高等微生物学范文

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高等微生物学

篇1

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:

[1]张亚平,胡,熊杰,等.新时期《微生物学》教改和课程体系整体优化研究[J].世纪桥,2008,(5):122-123.

[2]唐丽杰,魏颖,王立群.CAI在微生物学教学中的恰当运用[J].东北农业大学:社会科学版,2007,5(4):57-59.

[3]胡建华.大学教学改革与创新型人才培养[J].中国高等教育,2009,(9):43-44.

篇2

论文摘要:微生物学是高等学校生物类专业的重要基础课程之一,学好微生物学将为进一步学习其他专业课程奠定坚实的微生物学基础。微生物学科发展日新月异,为使学生跟踪发展前沿,全面提升学生对英文的使用能力和综合素质,高等院校应推行微生物学双语教学,并应加强在教学体制改革、条件建设等方面的工作。

微生物学是高等院校生物类专业的重要基础课程之一,学习好微生物学将为进一步学习其他专业课程奠定坚实的微生物学基础[1]。微生物学科发展日新月异,为使学生跟踪学科发展前沿,全面提升学生对英文的使用能力和综合素质,我们从2004年开始进行微生物学双语教学的尝试,取得了较好的效果,并获得了一些有益的启示。

一、微生物学的双语教学实践

1.关于教学大纲和教学内容

本课程总学时为54学时,其中理论课36学时,实验课18学时。本课程为双语教学课程,旨在为学生打下牢固微生物学基础,培养学生使用专业英语的能力,为学生阅读英文文献和进行学术交流奠定良好的语言基础。课程内容包括微生物形态、生理、生长、遗传变异、生态以及微生物与自然界物质循环关系5个方面。在内容的选取方面,以周德庆主编的《微生物学教程》(第二版,高等教育出版社,2001年)为基础,结合J. Nickllin等主编的Microbiology(影印版,科学出版社,2003年)以及笔者留学加拿大麦吉尔大学带回的该校微生物学讲义内容,既照顾到国内微生物学教学的传统体系,也同时吸纳了国外同类课程的长处。

2.教材的选用

2004年实施双语教学之初,由于没有合适的教材,为了应急,以J. Nickllin等主编的Microbiology为教材,但是该教材的内容和教学体系毕竟与我们现行的体系存在差异,因此,教材的使用效率比较低较,只有部分章节被利用。另外,原版教材价格较高,加重了学生经济负担。针对这种情况,我们于2005年着手自编微生物学双语教学教材,该教材的特点是吸收了国外同类教材的优点,紧紧结合教学内容,与教学进度同步,重点突出,条理清晰。另外,我们将教学内容和课堂笔记融入教材,使教材同时起到教学参考书和笔记的作用,学生在课堂上可以“以划代记”,省去记笔记的时间,集中精力去理解和掌握教学内容。与该教材配套的参考书有周德庆主编的《微生物学教程》和J. Nickllin等主编的Microbiology。

3.关于课堂教学

授课之前布置预习作业,督促学生对授课内容和专业词汇提前预习,做到心中有数,有针对性地去听课。课堂教学语言的使用根据学生的理解状况随机调整,一般课程开始阶段英文使用频率低,随着学生理解能力的增强,逐步增加英文的量,减少汉语的量,在内容浅显易懂的章节,则全部采用英文。全部课程采用多媒体授课,多媒体内容绝大部分是英文,在多媒体制作时,尽可能多地采用表格、图片、动画等手段,将抽象的教学内容生动化、直观化,帮助学生理解授课内容。同时多媒体课件上载到校园网,学生可以随时随地上网查看学习。一般,在用外语授课以前,用汉语将授课内容梗概做以简单描述,使学生在基本理解专业知识原理的前提下再花大气力用外语授课,这样会起到事半功倍的效果。针对教学内容和专业词汇布置课后作业,结合课下答疑和辅导,学生可以基本消化和掌握授课内容。

4.关于双语教学研究

在我国高等院校双语教学还是一个新鲜事物,在双语教学的实践中必然面临许多困难,需要我们抱着一个探索和研究的态度去实践,不断发现问题、解决问题、积累经验、创新发展。因此,有必要对高等教学中双语教学的规律进行专门的研究。笔者结合自身双语教学的实践先后主持了4项双语教学项目的研究和建设任务,通过教学项目的开展,提升了自身的理论水平和教学水平,起到了教学研究和教学实践相互促进、相互支撑的作用。

二、高校双语教学存在的问题与思考

1.对双语教学的认识上的误区。

目前,虽然我国高等院校中多数开设了双语教学课程,但在高校中也存在对双语教学的重要意义认识不足的现象。主要表现为,针对双语教学的鼓励性政策较少、对双语教学的投入远小于实际需求,与双语教学相配套的改革措施少、双语教师的培训力度不够等。国内外的经验告诉我们,双语教学是让学生精通掌握外语的有效途径,要想彻底打破我国外语教育中“投入多、产出少”以及“高分低能”的尴尬僵局,双语教学无疑是一条可以借鉴的成功之路,双语教学对于中国高等教育的重要意义毋庸置疑,我们必须在这一点上统一认识,坚定不移地推动双语教学的进程。当然,我们也应该充分认识到双语教学事业的艰巨性和长期性,认识到双语教学是一项系统工程,需要社会各方面的共同努力才能完成。我们应避免盲目乐观和急于求成的思想,要脚踏实地地推进工作,充分预料到可能遇到的困难和挫折,直至取得成效。

2.双语教学与现行教育体制在一些方面存在冲突。

双语教学与现行外语教学的冲突。在高校教学计划中,双语教学科目所占的学时数一般与该科目正常学时数一致,由于学时的限制,双语教学很难达到“制造语言环境、用外语熏染学生”的教学效果,常导致教学效果不尽人意。而如果大规模开设双语课程,在强调双语教学的同时,势必会在学时分配、成绩考核方式等方面与常规的外语教学产生冲突,因此,我们应该协调两者关系,考虑适当扩大双语课程范围并增加学时[2]。

学生外语水平与双语教学的冲突。目前,我国高校学生英语的听说能力普遍较差,多数学生应付日常的外语会话尚有很大困难,更不用说去难理解双语讲授的学科理论知识。我们应该采取一些灵活机动的方式去实施双语教学,比如,可以采取分类教学。根据学生的外语水平将学生分成不同的班级,对外语听说能力较强的学生实施双语教育。而对于外语基础差、不能适应双语教育的学生不宜勉强,应对其实施普通的母语教育[3]。

硬件条件不足与双语教学的冲突。我国高校中的各种教学设施和教学条件都是为开展汉语教学而设置的,而开展双语教学所需要的教材、参考资料、音像资料、教具等条件几乎很少有现成的,开展双语教学的教师必须自己创造条件,开出一门双语教学课程教师所付出的劳动远超出一般汉语课程。

参考文献:

[1]孙群,吴羽纺.“微生物学”课程双语教学课堂实践及评估[J].高等理科教育,2005,(1),:71-75.

