环境污染、改善与提高环境质量的微生物学原理、技术和方法? 经过近两年的教学工作,感受颇多,特将我对讲授这门课的一些体会总结如下,请批评指正。
1 加强绪论部分的教学
有些人认为绪论没有什么具体内容,在教学上可有可无,有些老师往往是让学生们自学绪论部分。但实际上绪论是一门课程的序曲,又是一门课程的缩影和向导。在绪论的讲授中,授课教师应该介绍微生物的发现及其与人类和环境之间的关系,让学生认识到微生物对于我们人类和环境的重要性;介绍微生物学的奠基、发展历史、现状及发展方向,让学生了解微生物学是在解决实际问题,是在认识自然和改造自然的过程中得到发展的;介绍显微镜的发明者列文虎克、青霉素的发现者弗莱明等为微生物学做出杰出贡献的科学家,启迪学生为科学献身的精神[1];介绍环境工程微生物学当前的研究热点和难点,激发学生的求知欲望。同时,在课程的讲授过程中要多联系生活和实践,努力使抽象深奥的内容变得具体简单。例如,在讲授微生物发酵时,联系酸奶的制作,告诉学生各厂家生产的酸奶呈现不同的风味就是因为不同厂家选用的菌种不同,因而发酵产物不同所致,使学生深刻了解了发酵的不同类型。
2 更新教学内容,加大新知识和新技术的传授
环境微生物学作为一门新兴的边缘学科,随着生物学、微生物学及环境科学的发展而不断呈现出新的内容。特别是日新月异的分子生物学技术已渗透到生物科学和技术的各个领域,尤其是与微生物学关系密切,这更加促进了微生物在环境工程中的应用。为了紧跟时代和学科发展的步伐,培养高质量人才,教师需及时更新自己的知识结构,跟踪学科前沿发展变化的动态,将新的知识和新技术及时增加到教学中来,让学生熟悉和掌握学科前沿性的理论知识和操作技术,为他们将来深入开展研究打下良好的基础。例如,可以讲解有关dna重组技术、基因扩增技术、dna测序技术等高新技术在环境工程中的应用现状和发展前景[2,3],为学生将来开展创新性研究工作奠定理论基础。同时还可以把一些和日常生活关系密切的知识,例如adis的传播及预防,sars、禽流感的爆发与环境污染的关系等等,以科普形式介绍给学生,既活跃了课堂气氛,又拓宽了学生的知识面,调动了学生的学习兴趣,激发学生对科学研究的责任感和奉献精神。另外,把一些有争议的问题引入教学中,也可以开拓学生的专业视野,激发学生智力活动的积极性,培养学生的科研动机,帮助学生认识发现真理的过程,培养其攀登科学高峰的信心和勇气。
3 改革教学模式,激发学生学习兴趣
学习动机是一种内驱力,学习兴趣是学习的最佳动力。只有在充分激发学生的兴趣,调动他们的想象力和参与能力的情况下才能最大限度地发挥效力。环境微生物学研究的对象是人们在通常情况下看不见的微小生物,其教学内容是一些微观的、抽象的、阐述性的内容,并且涉及到遗传学、生理学、生物化学、分子生物学等诸多前沿学科,具有较强的广度与深度。如果不能及时调动学生的学习积极性,那么这些繁杂的内容就会使学生感到味如嚼蜡,毫无兴趣,直接影响学生的理解,最终导致学习效率低下,学习效果不佳。如果激发了学生对课程的学习兴趣,就会增加学生课后查找、阅读参考资料的主动性,这对学生后续内容的学习也是一种鞭策和鼓励。
学生在学习该课程之前,主要学习了数学、物理和基础化学等课程,专业课程学习尚未展开,所以学生对环境工程专业学习微生物目的缺乏认识,在他们思想上有一种根深蒂固的想法,即解决环境问题必须用物理化学的方法。针对这种情况,就需要将工程实践中一些有影响的或与学生生活比较贴近的实例,如:一般的城市二级污水处理厂、城市垃圾资源化系统等内容引入课堂,让学生明白微生物在处理环境问题中有着广泛的应用,从而激发他们的学习热情。
