微生物学理论论文范文

时间:2023-03-26 09:43:42

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微生物学理论论文

篇1

人体解剖生理学的理论知识告诉我们,人体的生命活动是一种以物质为基础的高级运动形式,其最基本的表现是新陈代谢。所谓新陈代谢是指机体与环境之间不断地进行物质交换和能量交换,以实现自我更新的过程。机体的一切生命活动都是在新陈代谢的基础上实现的,新陈代谢一旦停止,生命也就终结。人体在新陈代谢过程中,需要不断地从外界环境中摄取氧气排出二氧化碳,机体与环境之间的气体交换过程称为呼吸,呼吸是人体的一个基本生命指征。人体所需的营养物质和氧气,分别由消化系统和呼吸系统的活动摄取到体内。雾霾天气时空中浮游大量尘粒、烟粒以及细菌和病毒等有害物,一旦被人体吸入,就会刺激并破坏呼吸道黏膜,使鼻腔变得干燥,呼吸道黏膜的防御能力下降,细菌进入呼吸道,容易造成上呼吸道感染。10μm直径的颗粒物通常沉积在上呼吸道,而2μm以下的可深入到细支气管和肺泡。细颗粒物进入人体肺泡后,直接影响肺的通气功能,使机体处于缺氧状态,特别是气管哮喘患者吸入这些过敏原,就会刺激呼吸道,出现咳嗽、闷气、呼吸不畅等哮喘症状。和成人相比,儿童的身高决定了其受汽车尾气以及马路粉尘的影响更大,这是因为儿童的呼吸带正好处于尾气高度附近,同时,儿童单位体重的呼吸暴露量比成人高,导致其易感性更高,再加上儿童的身体各器官没有发育完全,尾气、雾霾等污染气体侵袭造成的伤害更大。学生学习了消化和呼吸的过程,理解了雾霾对消化呼吸的损伤原理,从理论和实践中明白环保的重要性,明白自己作为社会的一员,应该避免吸烟,爱护一草一木,主动加入到植树造林的队伍中,通过每个人的努力,增加绿化面积,积极向父母家人宣传控制车辆废气的排放,在公共场所禁止吸烟等,改善环境质量,保护生态环境。

二、在“胚胎生殖”学习中引入雾霾危害

人体解剖生理学的理论知识告诉我们,人类复杂的生殖过程可分为两个阶段:第一阶段是指第1~8周的胚胎期,卵细胞受精以后即开始分裂分化形成胚泡,先形成的细胞团为桑椹胚,然后形成囊胚,并植入子宫内膜中吸收母体的营养,各器官系统的发育初具雏形,从外形上看已初具人形;第二阶段是指第9~38周的胎儿期,此时各器官系统逐渐发育成形,并建立了各系统的生理功能。胚胎在母体子宫内发育,通过胎盘和脐带从母体获得所需要的营养物质和氧气,胎儿产生的二氧化碳等废物也是通过胎盘经母体排出。在胚胎形成和发育过程中,由于胚胎发育紊乱而出现的形态结构异常称先天性畸形。多数先天性畸形都是由遗传因素和环境因素相互作用而发生的,环境因素约占10%,环境致畸因子通过引起染色体畸变和基因突变而导致先天性畸形。在生产高度发展,生活环境受到不同程度污染的今天,人类先天性畸形的发生有明显的增长趋势。先天性畸形一旦发生,会给个人、家庭、国家、社会带来严重的不良后果,治疗也十分困难,故预防其发生至关重要。雾霾中PM2.5细颗粒,不光是粉尘,还有烟尘,包括汽车尾气、工业排放的废气等,这些物质都含有很多环境污染毒素,学术统称为环境污染雌激素,可以通过多种途径吸收侵入人体。环境污染雌激素可以直接对生成的各种细胞产生危害,容易造成发生障碍或异常,从而导致畸形率提高,造成新生儿缺陷。尤其是对青春期的男孩,可引起性腺功能障碍、青春期发育延迟等病症。成年男性则多表现为内分泌紊乱,活力下降、数量减少、质量降低,造成男性不育症的概率提高。雾霾同样对女性生殖器官卵巢、卵子的发育和女性内分泌功能等方面造成危害,不孕不育已成为影响人类健康的第三位疾病,仅次于肿瘤、心脑血管疾病。作为医药专业的学生,通过学习知道雾霾对人类胚胎生殖的危害,应学以致用,从我做起,加强宣传,为环保贡献一份力量。

三、在“人体调节”学习中带入雾霾危害

人类是生物进化的产物,人体中各种化学元素的平均含量与地壳中各种元素的含量相近。然而自然环境是不断变化的,外环境中各种变化形成刺激不断地作用于人体,而人体能不断地作出反应,以适应环境并改造环境,使人体与环境取得平衡统一。当环境发生改变时,机体或其部分组织的机能与结构也将随着发生相应的改变以求与所在环境保持动力平衡,机体的这种能力称为适应性。然而,当环境的异常变化超出人体调节限度时,就会破坏人体正常的生理功能,造成人体病理性的变化,影响人体的健康。

篇2

教材是知识的承载者,不同版本的教材都是为实现《物理课程标准》的要求服务的。但一部分教师仍然以教材为中心,按照教材的顺序、内容设计教学目标、采取教学方法和确定教学进度,而忽略了《物理课程标准》对教学内容的要求,导致教学目标不明确,教学设计死板,教学效果不理想。《物理课程标准》中明确规定内容标准包括科学探究和科学内容两部分,并且二者同样重要。但受传统教学的影响,教师仍十分重视知识的教学,这也无可厚非,但对新课程中的科学探究却无从下手,淡然处之,学生的探究能力得不到锻炼,学生的综合能力就得不到提高。新课程发展的核心是新课程理念的落实──教师行为的转化。尤其是对广大农村中小学物理教师来讲更要经过一个艰难的转化历程。农村的初中学生具有的基础较差、知识面较狭窄、反应能力较低、厌学情绪较严重等特征。主要原因就是他们从小生活在农村,见识少,所学的知识均为书本知识,对于生活中常见的现象缺少分析和知晓。

二、以生为本的教学课堂探究

2.1激发学生学习主动性

提高学生对物理的应用能力,关键处在于实现其创新化,例如,声音在空气中的传播速度:340m/sb光在真空或空气中的传播速度3×108m/s,教师要让学生熟记这些数值,就可以将物理问题与实际生活相结合,在测试回声的时候就可以与声音的传播速度相结合,培养学生的物理应用能力,教师也可以让学生关注生活中的物理知识,让学生通过自己的探索明白日常生活中的物理应用知识,比如了解到一节干电池的电压:1.5Vf,家庭电路的电压:220V。而生活中的安全电压:不高于36V,引导学生参与到学习中,提高他们的学习主动性,才能最大限度地激发学生的学习主动性。

2.2生态化多媒体教学,提高学生学习兴趣

兴趣是学生最好的老师,教师注重以生为本的教学理念,提高学生的学习兴趣,学生才会有参与到课堂的主动感。教师可以利用网络上的公开课和短视频进行多媒体教学,以开拓学生视野,例如在学习物理基础概念,重力G(N)G=mg,密度ρ(kg/m3)ρ=m/v,可以通过多媒体播放关于浮力和重力的视频,由于视频画面冲击感强,角度新颖,而且由于学生对图形的吸收能力高于文字的吸收能力,学生就可以有效地通过视频联想到公式,这种利用趣味性较强的多媒体教学从一定程度上可以提高学生对物理知识的理解能力,促进学生的学习兴趣。

