微生物学基本知识范文
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篇1
药学类专业微生物学课时仅为医学类专业的一半,因此,在授课过程中,仅仅讲授医学微生物学和免疫学的基础知识,放弃在药学中应用很少的人体寄生虫学的内容。因为未涉及微生物学与药学的关系,以及微生物在药学中的应用等内容,学生在学习过程中,没有明确的学习目标,觉得学而无用,缺乏学习兴趣。鉴于以上原因,2006年起,我们启用了新世纪全国高等中医药院校创新教材《微生物学》。新教材将微生物学课程结构分成三部分,即微生物学基础知识、常见的病原微生物、微生物学在药学中的应用,课程结构与教学内容更加科学合理[3]。主要体现在以下几点。精简免疫学内容免疫学是在微生物学抗感染的基础上发展起来的学科,如今已远远超出了抗感染的范畴[1],与临床医学联系密切。我们在教学中发现,由于药学类专业课程体系设置与医学类专业不同,基础医学知识的不系统,使得学生在学习免疫学时比较吃力。新教材精简了免疫学中有关临床免疫的内容,而主要向学生讲授免疫的概念及三大功能、免疫系统及其组成、免疫应答及免疫诊断与防治等。通过这些基础内容的学习,学生可以在了解免疫基本知识的基础上,探究中医药对感染性疾病、自身免疫性疾病、肿瘤的疗效和作用机制,以及利用相关知识从事药用微生物资源及产品的开发。注重微生物学基础知识与药学的联系,缩减各论中病原体的介绍中药学等药学类专业的学生,将来可能主要从事药物生产、销售、药物质量管理和新药研发等工作[1],因此,在授课过程中要注重微生物学基础知识与药学的联系。例如:在讲授微生物形态、结构等内容时可以联系药物的作用靶位、药物耐药性的产生、药物质量控制中微生物的检测等内容;在讲解微生物营养、代谢、生长与控制等内容时可扩展到药用微生物产品开发、微生物污染控制、微生物发酵技术等。通过这样的联系,学生在掌握这些基本知识与技术的同时,为专业发展奠定了基础。药学专业的学生将来并不需要诊断和治疗患者,所以微生物学各论部分主要介绍对人类健康危害较大的常见病多发病的病原体及常见的药品污染菌[1]。例如:链球菌、金黄色葡萄球菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、结核分支杆菌、肝炎病毒、艾滋病病毒等。而对目前发病率低或新发现的病原体仅简要介绍。各论内容的缩减符合药学专业的培养目标,也留出更多的课时介绍微生物在药学中的应用以及一些与药学密切相关的知识,这种改变无疑更适合药学专业的学生[1]。增加微生物学在药学中的应用微生物学在药学领域中有着重要的地位,主要应用于微生物的药用资源,微生物在制药工程中的作用,微生物对药物的污染与控制方法,微生物与中药霉变,药物制剂的微生物学检验及中药抗微生物作用的测定方法等。这些内容的增加充分体现了专业特点,可以引导学生将微生物学的基本理论运用于药学专业、培养学生理论联系实际、综合运用知识的能力。
讲好绪论部分,激发学习兴趣
绪论是课程教学中给学生的第一印象。俗话说,良好的开始是成功的一半[4]。如果绪论课教学能联系实际,透彻说明微生物学与药学的关系,就能激发学生学习的兴趣,从而完成好后续课程的学习。在绪论中首先要讲到的就是“为什么中药学专业的学生要学习微生物学?”。一提到微生物,大家会想到细菌病毒等导致人类疾病的病原体。其实,这些病原体只是微生物中很小的一部分。大部分的微生物对人类是有益无害的。那这些微生物与药学又有什么关系呢?首先,临床应用的许多重要药物本身就是微生物,如部分中药材、有益菌制剂等。其次,在许多药物的现代制药工艺中广泛应用了高效低成本的微生物发酵方法。此外,新型抗感染药物的筛选需要以病原微生物的特定分子结构为筛选靶点,还有药物在生产与使用过程中是否会受到微生物、尤其是病原微生物的污染,需通过对微生物的监测保证临床用药的安全性。总之,微生物学对于中药学等药学类专业是非常重要的基础课程。
篇2
关键词:医学微生物学与免疫学;实验课教学;改革
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)38-0044-02
医学微生物学与免疫学是医学领域的重要基础学科,其研究成果在临床的应用越来越广泛,在生命科学领域中起重要作用。该学科的实验课教学是课程教学的重要组成部分,它对于验证医学微生物学与免疫学理论知识,加深对医学微生物学与免疫学的理解和掌握,获得医学微生物学与免疫学实验基本技能和研究方法以及提高分析问题及解决问题的能力等方面都起着非常重要的作用。同时,也为深入开展基础医学的其他实验课,如生物化学、分子生物学、病理学等打下坚实的基础。为适应现代医学微生物学与免疫学的迅速发展,培养具有创新能力的专业人才,我们在现有实验条件下,大胆探索,不断创新,积极改革实验内容和方法,收效显著。
一、根据不同专业,优化实验内容
根据现代医学微生物学与免疫学实验技术的发展趋势以及专业特点,重新编写了实验指导书,将实验教学内容进行了优化重组,科学合理地安排实验内容。本校现有临床医学、麻醉、口腔、预防、药学、中医及护理学专业等本专科安排了医学微生物学与免疫学实验课,各专业学生素质及培养方案不同,安排的实验学时也不同。首先,都设置了基本实验,以培养学生掌握微生物学与免疫学基本操作技术,如显微镜观察技术、无菌操作技术、分离培养技术等。二是针对医学本科类专业安排了综合性实验,使学生掌握如何将微生物学与免疫学的基本操作和分析技术应用于医学实践。三是针对专业特点,如护理学、药学、中医专业删减了部分实验如肥达反应。
二、进行充分的课前准备
完善的实验准备是确保实验成功的前提,是提高医学微生物学实验教学质量的重要环节[1]。实验准备主要是对实验中涉及的仪器设备及物品(包括培养基、试剂、细菌及血清等)的准备。由于医学微生物学实验的特殊性,如实验材料特殊,比如用病原菌;实验准备烦琐,比如需要制备大量的培养基,工作量重,耗时长,所以实验准备一般由实验技术人员专门负责。指导教师在每次实验课前都要和实验技术人员互相沟通协调,详细了解实验课的准备情况。此外,在课前还要进行两次以上的预实验,确保对实验中将会出现的问题能够积极处理,以保证实验的准确顺利进行。
三、培养学生养成课前预习的习惯
医学微生物学与免疫学实验教学的目的,一是为了加深、巩固理论知识;二是要培养学生分析能力、实践能力、创新能力及科学素养。通过预习,不仅使学生了解实验内容、原理和方法,而且对相关的理论知识进行充分的复习巩固;同时也可以培养其发现问题和解决问题的能力。如通过对细菌接种方法实验的预习,有的学生对各种培养基的制备产生了浓厚的兴趣,主动在课前查阅相关资料,不仅达到了教学目的,而且开阔了视野,激发了学习兴趣。为了让课前预习成为学生上实验课前的良好习惯,我们采取了实验课上对相关理论进行提问的方式,将其成绩记入实验课总成绩,大大提高了课前预习率,实验课效果也明显提高。
四、利用多媒体教学方法,提高学习兴趣,增强感性认识
我们在实验课中发现,学生不喜欢听讲,过多的讲解往往使学生失去兴趣,因此在进行免疫标记技术时,利用多媒体教学方法,化深奥为简易,化抽象为具体,使过于理论化、抽象的免疫学理论得到更形象、直观的阐述,从而激发了学生的学习兴趣,提高了学习效率[2]。此外在老师进行操作示教时,受现有的实验室条件所限,近三十名学生围在老师周围,效果并不理想。因此,利用多媒体教学手段,将示教内容直观准确地展现给学生,为学生提供直观、生动的感性认识,能达到事半功倍的效果。
五、积极开展综合性实验