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关键词:特色;环境微生物学;课程改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)20-0054-02

高等学校实施创新、实践为重点培养的素质教育以来,需要开创相应的教学方式。以前,高等教育偏重于在知识讲授、学生理解和应用层面上开展教学活动,近年来,也有高校进行综合应用和创造性解决问题层面的教学方法探索,但与高等学校的培养目标相距甚远,因而要培养学生的创新精神和实践能力非常困难。信息技术广泛应用于教学领域为培养学生的创造性思维和能力提供了条件。如何处理好创新精神培养与科学态度培养、学习科学知识和解决实际问题能力培养、内部思维操作与外部实际操作、认知发展与情感体验、独立思考与合作探究等课题已倍受国内外教育工作者的普遍关注。环境微生物学是环境工程专业和环境科学专业的主要的专业基础课程。环境微生物学还属于多学科相互交叉的前沿研究领域。本文是针对环境工程专业、环境科学专业的特点,探索一种注重于学生主动收集信息、加工处理信息、解决实际问题,并在实践中获得积极情感体验的教学方式,使学生的学习得到总体提升。本文从以下几方面进行本课程的建设。

一、重视实践教学环节建设,实现工程应用型人才的培养目标

环境微生物学是一门实验技术要求较高的学科,做好实验及实践环节能有效地提高学生工程应用能力。实验课主要培养学生动手、动脑能力,提高创新思维,培养和逐步提高科研能力。在以往的实验课教学中,学生只能做验证性实验,因为结果是已知的,故同学们兴趣不高,也缺乏思考。如何将环境工程微生物学实验技术和前沿进展一同传授给学生,使学生在系统地掌握环境微生物学实验技术体系的同时,也能够运用所学专业知识解决实际问题,这些是很重要的教学内容。根据几年的教学实际,我们进行了一系列改革和尝试,比如构建环境微生物实验课新体系等,而且取得了更好的教学效果。实践教学环节包括基础实验和工程实个环节。

1.改变原有的实验内容,按科研实践顺序重新安排实验内容和实验顺序,建立我校环境微生物学实验课程新体系。由于环境微生物学涵盖的实验内容丰富,环境微生物学和其他的课程存在交叉重叠,所以必须在实验内容上有所取舍。环境微生物学的基础操作占了重要地位,所以首先要让学生牢固掌握这方面的技能,包括培养基的制备,微生物的接种、培养和保存,微生物的染色技术及显微观察实验(如美兰染色法,革兰氏染色法),细菌三程形态的观察及细菌、真菌和放红菌的观察实验。综合性实验包括环境微生物生态学实验(微生物在土壤环境中的分布、类群、活性及其相互作用),环境微生物的监测方法与评价体系,环境微生物分子生态学试验(环境样品总DNA提取技术),微生物法处理技术污染物。大的综合性试验能使学生用微生物的基础知识,解决应用微生物和环境间的一些问题,试验与实际相结合,使学生加深对科学前沿发展情况的了解,开拓视野。

2.用生活实例激发学生的兴趣。在环境微生物学教学过程中,应结合生活,使学生养成使用所学知识关注和改善当今社会上各种环境问题的能力。通过酸雨、白色污染、固体废弃物污染、重金属污染、能源危机等当今社会主要环境问题的讲解,让学生意识到专业的重要性;让学生了解生活中有害微生物,如酸奶里有活性的微生物、发霉物中主要的微生物、校园人工湖的微生物生态及类群、教室和医院微生物中与致病性相关的群落等,将所学融入到日常生活,充分激发学生探索知识的热情。

二、优化理论教学内容、教学手段,体现专业特色

环境学科具有涵盖面广的特点,其专业基础课程《环境微生物学》的教科书涵盖了环境微生物的理论、技术及检测流程等内容。为培养学生学以致用、紧密联系实际的能力,我校教学中应从教学内容与教学手段两方面进行改进。

1.教学内容方面,围绕水、大气、固废污染的防治进行。(1)教材的选取上认真比较。目前,《环境微生物学》教材主要有:高等教育出版社出版,王家玲主编的《环境微生物学》;华中科技大学出版社出版,赵开弘主编的《环境微生物学》;浙江大学出版社出版,郑平主编的《环境微生物学》;哈尔滨工业大学出版社出版,马放、任南琪主编的《污染控制微生物学》。前两本教材的体系基本相同,王家玲主编的教材内容较为宽泛,通过多方面比较,作者认为马放、任南琪主编的这本教材更适合我校环境工程专业选作主教材。(2)教学内容上的取舍。教师切忌照本宣科,应该更结合实际,多增加些创新性的实验,同时讲课中还应该做到有重点、概括、启发。例如要重点讲解环境中的主要微生物类:细菌、真菌、原生动物和后生动物,这些物种的各自结构、特点,因为对污水处理过程中的微生物检测这些内容是很重要的部分;微生物与环境之间的关系、微生物对环境的危害及人利用微生物进行保护环境的实例,如淡水水华、污水处理、有机垃圾发酵沼气等,使学生对该课程学习的重要意义有一个清晰的认识,激发学生对学习该课程的兴趣。

2.采用多媒体的教学手段和多种教学方法相结合,激发学习兴趣,锻炼动手和创新能力。利用多媒体教学使学生有兴趣自主学习本课程,从而提高学习效率。在教学中改变“满堂灌”的教学方法,主要以讨论式、启发式教学,使学生变被动为主动。让学生发挥主观能动性,积极参与各种实验问题的解答,使学生在探讨中学习新知识,并逐渐养成遇到实际问题时,善于用所学过的理论知识进行解决的良好的学习和思维习惯。

对于环境微生物学课,我认为教改难度较大、周期较长。随着杭州电子科技大学环境工程、环境科学课程教学,还会发现更多需要改进和完善的内容。为体现本专业理论与实际相结合的特色,增强学生创新力、竞争力的思想,还需进一步探索《环境微生物学》课程改革的新内容。从2011年新的课程改革实施后,学生认为微生物学和生活联系非常紧密。部分学生参与到教师的科研中,学生能自己设计完整的实验进程,取得了很好的成效。

参考文献:

[1]解秋菊,张春云,闫培生.微生物学实验课教学改革与实践[J].实验室科学,2009,(1):54-56.