三、结语

篇3

关键词: 微生物学实验 课程体系 教学改革

当前生物科学已进入一个高速发展的新纪元。微生物学是现代生物科学的重要组成部分,微生物学实验是生物学专业的必修课程。微生物学实验是一门非常重要的专业基础课,是一门实用性很强的工具课,其独特的实验方法和技术在生命科学领域中占有不可替代的地位,其教学效果直接影响到后续生命科学各学科的学习[1]。我院虽然一直较为重视微生物学实验的教学,但由于采用的微生物学实验教学方法比较传统,教学内容、手段、测评等方面均存在很多不足,造成学生动手能力、创新技能得不到良好的训练,因此我院微生物学实验教学亟待改革,需要建立独立的科学的课程体系。近几年,在任课老师和实验员的共同努力下,我院对微生物学实验教学环节进行了改革,收效较为明显,现将经验汇报如下。

1.教学内容改革,建设科学的课程体系

实验内容上,开设的实验大多为微生物学理论教学内容的演示性、验证性实验,综合性、设计性实验较少[2]。虽然实验内容较多,也较全面,基本上可覆盖微生物学的基本技术部分,但是由于部分学生学习兴趣差,加上实验课考核、成绩评定等方面存在问题,因此实际教学效果不甚理想。比如微生物实验最基本、关键的无菌操作环节,许多学生在实际操作时不按要求执行,而实验老师在有限的实验时间里也无法纠正每个人的不规范操作,结果在全部实验课程结束后,很多学生的无菌操作技术仍然不过关,无菌操作的意识仍然非常薄弱。还有微生物学实验虽然设置了一些综合性的实验,老师也布置了课前预习,但很多学生由于对微生物学实验课程不够重视,课前预习仅仅是抄写书本上的东西以求完成实验报告,做实验时也是机械地照搬书本上的步骤,实验效果大打折扣。如食品专业在做完水中细菌总数和大肠菌群的检测这一综合实验后,还有很多学生仍然不明白EMB平板与乳糖蛋白胨发酵管的作用和阳性结果特征。

针对这些情况,我们首先改变了传统的实验教学模式,将实验课独立设置,微生物学实验不再是理论课的附庸,保证了实验教学的整体性和连续性,建设成以教授微生物学各种重要技术、训练学生动手能力和创新能力为目标的一门独立的课程,在人才培养、目标培养上与理论课成为既紧密联系又相对独立的两个支柱。

其次,我们在课程内容上进行了适当的改革和调整。我院在新修订的教学大纲中将微生物实验课程由原来的40学时增加到48学时,并对实验重新进行了设置,增加了综合性和设计性实验的比例,使之占到50%以上,并对开设的实验进行了系统化。在微生物学实验课程体系的建设上,突出技术学的特点,突出能力的培养。将实验内容分为三大部分:基础性实验、综合性实验、设计性实验。(1)基础性实验,突出微生物学的基本实验技术,把显微技术、染色技术、无菌技术、纯培养技术等微生物学的四大基本技术贯穿于整个实验过程,使学生建立了一个完整的微生物学形态学概念[3]―[4],增强了对理论知识的感性认识。(2)综合性实验,是指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关知识的实验,是学生在掌握一定的基础理论知识和基础实验上,运用某一课程或多门课程知识,对实验技能和实验方法进行综合训练的一种复合性实验。(2)设计性实验,安排在微生物实验后期时间,此时学生既具有微生物学理论知识,又掌握了微生物学基本实验技术。老师只讲解实验目的、要求和基本原理,学生自行理解、甄别、判断,将所领悟到的零散知识一点点串联起来,写出实验方案;以小组为单位,一般4―6人为一组,自己准备实验材料和配制试剂,自己动手完成实验,观察实验现象和结果;自行解决实验中出现的问题,撰写出规范的实验报告。教师根据学生的设计方案思路,以及具体的实验操作、实验记录、实验结果、实验报告综合评分。完成这样一个实验需要学生在实验过程中对知识重新进行消化、吸收、重组,还要用到前面所学的微生物学基本实验技术,不仅可以提高学生对实验课的学习兴趣,增强微生物实验技能,而且可以让学生获得一个真实的实验研究过程锻炼。

2.教学方法改革,配合课程体系的建设

我院原来的实验教学方法都比较传统、陈旧,一般都是由教师先讲解和示范本次实验的内容、流程和操作技巧,然后放手让学生自己动手做实验,教师在教室里四处巡查,解答疑难问题。在课堂教学时间内,除了负责教学外,在所剩不多的时间内,教师只能指导有限的几个学生,大部分同学不能得到有效而及时的辅导,这样教学效果往往不甚理想。很多学生注意力不集中,对老师讲过的东西学后就忘。

近几年,我院重视微生物实验教学,加大了实验设备的投入,将多种现代化教学手段和工具运用到微生物实验教学上,如采用多媒体、显微成像示教系统进行教学,提高了学生的学习兴趣,加深了学生对所学内容的理解和记忆,不但丰富了实验教学手段,而且规范了实验教学内容,图文并茂,使复杂问题简单化,抽象问题具体化,从而增强了教学效果。此外,采用现代教学工具,利于改革微生物学的教学内容,建立科学的课程体系。

我院微生物学实验课开设了几个微生物的形态学观察实验,由于做实验的班级多,实验员准备实验的工作量很大,因此每个形态学观察实验都只选取了几样典型菌作代表,让学生自己制备标本,其余由实验员准备标本,学生直接进行观察。我院在改革教学方法后,对微生物学实验的内容进行了相应的改革。如将原来单独设置的几个形态学观察实验合并在一起,作为一个完整的实验,在做实验前先播放多媒体课件,让学生观看各种微生物典型菌的形态照片,在剩下的时间里再让学生自己动手制备标本,掌握一些简单的标本制备法。实验中利用显微成像示教系统,引导学生细致观察,在观察中思考和分析问题,提出问题的解决办法[5]。例如在观察根霉的形态时,先引导学生观察孢子囊和孢囊孢子,然后顺着孢囊根寻找假根和匍匐枝。将从教师显微镜看到的特殊、典型的微生物图像切换到大屏幕,让全体同学共享。这样既减轻了实验员的工作负荷,又让学生直观地观看到了更多种类的微生物的形态图片,扩大了知识面,还减少了原来实验设置中的重复操作,节省下来的课时可用于安排更多的研究设计型实验,增加了学生动手动脑的机会。

3.实验评价方法改革,完善实验课程体系建设

微生物学实验本来是一门实践性和应用性很强的课程,应该以学生动手能力的表现和实验效果为评价指标,但学生多,教师少,教师对学生缺乏了解。有的实验教师在上完一学期的实验课后,还认识不了几个学生,所以微生物学实验课程的评分都是以学生提交的实验报告为主要依据,这样就造成了学生轻实验操作,重实验报告的不良局面。问题包括:不少学生仅追求实验报告写得长和整洁,部分学生抄袭他人的实验报告,甚至少数学生为得到一个所谓的“好”结果而篡改数据,等等。因此,建立合理的多重考核体系对树立学生正确的科学观,培养学生的分析问题、解决问题的能力和独立创新能力有重要意义。因此我们对现有的实验评价体系进行了改革,增加了平时实验中的参与和表现的考核,如微生物画线分离法,要求每位学生进行平板和斜面画线,分离出单个菌落。在课程结束之后通过实验技能考试对学生逐一进行考核。这样就避免了部分学生始终处于支配角色,一些学生机械操作,消极地应付实验,没有学习到实验技能的问题。

4.强化学生科研意识,科研活动与教学相结合

紧跟学科发展是培养创新型人才的途径,激发科学研究的兴趣是培养创新型人才的动力,实验技能的训练是培养创新型人才的基石。在微生物学实验教学初期,我们让学生参与实验准备,尽量增加学生动手操作的机会、加深印象;在大三、大四期间,我们让学生根据自己的兴趣或结合指导教师的科研课题自主选题,利用课余时间,进入实验室,在教师的指导下,开展综合型、设计型、探索型实验进行研究性和创新性学习,培养学生的科学素养和动手能力及创新精神。同时鼓励学生积极申报开放实验室项目,让他们的浓厚兴趣得以延伸。进入实验室学习的学生都能提前完成毕业论文,而且毕业论文质量较高,部分学生的论文或综述已正式发表。这对提高人才培养质量和教学质量起到了积极的推动作用。

总之,微生物实验教学改革是一项细致、长期的工作。只有不断学习和实践,及时总结,进一步在微生物实验教学上改革和探索,才能更加充分调动学生的积极性,使之成为具有较强综合能力的人才。

参考文献:

[1]张美香,马同索,刘坤,张红兵.夯实基础,培养能力――普通微生物学实验点滴体会[J].微生物学通报,2008,35,(6):963-966.