为践行教育部《关于全面提高高等教育质量的若干意见》,培养学生创新能力是广大高校教师的当务之急。在医学微生物学与免疫学实验课中,我们积极探索学生创新思维及能力培养的方法与途径,积极开放实验室,给学生开设了综合性、设计性实验。我们在医学本科类和护理本科的实验内容中增加了综合设计性实验即“粪便中肠道致病菌的分离与鉴定”,这是一项涉及多项操作技能的实验项目,如分离培养、革兰染色法、血清学鉴定等。学生以实验指导书为依据自行设计实验程序,教师只做必要的指导。为了使实验顺利进行,避免相互干扰,我们将学生分成若干小组,每组不超过五人,让学生充分利用实验室的现有条件,顺利开展实验。实践证明,和传统的老师带学生做的验证型实验方法相比,综合性、设计性实验在培养学生创新能力方面确有独到之处,不仅培养了学生的创造性思维和主动工作能力及严谨的科学态度,而且充分发挥了学生的团队精神;对实验结果要求真实,不弄虚做假,使学生对实事求是的科研作风和严谨的科学态度有了初步认识。
六、完善考核制度,综合评价实验课成绩
笔者认为实验课的最终成绩,应从多方面考核,比如学生出勤、实验态度、操作水平、实验报告及课堂提问等,其中权重系数较高的应是操作水平,其次是实验报告。操作水平以操作考试为准,比如学生和老师一对一进行革兰染色法的操作考试,成绩真实可靠,占总分的50%;实验报告也可反映学生对实验的理解和综合分析能力,但学生可能弄虚做假,权重系数不宜太高,占20%;其他方面可通过平时提问、课间巡视、观察等进行综合性评判。基于学生重理论、轻实践的现实,大胆进行了课程考核改革,只允许实验课成绩合格的学生参加理论课的考试。学生为了获得更好的学习成绩,比以往更加重视实验课,提高了学生上实验课的积极性与主动性。
总之,通过对医学微生物学与免疫学实验课教学改革的研究与探索,笔者深深体会到:在现有条件下、在有限时间内培养学生的基本操作技能及创新能力,需要多方面共同协调和努力。比如在课程设置方面,尤其医学类专业,可将医学微生物学与免疫学实验课单独设为一门课程,以使学生更加重视实验课。改革实验课内容与方法,也更加有利于教师综合素质的提高,同时也要求教师必须有无私奉献的精神,不计较个人得失。这样才更加有利于提高教学质量,教学相长。只有在今后教学实践中不断探索,才能科学合理地开展医学微生物学与免疫学实验课,培养学生的基本技能,调动学生的积极主动性与创造性,以适应时展。
参考文献:
篇3
所有生物类学科中重要的基础课之一就是微生物学,它在近几年飞速发展,普及面广,并且这门学科的应用性极强,生命科学理论研究的核心也是它。微生物教学体系的重要环节之一就是微生物学实验,它可以使理论性课堂教学的不足得到弥补。并且使学生理解理论知识的程度得以加深,使微生物学的教学发展得到促进,但是仍有一些问题存在于微生物实验的教学过程中,文章对此进行了讨论。
关键词:微生物学;微生物学实验;教学体系
【中图分类号】
R365 【文献标识码】B 【文章编号】1002-3763(2014)07-0301-02
微生物学作为一门学科,具有很强的应用性和实验性,这门课程是重要组成部分就是微生物学实验,人类为了使微生物资源得以开发和利用,使整个生命科学的发展得到推动,重要手段之一就是将微生物学实验技术掌握。让学生在认识微生物上从理性上升到感性,这是设置实验课的目的,为了充分理解和掌握理论知识,并使学生们的操作技能得到提高,而且,学生们观察、思考、分析以及解决问题的能力在实验课上也能得到提高。
1 微生物学实验教学的现状
1.1 传统教学的经验不足:
因为教学模式较为传统,某些学校并没有足够重视微生物实验教学,投入也不够,这种现象在一些地方性中专卫校尤为明显,这样导致过于陈旧的方法被应用在微生物实验中。以前的实验课教学中,教师一手包办了选择教学内容、设计实验思路、准备实验器材以及总结实验结论等各个环节学生们在实验课上只是一味地对教师指令照搬照抄,这样虽然完成了实验课,但是学生们的依赖思想也就从此而养成了,这样产生的最直接的后果就是课前学生不在进行预习,做实验的时候也不认真操作,不独立思考,对结果的分析没有到位等。
1.2 没有合理安排实验时间:
在安排微生物学实验课的时间时通常较为紧密,频率为两周一次甚至每周一次,每次安排学时为1-2个,但是有时在观察和分析课程实验内容的结果时需要花费较长时间,包括分离和培养微生物、其生化反应和测定生长曲线等,如此导致整个实验过程只通过一次实验课是难以完成的,可是如果后续对结果的观察在第二次课再进行的话,实验结果的连续性和正确性恐怕就难以得到保证了。
1.3 考核方法单一:
以往主要是通过实验报告来评定微生物实验的成绩,所以学生很多学生做实验的目的只是单纯的为了将实验报告完成,这样一来,一旦错误操作出现在了具体的实验操作中,或者预期的实验效果没有被达到,大部分的学生不会去认真思考或分析错误的原因并以此来总结经验教训,他们一般编造数据来来完成实验报告,有时甚至将他人的实验结果抄袭在自己的报告中。这种通过完成报告来进行考核的方式引起了学生们不重视实验的过程,从而将实验课程的真正目的忽略了。
2 微生物学实验教学中的措施
2.1 改革课程设置:
训练学生使他们能够将微生物学最基本的操作技能得以掌握就是微生物实验课的目的。通过学习实验课使学生对微生物学的基本知识得以了解,使对微生物学的理论知识的理解通过课堂讲授得以加深。但是根据当前的教学形式,想要培养出能够适应市场需求的经济型人才是相当困难的,这样,就需要对过去一包到底的做法进行改革,流出足够的动手时间给学生们。在具体做法上,第一应该使学校加大投入在在实验教学上,使实验设备得到增加,让每个人一组、自己独立完成实验的模式取代过去的多人一组、大家共同完成实验的模式。这样动手锻炼的机会每个人都能得到,不但使学生们的动手能力得到提高,同时学生对微生物学的学习兴趣也能得到提高。同微生物实验课程比较抽象、复杂,我们可以利用科学技术手段,通过实验、观看多媒体课件等手段进行教学,通过形象生动的方式能激发学生对学习的兴趣,使学生的感性认识得到提高。
第二,应增加大量设计性和综合性的实验在实验课程内容的设计上。实验课教学在以往的教学中,学生们从实验的初始一直到实验的结束都仅仅是在被动的操作和接受,这样的直接后果就是导致学生的学习主动性差,缺乏创新意识。而在添加的设计性的实验课程中,实验的主要才真的是学生本身,实验路线必须由学生们预先设计好,实验器材也要自己选择。而且,设计性、综合性实验具有以下特点:较为丰富的实验内容,具有较为多样的试验方法和较为灵活的实验形式等,提供了极大的空间使学生能够自由发挥,使其创造性思维得到培养。在实验教学中需要引导学生自己主动动手、动脑,也要进行综合性实验的开设、实验要具有自主设计性,要鼓励学生学会主动查阅资料,进行实验的设计,在实验中独立操作并进行仔细的观察和分析实验的结果,总结成实验报告。这样不仅培养了学生的科研意识,也增加了学生独立思考、独立实验的机会,为所学的知识和实践相结合奠定了基础。
2.2 建立开放式微生物实验室:
所谓的开放式实验室,就是实验室在按照一定规则的前提下要为教师和学生随时进行复位提供,使有关实验项目创造条件在完成时能更加方便,进而能够保证实验教学的质量。另外,可以采取对学生完全的开放式在开放式微生物实验室中,根据自己的知识水平和兴趣爱好,学生可以自主的将一些自己的设计性实验等在实验室完成。
2.3 认真督促学生进行课前预习:
微生物实验具有较为复杂的内容,另外因为有课时的限制,有时候多个实验项目要在同一次课中完成,这样在将课前学生们就必须将预习工作做好。在每节微生物实验课之前,教师必须要督促学生们实验相关内容进行阅读,对实验的目的、内容以及原理加以了解,学生们也必须做到在实验开始前就了解和明确实验中的关键步骤,这样在做实验的时候才可以得心应手,减少错误操作的出现。与此同时,在实验课之前准备器材的时候,可以让同学和老师们共同参与,这样在一方面可以使学生们和教师之间的沟通得到增加,另一方面学生们动手的机会也可以得到增加,使他们在掌握实验课的知识点时能理解的更加深刻。
3 结语
微生物是一门科学学科,它的基础就是实验,通过实验才能形成它的概念和规律,通过微生物实验,使课程理论得以验证和升华,使微生物学教学水平得以提高的重要手段之就是抓好微生物实验,想要将微生物学的教学工作切实做到最好,就必须使学校更加重视学校对实验课程的重视。
参考文献
[1] 潘利华,郑志,罗水忠.改革微生物学实验教学,提高学生实验技能[J].生物学杂志,2012,22(5):51-53.