还有,《环境工程微生物学》的前几个章节主要讲述微生物的形态、结构及生化过程,具有概念多、微生物种类多且形态多变的特点,而且由于微生物形体小,无法从日常生活中得到直观的印象,学生普遍感到“看不见,摸不着”。针对这种情况,应当采用多媒体教学的手段,利用一些典型微生物的图片或三维动画形式,描述其形态与生长发育过程,这样既方便讲解又生动活泼,利于学生理解,增加学生学习兴趣,提高教学效果。同时,还要鼓励学生自己动手采集微生物,利用实验室开放时间,自己去观察体会,并通过查资料,关注学科进展,采取互动形式,增加学生从课外获得相关知识的能力。
4 加强实验教学
微生物学是来源于实验的科学,所以我们应着重加强实验教学。环境工程微生物学实验是一门原理性、概念性、实践性、操作性难度较大的课程。比如显微镜技术、制片和染色技术、培养基的制备技术、无菌操作技术、纯种分离培养技术、菌种保藏技术、大气及水中微生物监测技术等。这些都需要特殊的设备和独立的训练,如果没有足够的课时及仪器支持,掌握其中的操作技术是很困难的。环境工程微生物学实验课前期准备工作是一项比较复杂、精细和繁琐的工作,工作量大,连续性强,即使是微小的疏忽也可能造成实验的失败。在做实验准备的过程中必须认真、细致才能保证实验课的顺利进行,这就对实验室老师的素质和教学态度提出严峻的考验。
还有,实验操作过程是培养学生独立工作能力最好的过程。实验中,我们应该采取学生独立思考、自己动手、大胆探索,教师积极引导、注重启发的实验教学模式,充分发挥学生在实验中的积极性和主动性。如在做“细菌革兰氏染色”实验时,我们要求每个学生至少完成3个不同类别典型细菌的正确鉴别染色片,从挑取菌种、涂片、固定、染色、调试显微镜,直到观察到染色的微生物形态,鉴别出正确的菌种为止,整个过程完全由学生自己操作,而且实验的每一步都要非常认真仔细,稍不注意就得不到正确结果[4]。实验中,学生对涂片后固定细菌时的温度高低、洗片环节、酒精脱色的时间等精心分析,反复实验摸索,并在教师的启发下,找出问题症结,直到得出满意的结果为止。实验过程中,我们还应对学生操作时的习惯性问题和错误作重点提示和讲解,并在学生操作过程中及时指导纠正动作,严格要求学生独立完成。
实验课的讲授过程中,我们还应尽可能地开一些综合性地实验。综合实验是一个以学生为主体、学生与教师互动的教学过程,其特点是学生独立自主进行实验的设计、组织、实施和管理。演示性、验证性实验多,而综合性、设计性实验少是过去实验教学中存在的问题,学生对实验过程印象不深,理论掌握不牢,动手能力不强,不利于培养学生的创新能力。为此,我们针对学生比较感兴趣的实验课题,如水、室内空气、土壤和食品中的微生物种类、数量、分布等应用于实验教学,学生通过查阅资料,设计实验方案,由指导老师指导和小组讨论,确定实验方案,提高了学生的分析问题和解决问题的能力,这样激发了学习兴趣,巩固了理论知识和实验技术,也培养了学生的综合运用能力。
微生物学博大精深,微生物在处理环境问题时的优势越来越明显。作为环境工程专业的重要基础课之一,《环境工程微生物学》在学科体系中的地位也越来越重要。如何使环境工程专业的微生物教学进行得更合理,如何使环境工程专业的学生具备较高的微生物学综合素质,相信通过对教学经验的不断总结和改革,通过主讲老师地不断学习提高,最终能够使《环境工程微生物学》的教学工作适应时展要求,为培养具有综合素质的环境科学人才做出贡献。
参考文献
[1] 周德庆.微生物学教程(第二版).北京:高等教育出版社,2002.
[2] 张洪勋,王晓谊,齐鸿雁.微生物生态学研究方法进展[j].生态学报,2003,23(5): 988-993.