[2]葛红莲,王红星.微生物学开放性实验教学的探究与实践[J].考试周刊,2011,27:189-190.

[3]汪正清,胡晓梅.培养学生创新能力的微生物实验教学体系实践[J].中国高等医学教育,2009,1:83-85.

[4]赵斌,何绍江.生物学实验[M].北京科学出版社,2002:38-139.

篇4

关键词:微生物学 教学改革 教学体会 时代特色

中图分类号:G642.0 文献标识码: A 文章编号:1672-1578(2012)10-0029-02

生命科学领域的发展可以用飞速来形容,其对现代社会文明的进步起着巨大的推动作用。而其中的微生物学又是发展最为活跃的学科之一。微生物学是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学[1]。不难看出,理论结合实践,是这门课的一个突出特点,因此微生物学是生命科学和医学专业重要的基础课程。而如何使学生一方面能够牢固的掌握相关基础知识,另一方面又能树立起将所学理论用于实际应用的意识,是每个从事微生物教学的老师所要承担的基本责任,特别是进入新世纪以来,学生的思想认识、相关教学方法和手段等都发生了不小的变化,如何在微生物教学过程中做到紧跟时展,是摆在教学工作者面前的一个课题。因此,本文主要从教学内容、教学方法和手段、以及教学与科研实践相结合三个方面讲述笔者有关现代微生物教学改革的观点和体会。

1 丰富和更新微生物教学内容

1.1 教学过程中注重与微生物相关其它课程内容的补充

微生物学的课程内容主要分为:微生物的形态构造,微生物的代谢,微生物的生态,微生物的遗传等几大部分。可以看出,微生物学实际上缺乏自身所独有的理论体系,从某种层面上讲,其是综合讲述具体与微生物关联的生物化学、分子生物学、遗传学以及生态学等学科的内容。虽然这些相关学科的理论,学生会在相应的课程中学到,但若想达到理想的教学效果,老师需及时引导学生复习巩固有关背景知识,同时更重要的是指出该理论下有关微生物的特性,即与高等生物的不同之处。比如:在讲述光能营养微生物时,老师需带领学生复习循环光合磷酸化和非循环光合磷酸化,以及ATP合成酶等生物化学知识,在此基础上点出相对于高等植物,微生物存在着更为丰富的磷酸化途径,如紫膜光和磷酸化,就是嗜盐古菌所独有的途径。这样才能在学生脑中留下更为深刻的印象。

1.2 不断追踪微生物最新的研究结果,及时补充到课堂教学中

本文开篇中已经提到,微生物的学科发展速度是飞快的,而知识的快速更新已经使人们感到有些“应接不暇”。这可从微生物学教材的修订速度得到充分体现。如周德庆先生编写的《微生物学教程》于1993年第一次出版,而第二版于2002年面世,仅仅8年后作者就进行了第三次的修订。然而这种修订的速度似乎仍然很难与学科发展同步。例如:目前的教材中有关微生物CO2固定的内容提及了4种已知的代谢途径,但是基于目前的研究结果,已经有两条全新的固定途径在微生物中被发现[2]。再比如,在微生物的生态这一章中涉及的有关微生物的地球化学作用的内容中提到:硝化作用是由亚硝化细菌引起的,但当前的研究表明:古菌在硝化过程中似乎发挥了比细菌更大的作用[3]。诸如这些最新的内容,是非常有必要让学生了解的。一方面可使学生掌握最新的微生物学知识,另一方面也可在一定程度上激发学生们的热情。虽然追踪微生物最新的研究进展对于授课老师来说无疑是增加了一定的工作量,但这确实可得到较好的授课效果。

2 改革教学方法和手段以提高学生学习兴趣

思想活跃、个性独立和叛逆性强是现代大学生的普遍共性。学生们往往凭借个人喜好而专注于个别课程,同时也很容易对某些科目产生较强的厌学情绪。因此,在如今的微生物教学过程中,相关教学方法和教学手段的改革需紧密围绕如何培养学生的学习兴趣这一中心。

2.1 积极采用互动式教学模式。

2.1.1设置问题情境,吸引学生注意力

吸引学生简单而有效地办法就是提出问题,通过问题情境的设置紧紧抓住学生的注意力。老师可多问“为什么”,引导学生发现问题的答案。例如,在讲解革兰氏染色的原理时,可提出如下问题:(1)为什么完全相同的染色步骤,不同的细菌会呈现出不同的颜色?(2)而为什么有些革兰阳性细菌会呈现出阴性,而有些革兰氏阴性细菌又会呈现出阳性的结果?(3)我们又该如何避免这些错误结果的出现?通过设置一系列环环相扣的问题,来启发学生自己思考,在回答问题的过程中学生的成就感不断得到积累,身心得到鼓舞,自然也就产生了学习兴趣。

2.1.2 设置特定话题,师生共同讨论

教师在全面而详细的讲授完一个知识点后,可围绕该知识点,并结合实际生产生活中的案例,设置某一话题,展开课堂讨论,积极引导学生参与其中。话题的设置应具有一定的趣味性、时鲜性或是学生非常熟悉的事物。例如,在讲完微生物在自然界的分布这一内容后,可设置如下话题:为什么国家要投入大量的精力进行载人深潜器“蛟龙号”的自行设计、自主集成研制工作。该话题本质是在讨论海底资源的开发,通过讨论学生会对海洋微生物的资源价值有着更为深刻的印象,甚至对微生物资源学也会有自己的思考。

2.2合理运用多媒体教学

就目前的发展形势来看,多媒体课件正在或已经成为微生物学的主流教学手段[4]。这是由于多媒体的以下优点决定的:

(1)图文结合,生动形象。多媒体将图像、声音、动画和文字等集中于一体,可把抽象、微观的东西变得直观生动。事物的具体结构、变化过程直接的展示在学生面前,使得教学内容丰富多彩、课堂气氛活跃融洽。例如,在讲解微生物的形态和结构时,由于其结构微小,肉眼很难识别,因此学生并不像学习高等生物的形态那样有一个宏观的认识,如果在多媒体课件中加入微生物的扫描或投射电镜照片,把微生物的实际结构直接呈现给学生,化微观为主观,使学生的理解和记忆变得更容易,学习兴趣和求知欲望被激发,教学效果也自然得到了明显提高。

(2)包含的信息量大,可节省讲解时间。微生物学的知识点繁多,而运用板书的教学方法将这些分散的内容呈现给学生则需要消耗大量的时间,从而使得教学进度变得缓慢,而且学生也无法形成连贯和系统的思维,这也影响了教学效果。多媒体教学可使师生双方都从繁重的板书或记录中解脱出来,缩短了讲述时间,同时也使得老师可以在课堂上补充最新的微生物学知识,举更多的实例,更好的突出教学重点,更清晰的讲述教学难点。

当然,在借助多媒体手段进行教学的过程中,还存在着许多问题需要授课老师去解决或避免。

(1)课件的制作相对简单,许多课件都包含过多的文字。教师往往把大部分自己要说的话直接呈现在多媒体中,而在课堂上直接朗读,学生阅读的速度比老师讲的速度还要快,这种授课方式不但失去了多媒体教学的优势,反而引起学生的厌学情绪。因此,授课老师需在课件制作上下功夫,多用图标和动画,这样才能达到预期的效果。

(2)由于多媒体教学可缩短讲述时间,老师们很容易忽略学生对内容的接受速度,这样在快速的知识灌输过程中,学生很难跟上老师的节奏,这样反而无法使学生对知识点有充分的理解。