篇4
关键词:医学;微生物;免疫学;教学
医学基础课是医学院校各专业的一个非常重要的组成部分,基础课学不好,那么在学习临床课时就会有困难。因此,各学校非常重视医学基础课的教学,然而,在诸多的基础课中,多数学生却对医学微生物学及免疫学缺乏足够的重视。这其中原因很多,来自学校、教师、学生等各个方面。主要原因是医学微生物学所研究对象是体积微小,内容琐碎复杂;而免疫学内容大多是深入到分子水平、概念多、抽象、前后章节内容环环相扣、逻辑推理性强。因此在课程教学中难度较大。笔者在十几年的教学实践中积累了一些经验,就如何提高学生对医学微生物及免疫学课程的重视以及教师在教学过程中的一些注意事项,提高教学质量,笔者从以下几方面谈几点体会。
一、提高学生对微生物学及免疫学课程的认识
在课程安排上,微生物学及免疫学课程在大多数医学专业课程中,都设为考查课。主观上,学生在开始学习时,就缺乏足够的重视,认为考查课程很容易过关,不用下功夫学。教师要正确引导学生,向学生讲清楚,医学是一门系统性很强的学科,各学科间有着密切的联系,中间缺少哪一环节都不行。否则,在今后的学习工作中,就有可能遇到困难。
二、教师对教材的深入理解
中专教材的特点是简而精,许多内容是概括性的讲述,学生对某些知识的理解就有困难,教师要根据实际情况,对有些问题向学生做更进一步地阐述。例如,在讲授免疫学时,就根据认知规律按抗原、免疫器官、免疫细胞、免疫分子、免疫应答、免疫学应用的顺序进行讲解。而微生物部分将以前要求掌握的脊髓灰质炎病毒改为了解内容,将奈瑟氏菌属、人类免疫缺陷病毒、密螺旋体属等内容改为掌握;增补冠状病毒、禽流感病毒、霍乱弧菌O139、大肠杆菌O157及朊粒等较新的内容;增补新发现的“超级细菌”内容;结合学生大多来自农林牧区的特点,特将布鲁菌属、森林脑炎病毒作为掌握内容。另外,在细菌学各论的讲解中,教材都没有讲细菌的分类,我们在讲细菌学各论之前,先把细菌的命名法,分类法给学生讲清楚,这样学生在以后的学习中,就清楚了种、型、亚型、株等之间的关系。这样医学微生物学及免疫学教学就会突出重点、循序渐进。力求做到了教学的先进性与实用性。
三、采用多种方法提高学生学习的兴趣
近年来进入中专学校的学生大多学习基础差,因此,学生对基本概念和基本理论的理解能力差;对物质结构的空间想象力差;逻辑思维能力和解决问题的能力差;因此造成大多数学生对学习兴趣低,成绩差。
因此,在讲绪论和新的学习内容时,我都精心设计,激发学生对所要学的内容产生浓厚的兴趣,以调动学生们学习积极性和主动性。例如:在讲Ⅰ型超敏反应一节时,笔者导入一些人在日常生活中因冷热、接触某些食物(牛奶、鸡蛋等)、花粉、紫外线等而过敏;甚至母亲因接触婴儿含有青霉素的尿液而使母亲过敏性休克而死亡的案例;又另外讲授了蚕豆过敏症、面食过敏症、蔬菜过敏症等的临床表现。提高学生们的兴趣与求知欲,授课效果相当好。
授课内容紧贴生活实际,能提高教学效果。例如:在讲消毒灭菌这一节内容时,就湿热和干热哪种消毒效果好进行提问,让同学们以日常生活体会(移动温度较高的物品时用干手巾还是湿手巾)进行讨论并总结。
基础课的内容是相互联系的,教师在授课过程中,要联系其他学科的一些内容,以加深对医学微生物学及免疫学内容的理解。例如:在讲授补体系统激活途径前,就生理学内容中的输血时为什么要做和怎么做交叉配血实验进行提问。这样提高学生的学习兴趣,使学生带着问题听课,教学效果好。
四、加强综合应用的训练,注意归纳总结
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关键词: 地方本科院校 微生物学 教学改革
微生物学作为生命科学的重要基础学科,其理论研究与技术广泛应用于农业生产、工业发酵、环境保护、食品卫生、医学保健等方面[1],其实验性和应用性很强。作为地方本科院校,其教育资源、师资力量等方面相对其他高校不具有竞争优势,如何利用本地资源结合微生物学科更好地提高学生专业技能和创新能力是培养应用型人才的关键。笔者认为,根据教学目标及学科发展,不断改进教学方法、更新学科知识和提高学生实验技能,是教师面临的旨在提高微生物学课程教学质量的一项重要任务。曾有一些教育工作者进行了微生物学教学改革探索,也取得了宝贵经验[2]-[4],但教学改革因地制宜,寻找适合本校人才培养模式才是重要的改革渠道。
1.理论课教学改革
微生物的特征体现在其个体微小、肉眼难以观察,并且有特殊的生活规律,单凭想象学生难以理解,理论课就显得枯燥无味,使学生产生厌学情况。随着科学技术的发展,多媒体教学应用到课堂教学中,化抽象为直观,化静为动,大量的图片及动画让学生产生了好奇心和一定的学习兴趣。由于多媒体的信息量大,往往形成“填鸭式”教学,时间长了学生就会跟不上课程进度,形成已学内容记不了,新学内容看不懂的被动学习现象,挫伤学生的学习积极性,因此,对理论教学方法进行改革势在必行,可尝试采取以下措施。
1.1跟进时代前沿,突出教学重点。
科学技术的发展和微生物学知识的不断更新,使模式化的课本讲授跟不上时展步伐,经典的科学性成果是学生学好微生物学的基本前提,但是前沿技术的迅猛发展使得微生物学科在科学研究和应用上层层出新。教师在授课时应结合最新研究成果和学科动态展现微生物学相关知识,使学生了解当前的研究热点,激发学习兴趣。例如讲到病毒一章时,可结合由病毒引发的流行病如禽流感等,其危害人类引起人们的关注,通过引导学生,让学生有意识地了解病毒的侵染机制,学习之后印象深刻记得牢;教师将课题研究融会到课堂知识中讲解中,让学生感觉到理论与实践结合的应用性和贴近性,增强学生主动探索新知识的热情。
1.2结合专业需求,完善教学内容。
微生物学是基础专业课,针对不同专业开设的微生物学教程,教师可根据专业方向侧重对学生毕业的实际应用授课。由于微生物学科发展迅速,新领域不断开拓,为了更好地让学生了解本专业在社会上的需求,更好地把握自己的发展方向,教师应完善教学内容。例如制药工程专业在大二上学期涉及微生物学,作为工科专业主要在实际应用上发展,如通过微生物发酵制备抗生素,利用基因工程菌生产靶向药物攻克病灶等;而生物技术专业则主要是往上游研究技术上发展,当然其涉及的范围较广,因此教师教授的不仅仅是课本上的基本知识,还应结合社会生产实际和学生专业给予适当的补充和引导,更好地让学生准确定位,有目的地学习。
1.3满足学生欲望,改进教学方法。
