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關鍵詞:微生物學實驗課程;多學科融合;教學改革;教學質量;創新能力
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)47-0108-03
微生物學是生物學和生命科學領域中極為重要的基礎性學科,同時也是生物工程和生物技術專業的核心課程。由微生物學的發展史不難看出,該學科最重要的特征就是具有實驗性和實踐性,同時具有很強的應用性。微生物學實驗教學既是對微生物基本理論的深化和鞏固,又是培養學生觀察能力、動手能力、分析問題和解決問題能力的最有效途徑,更是培養學生創新能力、科學思維和提高對本專業學習興趣的重要手段。因此,在開設微生物學課程時,微生物學實驗也是既重要又十分必要的課程。我校的生物工程、釀酒專業和生物技術三門本科專業盡管分屬于工科、理科性質,但均側重于培養本領域具有國際視野、創新思維和解決實際問題的高素質人才。特別是我?!皣疑茖W與技術人才培養基地”的人才培養目標明確定位為“培養適合社會發展的具有創新精神、實踐能力和創業能力的新世紀高層次工業生物技術人才”。同時,微生物學是多個相關學科的聯系紐帶,特別是生物化學、分子生物學、細胞生物學和發酵工藝學等本專業的學科平臺課程和專業核心課程,均依賴于微生物學科的支撐。同樣,微生物學和微生物實驗課程的知識體系、基本理論和前沿進展又離不開其他學科的支撐,因此,在學科交叉與知識融合的背景下,在本科課程設置和教學模式改革中,我們特別注重微生物學實驗教學的教學模式改革和實踐效果。
一、微生物學實驗課程的傳統教學模式及不足
微生物學實驗是微生物學的重要組成部分,也是微生物學教學的重要環節。從培養人才目標上來看,微生物學實踐教學與微生物理論教學具有同等重要的地位,甚至更高。就我校生物工程專業,微生物學理論課程設定40學時,而實驗課程設定48學時,這也從一定程度上反映了實驗教學的重要性。傳統的實驗教學雖有區別,但總的來看多以單元操作實驗、結果驗證實驗為模塊進行課程設置,其出發點是以掌握基本實驗技能,加深基本概念和理論為目標的。就其出發點來看,傳統的實驗教學設置課程體系是發揮了良好的效果。但是,對照培養高素質、寬口徑和創新型生物工程人才的培養目標來看,傳統的實驗教學仍有一些不足之處,概況起來有以下幾點。一是在主觀認知上,認為實驗課的目的是驗證課堂講授的理論內容,常采用實驗課堂上教師單純講解示范,學生一味跟蹤模仿,造成了學生被動接受知識的效果。長此以往,實驗教學形式僵化,學生上課興趣降低,導致最終的教學效果很難達到預期目標。二是實驗教學內容的設計上呈現點狀式、碎片化特征,驗證實驗過多,綜合型、設計型實驗環節較少。這種實驗內容的設計優點是強調對基礎實驗技術的掌握,但是很難充分激發學生的創新思維和探索未知世界的興趣。三是實驗安排上采取每周有實驗,理論課和實驗課并行的特征,導致一些連續性的實驗難以及時完成。這種實驗課程學時的安排布局看似合理,實則不符合微生物學實驗的基本規律,因為有些微生物學實驗需要半天、一天甚至更長時間才能完成,而零碎的時間打斷了實驗的節奏,導致不可預知的實驗結果,更為重要的是沒有給學生充分的時間去思考、分析和吸收消化所學知識,教學效果肯定大打折扣。為此,我們在吸收、總結傳統實驗教學精髓的基礎上,根據工科專業人才的培養特征,探討和嘗試了一些微生物學實驗課教學的新舉措。
二、微生物實驗教學改革的探索與實踐
1.微生物實驗課程的體系改革。傳統的微生物學實驗主要包含無菌技術、染色技術、純培養技術、顯微技術這四大技術。如前所述,一方面,這些實驗技術是基本的微生物學實驗操作,隨著生命科學特別是微生物學科的快速發展,僅僅開設這樣實驗內容是跟不上學科發展的步伐的,因此微生物實驗教學體系結構也要有相應的改革和創新,必須體現新內容、新技術、新方法和新進展。另一方面,實驗課程通常將這些實驗技術分散在相對獨立的實驗單元中,各單元之間缺乏方法和內容的有機結合,形成割裂的教學效果,難以有效地培養學生完整的知識體系,融會貫通的理解能力。這種傳統的教學形式不利于創新型人才的培養。因此,我們在課程實驗教學環節,重構課程實驗的教學內容和課程體系,增加綜合和設計型實驗比重,進行基本技能和創新能力的交叉遞進式培養。
首先,通過單元操作技能訓練,培養學生的基本實驗技能(即染色技術、顯微技術、無菌技術、純培養技術)和動手能力。本部分內容主要包括細菌、放線菌、酵母和霉菌的形態學特征;微生物培養基的配制和接種;微生物培養基的配制與滅菌等。單元操作訓練是認識微生物、了解微生物的入門技能,也是開展微生物學研究和微生物工程必備基本技能。在開展單元實驗過程中,為提高學生的積極性和實驗興趣,首先結合教學錄像進行講解,在實驗的關鍵點設置思考題,在觀看錄像過程中,老師隨時就問題和學生互動,讓學生對實驗原理不僅要知其然,還要知其所以然。在問題設置上要能夠從細節入手,讓學生學會知識的交叉運用、思維方式的靈活拓展。如在進行培養基滅菌實驗中,首先設置問題1:常見的滅菌方式有哪些?其適用范圍和特點有哪些?根據所學理論知識和老師引導,學生很容易回答這個問題。接著,設置問題2:無菌操作時,超凈臺面和雙手表面如何殺菌?通過這個問題與接種操作技術結合起來。設置問題3:我們在消毒時為何用70%左右的酒精而不是用無水乙醇?通過這個將微生物學和生物化學兩個學科進行了有機交叉,實現了知識的融合。緊接著設置問題4:如果工程發酵罐中發現了噬菌體污染,如何消毒?這個問題將理論問題與發酵工程相結合,該問題要求學生既要掌握理論知識,也要熟悉發酵工業才能很好地進行回答。