另外,当一节课的内容讲完后,多媒体课件中一定要有对本节课内容的总结,就像传统的板书授课那样,学生可最后对整节课的内容有一个回顾,从而加深他们对知识点的认识。

3 增强学生的科研实践能力

如前文所述,微生物学是一门理论结合实践的学科,因此微生物实验课在微生物教学中具有非常重要的地位。通过科研实践的开展可锻炼学生的解决实际问题的能力,培养学生的创新意识,真正做到学以致用,从而为其今后走向工作岗位打下基

础[5]。所以,是否能够更好的引导学生运用课堂上所学的基础知识,发挥自身的主观能动性,来解决实际的问题,是评价微生物学教学质量好坏的重要标准。

3.1 注重培养学生微生物基本实验操作技能

任何一项研究性实验都是由若干个基础实验构成的。因此基本实验操作是开展科研实践的前提。在实验教学过程中老师需特别注重学生操作技能的培养。首先,教师需详细讲解实验的操作原理,着重指出关键操作步骤,特别强调重要的操作细节。然后自己亲自演示操作流程,在操作过程中可将前面讲到的原理、步骤和细节重新重复一遍,以加深学生的印象。如细菌的划线纯化操作,教师按照规范完成培养皿的打开,接种环的拿放,特别强调当划完第一个区域后,需灼烧接种针,然后进行后续划线。当学生亲自操作时,需细心观察学生的操作,及时指出不规范的地方。

3.2开展设计性实验

3.2.1指导学生制定实验方案

教师先提出某一特定研究课题,然后让学生查阅相关文献并撰写实验方案。方案的内容具体包括:研究的目的与意义,实验流程,所需试剂和器材,推测可能存在的困难及其解决方案,最后是预期的结果。完成方案设计后,老师需认真审阅,和学生讨论需要修改和完善的地方,并确定最终方案。

3.2.2 全程监督实验过程

由于在制定实验方案时,学生已经对实验内容有着比较深入的思考,因此对出现的问题会主动解决,但学生毕竟缺乏经验,很有可能出现预料之外的情况。所以,老师需以监督和指导者的身份全程参与到实验中去,启发学生如何解决意外情况,切不可撒手不管。

3.2.3 引导学生尝试撰写实验性论文

当整个实验结束后,带领学生对结果开展讨论,提高其逻辑性思维。并鼓励学生将实验以论文的形式展现出来,以锻炼学生的科研写作能力。

4 结语

相对于其他科学,“日新月异”是包括微生物学在内的所有生命科学学科最为鲜明的特征。在这种形势下,授课过程中如何采用先进合理的教学方法和手段来调动学生的主观能动性,从而传授更新更全面的知识,进而激发学生的科研兴趣,这将是需要长期和深入讨论的话题。在本文中,作者只是谈谈在微生物教学中的个人观点和体会,还有许多不足之处,希望能和广大同行相互探讨,共同进步。总之,微生物学还是具有很强的趣味性的,只要授课教师在业务上努力钻研,做好微生物学的教学工作是完全可以实现的。

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.

[2]Berg I, Kockelkorn D, Ramos-Vera W, Say R, et al. Autotrophic carbon fixation in archaea[J]. Nat Rev Microbiol, 2010, 8(6): 447-460.

[3]Leininger S, Urich T, Schloter M, et al. Archaea predominate among ammonia-oxidizing prokaryotes in soils[J]. Nature, 2006,442(7104).

[4]郑毅.微生物学多媒体教学的实践与思考[J].微生物学通报,2005,32(1): 123–125.

篇5

[关键词]微生物学 实验教学 课程改革

微生物学是一门实践性和应用性很强的学科,是生物学各专业的学科基础课,包括了理论教学和实验教学两部分[1]。实验教学是理论与实践相结合的纽带,可加深学生对微生物学理论知识的理解,培养学生的实验操作技能,提高学生独立操作能力及分析问题和解决问题的能力,对整个教学效果有着举足轻重的作用。满足我院应用型专业的发展的需要和课程发展的需要,我们结合自身情况通过教学实践对微生物学实验教学模式进行了一些探索,取得了较明显的成效。

一、有效整合实验内容,形成合理的实验教学体系

微生物学实验项目较多,有些实验项目针对同一知识点,在有限的课时内,不可能对所有的实验项目进行操作。要依据因此,整合实验内容,形成合理的实验内容体系十分必要。我们的基本思路是从基本验证性实验到综合性实验,再到设计性试验,层层深入,让学生熟练掌握微生物的操作技术,以便能与将来的应用无缝对接。(1)基本验证性实验部分:包括油镜的使用及微生物形态的观察、革兰氏染色、细菌芽孢及荚膜染色、微生物的显微计数、微生物大小的测定、培养基配置灭菌、平板菌落计数法等实验。主要是对学生进行基本技能训练。在这一部分实验课教学过程中,教师发挥主导作用,学生在教师的指导下,按要求完成实验,学习基本技能和方法。(2)综合性实验部分:包括检测化学因素对微生物生长的影响、利用常见生化反应鉴定肠道细菌、分离酸乳中的乳酸菌、从土壤中分离霉菌及放线菌、制备泡菜等。主要是提高学生实验能力及分析问题与解决问题的能力。可选择来源于生产和生活的实际课题作为选做项目。采用课程实习的方式,在实验室中完成。在这一部分实验课教学过程中,采取教师提要求,学生自己独立完成,遇到难题,教师启发,学生自己分析与解决。综合性实验内容的确定,有利于培养学生实验设计能力、动手能力、独立思考能力和处理实际问题的能力。因此,这一部分实验,是理论与实践相结合、知识与能力相交融,动手与动脑相协调的教学过程,能极大程度地提高学生应用基本理论、基本知识分析和解决实际问题的能力,也能极大限度地激发学生对《微生物学》学习的兴趣,培养了学生的创新意识和创新思维。(3)设计性实验部分:主要是培养学生的创新意识和科研能力。就我校实际情况,针对本学科有着浓厚兴趣打算就这个方向开展毕业设计的同学或是有考研打算的同学。教师不再给学生安排具体的实验内容,而是学生根据自己的兴趣爱好或教师根据自己的科研方向,给学生加以启发性指导。教师只负责提供思路和实验条件,具体的资料查询、方案设计、数据的获得、论文的书写全由学生自己完成。在这样的实验里,学生有一定的自由度和学习自主性,每个学生都有实际操作和动手的机会,并通过独立操作、独立思考,发现问题并解决问题,形成自己的见解,兴趣倍增,学习和创造的积极性得以充分发挥。

二、让学生参与准备工作,培养学生独立工作的能力

很多微生物学实验有较多的准备工作要做,如洗刷、包扎、灭菌等工作,传统的微生物学实验教学这些准备工作一般都是由主讲教师或实验员老师来完成。[2]这样学生在这一方面的锻炼机会很少,不利于培养学生独立工作的能力,而且学生因缺乏这方面的锻炼而不知准备工作的辛苦,许多学生并不珍惜实验机会,对实验敷衍了事,对整个科研工作的流程也不了解。为此,通过调整实验顺序,使前一个实验就是为下个实验的准备工作。例如,我们把“培养基的配制和灭菌”的实验安排在“平板菌落计数”之前,让学生参与准备实验的过程中,懂得了做好一个实验,准备工作的重要性。同时增加了实验顺序的连贯性和系统性,让课堂教学内容更饱满充实。

三、规范考核标准、细化考核形式

实验教学的主要目的在于提高学生的动手能力,因此考核方式不能局限于常规的笔试,要通过公平合理的考核方式来如实反映学生的实际动手能力,体现学生对微生物学实验课程的学习效果。我们在进行考核时主要采取“2233”的分配原则,即:规范的实验报告占20%,规范的操作技能占20%,操作技能考试占30%(以随机抽签的方式),笔试占30%(以实验设计为主)。这种细化的考核方式能够比较全面反映学生的实验成绩,把评定知识和评定能力结合起。总之,只有对学生实验进行规范化,对实验管理制度化,才能收到更好的教学效果。