多媒体和板书结合不失为有效增强教学效果的方法[5],可将微生物学的理论知识形象化、具体化、生动化,刺激学生多种感官,板书则可转移学生的视觉疲劳,避免多媒体信息量过大而来不及记笔记,取得良好效果。但是教师作为课堂的引导者,单方面传授势必忽视学生对所学知识吸收效果的反馈,因此结合采取启发式、讨论式等互动性教学方式,不仅能够活跃课堂氛围,增进师生和生生间的交流,还能使学生针对问题积极思考。教师应鼓励学生发散思维,不拘于定势,力求增强其创新意识和分析问题、解决问题的能力。通过教师的积极引导和评价会促进学生对课程的热爱,并积极配合教学,达到双赢的效果,提高教学质量。
2.实验课教学改革
学习微生物学除了掌握好理论知识外,其实验操作也是必不可少的,实验课作为理论课的实践性教学环节,可锻炼学生的动手能力、探索研究能力。微生物学实验在仅有的实验课时和实验设备中并不能满足学生独立思考、综合分析问题的能力要求。另外,实验主要由教师讲解、示范,加上学生基础较差,容易形成依赖,且形成的实验小组分工不明确导致个别小组成员只看不做,甚至连实验结果和分析都是抄袭,学生形成被动实验,没有积极性,达不到实验教学的目的。因此,根据学生特点和教学资源,教师应利用实验内容综合改进实验教学,真正提高学生的操作及创新思维能力。
2.1注重实验预习,引导学生主动学习。
实验课前做好预习,才能有目的地进行实验,教师布置预习往往在实验前并没有检查预习效果,有的学生只是随意抄写实验目的和原理,并没有结合所学知识理解实验意义,应付式地完成导致实验过程中手忙脚乱,不知从何下手,继而草草了之,达不到实验目的,得到的实验结果不尽如人意,容易形成恶性循环。实验前的预习功课是必要的,而且应当由教师监督检查,可针对实验中可能出现的问题提问学生,了解学生的预习情况,一些验证性实验例如革兰氏染色、金黄色葡萄球菌和大肠杆菌染色后预期实验效果是什么,为何产生区别,从而逐一地让学生深刻理解革兰氏染色原理,强化理论知识的记忆与应用。在熟悉实验背景的情况下学生会积极探求自己的验证结果是否与预期一致,从而激起欲望学习如何正确操作达到良好的实验效果;对于综合设计性实验可引导学生查阅文献,并设计方案,再由教师指导,针对不同小组的方案进行讨论式引导,如材料的选择、路线设计、结果处理、注意事项等是否考虑周全,鼓励学生主动学习与开拓思维,进而积极投入实验。
2.2优化实验内容和方法,增强学生的创新意识。
传统的微生物学实验中基础性和验证性实验较多,往往学生照搬实验步骤,对于实验条件有所变动时也不能寻找另外的途径解决,实验中遇到问题无法处理,依赖性强,限制了学生创新能力的提高;一些基础性实验由于课时安排断续连接,让学生对于已经做过的实验记忆不强,导致下一实验被动。因此,对于基础性实验如培养基的制备、消毒与灭菌、微生物的接种、平板分离技术、微生物形态观察、活菌计数等可以形成连续性实验的,安排约一周的时间完成,一旦完成实验学生就容易获得满足感和成就感,这使学生对基本实验的来龙去脉有所了解,整体把握微生物的基本实验操作,为综合性实验研究打下基础;也可形成设计性实验,锻炼学生独立思考的能力,有利于开发创新思维。如对产某种酶菌株的筛选,学生可在基础性实验上自行设计不同的方案和路线完成选题实验。
另外,教师还应根据实验条件在操作中指导学生实验试剂和步骤运用的灵活性,注重实验过程,指导学生操作的规范性,微生物的培养常常因操作不当或细节疏忽造成污染,必要的演示可以防止学生习惯性操作错误的发生,如在超净台的接种演示、划线分离示范等;根据学生课程设置,避免完全重复实验,如光学显微镜的使用在其他实验课程中已学习,对其构造和原理等方面可安排学生在该实验中复习和相互交流。由于一些微生物极其微小,教师应着重强调油镜的使用及规范操作,并通过观察结果评价学生是否真正掌握。
2.3完善实验结果剖析,提高学生反思分析能力。
每次实验完成得到的实验结果各不相同,并不是要求每次都取得好结果,对于实验结果注重的是分析原因,无论成功与否,都应强调实验过程的重要性,结果代表的是实验操作的效益性。教师可引导学生从结果反思实验中成功或失败可能的原因,根据实验报告反馈学生实验中存在的问题,教师再讲解剖析,比如可采取多媒体展示一些成功实验图片或结果,或通过视频播放规范实验操作,并结合学生的实际分析情况,让学生从本质上透彻了解实验操作的重要性,有意识地避免在今后实验中犯类似错误;对实验后思考题要求学生认真分析解答,通过问题深刻理解该实验原理和意义,可以由教师引导,相互讨论,提高学生的综合分析问题的能力。
2.4改进实验考核方式,激发学生的学习兴趣。
微生物学的学习不仅在于有扎实的理论知识,而且其实践性很强,实验技术已渗透到其他相关学科[6]。常规的微生物学考核并没有将学生的实验独立出来考核,而是与理论考试一起形成笔试,占有的比例较小,有的学生善于动手,勇于发散思考,而此种考核方式不能选拔出实验技能强的人才,会导致学生学习实践兴趣下降;对于实验的考核只通过实验报告也不能真正检测学生的实践能力。因此,微生物学的考核可分为平时成绩、理论成绩、实验成绩三部分,实验成绩包括平时的实验操作和实验报告,实验报告中的结果分析是考核重点,以此限制学生相互抄袭现象的发生,提高学生独立科研、创新思维和分析问题的能力,有利于学生端正学习态度,积极探索,勇于实践。
3.结语
微生物学内容覆盖广,技术发展快。教学改革应是随着时展而发展的,改革的核心是真正实现以学生为主体的教学方式,采用实现高素质、创新型和应用型人才为目标的新理念新手段,实行常教常新,不断完善教学体系,提高学生学习的自觉性和主动性,使学生掌握扎实的理论知识和熟练的实验技能。针对地方本身具有丰富的特色生物资源,有待专业人才的开采与利用,这就使得地方高校肩负起培养技能型和应用型人才的重要任务,教学的不断改革是提高教学质量的软实力,是衡量教学成果的重要砝码,微生物课程作为符合地方经济发展需要和现代化科技发展需求的一个重要人才培养平台,教师应积极探索改革的新思路、新方法,为社会输送应用型人才打下坚实的基础。
参考文献:
[1]沈萍,陈向东.微生物学复兴的机遇、挑战和趋势[J].微生物学报,2010,50(1):1-6.
[2]崔恒林,董英,姜松.微生物学课程教研活动探索与实践[J].农产品加工,2012(1):135-138.
[3]陈吉刚.微生物学合作式教学改革的探讨和思考[J].浙江万里学院学报,2009,22(2):84-87.
[4]裴国凤,李晓华,阎春兰等.提高综合素质和创新能力的微生物实验教学模式初探[J].中国现代教育装备,2010(11):123-125.