[2]辜运富,陈强,张小平,等.强化基础,拓展应用,构建农业院校学课程新体系[J].微生物学通报,2009,36(11):1772-1776.

[3]刘桂香,李冬霞.食品微生物检验实验课教学改革的研究及实践[J].农产品加工?学刊,2009,(6):123-124.

篇4

1、现代临床微生物学中对病原学诊断的基本要求包括:

(1)提供可靠的临床标本;

(2)了解正常的菌群;

(3)结合临床,准确进行实验;

(4)病原学诊断需准确、合理;

(5)微生物实验室应及时报告实验的结婚;

(6)加强对检验项目的质量控制。

现代感染性疾病诊断最重要的一步为采集恰当的标本,从而要求临床医师能够获取代表感染性疾病的标本。细菌进行实验的前提是了解知晓人体的正常菌群。在做微生物实验时,应联合临床,做定性、定位和定量的实验分析,患者的临床诊断以及恰当的临床实验标本由临床医师提供,然后进行全面的讨论分析,从而更加的为患者负责。微生物室应在涂片结果,敏感结果以及最后结果出来时及时与临床医师联系,对病情做有力的报告。现代临床微生物学应对各种检验项目加强质量控制,从而保证检验结果的可靠性。现代临床微生物学要求参与医院感染疾病的监测、管理和控制。临床微生物实验室的作用有:加强对病原学诊断、微生物抗药性以及环境、器械的监测;加强医院的消毒与灭菌;对流行病进行试验,并加以控制。

2、临床微生物实验室对医院感染的要求有:

(1)加强对医院感染的监测;

(2)临床微生物室参与医院的教育工作;

(3)对消毒隔离加强管理;

(4)对抗菌性药物进行试验,快速准确试验的报告。

临床微生物室对微生物的检验对医院感染的监测有着很重要的作用。若在临床实验中发现微生物的感染问题,应及时与临床医师联系沟通,及时与控制感染的科室进行必要的联系;一般提醒临床对于病菌的来源,可在一定程度上预防病菌的传播与扩散;临床微生物实验室要经常定期抽调人员去参与医院进行的教育工作,从而更加准确的对微生物菌体做出更准确的判断;正确消毒对微生物菌体的预防和控制非常重要。临床微生物实验室的工作包括正确的对消毒隔离工作进行指导和监察,并且在特殊情况下,参与对特殊耐药细菌的实验工作并制定消毒隔离的措施。临床微生物室应定期对微生物耐药性的监测结果,这将对临床的救治成功率大有帮助。现代临床微生物学在现代医学中对实际临床中的感染控制工作发挥着举足轻重的作用。临床微生物学要求紧密结合与临床之间的关系,并且还要牢牢掌握最基本的知识,对常规的微生物检验工作要快速进行,判断要准确,并且应即有速度又有质量对实验结果做出报告。临床微生物学要求实验结果与临床尽可能的相符。

临床微生物实验室要加强对教育培训的宣传,并能对在微生物实验室中实验的结果做出合理准确的解释。现代临床微生物学不仅对于高等院校的学生们,或是对医学工作者的知识更新都是极其有必要的。医院应切实加强医院内感染控制的工作,从而为服务临床做到更好的服务。利用临床微生物学的基础知识以及微生物学的理论与技能来进行临床微生物学的检验。临床微生物学需通过检验系统,从中了解各类微生物的特性,快速、有效的做出对病原学的诊断及微生物检验报告,为治疗、诊断措施提供强有力的科学理论依据。为医学感染控制提供病原学诊断是临床微生物学检验的目的,从而达到减少、避免和控制病原体的效果。微生物实验室工作者应加强对微生物标本的提取工作,然后写出对其的研究报告,为医学临床提供帮助。现代临床微生物学的任务包括:获取标本信息,并且学会妥善保存与保护,提高对微生物的检验率。利用微生物学知识学会多种对微生物检测的方法,从中选出最佳的检测方式,还包括系统鉴定程序,以及对检测中存在的质量控制。

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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6

关键词:农业高校;微生物;双语课程;改革;实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)18-0103-02

国家教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》的文件中明确提出:按照“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的要求,为适应经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学,尤其是对不断创新技术、新理论出现的生物技术、信息技术等专业,外语教学课程达到所开课程的5%~10%。在我国进一步推进对外开放,国际合作和交流日益频繁的大背景下,国家迫切需要既精通英语,又具有丰富专业知识的复合型人才。其次,国际科研期刊绝大多数为英文期刊,相同的英文专业术语翻译成不同的中文出现在不同的教科书上,势必会影响学生对专业名词的学习和理解,为了培养学生的国际交流能力、竞争能力和创新能力,及时了解快速发展的微生物学理论和技术相关知识和发展动态,以及快速掌握新的研究技术,高校开展双语教学势在必行。目前,双语教学在许多综合性大学已开展得相当有效。但是,省属农业高校在双语教学师资队伍、学生英语基础等方面与综合性大学存在一定差异,从学校实际条件和人才培养目标出发,摸索和建立适合自身特点的双语教学方法是在应用型农业院校推广双语教学的重要前提。微生物学是高等院校生物类专业的一门重要专业基础课,我校自2009年开始开设了微生物学双语课程,在近5年对不同专业本科生微生物学双语课程教学中,切实体会到双语教学在本科教学中的重要意义,并在微生物学双语教学方面积累了一定的经验,获得了学生和学校的好评。