综上所述,通过微生物实验教学的不断摸索与实践,取得了一些明显的成效。不仅使学生掌握了微生物学实验的基本操作技术,而且还培养了学生的综合素质,增强了集体观念与团队合作精神,为以后的实际工作奠定了良好的基础。当然这其中也有很多不足之处,但我相信经过我们教研室各位同仁的继续努力,我们的微生物学教学会更上一层楼。

[参考文献]

[1]张雪辉。微生物学实验教学模式改革成效研究[J].安徽农业科学,2010,38( 6 ): 3271- 3272

篇6

论文摘要:环境工程微生物学实验作为环境工程专业的一门重要基础课,作者在多年来的教学中深刻体会到严格遵守实验操作规程,养成良好的科研及实验习惯的重要性,并尝试采用开放教学和灵活的考核方法,充分调动学生的积极性,强化实验效果,收到了良好的教学效果。

环境工程微生物学是环境工程专业重要的专业基础课,而环境工程微生物学实验是环境工程微生物学理论知识的实验技能培养课,二者相辅相承。目前,环境工程微生物学实验教学还存在很多不足,如缺乏专业特点等。因此,为了达到较好的实验教学效果,教学内容安排及教学模式必须要具有环境工程专业的特色,符合教学规律。

一、实验内容的选择及安排

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,学生必须要扎实掌握,但在实验微生物种类的选择上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而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。另一方面,实验内容中要有环境工程微生物应用技术,例如细菌总数的测定、水中大肠菌群数的测定、菌胶团的观察及活性鉴定、活性污泥的培养及驯化等。

实验进度的安排尽量要和理论教学同步。微生物学主要是给学生介绍自然界中客观存在的微生物的形态、结构及生理,依靠逻辑推理的知识较少,实验能给学生非常直观的感受,视野中真实的图形和现象是对课堂讲解知识最好的诠释。另外,微生物实验又具有自身的特点,即几个实验间的内容具有连续性,比如培养基的制备、微生物的培养、微生物的染色及观察,虽然可以分割成独立的实验,但又完全可以作为一个完整的大实验,但至少要连续几天才能完成,因此需要安排好学生的实验时间。

另外,在实验教材的选择上要便于学生学习,又要和实验教学内容相呼应。目前独立的环境工程微生物学实验教材比较少,已有多个版本教材把实验部分放在理论教材的后面,但内容不是非常详尽,学生需要参考更为详尽的教材才能全面地理解掌握。微生物学实验教材版本虽然较多,但有关环境工程应用技术方面的内容又较少。因此,教师必须采取较好的教学方式加以弥补。

二、严格遵守实验操作规程,养成良好的科研及实验习惯

实验过程中一定要严守实验操作规程,加强对学生科学实验习惯的培养。首先,微生物实验的实验对象—微生物本身对环境可以造成生物污染,有些还是致病菌,因此要求学生在实验结束时必须要对丢弃的培养物进行灭菌,在实验过程中,对取菌后的接种针和接种环要严格按照实验规程及时灭菌,不能随意乱放,以免造成环境污染。其次,在实验过程中要强化无菌操作的意识。在环境治理过程中,如废水的治理过程,微生物应用的形式多为杂菌形式,往往无菌操作会被环境工程的学生忽视。因此更应该强调无菌操作的重要性。为了保证实验结果的精确性,严守无菌操作实验规程是必需的。再有,实验设备的操作要严守实验规程,确保实验室安全。如高压蒸汽灭菌,目前,学生实验室中的许多高压蒸汽灭菌锅没有自动保压装置,只能依靠人工调节,多采用临时关掉电源或保持排气阀小幅度的开启,无论哪种操作方式,时刻都需要人员看守。在实验过程中,有的学生为了尽快结束实验,保压前冷空气的排除不彻底,保压结束后为了缩短冷却等待时间,带压情况下大幅度打开排气阀,这些操作不仅会带来实验失败,而且往往会造成实验事故。

三、充分调动学生的积极性,强化实验效果

为了保证实验效果,教师必须严格督促学生认真完成课程学习的各个环节。学生必须要对实验内容进行课前预习,明确实验步骤。微生物实验准备是比较烦琐的,而对于将来要独立工作的学生来说也是很重要的环节,因此,利用学生课余时间,对学生进行分组轮流进行实验准备,确实强化了学生对实验整体的理解,而且也得到了学生很好的反馈。在实验过程中,为了强化实验效果,需要对典型的好的实验结果,如染色结果、形态观察结果等利用显微镜图像采集设备进行采集并集中展示,也起到了鞭策后进的目的,充分调动了学生的实验积极性。

四、开放教学,满足学生的求知欲望

在目前学生就业不乐观的现实面前,很多学生选择用更多的知识和技能武装自己,以增强自身的竞争力。实验课程要给他们提供充分的发挥空间。我系环境工程微生物实验室抽出固定的时间,对学生开放,学生可任意选做开放实验,也可对以前做过的实验加以进一步的验证。学生如有特殊要求的,可提前提出,实验室可根据自身条件为学生提供一切条件。这个环节不仅激发了学生对课程的兴趣,有利于培养学生的主动性和创造性,提高了学生的自主实验能力,同时也进一步丰富并充实了本课程的实验内容。

五、采取灵活的考核方法,接受反馈,积极改进课程

在不同的压力下学生获得的知识是不同的,因此实验教学同样要给学生一定的压力。适当的考核形式会给学生一定的压力,更是对学生实验技能的深化。很多实验课程成绩的最后评定主要依据实验报告。我院环境工程微生物学实验的考核则采用了多种形式相结合,主要包括三种,其中实验报告的内容和质量占60%,实验技能现场操作考核占30%,平时实验操作技能及规范性占10%。其中,实验技能现场考核采用抽签方式,学生根据抽到的结果进行现场操作,从而给出该部分的成绩,该环节也使学生在平时实验过程中,对每个操作环节都给与了充分的重视,强化了实验效果。另外,对于在开放教学环节中自主实验内容新颖、具有创新性的学生给予充分肯定,可适当提高评定等级。

接受学生的反馈是促进课程建设很重要的一个途径。我系建立了环境工程微生物学及实验课程的公共邮箱,学生可以不记名发表意见和提出建议,以加强师生之间的沟通,同时也对教师的教学工作起到了监督和促进作用,得到了大家的肯定。

六、结束语

环境工程微生物学实验的课程建设还有较远的路要走,在课程的教学模式上应该多采用现代化辅助教学手段,Harry Brenton等人在解剖学教学中采用多媒体和计算机三维模型,建立网络课件等,不仅收到了良好的教学效果,而且也籍此建立起了同行之间交流的桥梁,这一点很值得借鉴。在教学内容上更要适应学科发展的节奏,不断更新,精益求精。实验教学就是要让学生成为知识的主宰者和应用者,给予他们把理论知识应用于实践的技能,从而实现知识的工程化、产业化。

参考文献:

[1]王国惠.微生物学通报.2006,33(6):144~145.

[2]周群英,高廷耀主编.环境工程微生物学.北京:高等教育出版社,2002.287-337.