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关键词:医学微生物学与免疫学;实验教学;教学改革
随着经济全球化的加快,我国高等医学教育也日益与国际先进教育接轨。各学科间相互交叉、相互渗透,边缘学科和新学科不断涌现,传统的《医学微生物学与免疫学》教学方法与教学模式已不能适应现代教育与人才培养的要求。实践教学过程是培养和提高学生创新能力最重要、最关键的教学环节。本着提高学生的综合素质、培养学生的创新精神的目的,我们于2007年对《医学微生物学与免疫学》实验教学创新模式进行了探索与实践。
一、加强教材建设,优化教学内容
教材是教学授课的依据,是学科发展过程中、通过长期的科研实践,累积的经验升华而形成的科学理论体系的书面总结。一本好的教材是提高教学质量和教学效果的基本条件,是沟通教与学的桥梁,是教与学的基本依据。为适应医学微生物学与免疫学发展的趋势,为了满足教学需要,桂林医学院微生物学与免疫学教研室2006-2008年参编全国统编规划教材与配套教材9部;自编各专业用《微生物学与免疫学》试卷库50套。
此外,2008年3月主编由人民卫生出版社出版的《医学微生物学实验指导》与《医学免疫学实验指导》,新编的两部实验指导均以“三基”训练为基础,以综合素质培养为核心,补充增加新的实验内容与修改操作方法。有传统的、基本的实验方法;也有现代分子生物学实验技术操作;还附加教学大纲、模拟考题及参考答案等内容。着力于培养学生动手的能力,要求学生掌握基础知识和基本技能,并了解最新的实验基本原理。从而提高学生对基本技能的掌握、对基本知识的理解、对基本理论的学习,使学生适应现代社会需求,培养学生分析和解决问题的能力,同时紧密联系医学应用,提高学生学习的效果,为今后的临床实践及科学研究工作打下良好的基础。
二、减少验证性实验,开设综合性实验
综合性实验是指经过一个阶段的学习后,在学生具有一定的基本知识和基本技能的基础上,运用1门课程或多门课程的知识对学生实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合型实验。我们对2005级检本、2006和2007级医本学生的实验教学内容进行了调整,优化实验教学内容,淘汰减少部分枯燥乏味的验证性实验及操作繁杂、影响因素又多的实验项目,例如补体结合试验。增加一些操作性强、分析含量高、实用可行的实验项目,如T细胞亚群检测、间接免疫荧光法等。又如对病原性球菌的检查,就采用从脓汁标本分离培养病原性球菌并以形态特征、生化反应等予以鉴定的方法;对肠道杆菌的检查,就采用从粪便标本分离培养肠道杆菌,并以结构特征、生化反应特点、药物敏感实验及免疫学检测方法予以辅助诊断和鉴定。在实验教学中贯彻综合性实验的原则。实验课以教师指导,学生操作为主、辅以示教、录像片等完成验证性、综合性实验内容;学生以实验小组为单位(4-6人),教师对实验改革,提出要求、目的,让学生运用学过的知识对实验进行设计后独立完成实践操作,保证每次实验课每人都有操作的机会,做到人人动手,教师对学生在每次实验中的表现都要记录在案,记为平时成绩。每次实验都要写实验报告,对实验结果和发生的错误都要实事求是地记录,培养学生严谨的科学态度。对实验方法、结果和问题要进行分析讨论,培养学生分析问题和解决问题的能力。通过优化教学内容,保证教学内容的先进性和科学性,调动学生学习的积极性。给学生自主学习、个性化学习提供一个展示综合学习水平和创新能力的平台。
三、开展PBL教学法,启迪学生思维
在医学教学领域,目前开展的“基于问题式学习法”(PBL)得到大家认可。结合课程特点开展PBL教学,以问题和病例为中心进行讨论。结合病原微生物学特点开展以病例讨论为中心的PBL,以常见、多发的传染病病例为基础,主要对病原学诊断原则、诊断程序和实验方法等加以讨论,例如对常见的艾滋病、乙型肝炎等进行讨论,以增加学生对这些疾病的危害及诊断的认识。此教学方法不仅发挥了学生主动学习的积极性,还能大大提高学生分析问题的综合能力。主动地独立思考,有效地利用教材和资料进行自学,并在老师的启发、帮助下,找到正确答案,使问题得到解决。如由于天然抗原分子表面一般有多种抗原决定基,均可诱导免疫系统产生多种相应抗体,强化学生理解免疫学实验中常用的“一抗”、“二抗”、“多抗”的“生涩”的基本概念;通过抗原-抗体“交叉反应”的图示讲解,诱导学生理解为什么临床检验诊断中多使用单克隆抗体以增加诊断的敏感性。根据抗体主要存在于血液、分泌液等体液中并发挥生物学功能的基本概念,以提高学生的自学能力和独立思考能力。
四、加强实践,激发学生学习兴趣
微生物与我们的生活息息相关,为培养、巩固学生“三基”训练。我们开展第二课堂活动,在实验中,将操作技能训练与实际测定相结合,如“水的细菌检查”、“土壤中微生物的分离、培养”,让学生任取自然界空气、土壤、水和自己的体表及口腔中的标本进行培养来了解微生物的无所不在,加深对无菌操作重要性的认识。在抗感染的试验中,让学生通过对自己牙垢的检查,了解口腔清洁及保护牙齿的重要性,极大地提高了学生实验的兴趣和效果。带领学生走出课堂并提前到临床检验科进行见习,了解实验诊断的全过程。在实践教学的环节上强调实验能力的培养,使学生理论联系实际,学以致用,学生不再感到实验的枯燥,既开阔了思路,又增加了学习兴趣,并进一步培养了学生分析问题、解决问题的能力。
五、改革实验考试方法,调动学生学习积极性
根据本学科的特点,对学生进行实验基本技能和技术考核,可调动学生上实验课的积极性,重视对操作能力的训练。每次实验结束后,对实验报告进行批改评分,列为平时成绩。并在期中、期末考试中增加实验内容。全部实验课结束后,用抽签的办法进行实验操作的考试,在实验考试时,准备一些试验考试项目让学生随机抽取,要求学生在规定时间内完成操作,做出结果,以简明准确的语言表达自己的实验,当堂完成报告,教师根据学生实验每个操作环节现场打分。理论成绩占80%,实验考试成绩占10%,平时实验课及测验成绩占10%。这样,改变了过去单一理论考试成绩的做法,促进了学生学习临床微生物学与微生物检验实验课的积极性。
六、建立网上教学平台,开拓学习空间
积极采用现代教育技术,扩大课堂传授的信息量,利用多媒体教学软件和教学录像配合教学,使学生在有限的课堂时间内,获得最大量的信息。实现资料丰富,交互性好的网络教学,将电子教学大纲、教案、习题、网络课程、网络课件、参考文献等教学资料在网上公开,便于学生查阅使用,利用网络资源共享的优势,结合计算机多媒体教学方法等,精心研制了“教学网站”、“教学大纲”、“电子教案”、“考试系统”、“习题库”和“素材库”。开拓了学生的学习空间,有效提高了教学效果。
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关键词:微生物学;教改;课程体系;专业特色
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)05-0123-02
党的十提出要全面贯彻党的教育方针,坚持教育为社会主义现代化建设服务、为人民服务,把立德、树人作为教育的根本任务,全面实施素质教育,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人,努力办好人民满意的教育。微生物学是生命科学中发展迅速,涉及面广,创造价值大,影响力广泛的学科之一,它既是生命科学理论研究的核心,又是一门应用性极强的学科,对生命科学和生物工程技术的发展起着巨大的推动作用。在《微生物学》课程教学过程中仍然存在教学内容多,知识点散乱;重理论、轻实践;重课堂、轻实验等问题,严重制约了对学生的独立思考能力、动手能力、创造和开拓能力的培养。为了适应新时期全面发展和创新型人才培养目标的需要,进一步提高学科建设、科学研究和社会服务质量,对《微生物学》教改和课程体系优化的研究,具有十分重要的意义。