通過四個環環相扣的問題實現了知識的遷移、交叉和融合。其次是通過綜合實驗設計,強化學生基本實驗技能和微生物學基礎理論知識的應用。在這一部分中,首先由教師將一系列獨立單元實驗設計成圍繞為解決某一模擬課題而展開的系列關聯的實驗環節,然后學生利用微生物理論知識結合基本實驗技能,在遵循微生物基本原理基礎上在一定范圍內自主選擇實驗對象。讓學生學習和掌握相關的實驗技術和方法并學會對不同實驗結果進行分析比較。以自來水中大腸桿菌菌群檢測為例,利用微生物的生理生化實驗進行微生物的鑒定,并對照水質檢測的國家標準來安排實驗。在這個實驗過程中,不僅利用了微生物學基本實驗操作,而且還將大腸桿菌的形態學特征、生理生化特征以及菌種鑒定等知識融合到實驗中。更為重要的是,讓學生直接認識到微生物特別是大腸菌群在水質監測中作為指標菌的重要應用。再次,通過設計型實驗,提升學生利用微生物學理論和實驗技術開展工業微生物菌株選育的能力。在這一層次上采用學生自主設計、老師負責把關的開放式實驗教學模式,強化工程概念和實踐特征。學生通過完成前面兩個階段的實驗,對微生物基本理論和實驗技能有了較好的理解和掌握。在此基礎上,開放式的實驗教學按照自由組合分組、獨立設計實驗方案、協同完善內容安排、時間分配,強調團隊合作的基本原則開展實驗。老師在整個過程中要起著引導、啟發作用。例如:以“從自然界中篩選產酸性淀粉酶(或有機酸)的芽孢細菌”研究課題開展實驗為例。學生需要完成如下工作:通過生境分析明確采樣地點;完成采樣并查找或自行設計快速檢出方法;進行富集和選擇培養;篩選獲得相對優良的產生菌株;初步鑒定和發酵實驗。整個環節的完成不僅可以提高學生對實驗課的學習興趣,強化團隊協作能力,更重要的是使他們獲得一個真實的實驗研究過程的鍛煉。最后,設置交叉學科的創新課題,引導學有余力的同學積極參與授課老師的相關科研課題,激發學生對生物工程和生命科學的興趣。如前所述,微生物與分子生物學、生物化學、遺傳學、生物信息學等學科有著廣泛的交叉與聯系,當今工業微生物育種技術在多學科交叉融合的發展趨勢下取得了長足的進步。因此,培養創新潛力大、科研素質高的學生,普通的實驗設計難以滿足需要。我們在不斷的探索過程中,初步形成了創新課題的形式,讓部分學生真正參與到科學研究的第一線。創新課題實驗按照學科交叉、由易到難、注重創新的原則設置。在學生能夠獨立完成小型課題的基礎上,再進一步融入到研究生課題的探索中。如,以“表達綠色熒光蛋白的重組大腸桿菌構建”為課題,將微生物學、分子生物學、生物化學、基因工程、生物信息學等相關學科知識交叉、融合其中,讓學生在探索中創新,在創新中實現寬口徑、厚基礎型的人才培養目標。
2.微生物實驗課程的課時安排和考核模式改革。如前所述,傳統的實驗教學課時安排導致不適宜于微生物實驗課程的開展。為了避免分散的課時導致教學效果的降低,教務部門在安排班級教學任務時,會統籌考慮不同課程的差異性,在協調優化課時安排的基礎上,排出相對完整的時間安排微生物實驗課程教學。另外,任課教師統籌利用下午和晚上連續較長的時間開展教學工作。實踐證明,優化課程學時結構,合理安排教學課時能夠保障實驗的連貫性、一致性,提高學生的積極性,從而顯著提升教學效果。考核是實驗教學體系的重要環節,是評估學生學習成效的重要手段。傳統微生物學實驗考核方式相對單一,通常以實驗報告為主,考勤情況等為輔綜合評定的方法作為考核手段。這種評價方法盡管具有標準公平、成績公正、易于操作等優點,不足之處在于導致學生僅注重實驗結果和實驗報告的書寫,而忽視了實驗過程中發現問題、分析問題和解決問題能力的培養,更重要的是這種考核模式難以真實反映學生對微生物學理論和實驗技能的綜合分析能力和創新能力。因此,我們也對微生物學實驗課程考核方法進行了一些探索和嘗試。
首先,我們認為考核的內容不僅應包括對實驗原理的理解和基本實驗技能的掌握,還應包括分析和解決問題的能力、團隊協作精神以及科學嚴謹的態度。因此,實行實驗過程與結果并重的考評方法對于培養學生良好的實驗技能和求真務實的科學態度很有必要。
其次,在加強對實驗課程的管理和考核規范的前提下,淡化和簡化實驗報告中操作步驟按部就班的抄寫,注重結果分析和討論,并在實驗結束后布置一些開放性的思考題讓學生完成。這樣,不僅能促使學生通過查閱資料解決問題,增強其學習主動性和分析問題的能力,也能避免學生對實驗結果作假和抄襲實驗報告的現象發生。
再次,分類考核,全面考查。對于一次實驗課能夠完成的單元操作實驗,指導教師應當場檢查學生的實驗完成情況和結果,發現問題當場指出并評定課堂表現成績。教師將根據實驗課堂表現和實驗報告完成情況,對每個單元實驗的綜合成績進行評分。對于需要多次實驗才能完成的綜合性和設計性實驗,要求提供詳細的原始記錄、實驗結果分析報告作為實驗成績考核的重要依據。
三、結語
江南大學生物工程學院的微生物學理論教學和實驗教學在多年來不斷探索和改革的過程中,逐漸形成了具有特色的學科平臺課程。在教學過程中,微生物學理論課老師一般都要擔任微生物學實驗教學課程,這樣老師能夠更好地自主協調和平衡理論教學與實驗課程在時間、節奏和進度上的合理安排,從而使二者能夠相輔相成,相得益彰,整體上提高微生物學的教學水平和質量。通過單元操作實驗、綜合實驗、設計實驗和創新實驗等由易到難、由淺入深的實驗內容結構安排,對學生更好地理解和消化理論課,培養學生動手能力、創新能力有重要的意義。
參考文獻:
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關鍵詞:微生物 實驗教學 動手能力 考核