双语课程教学过程中,除了让学生学习和掌握微生物学专业知识,同时还要提高学生对课程专业词汇的认知度。而这些专业词汇在学习该课程之前,即使对于英文基础较好的学生也很少接触,如果学生课前没有对相关词汇进行预习,课堂教学又没有听明白教师所讲的专业知识内容,导致的后果就是不仅英文没有提高,连学习微生物学应该掌握的专业知识都没有搞明白,造成鱼肉熊掌两者均不得的尴尬局面。我们在实践过程,为了提高学生的学习兴趣,对微生物学双语课程教学做了以下的改革和探索。

一、上好第一堂课,激发学生学习微生物学的兴趣

第一次授课的教学效果对于决定学生是否喜欢学习这门课起到一个关键的作用。微生物学课程的第一次授课的内容是绪论(Introduction),除了讲授微生物、微生物学的概念、微生物的特点、微生物学的发展历史这些课程基本知识点外,重点是要结合案例来充实这些知识点,引发学生学习微生物学这门课的兴趣。例如可以以埃博拉病毒、蘑菇等与学生日常生活或目前媒体紧密关注的微生物为出发点,介绍相关微生物的特性。基本知识点可以用英文表述,案例可以部分或全部使用汉语阐述。

二、提高网络教学平台的利用率,精心组织好对学生的课前导读

教师往往注重在网络教学平台上放置自己开设课程所需的CAI课件、教学录像、习题和题库等,却忽略了如何提高学生对这些网络资源的合理使用,结果造成大多数情况下,教学平台资源成了学生在考试前进行突击复习的“弹药库”。通过教学方法改革,我们探索在每一次授课之后,告知学生下一次上课要讲授的内容是什么,并且围绕下一次授课的内容,有针对性地布置几个问题留给学生预习的时候思考。学生预习的重点是教师在网络教学平台上的CAI课件和授课录像,如果还有疑问,可以再看教材,或者通过网络等途径获得答案。将传统的教学方式与现代化教学手段相结合可以使得教师在课堂环节不必面面俱到,有效地减少了教师讲授知识点的时间,增加了师生互动和学生提问的时间。

三、认真备课,认真组织好课堂的导学环节

教师在课堂上除了传授学生本章节的知识点外,更重要的是结合实际生活和生产的案例,加深学生对知识点的理解,因此从这个角度来说,讲授也是一种创造性的劳动。因为双语教学的授课需要中英文转换,教学进度往往比中文授课慢。学生课前的预习使得教师不必按照传统的授课步骤对每一个知识点逐个进行讲解,教师可以通过重点讲解或者提问的方式使学生认识到这些知识点的重要性。学生可以针对本章节个人模糊的问题或者知识点进行提问,问题的回答可以是教师,也可以先由其他的学生回答,教师再做相应的补充的方式来进行。如,教师可以设计3~5个综合性问题供学生思考,或者讲1~2个实际的案例,加深学生对本节课内容的影响。实践过程中,发现尽管学生课前做了较好的预习,但是在课堂提问环节却鲜有同学对所学知识点提出问题。这种情况下,教师通过引导学生提出问题的方式,为学生大胆发表自己的意见创造轻松的环境。此外,对于学生提出的问题不要急于给出答案,让其他学生回答学生们自己提出的问题,并且教师要善于倾听学生给出的答案,不要立刻给出答案,或者对这些问题或回答给予负面的评价,这样可以鼓励其他同学大胆提出自己的疑问或质疑,以此形成良好的师生互动的课堂氛围。比如,在学习革兰氏染色的染色机制和染色步骤的章节,教师可以给出以下几个问题,引导学生思考和回答,如:革兰氏染色的染色过程中用了几种染料?为什么要用这几种染料,用其他的染料行不行?革兰氏染色适用于哪些微生物染色?等等。

四、传统教学方法与现代多媒体教学方法相互配合

传统教学方法中,教师的道具是黑板、粉笔和幻灯片,而多媒体教学的主要工具是计算机,传统教学方法的优势在于教师在传授给学生知识的同时,更重要的是培养学生分析问题解决问题的能力。多媒体教学,一方面可以节省教师板书的时间,扩大教师课堂授课的信息量;另一方面通过CAI课件中的声音、动画、文字、图像更好地帮助学生理解专业知识。以往教师常常单纯地把多媒体当成黑板的替代者,CAI课件中文字较多,图片较少,甚至整个课件都没有一个视频资料,并没有真正发挥多媒体教学的作用。只有在遇到所在教室停电的情况下,才想起来使用黑板进行板书授课。另外,教师在制作好CAI课件后,每次上课就按照课件的思路和流程进行教学,这也在一定程度上限制了教师在课堂上的发挥。通过课程改革,我们尝试以多媒体教学为主,以传统的教学手段为辅,两种方法配合使用,相互补充,取得了良好效果。

五、解决课堂教学过程中语言使用比例的问题

双语教学的前提是学生已经具备了一定的外语能力,双语教学的本质是在于培养学生获取知识的能力。尽管目前研究学者提出根据学生外语(英语)水平高低而采用的三种教学方式,如浸入式、过渡式和保持式教学,这些方法大致是描述在教学中全部使用外语或部分使用,并且最终可以使用全英文进行授课。我们发现这些方法的实施效果均不令人满意。具体原因在于:不同专业和班级学生的英语水平层次不齐,同一个班级的学生,有的已经通过大学四、六级,有的还没有,甚至有的英文基础较差。教学过程中外语(英语)所占的比例并非越多越好,过分追求英文的使用比例,往往因为不同程度影响了学生对专业知识点的理解而产生畏难情绪,降低了学习热情。在实践中,我们以学生听懂和掌握学科知识为标准,不拘泥于几种教学方法的应用。我们采用母语为主,重点攻克微生物学的专业词汇。在对课程重难点的讲授过程中,先用中文讲解,使得所有学生把这个知识点“吃透”,然后再用英文阐述。每一章学习结束时,用英、中简要的总结。根据每个专业和班级学生的反应,随时调整中英文的使用比例,学生普遍反映效果好,容易接受和掌握。此外,如果盲目追求和强调英文的使用比例,而不考虑学生们的听课效果,学生学习微生物学专业知识的兴趣就会被语言障碍所阻碍,影响听课效果。但是,由于学时所限,不可能所有知识点都进行二次讲解,所以要把握好章节学时分配安排,以免影响到其他章节的学习。