一、《微生物学》课程体系的优化
(一)理论教学
我们结合当前教学改革发展的需要和工科高等院校对学生的培养要求,制定了新的人才培养方案。新方案根据不同专业的培养目标、专业培养计划的特点,重新修订了教学大纲,优化理论教学体系,合理取舍精简教学内容,避免各学科相关内容的交叉重复。同时,借鉴其他高等院校的先进教改理念,对生物工程专业的教学重点放在微生物生理代谢、生长调控、遗传变异等内容,侧重于微生物在发酵、食品等行业的应用;对制药工程专业的教学重点放在微生物遗传和传染免疫等内容,侧重于微生物在生物药品行业的生产和应用。将课程系统化和模块化并重,结合专业,突出重点,秉持有传统讲前沿的渐进教学模式,培养一批具有高素质、高创新能力的复合型应用型人才。
(二)实践教学
学生实验能力的培养是教学中的一个重要环节。为了改变过去的培养方案中《微生物学》理论课时较多而实验课时少的不足,除了常规的如细菌、放线菌和霉菌观察及革兰氏染色等验证性基础实验,增设了土壤微生物分离纯化、水大肠菌群测数、酸奶和豆豉等食品制作以及柠檬酸和土霉素的中试发酵等综合性、设计性实验。这些实验中,从实验方案的设计、实验材料的准备、实验过程的操作到最后的实验成果展示及总结,全部由学生自己完成,重在培养学生的实践动手能力和创新能力。在实验平台的建设方面,2013年起购置的青霉素发酵工艺仿真软件和啤酒生产工艺仿真软件增加了学生上机模拟的实训环节,不断完善从理论到实践过渡的实验教学模式。
(三)教材建设
近年来出版的微生物学教材版本较多,内容和风格特点迥异,结合我校办学特点、专业背景和学生的基础等情况,选用具有系统、完整微生物学科知识体系和能反映当代微生物领域最新成就的优秀教材。生物工程专业选用了黄秀梨编写的《微生物学》和沈萍编写的《微生物学》作为主要参考教材。制药工程专业选用了周德庆编写的《微生物学教程》和岑沛霖编写的《工业微生物学》作为主要参考教材。同时吸收国外著名教材上的内容及微生物教学网络资源中的前沿性知识和科研新进展等资料,经过整理归纳和创新改进,以此丰富教学内容,开拓学生视野。
二、《微生物学》教学手段和方法的优化
(一)多媒体和网络教学模式的构建和应用
现代教育技术的发展,特别是多媒体和网络教学手段在微生物教学中的不断应用,极大地丰富了传统的教学手段和教学方法,而且越来越发挥着不可取代的作用。多媒体教学技术通过电脑将丰富的影像资料引入到教程,把抽象的内容形象具体地展现在学生面前,大大提高了学生的学习兴趣。整理优化后的教学内容,经过创新改进,形成了完整、丰富、生动的多媒体素材。在有限的教学时间内把优真和环环相扣的多种图像、文本和数据展现给学生,实现了抽象微观微生物世界与直观、形象和生动形式的转化。根据本专业的特点,教师制作了精彩而内容丰富的课件,使整个课题气氛更加活跃,激发了学生的兴趣,促进了《微生物学》课程体系的改革和优化,提高了整体教师的教学质量。
(二)多种教学方式的融合
课堂教学方式的多样化主要体现在以多媒体课件为基础,融入启发式、讨论式、自学式、目标任务式等先进教学方法,建立多媒体授课教师提问学生问题讨论教师小结布置作业的教学模式,实现了精讲精练、自学与辅导答疑的有机结合。课堂讲授时,充分利用多媒体教学、实物演示等灵活多样的教学手段开展教学,要领和提纲清晰,阐释重点、难点和疑点,培养学生会学习的能力。有些教学内容,如证明基因突变非对应性的三个证明实验,我们安排学生自学并自己做ppt,并专门预留课堂时间,采用课堂讨论的方式反映同学对该问题的理解情况,再由教师点评和总结,以理解难点问题、强化知识点。通过这种参与、互动式的教学模式,积极营造出民主平等、自由开放的氛围,将教学的中心由以教师为主转向以学生自主学习为主,学生成为学的主体,在自主学习中逐步培养独立思考的能力、分析问题和解决问题的综合素质。
(三)实验教学模式探索
微生物学实验是微生物学的重要组成部分,重在培养学生的动手实践能力。我们采用三级模块化实验教学模式,包括验证性实验教学模块,综合性实验教学模块,设计性实验教学模块。
验证性实验教学模块,主要包括显微镜检技术、微生物染色技术、微生物培养基制备和无菌操作技术等,此部分主要结合理论教学,强化学生对基本知识和基本技能的掌握。并培养学生的观察能力和动手能力,探讨实验失败的因素和总结实验成功的关键。
综合性实验教学模块,主要包括微生物的接种、分离、纯化、培养和保藏技术等。该模块中主要学习培养、分离微生物并分析实验结果等内容,先对学生进行讲座式的辅导,然后由4-6名同学组成实验小组单独完成一个综合性实验。这不仅要求学生掌握单个实验技能,而且也培养了学生的数据分析与整理和处理问题的能力。根据综合性实验内容要求和实验条件的许可,我们设立了稀释涂布平板法分离纯化土壤微生物、拮抗微生物的筛选和鉴定、抗生素的微生物发酵和提取等。
设计性实验教学模块,该部分主要是为了拓宽学生视野和培养他们的创新意识,利用学校现有条件并结合学科相关专业教师的科研方向,在老师的指导下,学生自行设计实验方案,并独立完成实验。这些开放性的实验项目由学生自主选题或者指导教师结合自身的科研项目拟定,如:中草药活性成分的提取及抗菌活性、植物病害拮抗菌的分离、筛选及抗菌活性检测、柠檬酸高产菌株的诱变育种、利用菊粉发酵生产燃料乙醇等。学生充分发挥他们的创新性想法,培养了他们团结协作、共同解决问题的能力,为学生的就业和创业提供了良好的实践机会。
(四)创新考核方式
课程考核是教学过程中的重要环节。课程成绩包括考试成绩(50%)、实验成绩(30%)、平时成绩(20%)。我校生物工程专业微生物学80学时,理论50学时,实验课单独设课30学时,制药工程专业微生物学60学时,理论36学时,实验24学时。针对不同班级采用了不同的考核方式。微生物学实验课的考核成绩由验证性实验模块和综合性实验模块的实验成绩(占80%)与设计性实验成绩(占20%)组成。上述考核模式,除了保证理论教学,更加侧重学生实验课的学习,以适应创新型和应用型人才的培养要求。这些实践活动显著的提高了学生的团队协作意识、思考能力、语言表达能力、分析问题和解决问题的能力等综合素质,这就对学校以后在实验硬件条件和教师的科研能力提出了更高的要求。
三、结语
通过上述的教学改革,我们探索出具有特色的《微生物学》实践型教学模式,满足了工科院校人才培养需要,体现了产学研相结合的时代特征。实践证明,我们进行的《微生物学》课程的教学改革是切实可行的。课程体系更合理,教学内容和手段更丰富,考核机制更全面。本门课程的教学改革不仅提高了教学效率和效果,而且激发了学生的学习兴趣,适应了现代社会对人才培养的要求,使学生更快的适应以后的生产和科研工作。
参考文献:
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关键词:微生物学实验;教学改革;人才培养
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1674-9324(2012)07-0123-02
《微生物学》是生物学及相关专业的一门专业基础课,也是重要的实践和应用课程。微生物实验方法和技术在生命科学的研究领域中占有重要的地位,已广泛应用到现代生命科学的各分支学科中[1-2]。微生物实验的教学对整个教学质量起着举足轻重的作用,是培养学生动手能力、创新意识和创新能力的重要实践环节[3]。
一、微生物实验教学存在的问题
在微生物实验教学过程中,存在的主要问题涉及四个方面:一是微生物实验教学的地位缺少独立性。微生物实验教学的设置往往与理论课教学相配套,没有单独设置为一门课程,缺乏其独立性。二是实验教学体系的完整性缺乏。实验教学内容往往根据理论课教学的内容进行设置,实验内容之间联系不紧密,缺乏连续性、整体性。三是实验教学内容比较陈旧,表现为验证性实验多,综合性、设计性实验较少,实验内容之间缺乏有机联系。四是实验教学的方法比较单一、缺乏学生自主进行实验的空间。