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1.1加强实验示范教学

目前,学生对微生物学实验接触很少,很多时候存在重理论轻实践的观念,实验课前很少预习,甚至不预习实验内容,在实验过程中按照教师的示范来做实验,不能够很好的掌握实验目的、原理、基本要求、操作步骤及注意事项等,很多时候学生在实验过程中知其然不知其所以然,造成实验失败。环境工程微生物学的理论与实践通过实验教学加以融合,教师的实验示范能够使学生直观看清实验的具体操作动作、实验现象及变化过程,教师在实验示范中的言行举止都会成为学生学习操作的榜样与依据,与学生实验技能能否提高息息相关,教师实验示范的好坏是决定实验教学质量的一个关键因素。因而,充分利用多媒体技术可以加强实验课程平台建设,提高教学示范的可见性。通过多媒体技术将教师的实验示范录像播放给学生,可以使学生看清实验操作,掌握实验过程中的细节,规范实验操作,使学生快速掌握所需技能,提高学生的学习兴趣和积极性。

1.2开展研究性教学

2010年5月正式出台的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》文本中,提出要倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学,帮助学生学会学习。在传统教育中,以教师、课堂和教材为中心的单向程式的教学方式压抑了学生的想象力、积极性、主动性学习的意识,如何转变教师的教学模式及学生的学习方式,提高教学效果,就要求教师改进教学手段,开展研究性教学,真正实现教师和学生共同探究知识。将学生探究实践知识的过程引入并结合实验教学过程,培养学生的探索知识的兴趣及独立思考的能力。诺贝尔化学奖获得者李远哲曾说:“一个学生在学校受教育,做习题,上课,而没有时间深深思考的话,三五年过去了,毕业的时候,只不过像是机械加工厂里加工出来的人。”研究性学习以学生为中心,强调问题导向及主动学习。人本主义心理学代表人物之一罗杰斯将其“病人为中心”的治疗理论应用到教育领域,导致了“学生为中心”的教学理论的产生。学生的主动思考,是发挥学生创造性潜能的具体体现。教师的职责是传道授业解惑,而学生就要求学会悟道。在实验过程中应该引导学生,“为什么要这样做实验?每一个实验步骤的目的是什么?实验条件改变了,结果会有怎样的改变?为什么会这样?在日常生活中有没有观察到类似的现象?发生此类现象的环境条件如何?”在学生思考和实验的过程中提高学生的思考和表达能力,充分利用所学知识解决实际问题,培养了学生严谨的科学态度以及创新精神。研究性教学要求学生不仅要学会研究的方法和专业知识,更要培养学生的做科学研究的思维。因而就要求教师在传授专业知识的过程中,逐渐培养学生的思考和思维方式。

1.3改革实验内容

根据环境工程微生物学生实验内容,通过教学过程中出现的问题,做出调整和完善。针对基础性实验,主要要求学生掌握实验的基本原理,基本内容,规范基本操作技术。比如光学显微镜的操作及细菌、放线菌和蓝细菌个体形态的观察实验。针对综合型实验,更能够培养学生的创新能力。华北水利水电大学学生每年可以申报创新计划项目,可以参与教师科研活动,让更多的学生经历理论-实验-实践的过程。如“郑州市农用地畜禽污染物调查及环境风险评价”、“中度嗜盐菌Halomonassp.STSY-3的耐盐特性研究”、“黄河酚污染物生物降解动力学特征研究”、“酚类在黄河底质中的生物降解性模型研究”等。组织学生从污水处理厂附近水体和土壤筛选重金属降解菌,对筛选出的菌种进行鉴定、驯化和应用研究,通过教会学生查找文献,师生间的讨论,逐步培养学生的学习主动性和科研兴趣,提高了学生综合运用微生物理论知识的能力,在锻炼学生操作技能的同时,帮助学生更深入的了解本学科的研究现状。

1.4改革考核方式方法

传统上,理论课程是主流,实践环节是非主流。由于人们总是由主次权衡轻重,因而即使强调实践环节的重要也不过是次等的重要。环境工程微生物学实验课依附于理论课,考核相对简单,学生对实验的重视程度不够,热情不高。如何综合考量学生的实验操作技能,对知识的掌握程度,实验过程中出现特殊现象的探究都值得思考,这些都要求我们制定一套相对稳定的考核办法。特别是针对综合性实验、设计性实验和研究性实验的实验报告的内容、实验操作的规范性、实验结果的准确性、实验中出现特殊情况的处理、实验卫生等方面综合考评,考评采用论文答辩的方式进行,由于实验过程中遇见的问题和结果都不同,所以答辩过程中可以就本次实验进行相互的讨论和学习,扩展知识面的同时,也给学生提供一个展现自我的平台,为今后的科研和工作打下基础,激发学生的主观能动性,提升学生的综合素质。考核结果乘以30%纳入最后的总成绩(考试60%,平时作业课堂10%,实验考核30%)。

2总结

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关键词:教学改革 PBL 考试制度 实验教学

医学是一门实践性很强的学科,学生将来走向社会,服务于社会,要有较强的实践动手能力和应变能力。创新更是建立在实践的基础上,加强实践教学是培养医学创新人才的主要途径。针对传统医学教学模式的诸多弊端,在广泛借鉴国内外医学教育改革经验的基础上,我们推出了以“构建系统整合课程体系”为基础,以能力培养为主线,以问题导向、师生互动为主要教学方法,以提高学生综合素质为目标的全新的教学模式。经过三年来的实践,沈阳医学院基础医学院在医学基础课程建设和改革中取得了丰硕成果,共承担教改项目14项,其中国家十一·五教改课题2项、辽宁省十一·五教改课题6项、沈阳医学院院级教改课题6项。获辽宁省教学改革成果三等奖一项,病理学、组织胚胎学、生理学被评为省级精品课程,生物化学等三个学科被评为沈阳医学院精品课程。

一、改革传统教学模式,建立以基于问题的学习法为中心的新的教学模式

“基于问题的学习法”(Problem-Based Learning,简称PBL)也称作问题式学习,强调以学生的主动学习为主,通过基于解决问题为目的的实践活动而进行直接学习[1]。我们在病理学、微生物学及免疫学等三个学科首先进行了改革,使学习与更大的任务或问题挂钩,设计真实性任务,使学习者投入于问题中,进行自主探究,代替以往的以教师讲授为主的被动、间接式的接受知识的传统的教学模式,取得了良好的效果。

免疫学教研室2006年学院在研课题《PBL方法在免疫学实验课应用的研究》(韦星呈教授主持),从免疫学实验课入手,引进PBL教学方法,较早地在课堂和实验教学中引入课堂讨论,课堂学生提问,学生上黑板画图讲解,给学生布置介绍课外阅读参考文献,结合讲课内容尽量与临床有机结合等教学方法。教学效果将通过考试和考察的方法与传统的教学方法对比,经统计学分析,做出全面客观的评价,探讨以问题为基础的学习方法在免疫学实验课中应用的可行性和在提高教学效果中的作用。

病原生物学教研室2006年在研学院教改课题《医学微生物学讨论式教学模式对培养实用型人才的研究》(刘新教授主持)以04-06级本科学生为对象,在理论课程伊始从新现与再现微生物引起的传染病入手将10余个讨论题目发给每名学生,引导学生进行微生物学讨论,学生在学习期间利用课余时间搜索网络信息或去图书馆查阅相关资料,为学期末递交论文奠定基础。在收到学生上交的论文后任课教师认真批阅,选取优秀论文在最后一次理论课上进行讨论交流。此种教学模式实现真正意义上的教学相长,效果良好。有利地提高学生的学习兴趣[2]。

二、改革考试方法,突出过程考核和综合能力考核

传统的理论课考核方式为闭卷考试。但是随着教育改革的深入,闭卷考试的考核形式也暴露出一定的局限性,特别是难以完全适应素质教育的需要。

为了进一步调动学生的学习积极性,培养和提高学生综合分析解决问题的能力,根据基础医学教育的特点,以能力培养为导向在组织胚胎学教研室首先进行了考试内容、考试形式和考试效果分析为重点的考试改革试点。在实践中我们强调考试内容既要有理论知识,又要有操作技能,还要有运用所学知识和技能的综合能力考核。考试形式随着考试内容的改革发生相应的变化。采取笔试、动手操作、实验设计等多样化考试形式,注重过程考核和能力测评。如在理论考试中,除保留一部分以考查基础理论为主的传统闭卷考试形式,增加一部分以考查运用已有的知识、分析解决问题能力为主的开卷形式。通过闭卷、开卷及不同构成比例的闭卷与开卷相结合的方式,对2个年级5个专业(麻醉、影像、英文、医疗、预防)的28个班总计817名学生进行了在组织胚胎学理论考试中增加开卷试题的探索。