六、定期组织培训,提高教师的综合素质

教师素质分为专业知识水平、综合教学能力、外语能力和教育技术四个方面。其中,专业知识水平和外语能力是教师从事双语教学的必备能力,两者水平的高低直接影响到双语教学的效果。尽管目前农林院校微生物学双语的理论教学的教师大多数人已获得博士学位,但是其中很多教师本科阶段所学专业为非师范类专业,他们当中大多数人虽然能够熟练地进行专业英文的阅读和写作,但是想要真正通过英文来进行口语的交流并不容易。在双语教学中,突出的问题是英文发音不够标准,阻碍了学生对语句的理解,更有甚者,有些专业单词的发音也是错误的。我们在实践中,首先对从事微生物学双语课程的教师严格把关,无论其专业科研工作突出与否,是否有海外留学经历,英文发音不标准的一律不能直接从事双语教学。定期组织学院专业负责人、教研室主任、教学督导对微生物学双语课堂听课。此外,每学期学院组织学生对每个从事双语课程的教师进行评价,将学生意见及时反馈给教师,督促其改进。

参考文献:

[1]姚中青.高校双语教学评价体系的建构探索[J].高等教育研究,2011,(28).

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关键词:食品微生物学;课程实习;创新能力

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)22-0132-02

创新能力培养是高等院校改革的核心目标,实践教学是培养学生创新能力的关键[1]。《食品微生物学》作为食品相关专业的专业基础课,是一门应用性与实践性很强的学科。《食品微生物学》课程实习是加深学生理解理论知识,掌握实验技能的一个重要环节,是培养学生的创新意识、分析问题和解决问题的能力及动手能力的重要手段[2-3]。

1 《食品微生物学》课程实习教学现状分析

近年来,微生物污染食品引起的食物中毒的事件频繁发生,高校都加强了食品微生物学的实践教学,塔里木大学根据实验室的条件,安排10d的课程实习,并把食品微生物学课程实习列为食品科学与工程及食品质量与安全专业的必修课程。然而,在食品微生物学实践教学过程中仍存在诸多不足,如实验内容过于简单、陈旧;学生对掌握这些基本技能的意义认识不够;综合型实验与当前热点问题结合不紧密;教学方法单一;学生缺乏学习的兴趣[4]。因此,为了进一步激发学生学习兴趣,提高学生动手能力与科研创新能力,我们在有限的课时条件下,在前期实践教学改革的基础上进一步设计了新的教学模式,希望能增强学生的学习兴趣,发掘学生的创新能力。

2 《食品微生物学》课程实践教学趣味性问题的提出和筛选

塔里木大学《食品微生物学》课程实习安排在理论课程教学完成后进行的,因而学生有充分的时间去主动思考一些在日常生活中遇到的能用微生物学知识解决的问题。在选择题目时,任课老师可以主动提出一些和自己科研有关的小项目,当然,学生也可以根据自己对食品微生物的认识提出自己的想法。这些想法可能异想天开、不切实际,但是由于没有受到思想的约束,会出现一些具有创新性的问题。另外,选择的题目要与社会热点问题相关,比如食品微生物污染引起的食品安全问题、微生物的拮抗作用与生物保鲜问题、新疆传统发酵食品中微生物的变化问题、功能微生物产品的开发问题等,这样可以让学生感到所学的基础性的技术可以解决一些时间的问题。

食品微生物课程实习的目的就是要求掌握显微镜技术(包括染色制片技术)、无菌操作技术、分离纯化技术、纯培养技术及食品中微生物的检测技术。为此,教师和学生在设计和筛选趣味性课题时要尽可能围绕这些操作技术展开。如新疆穆萨莱思发酵过程中酵母菌的数量及种类分析,苹果表面生防酵母菌的分离、筛选及鉴定,凉拌菜中葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌等致病菌的检测等。在教师与学生协商的基础上,根据实验室条件和实验内容确定项目,这样能充分调动学生参与课程实习的积极性。

3 《食品微生物学》课程实践教学趣味性项目的实施

《食品微生物学》课程实习教学内容包括:细菌的基本结构及特殊结构的观察(主要培养学生的无菌操作技术、染色技术及显微镜尤其是油镜的使用技术);微生物计数及测微技术;霉菌的形态观察等,这些都属于基本实验技能的培养,为接下来的综合性项目奠定基础。综合性实验包括:培养基的制备与灭菌;微生物的分离、纯化、鉴定及菌种保藏;食品中的微生物检测技术等[5]。在此阶段,将独立的实验项目组合成一个大的综合性实验来组织教学,学生自由组成4~5人的小组,选做自己感兴趣的实验题目,如有学生从事果蔬表面拮抗酵母菌的筛选的项目,他们可以在完成所安排的穆萨莱思发酵过程中酵母菌的分离的基础上另外准备筛选果蔬表面拮抗酵母菌的培养基及各种用具,与其他同学一起进行灭菌,并将从穆萨莱思发酵过程中分离的酵母菌中筛选拮抗酵母菌。还有学生从穆萨莱思中筛选到产酒精能力和产色素的酵母菌菌株。在后续的微生物生理生化反应实验中,可以将这些分离的筛选到的菌株与标准模式菌株一起进行生理生化鉴定,为鉴定该菌株提供有效的数据支撑。这样,我们就将一些有应用价值的小课题融合到了食品微生物学实习的教学过程中。

在实施过程中,尽管在项目的选择和实验的设计方面考虑到了学时有限的问题,但是,仍然需要指导教师和学生抽出大量的课下时间来完成,为此,指导教师付出了大量的劳动。课程实习结束后,以组为单位进行了总结汇报,因为,所涉及的项目与当前学生们的生活密切相关,学生都积极参与讨论和发言,这与之前的普通课程实习结束后的讨论形成了鲜明的对照。从总体上讲,趣味性课题的引入激发了学生学习这些食品微生物技能的兴趣。