微生物學是生物類學科一門重要的專業基礎課,它涉及面廣、應用性強、受益面寬、發展迅速,既是生命科學理論研究的核心,又是一門應用性極強的學科,對生命科學和生物工程技術的發展起著巨大的推動作用。微生物學實驗是微生物學的重要組成部分,是現代生物學技術的重要基礎,其獨特的實驗技術在學科的發展中占據著突出的位置。我院微生物實驗課面向生物工程、食品工程、生物技術、水產養殖等專業開設。為使這些專業的學生能熟練掌握微生物學實驗技術和操作規程,培養他們觀察、思考、分析和解決問題的能力,增強他們的創新意識,樹立實事求是、嚴肅認真的科學態度以及勤儉節約、愛護公物的良好作風,我們從2003年開始對各專業微生物實驗課做了相應改革探討,以期達到較好的效果。
一、 我院以往的微生物實驗教學存在的問題
1.教師包辦多,儀器經費有限,造成學生動手少。
我院以往的實驗課教學從教學內容的選擇、實驗思路的設計、實驗器材的準備,甚至實驗的預期結果都由教師一手包辦,到實驗課上學生只是按照教師的指令按部就班地完成而已,這就造成了學生的依賴思想,課前不預習,實驗過程中不認真、不主動,結果分析不到位。另外由于儀器設備及經費限制,一個小組往往2―4人,實驗中有人做,有人看,有人當記錄員,這樣部分學生養成不愛動手的毛病,只要“認真”抄襲同組同學的數據照樣能寫出完美的實驗報告。這樣不僅錯過了動手能力培養的機會,而且養成了投機鉆營的惡習。
2.時間安排不合理,不利于學生觀察分析。
微生物學實驗課時間安排一般較緊,每周1次或兩周1次,每次3―4學時,有些實驗內容,如微生物的分離、培養、生化反應、生長曲線測定等,需要培養18小時以上才能觀察分析結果,一次實驗課難以完成。如果第二次課再觀察結果,就難以保證實驗結果的正確性和連續性,因此教師通常自行安排課間或課余時間進行。有些小組不來,有些小組派代表來觀察,即使全部到齊,也由于時間短而緊張,導致學生觀察不仔細,出現問題也無心分析和解決,由此影響了分析和解決問題能力的提高。
3.考核方法單一,導致學生忽視實驗操作過程。
以往學生成績的評定主要看實驗報告,學生單純地為實驗報告而做實驗,一旦操作出現錯誤或沒有達到預期的實驗效果,不是就此分析原因、總結教訓,而是為了實驗報告得到教師的“好評”而編造數據,甚至抄襲他人的結果。這種考核方式也導致了學生對實驗過程的不重視。
4.前后項目安排不合理。
以往的實驗項目,內容連貫性不強,一學期下來,學生感覺做了不少實驗,但實際應用時不知所措,無從下手。
二、教學改革采取的方式措施
1.提高認識,合理利用現有條件。
我院微生物課程組的十多名教師,在分析問題的基礎上,集思廣益,統一認識,改變過去一包到底的做法,給學生動手留出足夠的空間。學校近年來也加大了資金投入,不僅實驗室寬敞明亮,實驗所需儀器設備一應俱全,還添置了不少精密儀器,如奧林帕斯數碼攝影顯微鏡、全自動熒光顯微鏡、大小不等的生物反應器、全溫振蕩培養箱、冷凍干燥機、超聲波粉碎機等,這樣既保證了實驗教學的高質量完成,又給教師提供了很好的科研條件,教師吸納學生參與科研活動,又進一步促進了學生動手能力的提高。
2.合理安排實驗內容及開出順序,增強其連貫性和實用性。
我院的微生物實驗內容既要考慮基礎知識和基本技能的培養,又要照顧各專業的特點,所選內容應覆蓋微生物學的基本操作技能,尤其應突出微生物學獨特的基本技術,如顯微鏡技術、無菌操作技術、接種和分離技術、培養技術等,既有簡單的、基礎的小實驗,又有一些設計性和綜合性實驗,注意實驗技術與基礎理論的銜接,同時避免與其他學科實驗內容的重復,以便于學生建立正確、全面的實驗概念。
首先,在總體上,強調基礎性和系統性,突出微生物學的基本實驗方法和基本操作技術,如微生物形態結構觀察中的染色技術,培養基的制備及各種滅菌技術,微生物的分離、純化、培養及保藏技術,微生物生理生化特性測定技術及無菌操作技術等。其次,從專業的特點以及將來可能從事的工作性質出發,盡量安排一些選修的內容。第三,從簡單的驗證性實驗向綜合性實驗發展,將有關實驗內容有機結合起來,安排在一次實驗課上或前后連接,既節約了課時,又增強了實驗的綜合性,也有助于學生判斷、分析能力的提高。如將細菌革蘭氏染色與細菌特殊結構觀察、測微技術、顯微鏡直接計數法結合,微生物分離、純培養技術與微生物鑒定結合,微生物紫外誘變與平板菌落計數法結合,各種理化因素對微生物的影響與微生物對碳、氮源利用的結合,微生物生長曲線的測定與生理生化反應的結合等。實驗改進后,一環緊扣一環,中途如有一次失敗,就會影響到以后的實驗結果,這樣學生對自己的結果關心得多了,動手操作的興趣和能力也大大提高了。
3.重視課前預習,積極參與實驗準備工作。
微生物實驗內容比較繁雜,因課時限制,有時一次課要做多個實驗項目,如果實驗前不進行充分的預習,學生只能按板書內容和教師所講悶頭去做,對實驗的全過程就知其然而不知其所以然,這樣勢必影響學習效果。所以我們要求:(1)每次實驗前,學生必須閱讀有關內容,了解實驗目的、原理和內容,在做實驗之前對要做什么、怎么做、關鍵步驟有哪些、預期效果如何等要做到心中有數,這樣減少了實驗的盲目性,做起來就會得心應手。(2)讓學生參與實驗準備工作,如玻璃器皿的洗滌、包扎,無菌水的分裝、滅菌,試劑和培養基的配制,儀器的調試、保養等工作,這樣不僅緩解了教師人手不足的問題,更重要的是增加了學生動手的機會。同時學生在準備實驗的過程中,還學到了實驗課之外的知識,增強了責任感,培養了嚴肅認真的科學態度。此外,學生和教師一起準備實驗還有利于師生的溝通,便于教師及時發現問題,糾正錯誤。
4.提問精講加小結,切實提高課堂效果