实践表明:在理论考试中增加开卷试题的尝试不仅减少了闭卷考试的局限性,使学生判断分析综合解决问题的能力在考卷中得到较明确的体现;而且进一步提高了学生的学习兴趣并增强主动学习精神,从而使学生综合素质及创新能力的提高具有强大的原动力;同时也给教师工作增加前所未有的压力,促进教学过程的全面改革以适应培养创新能力的需要[3]。

来自学生的反馈调查表显示:尽管开卷考试并没有他们想象中的那么容易,试题难度也比以前的闭卷题大多了,但大多数学生还是喜欢含有开卷试题的理论考试。考试结束后,师生普遍认为开卷考试更有助于对创新思维能力的测试,并对学生的应试能力、教师的出题与判卷水平提出了更高的要求。

三、以实际应用能力培养为中心,建立具有沈医特色的实验教学体系

实验教学改革的基本指导思想从实践能力训练这个关键点入手,突破传统分段(分割式)教学格局,将前后理论教学内容贯通穿插,系统规范化训练;启发学生自主思维、主动创新;加强能力培养,学以致用;紧跟现代医学进展,改善知识结构;实现医学院校教学目标:培养服务于医疗工作、医学研究的实用型、复合型现代医学人才。其特点是以创新开放为方向,综合训练为基础。

因此,改革后的新实验教学方案特点是树立“以学生为主体”的理念,以达到培养学生主动思维、实践、创新为教学目的,学生走向台前,教师退居幕后,教学结构由线性趋于复杂。新实验教学内容实现为学生提供实验方向、基础设计,旨在引导学生起步上路,提供学生足够空间自由选择、设计,培养学生进行积极思维与主动实践,达到运用知识、掌握知识和发现知识,锻炼实践能力和创新精神。

机能实验中心在我院率先施行实验教学改革的探讨,取得了一定的成绩。

首先,在优化教学内容,改革课程体系下工夫,对生理学、病理生理学与药理学三门实验课的内容进行优化、重组,创建成一门“机能实验学”课程。本课程属于必修课。独立开课,独立考核。教学分三个阶段进行:

①基本知识与基本技能训练阶段;②基础性实验和综合性实验阶段;③探索性实验阶段。

经过初步整合后的机能实验项目中基础性实验占60%,综合性实验占30%,探索性实验占10%。

其次,制定了机能实验学教学大纲,设计了编写机能实验学教材。作为一门新学科,机能实验学教材不同于一般实验课教材,它既要有利于加强实验基本原理和操作的训练,又要有利于学生综合素质以及创造性思维能力的培养。经过严格论证,机能实验中心打破学科和课程间的壁垒,精选实验内容,删减重复性内容,减少验证性实验,保留部分“三理”学科的经典实验,增加多学科综合性实验比例,如生理学的“血液凝固及其影响因素”实验与药理学的“药物的抗凝血作用” 实验的实验目的、方法和步骤非常相似,完全可以合并,生理学的“家兔动脉血压的神经体液调节”实验与药理学的“传出神经系统药物对血压的影响” 实验也可以合并成“心血管活动的调节及药物的影响” 实验,同时开设实验设计课,以加强对学生综合能力和创新能力的培养。

第三,开展探索性实验,给指导教师带来了严峻考验。由于机能实验中心在管理体制上独立于各学科教研室,但没有配备专职教师,这种状况使得中心的教学任务必须依赖相关教研室予以承担。但相关教研室有自身承担的繁重的教学与科研任务,因而,中心制定对本课程教学效果的考核标准和鼓励措施,促使教师根据课程的具体要求,利用一切可能的时间和途径,进行相应的学习和训练;并在可能的情况下,尽量为教师提供培训、学术交流的机会。同时,学校制定相应的政策,使承担本课程的教师的教学工作能够在政策上得到认可和体现,从而提高教师的工作热情和积极性,使本课程能够顺利实施。

总之,医学教学模式改革是我们在本科生教育中实施转变教育思想和教育观念,改革教学内容、教学方法和教学管理模式的一次尝试,也是一次力度较大的改革。这次改革具有如下特点:

①激发学生学习的积极性和主动性,使学生掌握获取信息的本领,教师达到教人以“渔”的目的;②增强了学生的自信心和毕业时应聘的竞争力;③提高了学生的书面和口头表达能力,为毕业后工作打下了一定的基础;④培养了学生的智商和情商(团队精神、组织管理能力、协调能力),提高了学生学习的兴趣和能力,促进了常规课程的学习,让学有余力者充分发挥其潜能;⑤对教师队伍的建设和发展起到了良好的促进作用。 参考文献:

[1]金华.浅谈PBL教学模式[J].职业技术教育研究,2005,4:12.

篇9

关键词:问题导向教学法,分子生物学,教学实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)05-0162-02

一、前言

生物工程专业是培养掌握生物学(微生物学、分子生物学和细胞学等)及其产业化的基础科学理论、基本技能、工艺生产过程和工程设计等知识,能在生命科学领域从事工程设计、生产管理和新工艺、新技术、新产品研究开发的工程技术人才[1,2]。分子生物学是生物工程专业的核心基础课程之一,是研究核酸、蛋白质等生物大分子的结构、功能和特点,并从分子水平上阐述蛋白质和核酸的相互作用关系及其基因表达调控机理的学科[3]。分子生物学课程内容微观、抽象、信息量大。传统教学方法[4]相对枯燥、封闭,学生分析、解决问题能力、创新能力、学习能力等素质得不到良好培养,所以有必要从分子生物学课程的特点出发,进行教学改革,提高教学质量。

问题导向教学是一种基于“问题”的教学方法,它由美国神经病学教授Barrows在麦克马斯特大学首创。它的显著特征是把“问题”引入到教学过程中,通过问题所发挥的作用促进教学活动,达到提高教学质量的目的[5]。教师根据课程内容和教学大纲,归纳提炼知识点、创设问题、构建问题氛围,学生以解决问题为驱动力,通过解决问题实现分析问题、解决问题、创新能力、学习能力等素质的综合培养。课堂教学成为教师和学生的互动过程,具有开放性、创意性和趣味性。问题导向教学方法已在多种专业的不同课程教学中进行探索和实践,取得良好教学效果。

笔者所在南阳理工学院(以下简称“我校”)担任生物工程专业教师,根据课程特点,总结了在实践问题导向教学过程中需要强调三个关键点:

二、创设有效问题

问题(problem)是指在给定状态与目标状态之间存在一些疑难和障碍,需要解决疑难和克服障碍的任务情境。根据问题在学生学习过程中所起的作用,一般将问题分为三类[6]:(1)背景性问题。学生学习新知之前,提供相应的预备知识问题。(2)中心认知问题。为实现教学目标,引导学生达到学习目的,理解和掌握所学知识和技能的过程中提供的需要解决的问题。(3)巩固性问题。将已获得的知识和技能迁移到新情境中需要练习的问题,引导学生运用已学知识发现、分析和解决未知问题,问题的答案具有一定的开放性。

(一)创设背景性问题

分子生物学教学内容偏重于基因的分子生物学,重点讲授内容是基因的结构和功能、复制、转录等过程,以及这些过程中相关蛋白质和酶的结构和功能,部分教学内容与生物化学课程内容有重复,如DNA结构、DNA复制、遗传密码、原核生物RNA的转录和加工等,因此,在分子生物学课堂讲授的前期,创设一定量的背景性问题,如“中心法则的内容是什么”、“示意图方式解释核酸的化学组成和共价结构”、“操纵子模型是不是由Waston和Crick共同提出”、“DNA半不连续复制和半保留复制的特点”、“基因突变的定义和类型”和“什么是tRNA,rRNA和mRNA”等。设计选择、判断和简答三种题型,通过背景性问题的提出、分析和解释,提高学生学习的主动性和积极性。