4 《食品微生物学》课程实践教学趣味性项目实施后的评价体系

将学生提出的应用性科研小项目融入到食品微生物课程实习教学过程中的目的依旧是为了激发学生科学研究和探索的积极性及创新性,在已有的评价体系的基础上[6],在评定学生的实习成绩时引入以下评定内容,没有提出科研项目的学生的成绩按照已制定的评价体系进行评定,对提出科研课题的学生应在此基础上再进行评价加分,主要根据学生提出的创新性的科研项目的积极性和题目的创新性,项目的可行性,结论的可靠性等进行评定。由于综合性实验是以小组为单位进行的,在组内的区分主要是根据讨论的深入性及全面性进行区分,因为,实验结果在同一小组内可能相同,但是,对结果的分析就能区分出不同学生对同一问题的不同看法。

5 结语

《食品微生物学》课程实践教学表明,在基础实验教学过程中引入和日常生活相关的趣味性的小科研项目,能充分发挥学生的主观能动性,激发学生的学习兴趣及创新能力。

参考文献

[1]贺江,焦凌霞,郭春秋,等.基于创新能力培养的食品微生物学教学改革[J].湖南文理学院学报(自然科学版),2015,7(1):92-94.

[2]杨波,王欣. 《食品微生物学实验》教学改革与实践[J].安徽农业科学,2011,39(2):1254-1255.

[3]王蔚新.基于培养学生创新能力的地方师范院校食品微生物学实验课程改革研究[J].2015,44(16):176-177,179.

[4]王玲,伍彬.食品微生物学实验教学过程中培养学生创新能力的实践与探索[J].微生物学杂志,2013,33(5):106-109.

[5]樊明涛,赵春燕,朱丽霞.食品微生物学实验[M].北京:科学出版社,2015.

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关键词:微生物学实验;教学内容;教学方法;教学模式

中图分类号:G633.55 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)35-0249-02

微生物学是高等院校生物类专业一门重要的专业基础必修课,发酵工程、基因工程、细胞工程都是在微生物学的基础上形成和发展起来的。微生物学实验课程是一门操作技能很强的基础课程,其重要性不亚于其理论课程。该实验课程是将理论与实践相结合的桥梁与纽带,是培养学生理论联系实际的科学态度、树立创新意识、提高独立科研能力和素养的重要环节。传统的微生物学实验课程在教学方法、教学内容、课程考核等方面都存在弊端,因而对微生物学实验教学进行改革迫在眉睫。

一、该课程存在的主要问题

1.教学方法。在很多高校以往的实验教学活动中,教师通过讲授法进行教学,学生往往被动地、机械地按照教师的讲解、演示、实验注意事项等完成实验[1]。这种方法只发挥了教师的主导地位,忽略了学生的主体地位,使学生的主观能动性不能有效发挥,导致学生学习热情不高,缺乏思考的独立性。

2.教学内容。微生物学实验主要包含无菌技术、染色技术、纯培养技术、显微技术这四大技术[2]。传统的微生物学实验课程通常将这些实验技术分散在相对独立的实验单元中,各单元之间缺乏方法和内容的有机结合,不能有效地培养学生融会贯通,以联系性、全面性的思维去解决问题的能力。此外实验内容多采用验证式模式[3],该模式对于激发学生学习的积极性和主动性往往事倍功半,导致学生到了工作岗位缺乏独立工作的能力,不能将已学过的微生物学基本实验技能串联起来去设计实验方案和解决实际问题。

3.课程考核。由于实验课学时比理论课学时少,有相当一部分学生把实验课当作理论课的“附属课”,没有意识到实验课程对于微生物学科的重要性。实验课程的评分依据一般以学生课下完成的实验报告为主,造成学生只看重实验报告而轻视实验操作的不良后果[4]。此外微生物学实验多以小组为单位来进行,存在抄袭甚至篡改数据等现象,不利于培养学生动手能力和实事求是的科研品质。

二、项目研究目标

研究型高校一个重要任务是培养学生的思维和创新能力。基于此,开发新的实验教学模式、重组实验教学内容、最大程度地发挥实验教学在培养学生创新思维和创造能力中的作用将成为微生物学实验教学改革的主要方向。本教改项目在确保学生全面掌握微生物学实验基本操作技术和方法的基础上,实现学生学习方式的根本性转变,教师更多地发挥引导和服务的功能,将学习的主动权真正还给学生,最大限度地培养学生的科研能力。

三、项目研究内容和方法

研究型微生物学实验教学改革采用模拟科研课题的方式,将分散独立的实验课程内容串联成有着密切联系的整体,通过针对解决某一科学问题而展开实践和探索。

1.探索式研究。在这一层次上,首先由教师将一系列独立单元实验设计成围绕为解决某一模拟课题而展开的系列关联的实验环节;然后学生遵循框架式实验内容,在一定范围内自主选择实验对象,学习和掌握相关的实验技术和方法,并学会对不同实验结果进行分析比较;最后教师从总体上剖析模拟课题的目标与实验内容设计的思路,学生在反观已开展的实验设计的基础上探讨其他可行方案,从整体/系统的角度看待模拟课题,对实验课题如何入手、如何安排获得基本认识。

2.综合式研究。在这一层次上,教师围绕某一专题通过课堂集中讲述或提供实验技术录像的方式,分别阐述针对同一目的的不同技术方法,并设定不同的背景条件或者给予不同的实际样本。学生通过课堂讨论及辅助教学手段学习多种技术方法,对教师提供的一系列不同情况/样品进行自主选择适用方法并开展实践,并对结果进行比较分析。例如:以“微生物的生长和控制”为专题,对不同的微生物(原核、真核),不同的培养基质,不同的细胞浓度(极低、高浓度),围绕生长测定方法的选择和使用,半自主设计小型方案研究理化因素(pH、温度、碳氮源等)对微生物生长的影响,通过实验获得数据结果,初步掌握培养条件优化的方案。

3.设计式研究。在这一层次上,采用“学生自主实验”的开放式教学模式。学生通过前两个阶段的学习和实践,在开放式的教学平台上,分组开展独立课题研究,自主进行方案设计、内容安排、时间分配及相互配合完成整个过程,并获得结果进行分析讨论,提出改进或后续研究规划。例如:以“产特定目标产物的目的菌株的筛选”为研究课题,通过生境分析明确采样地点,自行采样,查找或自行设计快速检出方法,进行富集和选择培养,比较获取相对优良的产生菌株,并进行初步鉴定和简单的培养优化。这不仅可以提高学生对实验课的学习兴趣,更重要的是使他们获得一个真实的实验研究过程的锻炼。