課前要求預習,但部分學生自覺性較差,如果不檢查,預習就會流于形式。因此,實驗課開始時,教師對要求預習的內容以提問的方式進行抽查,或者提前幾分鐘先讓學生簡要試講,然后由教師給予補充和糾正。既可以強調重點,又可以使學生記憶深刻。
教師精講,關鍵示范。教師的講解和示范是必不可少的環節,但必須簡潔明了,講清該實驗的實際應用、關鍵步驟、具體要求和歷屆學生易出現的錯誤等問題,關鍵操作要進行演示。盡可能騰出更多的時間讓學生多動手、多練習,充分發揮學生的主體作用;實驗過程中,教師巡回指導,細心觀察學生操作的每一個環節,隨時發現正在發生或可能發生的問題,發現問題教師時親自動手示范,及時糾正錯誤,做到一絲不茍,培養學生嚴謹的學風和科學的態度。為了加深學生們的印象,還可抽時間讓學生過關簽名,努力做到讓每位學生都能正確、熟練地掌握微生物學的基本實驗技巧。鼓勵學生勇于創新,引導他們多觀察多思考。如果實驗中出現異常,不要輕易放過,教師要引導學生認真分析,找出原因,提出改進意見,并在條件允許的情況下,鼓勵學生重新實驗,這樣可以使學生收益更大。
下課前小結,是大家容易忽視的問題,發揮得好可以起到畫龍點睛的作用。由于學生之間的差別、教學安排、技術因素等原因,容易使實驗課結束時草草收場,結果一些學生的疑點和錯誤得不到及時解除和糾正,這一點在操作考試時表現得非常明顯。因此教師應在每次實驗課結束前,最好利用很短的時間對本次實驗進行小結,糾正普遍性的問題,解釋某些實驗現象,表揚實驗做得好的小組或學生。實驗結束后要求學生將用過的物品清洗干凈,擺放整齊,原始數據經教師看過簽字后才能離開實驗室,以此培養學生嚴謹的學風和科學的態度。
5.鼓勵學生參與科研課題,拓展視野。
實驗課因受課時、資金等因素的限制,只能安排一些最基本的內容(與前面的綜合性實驗內容有矛盾,看看如何調整)。較深的內容、耗時較多的內容、顯示專業特色的內容就不可能面面俱到,唯一的辦法就是課外彌補。我們在教學中體會到,不少學生希望動手,掌握更多知識的欲望非常強烈,就看教師怎么去引導。食品專業的學生喜歡食品原料或產品中微生物指標的檢驗,生物工程專業的學生則喜歡利用微生物來生產工業產品,生物技術專業的學生則想利用微生物生產基因產品,水產養殖專業的學生則想篩選生物制劑,防治水產動物疫病。根據以上情況,我們提倡學生通過參與教師科研課題,“自謀生路”;申請學校和系部立項的學生課題,“找米下鍋”,期末參加綜合大實驗,或者組建興趣小組等形式提高自己的綜合能力,實驗室也全天候為他們開放,教師主動熱情地為他們“分憂解難”,形成了較好的學習氛圍。有的選了食用菌菌絲體培養及DNA提取,有的選了食用菌栽培,有的選了市場酸奶樣品的檢測,有的選了海洋微生物產抗生素或者產酶菌株的篩選等等。選題之后,學生們一邊去上網或圖書館查資料,了解前人的研究成果,一邊編制自己的計劃,摸索實驗條件,干得不亦樂乎,實驗結束時提交總結報告或者論文。通過鍛煉,學生們開闊了視野,提高了分析問題和解決問題的能力。從前幾屆畢業的學生看,參加各種訓練的學生做畢業論文時能很快進入角色,論文的水平也大大提高,有些學生在畢業前后就有一兩篇;另外,通過鍛煉,學生適應社會的能力強了,有些學生還沒畢業,就利用自己所學的微生物知識幫家人和親友脫貧致富,幫企業分析市場,研究開發新產品。
6.考核方式多樣化,將操作能力培養貫穿始終。
我們的微生物學實驗與理論可單獨設課。實驗課的考核包括平時考核和期末考核兩部分。教師制定合理的考核標準,并在第一節課予以公布。平時考核成績占總成績的60%,主要考核學生的出勤、預習、回答問題、實驗操作的態度和結果以及實驗報告的寫作水平。期末考核包括操作考核和實驗理論筆試,占總成績的40%。操作考核內容包括器皿的包扎、接種和制片技術、顯微觀察、微生物分離和培養、微生物計數、培養基的配制及滅菌等,教師對這些內容進行編號,讓學生抽簽進行單人考核,形式以動手操作為主,輔加一些口試,操作不及格者必須補考。實驗理論筆試內容包括原理、試劑用途、注意事項、結果分析、實驗方案的設計等。通過考核,督促學生進一步熟悉實驗內容和儀器的使用方法,彌補了實驗中的不足。考前許多學生主動到實驗室查漏補缺,反復操練,生怕出錯,在一定程度上起到了積極的作用。另外,考核學生的同時也是對教師的教學效果的檢查,因此對教師改進教學也有一定的促進作用。
7.建立實驗項目卡和實驗檔案,為進一步教改提供積累。
實驗檔案的收集,是一個學校教學成果的體現,也是教學經驗的積累和進一步改革的基礎,這個思想始終貫穿于我們的教學過程。每個實驗項目建有卡片,每個卡上有實驗目的、原理、操作要點、注意事項、所用的儀器臺套數,消耗材料的多少等內容,即使新手準備實驗也會一目了然。檔案中有教師的預實驗報告,記載著教師的試做過程、心得體會和改進意見,實驗員有準備實驗記錄和開出記錄,實驗設備記錄本上有使用記錄,教學檔案室存有歷屆學生的實驗報告、綜合大實驗的總結報告、學生的平時成績記錄、實驗理論考試試卷和總評成績,這些原始材料的積累,為以后的改革提供了很好的參考。
三、總結經驗,深化改革
1.教學改革后的效果
通過以上改革,學生認識到了本課程的重要性,大大激發了他們上好實驗課的熱情;更加牢固地掌握了微生物學的基礎知識和基本概念,具備了從事微生物應用和研究所需的基本方法和技能,為后續課程的學習和將來順利完成畢業論文提供了有力保障;提高了他們觀察、思考、分析問題和解決問題的能力,培養了勤奮、嚴謹的學風和科學的態度,為他們將來工作或進一步深造奠定了較好的基礎。
2.深化改革的設想
21世紀是知識經濟的時代,是充滿競爭的時代,這種競爭的核心是人才的競爭,因此,作為高等教育,培養“厚基礎、寬口徑、強能力、高素質”的高質量人才是時代的要求,其具體表現在:(1)具有滿足工作的知識和基本工作能力;(2)獲得新知識、新技術的能力;(3)具備科研創新的基本素質和能力。