二、完善微生物实验教学体系
为了贯彻“以学生为本,坚持把知识传授、能力培养和素质提高贯穿于实验教学始终”的教学理念[4],以“加强基础、拓宽知识、培养能力、提高素质”为实验教学的目标,将整个微生物实验教学的内容划分为基本实验、综合实验、设计实验和创新实验四个模块。
1.基本实验模块。基本实验模块主要是训练学生的基本技能,增加学生对所学理论的感性认识,进一步加深学生对一些基本原理的理解[5]。基本实验包括了微生物实验所必备的实验技术。通过对学生进行基本实验操作的训练,使学生掌握基本的操作技能,加深对基础知识的理解和掌握。
2.综合实验模块。综合性实验是学生在掌握一定的基础理论和基本技能的基础上,运用所学到的知识,对实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验[6]。综合性实验的内容涉及本课程的综合知识和与本课程相关的其他课程知识,根据实验内容的内在联系,将单一的、分散的实验组合为综合性实验,这样可以在学生掌握基本知识和基本技能的基础上,使其对基本技能和基本操作的综合运用能力得到训练。
3.设计实验模块。在教学过程中,教师的作用应在于“授之于渔而非鱼”[7]。在实验教学过程中,教师要有意识地指导学生进行实验设计,培养学生的思维能力。因此,在进行基础实验和综合实验之后,开设设计性实验尤为必要。设计性实验往往是采取开放式教学模式,是学生进行自主实验。学生可以根据自身的兴趣和爱好自主选题、查阅相关资料、设计实验方案、独立完成实验、记录分析实验结果、撰写实验报告,并在实验的过程中独立解决实验中所遇到的各种问题。而教师是学生设计实验的指导者,在实验过程中,教师要指导学生选题、制订实验方案,对学生遇到的问题,可以提出解决问题的建议。设计性实验补充完善了学生的专业知识,提高了学生查阅文献、独力思考和实验设计能力,也培养了学生在工作中的协调能力和坚韧不拔的科研精神,加强了学生的团队协作精神。同时,也提高了学生运用微生物学相关知识和技能从事科学研究和技术开发的能力。
4.创新性实验模块。创新实验环节是为了给学生一个宽松的思维、想象空间,有利于展现学生的智慧和才华。创新实验是给部分有兴趣的同学提供的实验环节,不需要人人参与。创新性实验的重点是培养学生应用、整合和拓宽已有知识,培养创新的能力[5]。创新实验有利于提高了学生对科研的兴趣和自信、提升学生的科研能力。
三、注重学生的能力培养
《微生物学》是一门实践性很强的学科。微生物实验的教学可以培养学生多方面的能力。
1.动手操作能力的培养。基本实验主要是对学生进行微生物学实验基本技能的训练。所开设的实验内容,主要是训练学生的基本实验操作技能,提高学生的动手能力。在教学过程中,教师先讲解操作步骤,强调操作的关键,然后教师示范,学生动手操作。在学生实际操作的过程中教师进行指导。如微生物实验中的无菌操作技术是极为重要的技术,如果学生不掌握技术要领,不严格按规程操作,很容易发生污染。因此,在实验过程中,让学生反复练习,直到掌握要领为止。这样可以促使学生熟练掌握各个环节的操作程序,认识到实验规范的重要性,提高学生的操作技能。
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关键词:实践教学 教授科研实训计划 延续性教学
食品微生物学是一门实践性和应用性很强的学科,对食品加工和食品质量控制起着非常关键的作用,具有十分重要的地位,被定为食品相关专业重要的专业课和专业基础课。本文主要针对实践教学环节构建食品微生物学“课内实验,延续性教学实践”的实践教学模式,强化微生物实验课堂、“教授科研实训”计划等实践性教学环节,培养学生创新精神和实践能力;最终在不断提高本课程教学效果的同时,实现培养学生创新精神和实践能力,使学生成为适应食品领域发展需求的应用型人才的目标。
1.课内实验改革
(1)实验教学内容逐步更新
食品微生物学实验教学大纲及教授内容的更新根据本学科具体特点、培养学生的目标以及科学技术和国民经济发展需要而确定。首先,在总体上强调基础性,突出微生物学的基本实验技术在食品微生物学实验教学内容中的地位和作用。其次,减少验证性实验,增加设计性、综合性实验,使分散的实验有机地组合起来成为系列实验,合理安排实验项目减少不必要重复,增加课堂的知识容量,提高实验教学内容的整体性和系统化。如通过“食品中细菌总数的测定”、“水中大肠菌群检验”等实验项目,让学生亲自参与采样、样品处理、接种培养、过程观察及结果分析,不仅能够激发学生的主动性和学习兴趣,锻炼学生食品微生物学实验的综合操作技能,还十分易于发掘学生勇于探索的创新精神,初步培养学生的科研能力,为今后独立完成毕业论文打下基础。适当引入创新性实验,由学生自主查阅资料,选定题目,拟定实验计划,开放性到实验室完成实验内容,培养学生探究真理创造性思维能力。
(2)实验教学方法持续改革
从激发学生对实验课的兴趣;准确把握讲授、示范、指导的尺度;要求学生多动手操作,规范操作;实验报告的规范化及评定几方面进行改革。首先,每次实验课前,教师要向学生布置实验内容的预习任务,让学生带着问题预习和思考,要求学生做到对实验目的、实验原理、方法步骤心中有数,对一些实验项目提倡学生自己设计实验。其次,教师要根据学生认知特点,对于一些基本实验操作技术采取增强感性认识――重点讲授、示范技术要点――学生独立动手操作――错误操作分析及纠正――学生掌握并巩固实验操作技能五步曲,并将其贯穿整个实验教学环节。再次,尽一切可能增加学生动手操作的机会,要求学生多动手操作,独立操作,规范操作,比如针对食品微生物学实验准备工作繁多的特点,给学生适当安排实验的准备工作等。结果显示本实验教学方法的改革有利于充分调动学生的积极性、主动性和创造性,有利于培养学生观察、思考、分析和解决问题的能力以及培养学生在科学实验中严肃的态度、严密的方法和严谨的作风。
(3)过程控制机制强化实验教学管理
实验课要充分发挥学生的主观能动性,应以学生自己动手为主,坚决杜绝 “旁观族”。实验过程中,教师注意观察随时发现问题并及时纠正,避免形成错误习惯。试验过程中发现具有普遍性的问题,要及时提醒全体学生并定时检查错误的改正情况;针对基础较差学生,尽量抽出时间进行单独辅导。结合试验报告、课堂提问等多种形式,培养学生严谨的学风和科学态度,逐步形成学生较好的专业素养。
(4)多角度、多层次的课程评价体系
改变以往实验课学生成绩大部分依照实验报告进行评定的作法,引入多角度、多层次的实验课程评价体系。经验显示简单依照实验报告对学生的实验情况进行评定并不能全面反映学生的能力和素质。因此,本课程秉承学校改革的精神实质,尝试通过改革实验课成绩评定方式实现以测带教、以测促教的效果。另外,改革初步尝试将学生平时进行的独立实验的评测结果作为最后成绩的组成部分。具体从以下几个方面进行实施:首先,增加食品微生物学期末考试试卷中实验题比重(占实验总成绩的40%);其次, 对于设计性、综合性实验,根据实验报告中取得的数据结果和理论分析进行成绩评定(占实验总成绩的30%);而对于操作性强的简单实验,以操作技能为依据给出成绩(占实验总成绩的20%)。学生的实验态度、平时提问、课堂讨论等也纳入实验课成绩评定的范围(占实验总成绩的10%)。以此来提高学生对实验课教学的重视程度,巩固学生的实验操作技能。再次,加强对实验课实验报告的有效监管,在报告中设立更多开放性问题,尽量减少由简单的“是”“非”进行判断的环节。延长实验报告的监管过程,全面跟踪学生在完成报告过程中出现的问题。在完全杜绝抄袭现象的基础上,鼓励学生在试验中发现、发表自己对实验现象、实验结果的思考和看法,同时将课堂表现予以量化评分。
2.延续性实践教学――教授科研实训计划