4.改革课程考核评价体系。考核的内容不仅应包括对实验原理的理解和基础实验技能的掌握,还应包括分析和解决问题的能力、团队协作精神以及科学严谨的态度。因此实行实验过程与结果并重的考评方法对于培养学生良好的实验技能和求真务实的科学态度很有必要[4]。教师要加强对实验课程的管理和考核,要严格规范微生物学基本实验操作,除了在课堂上做好操作演示外,要随时指导纠正学生不正确的操作方法。对于一次实验课能够完成的基础性实验,指导教师应当场检查学生的实验完成情况和结果,发现问题当场指出,并评定课堂表现成绩,并要求学生当堂提交实验报告。教师将根据实验课堂表现和实验报告完成情况,给出每个单元实验的综合成绩,这样避免了学生对实验结果作假和抄袭实验报告的现象发生。对于需要多次实验才能完成的综合性和设计性实验,要求提供详细的原始记录、实验结果分析报告作为实验成绩考核的重要依据。

我们希望通过上述改革能够很好地解决微生物学实验教学存在的问题,提高学生的学习热情,培养学生的创新思维、实践动手能力、分析问题解决问题的能力,为培养能够适应社会发展的优秀人才做出贡献。

参考文献:

[1]刘志伟,屈年瑞,高大威.微生物学开放性实验的探索与研究[J].微生物学通报,2011,38(1):118-122.

[2]叶辉.微生物学实验教学改革与学生创新能力培养[J].实验室研究与探索,2004,23(2):58-59.

[3]季淼,叶明,杨柳,王颖.工科院校微生物学实验教学改革与实践[J].微生物学通报,2008,35(6):977-979.

[4]刘晓红,曾驰,缪礼鸿.微生物学实验课程教学改革探索[J].安徽农业科学,2012,40(14):8394-8396.

基金项目:江南大学2013年本科教学改革项目(JGB2013078)。

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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.

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关键词 农业高校;微生物学;开放式实验;教学模式

中图分类号 G64 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2016)22-0276-02

Abstract In the process of talent training in university, the opening experimental teaching mode has an important role in developing the students′ creative thinking, and it is also in line with the goal of cultivating innovative talents in agricultural universities. Aiming at some shortcomings of the existing mode of microbiology experiment teaching in agricultural universities, it′s discussed the increase of open thinking in microbiology experimental teaching model, combining with the teaching characteristics of the agricultural universities. Futhermore, in order to inspire student′s interest in operating microbiology experiment during the course and make them grasp experimental skills better, the new teaching methods and practice details were explored.

Key words agricultural university; microbiology; opening experimental;teaching model

开放式实验教学模式在高校人才培养过程中对学生创造性思维的开发有着重要的作用,本文以安徽农业大学的教学实际为例,针对农业院校微生物实验教学现有模式中存在的一些不足,结合高等农业院校的教学特点,探讨了在微生物学实验教学中增加开放式思维的培养模式,并对具体的教学方法和实践细节进行了摸索。安徽农业大学大农学类专业包括农学、园艺、林学、植物保护、蔬菜等9个专业,微生物学是大农学类专业的一个重要组成部分,从农学、园艺、林学、植物保护、蔬菜等9个专业的培养目标和培养要求来看,都对微生物学提出了明确的教学要求,可以说微生物学及实验技术是大农学类专业的专业基础课程,学习微生物学及微生物实验,可训练大农学类专业的学生更深入地观察世界、了解世界,有助于学生形成科学的世界观[1]。科学的微生物学实验教学方式,对于大农学类专业的学生掌握微生物W的基本实验技术,乃至培养其动手能力、提高其分析问题、解决问题的能力都至关重要[2-3]。

1 大农学类专业微生物实验教学改革的重要性

大农学类专业在我校具有悠久的历史,近年来培养方案中关于微生物学系列课程的设置主要仍然遵循过去的传统模式,微生物学基础实验及综合实验的教学内容目前仍是按照理论课教学的基本要求来安排,只能达到满足学生掌握微生物基本知识和从事微生物相关工作的最低要求,而对于大农学类相关专业的学生而言,课程的内容和形式安排相对简单,缺少对学生自发思考、创新思维和实践应用能力的综合培养。实践证明,开放式实验教学模式可以弥补传统实验方式的不足,开放式实验教学能够充分发挥学生的自发思考能力、创新思维能力以及分析问题、解决问题的能力[4-5]。因此,利用学校的现有资源对大农学类专业的微生物学实验教学已经做了前期的改革摸索,对开放实验的模式进行了探求,希望能为高素质的本科应用型人才培养提供思路借鉴。

2 大农学类专业微生物学开放式实验教学模式的实施

为了探索大农学类专业微生物学开放实验教学模式,收集和整理了其他院校和其他实验课程开放式实验教学的经验[4-6],提出了一套适合我校大农学类专业的微生物学开放式实验教学的方案并进行了实施,具体如下。

2.1 基本实验技能训练

在进行开放实验之前,通过一些基础实验的开设,对学生进行微生物学实验基本操作技术进行训练,训练结束后对学生与实验相关的基本技能进行操作考核,合格者将获得进入开放实验阶段的资格。

2.2 分组与命题讨论

每4~6人为一组,根据每个学生对相关课题的兴趣,并结合其所学专业进行自由组合,并选出1名学生作为组长,由指导教师进行命题,或者由学生自己提出感兴趣的实验题目,经过教师论证确定实验题目。

2.3 实验方案设计与指导教师评定

根据指导教师的命题或学生自己提出感兴趣的实验题目,引导学生查阅相关文献,自行设计出其认为可行的实验方案与技术路线,撰写出实验设计报告,在报告中要求学生对基本原理、实验材料、方法、进度安排及可能出现的问题进行详细阐释。指导教师结合实验室的软硬件条件,根据各小组自行的设计实验方案,对实验方案的可行性进行评定,提出修改意见并指出课题实施过程中可能出现的具体问题。