對照21世紀對人才的需求,我們還有許多工作要做,總結起來有以下幾點:(1)進一步加大資金投入,添置與適應現代科技發展的儀器裝備,爭取更多的科研項目,使更多的教師和學生投入進來。(2)加強教師和實驗技術人員自身的學習,不斷提高業務和技術水平,將更多的新方法、新技術介紹給學生,更好地發揮教師的主導作用。(3)加大微生物學實驗室對學生的開放程度,包括時間、空間和實驗項目的開放,使學生有更多的機會和自由空間去選擇實踐,進一步提高他們分析問題、解決問題和科技創新的能力。
參考文獻:
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關鍵詞:地方應用型本科;微生物學實驗;改革實踐
中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2017)05-0131-04
Abstract:Microbiology is a basic course of biology,food,pharmaceutical and so on. It has a strong practice and application,so microbiology experiment course is very important. At present,local undergraduate institutions are changing to the applicationoriented school model,so the various professional courses under the training system are in the fruitful reform. In order to adapt to the reform of higher education in our country and to change the personnel training system of local applied undergraduate colleges,this paper takes the newly established undergraduate colleges of Hefei Normal University as an example to explore and practice the training of applied microbiological engineering professional talent. The teaching system ofmicrobiologyexperiment course has been reformed and practiced,analyzed the existing problems,and put forward the corresponding countermeasures.
Key words:Local application undergraduate;Microbiology experiment;Reformpractice
隨著我國社會經濟的發展,對應用型技術人才的需求日趨旺盛,因此我國的高等教育工作也面臨著改革發展的內在要求。2014年教育部《關于地方本科高校轉型發展的指導意見》,提出“引導部分普通本科高校向應用技術型高校轉型”[1],全國眾多地方性本科院校都在積極探索由重理論,輕實踐的辦學模式向技術型、實用型轉變,明確自身的定位,結合自身辦學特色,為地方經濟建設服務。
合肥師范學院作為一所新建的地方本科,為了適應國家高等教育改革的趨勢,近年來,在所屬的各個學院對各個專業的培養目標、教學內容進都進行了深有成效的改革。微生物學是生物制藥、發酵工程、食品、農學等專業的專業基礎課,具有^強的應用性與實踐性,因此微生物學實驗在其中地位尤為重要[2]。在新的歷史時期,微生物學實驗課程的教學應適應學科和時展的需求,堅持教學改革,以培養出更多高素質應用型專業技術人才以滿足社會發展的需求。
由于合肥師范學院是從成人教育發展為本科院校,各方面底子薄,雖然各個領域發展迅速,但在師資力量、專業設置、培養體系、教學內容與方式等諸多方面存在不足。本人是合肥師范學院的一名微生物學實驗教師,具有8a的微生物學實驗授課經驗,通過對微生物學人才培養模式進行調研分析后,發現以往微生物實驗教學存在很多問題,在多方面不能滿足當地社會經濟發展的需求。
1 微生物實驗教學中存在的不足
1.1 實驗教學重視程度不夠 在以往的辦學模式下,我校的微生物教學主要以傳授理論知識為主,實驗教學為輔,對于微生物學實驗重視程度不夠。而且實驗開設的多是驗證理論的經典實驗,主要內容是細菌、真菌的形態觀察、染色,培養基配制及消毒滅菌,微生物生理生化等。實驗項目過于簡單陳舊,嚴重束縛教師手腳、學生思維,以至于學生在實驗實訓中興趣不高,分析問題能力低下。
1.2 實驗資源嚴重不足 由于我校升為本科院校時間不長,高水平的師資比較缺乏,新的教學思想、教學理念都得不到輸送;相應的微生物學實驗器材也較為缺乏,已有實驗儀器比較陳舊,實驗的效果較差,使用成本也較高,嚴重制約了學生的學習興趣與老師的上課動力。由于實驗儀器人臺數不足,導致學生都得不到親自操作實驗儀器的機會,動手能力較差,進入企業實踐操作能力也得不到認可。