(二)创设中心认知问题

从课程内容中归纳、提炼知识点创设形成中心认知问题,如“如何保证DNA复制精确性”、“原核生物和真核生物蛋白质的翻译有什么不同”和“聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCP-DGGE)的工作原理和步骤”等。问题设计成选择、判断和简答三种题型,穿插于课堂教学,通过中心认知问题的提出、分析和解释,引导学生主动探索获得解决问题的成就感。

(三)创设巩固性问题

我校生物工程专业注重建设和发展发酵工程、生物制药、生物能源三个专业方向,其中以研究工业微生物为基础的发酵工程专业方向是重点。在分子生物学课程教学的后期,创设巩固性问题如“传统发酵食品白酒的微生物群落结构分析”、“酿酒酵母发酵五碳糖的分子技术研究”、“生物素亚适量调控谷氨酸分泌的分子机制”和“设计分子生物学技术手段实现高强度、高产发酵”等。通过文献查阅、分组讨论、学生汇报和教师评价四个阶段完成巩固性问题的分析和解答,问题的答案具有开放性和综合性,学生通过查阅、分析、讨论和解决这些问题,不仅理解和掌握课程的理论知识,熟悉课程内容在某一领域的研究前沿,还体验到运用知识来解决问题,获得了知识应用的经验,在遇到新的问题情境时就能较灵活地迁移和应用知识和经验解决问题。

三、灵活运用CAI课件

分子生物学课程内容繁杂,抽象微观,且学科发展迅速、前沿性强。在讲授课程内容时,采用板书、挂图等教学手段,学生无法很好地理解和接受。计算机辅助教学(Computer Assisted Instruction,CAI)是指以计算机为主要媒介进行教学,CAI课件用文字、图像、声音、动画、视频等多媒体数据通过计算机处理和控制来输出信息,相比较于板书、挂图等教学手段,具有显著优势:(1)生动性强。CAI课件教学将抽象、微观、复杂的生理生化过程,如蛋白质的生物合成、聚合酶链式反应、基因重组等用具体的图形或Flas表现出来,学生会更加容易理解和掌握知识。(2)移植性好。CAI课件可以拷贝复制给学生,供学生复习使用,让学生集中注意力听课、思考和回答问题,便于教师和学生互动。(3)集成性高。CAI课件具有节奏快、画面多、表现力强等特点,在有限的学时内让学生获取更多的知识,显著增加课堂容量。

目前,CAI课件多使用Powerpoint电子课件,在具有上述优点的同时,存在交互性不强等缺点,导致CAI课件难以与问题导向教学法结合使用。Authorware是Macromedia公司推出一款易学、方便和功能强的多媒体制作软件,利用流程线和图标就可以将文字、声音、图形和动画等多媒体数据集成在一起,制作出需要编程语言才能实现的功能和效果[7]。另外,Authorware的强大的交互功能能够帮助教师制作习题库中所需的各种题型,并将问题穿插其间,非常适用!笔者在分子生物学理论课程的讲授过程中,基于Authorware 7.0软件制作并实践了CAI课件和习题库。尤其是习题库的建设和使用,充分利用了该软件的交互功能,同时设置问题的题型多样化,取得良好的教学效果。学生普遍反映利用Authorware 7.0软件制作的习题库,对知识理解的更加深入和透彻,真正实现了寓教于乐。

四、提高教师科研水平

分子生物学发展迅速,教师需要大量阅读国内外文献,不断提高科研水平。首先,可利用分子生物学的新技术、新知识拓展知识层面。其次,将科研中试验现象、以及成功或失败的心得体会介绍给学生,调动学生的主动性和积极性。最后深入科研第一线利用实例创设具有真实性和挑战性的巩固性问题,评价总结学生问题答案时,言之有物,生动有趣。如在分子生物学理论课程教学的后期,笔者创设巩固性问题“发酵食品白酒的微生物群落结构分析”,在学生查阅文献、分组讨论和汇报的基础,首先结合自身研究课题和经历,包括纤维素降解菌的分离和16S rRNA分子鉴定,PCR-DGGE分析纤维素降解复合菌系、活性污泥的高通量测序研究,白酒微生物(酒曲、酒醅和窖泥)的高通量测序研究,归纳总结环境微生物群落结构分析的研究进展,从常规平板培养、PCR-DGGE等常用技术介绍到最新的高通量测序技术,如Rocher 454、Illumina Miseq等。其次,总结白酒微生物的研究现状及存在问题,对学生汇报内容进行总结和点评。通过科研实例和经验讲授领域内的技术和前沿,学生遇类似情境,很容易知识迁移和应用。

五、结语

分子生物学是生物工程专业的核心基础课程!然而,分子生物学课程内容的特点是微观、抽象、信息量大和更新快,导致传统教学方法难以在有限的学时内让学生理解、掌握和应用,难以提升学生综合素质。而问题导向教学法可以很好地解决分子生物学课程教学中出现的问题,其中创设有效问题、灵活运用CAI课件和提高教师科研水平是成功实践问题导向教学法的三个关键点,实践结果为推广和深化问题导向教学法,推进分子生物学理论课程的教学改革,进一步提高教学质量提供参考。

参考文献:

[1]朱红威,邵菊芳,冷云伟.生物工程专业《分子生物学》课程教学改革的探索[J].安徽农业科学,2011,39(4):2512-2514.

[2]薛刚,刘凤霞,罗建成,等.分子生物学课程教学改革的思考[J].科技创新导报,2011,(3):177-178.

[3]赵亚华.分子生物学教程,第三版M.北京:科学出版社,2011.

[4]邹丽玲,李志宏.关于传统与现代教学方法的思考[J].中国高教研究,2009,(10):90-91.

[5]艾明华,董卫国,刘媛媛,等.PBL结合多媒体直观教学法在《细胞分子生物学》课程中的实践[J].西北医学教育,2012,20(4):752-754.

篇10

教学实习包括课程实习和生产实习,是实践教学体系中的一个重要组成部分,是贯彻理论联系实际的教育方针,是培养社会需要的德才兼备人才的重要环节,是巩固所学理论知识,提高学生分析问题、解决问题能力,培养创新与创业意识、学以致用和适应社会的能力,增强职业意识、进行基本技能训练的重要途径。

1.课程实习。

课程实习安排在大学二年级,在培养计划及课程教学大纲中明确学分(时)数以及实习要求和考核方式。实习场所包括各类自然保护区、生态园区、大型企业污染治理设施、政府环保部门等实践教学基地。实习的形式包括参观考察以及专题调研等。

2.生产实习。

生产实习是学生完成《环境化学》、《环境监测》、《环境工程学》、《生态学》、《环境微生物学》等专业基础课和部分专业课学习后的综合性实习,在大学三年级下半学年进行生产实习。实习单位包括企事业单位、政府环保部门、研究院(所)或在本校进行科研实习等,要求学生上岗实习,直接参与教师科研工作。

3.实践教学基地建设。

与具有良好环境行为、环境绩效的研究机构、企业集团、社会团体等组织,以双赢互惠、共同发展的原则,通过有效科研的合作,建立实践教学基地,为学生提供一个拓展视野、亲身体验的场所。通过有经验的环保技术专家指导学生实习,进行现场教育。通过课程实习、生产实习等过程,让学生深入了解社会需求及自身的不足,明确学习的目的,激发学习的动力,提高综合素质。

二、社会实践

社会实践是大学生思想政治教育的重要环节,对于促进大学生了解社会、了解国情、增长才干、奉献社会、锻炼毅力、培养品格、增强社会责任感具有不可替代的作用。环境科学专业社会实践应当与专业培养计划有机结合,根据学校培养目标、学生需求、专业特色、学生成长阶段和认知规律,实施分类教育。将社会实践纳入本科培养计划,规定学生社会实践的学时数,制订相应的规范。学生的社会实践形式包括校园文化活动、暑期社会实践、大学生社会工作、科技学术活动、青年志愿者活动和公益活动等。

三、创新性科研实践