食品微生物学课程涉及内容与实际联系紧密且对实际操作要求较高。经过十几年的教学积累和学生的反馈,如果单纯依靠课堂学习仅能满足对课程基本知识和操作的掌握。然而,本课程的相关知识及操作经常会作为学生毕业后工作或硕士研究生考试的重要内容。因此无论是基于一般本科生对课程知识掌握程度的提升或是对于少数需要在本学科有更高层次要求的学生而言,通过在课程学习过程中吸纳部分优秀的学生进入教授科研课题,开展相关的课题研究都具有重要的意义。
正是基于对以上问题的思考,我们教学团队对本课程各个实施细节进行重新论证。经过近半年的反复酝酿决定2013年春季学期第一次以本课程为依托开展“教授科研实训”计划,通过此计划的实施也希望为其他课程的改革提供思路和经验。春季学期(《食品微生物学》及《微生物学》开课学期)教学周19-20周(根据具体情况微调)。每天计划标时8标时。
(1)教授科研实训计划选题
由于实验室客观条件限制,本计划根据学生兴趣及平时成绩考核遴选30名左右参与本课程学习的学生,进行分课题分小组实验研究,每组设计独立题目。选题如表1所示:
表1 科研题目选题情况
(2)教授科研实训计划实施
实施过程中,指定每个小组组长,由组长负责,在查阅文献基础上制定实验方案,实验方案主要包括实验内容、实验方法、所需的实验试剂种类及数量、实验设备及数量、实验具体时间安排等事项。
实验结束后,由小组成员推选组员对本组实验成果进行答辩汇报,其评价由学生互评和教师评价两部分组成,答辩过程中针对同学们实验过程中遇到的一些问题、一些新的发现进行讨论,寻找实验现象中蕴藏的理论依据,从实践中发现问题,用理论指导分析并解决问题。
通过采用这种实践教学模式,学生在实践过程中掌握基本实验技能的基础上进行探究性学习, 学习方式发生了改变, 由被动的学习者转变为主动的参与者, 自觉利用学习资源, 发掘学习时间, 主动构建知识体系, 学习和科研兴趣明显提高。
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关键词:研究型教学;食品微生物学;教学改革
中图分类号:G642.0?摇 文献标志码:A?摇 文章编号:1674-9324(2014)01-0202-02
我校在十几年的食品微生物学教学实践中,已经形成了一套较为成熟的教学方法,培养了一大批人才,他们在社会各个行业的发展和建设中做出了巨大的贡献。但是,在过去的教学过程中也存在一些问题,如学生理论知识虽然牢固,但动手实践能力相对较弱,学生创造性思维能力较弱等,使得学生到社会工作以后,都要经过较长一段时间的适应期。同时,在21世纪,高校中培养的人才除了具备系统的理论知识外,也应该具备良好的独立实验能力。那么如何加强和改进微生物学实验课教学,提高学生的实验动手能力?我们在这些方面做了一些探索性工作。
一、方法的制定
在制订实验课教学计划时,将整个实验课教学分成两部分。第一阶段进行常规实验课教学。教学的任务是让学生学习并掌握实验课的基本理论、基本技术和基本实验方法,使学生具备基本的实验实践能力,为第二阶段的教学打下基础。第二阶段为应用试验阶段。根据理论课和实验课的学习,学生基本理论和基本操作加以运用。实验题目是教师拟定的,其目的就是将所学习的基本知识加以综合运用,以培养同学们综合运用知识的能力。
二、改革方法的实施
1.上好理论课。理论课是实验课的基础和前提。食品微生物学既是一门理论性较强的专业基础课,也是一门实践性较强的应用学科。理论课的教学,可以给学生一个理性认识,学习进行实验的理论基础,减少了盲从性。理论课上,在讲好重点、指出难点的同时,应注意理论联系实际,讲解微生物在自然界中的作用,微生物学理论知识在生产实践中的应用,近期与微生物学有关的科研动态等问题,给学生以启发,使学生产生浓厚的学习兴趣。同时,重点指出一些现在还没有解决的而学生又感到比较贴切、比较现实的问题,引发他们解决问题的欲望。掌握理论、培养兴趣是理论课的主题思想。
2.实验基本理论思想的培养。针对学生在实验中遇到的文献资料查阅、实验设计、实验室安全、实验态度、实验数据处理等问题。我们特邀请有关教授在此方面进行了专题报告,培养学生基本的实验室工作概念。
3.应用实验。应用实验是实验教学改革的第二阶段,依据学生所学的理论与实践知识以及学生的不同层次而设计的。应用实验难度是按照学生所学的实验技术而确定,同时,这些题目又有一定的应用价值。同时我们也允许学生将自己在学习和生活中感到有意义、感兴趣的问题进行研究。实验进行过程中,对出现的问题,老师及时给予指导和纠正。
4.实验报告。在做实验之前,要求同学们写出预习报告。每完成一次实验都应及时写出实验报告,实验报告的内容要包括实验的意义、实验的理论依据、实验所用的仪器和方法、实验的结果,并对实验进行分析得出结论。
三、实验改革的效果与分析
1.通过实验改革,巩固了学生的理论知识并拓宽了知识面。在实验进行的过程中,学生会遇到许多问题,有一些问题来自理论知识,这样学生只能自己去查阅相关的背景知识,在解决这些问题的过程中,加深了对于所学知识的掌握程度,并且开阔了视野。
2.提高了学生的实验能力。学生在实验过程中需要运用许多实验技术去解决实际问题,而在实验过程中,如果某步骤操作出现了问题,将会直接影响实验的进程、实验的结果。因此,学生非常重视实验技术,同时在进行微生物的分离培养、培养基制备、消毒灭菌等操作中,又多次运用这些实验技术,使得学生对实验技术的运用更加熟练,动手能力显著提高。
3.锻炼了学生的自学能力。学生在实验中遇到的问题,都需要自己查阅资料解决。这不但提高了学生的学习积极性,避免了学生应付考试的弊端,更重要的是提高了学生的自学能力和自我解决问题的能力。这对于学生将来的学习和工作都有很大的影响。
4.激发了学生的科研热情。在完成了实验以后,有些同学还会向老师提出进行其他实验的要求,这是以往教学中所没有的事情。我们通过学校设立的大学生创新基金,鼓励同学们申请大学生创新课题,学生不但有了利用课余时间的场所,学到了知识,锻炼了能力,而且养成了做事认真、工作严谨、实事求是的良好习惯。
四、实验教学改革中存在的问题
1.实验结果和深度参差不齐。在实验进行中,部分同学对待实验的态度是积极的,因此实验认真,实验结果较好。但是仍然有部分同学采取应付的态度,实验结果不理想。在实验报告中,大部分实验小组对实验结果的分析比较贴切,有一定的深度;也有个别小组在对实验结果的分析上不着边际。
2.工作量加大,仪器设备、耗材和指导教师不足。在实验教学改革实施过程中,教师和实验员都要投入极大的精力和时间。如在实验开始阶段,帮助学生查阅资料、解答学生疑问,批改并帮助学生设计实验;实验进行阶段,指导教师经常要到实验室,对学生的实验进行观察、辅导,督促学生的实验进度,处理紧急情况等。实验结束后,要批阅学生的实验报告,并逐个进行评审。同时仪器设备和实验耗材需要量增加。进行实验课教学改革是对学生所学知识的检验和科技创新能力的锻炼,学生在理论课上学到了许多知识。但是,学生究竟掌握了多少?掌握的程度如何?这些情况单靠期末考试说明不了所有的问题。为了有效防止出现“高分低能”现象,通过实验教学改革,对学生所学的知识进行综合检验,使学生不但主动地、牢固地掌握了所学知识,不会感觉到所学无所用,而且学生还学会了主动学习,扩大了自己的知识面,提高了学生的学习兴趣。进行实验课教学改革是对学生进行科研、工作态度和科技创新能力检验和培养的良好途径,也锻炼了学生将来走向社会的工作能力。食品微生物学实验课的改革是成功的,通过实验课的教学改革,学生的实验能力得到了较好的锻炼,独立实验水平得到提高。同时,学生学习的独立性、自觉性得到加强和提高,是一种较好的开放式教学方式,对教学的进行和对学生能力的培养都具有重要的意义。
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