1.3 實驗教學內容與教學手段陳舊 微生物學實驗只設置一些較為簡單的實驗項目,對于一些較新實驗項目以及綜合性的實驗均沒有設置,致使一些學生無法單獨去完成微生物學實驗的整個流程。由于師資力量硬件條件的不足,導致在實驗項目的選擇上捉襟見肘,不能開設一些時下較新的實驗項目,不能讓學生了解有關微生物實驗的最新動態,學生的視野比較狹窄。課堂上的教學依然沿用老師板書的形式進行講解,沒有其他更為先進的教學方式,更沒有先進的教學工具。由于微生物是種肉眼看不見的生物體,學生光靠耳朵聽就顯得很抽象,不利于理解。
1.4 考核模式不合理 在不同專業的微生物教學中,實驗實訓都作為課內實驗,在整個課程中占比較小,在考核中也不作為單獨的考試內容,平時的實驗操作也不作為考核項目,導致學生對微生物實驗教學重視程度不夠,學好學壞都一樣,致使學生學習動力不足,同時也會影響教師的授課積極性。
1.5 與市場銜接不夠 高校培養人才的最終目的是走向市場,為經濟建設服務,同時實現自身價值。能否被市場所接受,要求人才具有扎實的理論功底與高超的實踐技能。以往的人才培養一直強調理論知識,導致培養出來的畢業生大部分都高分低能,不能很好的融入市場。作為應用型本科院校,對畢業生的動手能力要求就更高,而新建的地方應用型本科的合肥師范學院在人才培養與市場需求的銜接方面就顯得不足。學生在學校時進入企業實習的機會較少,接觸到時下先進的生產工藝與流程的機會就更少,畢業以后進入企業往往不被認可,影響學生職業前景與學校的聲譽。我校生命科學學院學生畢業去向很多是食品檢驗、生物制藥、發酵工程等崗位,這些領域對微生物學的動力能力較高,由于缺少相應的校企合作機制,致使我們培養的學生走不出去,就更不能適應社會經濟的發展。
由于以上原因,導致微生物學實驗教學效果差,學生學習興趣與能力都不足,畢業生進入相關的企業實習,也不能完成較為簡單的微生物的檢測、鑒別等工作,導致學生與學校的口碑較差。由于國家實施教育轉型的外在壓力與我校內在改革的迫切需求,我校的生物科學學院對微生物學課程以及培養模式進行了富有成效的改革與實踐。
2 提高微生物實驗教學質量的應對措施
2.1 微生物實驗教學課程的修改及實驗內容的調整 合肥師范學院生命科學學院目前下設3個專業,分別是生物科學、生物技術以及食品質量與安全。針對專業特點,對不同專業的學生制定不同的微生物學實驗教學大綱。生物科學專業以理論知識點為主,在微生物學實驗中加入一些綜合性實驗,如土壤中微生物的分離純化;生物技術專業加大實踐實訓的比重,重點放在理論知識的實際應用,比如食用菌栽培技的學習;而對于食品專業的學生,開設了一門獨立的微生物學實驗課程,具體課程設置見表1。
24學時\&微生物形態觀察、微生物染色、細菌數目的測定\&微生物學實驗,24學時;食用菌栽培,16學時\&土壤微生物的分離純化,革蘭氏染色,微生物數目確定;食用菌株的分離,菌床的制備,子實體的培養\&生物技術\&微生物學實驗,24學時;微生物工程,24學時\&土壤微生物的分離純化,革蘭氏染色,微生物數目確定;淀粉酶產生菌分離純化,酒釀制作,發酵罐的使用\&食品質量與安全\&微生物學實驗及食品微生物檢測技術,56學時\&土壤微生物的分離純化,革蘭氏染色,乳制品與調味品的微生物檢驗,大腸菌群與金黃色葡萄球的檢測\&]
為適應學校轉型,應用型的地方本科院校的微生物實驗實訓需從教育理念、教學內容方面進行改革,強化實驗教學的應用性需要[3]。減少原來的驗證性實驗,如微生物形態觀察、培養基的配制等,將其納入到土壤微生物的分離純化這個綜合性試驗中。土壤微生物的分離純化從土壤原液的制備、不同微生物培養基的配制、微生物的培養方法以及種類的鑒別,基本上包含了微生物常規實驗的整個流程。通過綜合性實驗項目的加入,使學生掌握了微生物樣品的采取、分離培養基的獲得、不同微生物的基本形態、不同微生物的染色方法以及顯微鏡中油鏡的使用方法諸多重要的知識與技能。此外,還根據學生興趣,讓學生根據所學的知識,自己去設計實驗思路、選擇實驗內容,組織材料進行實驗,自己去環境中篩選有益的菌株,鞏固課堂所學。通過以上改變,學生實驗基本技能更加嫻熟,為后期進行畢業論文的實驗,作了充分的準備,思路更加開闊。對不同專業的微生物實驗課程的重新設置,既突出了專業特色,又在教學中為學生補充潛在知識與技能。
2.2 拓寬實驗教學手段 由于微生物個體微小,肉眼很難看見,憑老師口述很難使學生了解微生物的基本形態以及生理特性,如果教師仍采用傳統填鴨式的講授、實驗進行教學,學生認為微生物學課堂枯燥無味,逐漸失去W習興趣。因此,微生物學實驗教師要拓寬教學手段,采用啟發式、討論式、探究式多種教學方法與教學手段,來吸引學生注意力,提高學習興趣[4]。例如,讓學生自己去探究食物為什么會變質,是由哪些微生物引起的變質;結合多媒體教學手段,通過照片與影音的形式,讓學生切身感受到微生物的基本形態與功能;讓學生利用一些微生物自己去制備一些發酵產品,如酸奶、葡萄酒等。通過教學手段的增加,不僅避免教師一個人唱獨角戲,而且讓學生通過自己思考獲取知識,增加了學習主動性,鞏固了學習內容,培養了學生綜合應用知識的能力。
2.3 改進考核模式,重視實踐教學 針對生命科學學院下設3個專業的不同特點,分別制定了微生物學實驗在其專業中的畢生與考核模式。生物科學與生物技術專業開設的微生物學實驗學時占微生物學課程總學時的1/3,在期末考試中實驗成績也占有30%,且實驗操作單獨考試;由于微生物在食品質量與安全專業中的重要性,因此單獨開設了一門課程,即微生物學實驗及食品微生物檢測,總學時達到56個,獨立考試。通過以上考核模式的改進,增大了微生物實驗在其教學中的比重,提高了學生的積極性,加強了學生的動手能力。