2.4 实验方案的具体实施及能力培养

各实验小组按照修订后的实验方案,逐步完成实验的实施过程,注意在实验过程中记录出现的问题及实验心得,指导教师全程追踪实验的过程,对实验操作中出现的问题进行即时指导,对学生的实验操作予以点评,在整个过程中注意引导式的教学手段,启发学生对实验收获的自我总结与主动思考。

2.5 实验报告的提交与总结汇报

实验操作部分完成后,要求所有学生根据其得到的实验结果写出规范的实验报告及实验心得,指导教师对其进行评定、总结与备案,在条件允许的情况下,由组长负责做PPT文件汇报总结实验结果、收获以及实验过程中存在的问题,在学生中进行小范围的学术交流。

3 大农学类专业微生物学开放式实验教学的体会

3.1 激发了学生对微生物学实验课程的兴趣

传统的实验教学模式通常由指导教师先讲解实验的基本原理和实验过程,进而进行操作步骤的演示,指出实验操作可能出现的错误,然后由学生依照教师的操作进行模仿。传统教学模式有其优势,比如让学生在试验中不易出错,但是从趣味性及调动学生的积极性上来讲,存在着明显不足。学生容易出现惰性思维与消极态度,创造性思维与主管能动性难以得到培养。通过尝试建立开放式微生物实验教学模式,使学生可以自己提出实验假设,自己制定并完成其感兴趣的实验内容。这种主动式的学习模式,势必要求学生要花费更多的时间和精力,形成变“要我学”为“我要学”的主动学习模式。比如在探讨微生物与植物互作关系的实验中,学生可以结合自己的专业,筛选自己感兴趣的作物,进行“植物促生细菌的分离、鉴定及高效促生菌株的筛选”实验。在实验进行中,学生们在查阅大量资料的基础上,结合实验室条件,设计出了多种实验方案,从原材料的准备到微生物培养、筛选机鉴定等全过程,均由学生自主完成。实际效果是大部分学生都分离得到了高效的促生细菌,不仅巩固了理论课上学到的知识,还获得了极大的成就感,增强了进行自主思考和学习的兴趣。

3.2 全面提高学生动手能力,促进培养学生科研能力

微生物学及微生物学实验都是实践性和应用性非常强的课程,因此实验教学的组织形式对整个教学活动的实际效果及教学目标的顺利完成都起到非常重要的作用[7]。虽然实验课程学时安排和实验室、仪器设备的资源有限,目前尚不能完全实现全面的开放式教学,但前期通过逐步推行开放式实验教学已经取得了良好的教学效果。原本偏重知识积累的教学模式,使得大部分本科生的动手能力不强、实践能力较差,而通过开放式实验教学模式,已经在很多学生身上看到了其文献调研能力、逻辑思维能力、实际操作能力、归纳总结能力和创新能力等方面的明显进步。在自主设计与操作实验的过程中,前后实验的环环相扣要求学生对每个环节都要细心把控,这也有利于培养学生细致严谨的科学态度与思维方式,对于他们今后从事科学研究或实际生产实践工作都极为有利。例如“植物促生细菌的分离、鉴定及高效促生菌株的筛选”实验项目中,促生细菌的分离是鉴定的基础,分离得到的促生菌株是高效促生菌株筛选的起始材料,在每一项实验内容的逐步进行过程中,会逐步培养学生的动手能力及科学思维。

3.3 进行教育教学研究,规范教学管理

通过实行开放式实验教学模式,可以对教学管理模式进行进一步的探讨,逐步健全教学管理和实验管理方面的一系列规章制度,实现教学管理的科学化。在整个教学模式的摸索过程中,有利于建立较完备的教学制度,因此目前已经制定出了完备的开放实验室管理条例、开放实验室安全条例、开放实验室规则、开放实验室大型仪器使用登记制度,并得到严格执行。

4 对大农学类专业微生物学开放式实验教学的思考

4.1 开放式实验室的管理

常规实验教学实验室的管理相对简单,而开放式实验室教学不同,其不仅要求足够的实验室空间,还需要任课教师及实验室管理员投入较多的时间和精力,在经费使用上也要求有更多的投入。由于有针对性的教学体制改革是_放实验室教学健康发展的保障,其中开放实验室的硬件建设、相关教师的工作规范的制定对开放式实验教学的顺利推进也极为重要。另外,由于微生物学实验大多是面对大二、大三年级的学生开设,低年级的学生实验室经验相对较少,所以须对学生进行严格的实验室制度和实验室安全教育,才能保证人员及仪器设备的安全,确保实验的顺利进行。

4.2 开放式实验模式培养学生综合素质的有效途径

教学实践证明,开放式的微生物实验教学确实能够提高学生的逻辑思维能力、实际操作能力、归纳总结能力和创新能力,对高校本科生综合素质的培养起到良性的作用。高校重视“双创型”的人才培养,就是要改革人才培养的实施模式,而开放实验教学则是提高学生综合素质的有效途径之一,可以考虑把开放实验室和正常实验教学以及大学生创新创业项目结合起来,进行专业化、个性化推广[8]。

5 结语

当前各高校对于“双创型”人才培养模式已经普遍推广,高校实验室是培养学生动手能力、创新能力与科学思维的重要场所,对于开放性实验教学的摸索与探求,对于提高教学质量,培养综合性创新型的生命科学人才具有重要作用。针对安徽农业大学大农学类专业的微生物学实验教学进行的改革,即对开放实验模式的初步实践探索,可为大范围推进开放式实验教学,全面提升人才培养质量提供参考。

6 参考文献

[1] 吴萍,李正鹏,史钧,等.微生物学实验课教学改革初探[J].生物学杂志,2002,19(4):49-55.

[2] 张萍华,申秀英,王跃光,等.微生物学实验教学改革的实践[J].浙江师范大学学报(自然科学版),2003,26(1):416-417.

[3] 陆娟,屈长青,朱茂英,等.微生物实验室管理与实验教学改革探讨[J].安徽农学通报,2011,17(9):230-232.

[4] 刘丹,龚浩,付佑权,等.农林高校实验室管理模式的改革[J].实验科学与技术,2010,8(2):172-173.

[5] 王战军.推进内涵式发展提高高等教育质量[J].北京联合大学学报,2013,4(27):52-56.

[6] 沈永红,张彭湃.微生物生理学实验教学改革的几点体会[J].生物学通报,2005,40(11):41-42.