此外,在制訂培養計劃過程中要始終重視學生動手能力的培養。除了一些課程必須的實驗教學外,還要安排勞動技能訓練、專業基礎訓練、科學研究訓練等,以滿足學生實踐動手能力提高的需要。為了加強微生物實踐教學環節,除建立了相關專業相關課程的實驗室外,還要重點建立藍莓研究中心,主要利用微生物發酵來制備各種果酒,學生可以自主進入中心去實習,獨立去釀制果酒了。校內的食用菌栽培基地也可以讓學生進行實習,使學生學型真菌的栽培技術,較好地保證學生的教學實習、生產實習和畢業實習的順利完成。
2.4 實施深度校企融合 近年來我院與多個生產教學實習基地開展校企融合式的培養模式。教師、學生進企業,在生產一線建立實訓基地,在企業現場授課,企業教師與我院教師交替授課,有利于企業環境與學校環境結合,企業資源與學校資源結合[5]。作為人才培養與生產一線“零距離”的產學結合形式,這樣的合作目的明確,一切圍繞教學過程與實施進行,對微生物實驗教學質量的提高有很大幫助。這些企業掌握生物技術領域的先進技術,在企業管理、技術力量、設備等方面提供了有力的支撐。在實施校企融合的培養中,主要從以下幾個關鍵點入手:
2.4.1 深入了解企業需要,共同完善課程建設 企業中的新設備、新工藝、新技術、新材料的應用是學校專業設置、課程改革的依據。通過平時對企業調研獲取信息,及時調整學校專業課程內容,聘請企業人員共同制訂教學計劃、教學大綱、考核標準,必要時采用“訂單式”培養等形式,使所教、所學、所用三者對接,培養企業適用的人才。
2.4.2 合理利用企業資源,提高學生實踐能力 企業不僅具有許多學校沒有的設備、技術,更具有教學上難以模擬的工作環境。因此,學生到企業實習是校企合作的重要形式,是維系和深化校企關系的重要環節。學生實習可以有認知性的參觀、體驗式的短期實習及較長時間的頂崗實習。無論哪一種形式,走出校門、走入企業,對學生鞏固理論知識、提升操作技能、了解工作環境、適應崗位要求都是非常有利的。而且通過學生頂崗實習、企業有機會挑選所需人才,這也是非常受企業歡迎的。
2.4.3 發揮雙方資源優勢,努力培養師資隊伍 教師走入企業參加生產實踐是師資培訓的重要途徑。應用型本科人才培養的主要任務是為企業培養一線的科技人才,如果教師對企業的情況知之甚少,實踐動手能力、分析排除故障能力不足的話,顯然是不能滿足要求的。所以要讓教師了解企業、了解產品、參與生產,全面培養生產實踐能力。教師上課給學生講企業、講產品、講市場,只有把理論和生產實踐結合起來,才能培養出一流的應用型人才。
2.4.4 體現地域特色 根據安徽省的氣候特點和經濟發展的需要,食品、農業與醫藥已成為本省產業結構的重要組成部分。為支持本省的經濟發展,要結合本省特點,增加了微生物密切相關的食品安全與生物制藥專業。此外,我校地處國家級經濟技術開發區――合肥經濟技術開發區之優勢,與安科生物藥業、馬鞍山蒙牛乳業、伊利(合肥)集團、合肥徽王食品有限公司等為代表的國內知名生物應用型企業開展產學合作。
3 結語
通過對生物核心課程微生物學實驗的各個教學環節進行深入改革,使學生學習熱情與興趣大幅提高,實踐操作能力也有顯著的改善,同時也提高了老師的授課動力;通過與企業的深度合作,提高了資源的節約化利用,并且使課堂知識與市場需求實現無縫銜接,提高了學生就業率與企業的用人滿意度。因此,新建地方師范院校生物學專業課程改革措施,只有以社會需求為導向,通過改革教學與考核方式,與企業優勢互補,增加學生實踐機會,并結合目前就業形勢與地方經濟特色,才能為社會培養出更多創新型人才,服務于地方經濟,進一步為我國建設創新型國家奠定重要的人才基礎。
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關鍵詞:食品微生物學;課程實習;創新能力
中圖分類號 G642.0 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2016)22-0132-02
創新能力培養是高等院校改革的核心目標,實踐教學是培養學生創新能力的關鍵[1]。《食品微生物學》作為食品相關專業的專業基礎課,是一門應用性與實踐性很強的學科?!妒称肺⑸飳W》課程實習是加深學生理解理論知識,掌握實驗技能的一個重要環節,是培養學生的創新意識、分析問題和解決問題的能力及動手能力的重要手段[2-3]。
1 《食品微生物學》課程實習教學現狀分析
近年來,微生物污染食品引起的食物中毒的事件頻繁發生,高校都加強了食品微生物學的實踐教學,塔里木大學根據實驗室的條件,安排10d的課程實習,并把食品微生物學課程實習列為食品科學與工程及食品質量與安全專業的必修課程。然而,在食品微生物學實踐教學過程中仍存在諸多不足,如實驗內容過于簡單、陳舊;學生對掌握這些基本技能的意義認識不夠;綜合型實驗與當前熱點問題結合不緊密;教學方法單一;學生缺乏學習的興趣[4]。因此,為了進一步激發學生學習興趣,提高學生動手能力與科研創新能力,我們在有限的課時條件下,在前期實踐教學改革的基礎上進一步設計了新的教學模式,希望能增強學生的學習興趣,發掘學生的創新能力。
2 《食品微生物學》課程實踐教學趣味性問題的提出和篩選
塔里木大學《食品微生物學》課程實習安排在理論課程教學完成后進行的,因而學生有充分的時間去主動思考一些在日常生活中遇到的能用微生物學知識解決的問題。在選擇題目時,任課老師可以主動提出一些和自己科研有關的小項目,當然,學生也可以根據自己對食品微生物的認識提出自己的想法。這些想法可能異想天開、不切實際,但是由于沒有受到思想的約束,會出現一些具有創新性的問題。另外,選擇的題目要與社會熱點問題相關,比如食品微生物污染引起的食品安全問題、微生物的拮抗作用與生物保鮮問題、新疆傳統發酵食品中微生物的變化問題、功能微生物產品的開發問題等,這樣可以讓學生感到所學的基礎性的技術可以解決一些時間的問題。
食品微生物課程實習的目的就是要求掌握顯微鏡技術(包括染色制片技術)、無菌操作技術、分離純化技術、純培養技術及食品中微生物的檢測技術。為此,教師和學生在設計和篩選趣味性課題時要盡可能圍繞這些操作技術展開。如新疆穆薩萊思發酵過程中酵母菌的數量及種類分析,蘋果表面生防酵母菌的分離、篩選及鑒定,涼拌菜中葡萄球菌、沙門氏菌、志賀氏菌等致病菌的檢測等。在教師與學生協商的基礎上,根據實驗室條件和實驗內容確定項目,這樣能充分調動學生參與課程實習的積極性。
3 《食品微生物學》課程實踐教學趣味性項目的實施
《食品微生物學》課程實習教學內容包括:細菌的基本結構及特殊結構的觀察(主要培養學生的無菌操作技術、染色技術及顯微鏡尤其是油鏡的使用技術);微生物計數及測微技術;霉菌的形態觀察等,這些都屬于基本實驗技能的培養,為接下來的綜合性項目奠定基礎。綜合性實驗包括:培養基的制備與滅菌;微生物的分離、純化、鑒定及菌種保藏;食品中的微生物檢測技術等[5]。在此階段,將獨立的實驗項目組合成一個大的綜合性實驗來組織教學,學生自由組成4~5人的小組,選做自己感興趣的實驗題目,如有學生從事果蔬表面拮抗酵母菌的篩選的項目,他們可以在完成所安排的穆薩萊思發酵過程中酵母菌的分離的基礎上另外準備篩選果蔬表面拮抗酵母菌的培養基及各種用具,與其他同學一起進行滅菌,并將從穆薩萊思發酵過程中分離的酵母菌中篩選拮抗酵母菌。還有學生從穆薩萊思中篩選到產酒精能力和產色素的酵母菌菌株。在后續的微生物生理生化反應實驗中,可以將這些分離的篩選到的菌株與標準模式菌株一起進行生理生化鑒定,為鑒定該菌株提供有效的數據支撐。這樣,我們就將一些有應用價值的小課題融合到了食品微生物學實習的教學過程中。
在實施過程中,盡管在項目的選擇和實驗的設計方面考慮到了學時有限的問題,但是,仍然需要指導教師和學生抽出大量的課下時間來完成,為此,指導教師付出了大量的勞動。課程實習結束后,以組為單位進行了總結匯報,因為,所涉及的項目與當前學生們的生活密切相關,學生都積極參與討論和發言,這與之前的普通課程實習結束后的討論形成了鮮明的對照。從總體上講,趣味性課題的引入激發了學生學習這些食品微生物技能的興趣。
4 《食品微生物學》課程實踐教學趣味性項目實施后的評價體系
將學生提出的應用性科研小項目融入到食品微生物課程實習教學過程中的目的依舊是為了激發學生科學研究和探索的積極性及創新性,在已有的評價體系的基礎上[6],在評定學生的實習成績時引入以下評定內容,沒有提出科研項目的學生的成績按照已制定的評價體系進行評定,對提出科研課題的學生應在此基礎上再進行評價加分,主要根據學生提出的創新性的科研項目的積極性和題目的創新性,項目的可行性,結論的可靠性等進行評定。由于綜合性實驗是以小組為單位進行的,在組內的區分主要是根據討論的深入性及全面性進行區分,因為,實驗結果在同一小組內可能相同,但是,對結果的分析就能區分出不同學生對同一問題的不同看法。
5 結語
《食品微生物學》課程實踐教學表明,在基礎實驗教學過程中引入和日常生活相關的趣味性的小科研項目,能充分發揮學生的主觀能動性,激發學生的學習興趣及創新能力。
參考文獻
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>> 免疫學與病原微生物學綜合性實驗探索 科學與財富關于在病原微生物學教學中進行實驗教學改革的方法的若干思考 淺談《病原微生物學》的教學心得 淺析網絡教學在病原微生物學與免疫學基礎課程中的應用 基于實驗工作過程的高職微生物學課程改革與實踐探索 醫學微生物學實驗課教學改革的探索與實踐 衛生微生物學實驗教學改革的初步探索 醫學微生物學設計性實驗教學改革的探索 衛生微生物學實驗教學的改革探索 微生物學實驗教學改革的若干探索與實踐 淺談微生物學實驗教學的課程改革體會 生物工程專業微生物學實驗教學的改革與探索 食品微生物學實驗課教學改革嘗試與探索 環境工程專業微生物學實驗教學改革探索 微生物學實驗課程教學模式探索與實踐 葡萄酒微生物學實驗課程教學改革初探 環境工程微生物學實驗課程教學改革初探 生物工程專業《應用微生物學》課程教學改革的探索 高職院校微生物學課程教學改革探索 微生物學課程考核方法改革探索 常見問題解答 當前所在位置:中國 > 教育 > 病原微生物學實驗課程的改革探索 病原微生物學實驗課程的改革探索 雜志之家、寫作服務和雜志訂閱支持對公帳戶付款!安全又可靠! document.write("作者: 韓曉云")
申明:本網站內容僅用于學術交流,如有侵犯您的權益,請及時告知我們,本站將立即刪除有關內容。 【摘 要】通過對實驗教學方法進行改革,采用驗證性試驗與設計性試驗相結合的方式進行授課,選取2013級醫護專業學生進行研究,以期能提高學生臨床專業技能,并具備相應的科研思維能力。結果證明兩者相結合的授課方式極大地增強了學生的學習興趣,學習效果甚好。與傳統教學方式的教學方式相比有較顯著的差異(P
《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010~2020)年》關于職業教育的規劃中明確地闡述:職業教育要“著力培養學生的職業道德、職業技能和就業創業能力”,“滿足經濟社會對高素質勞動者和技能型人才的需要”。對于醫學及護理相關專業的學生來說,職業技能極其重要,不容出現絲毫的錯誤。為了增強學生的動手操作能力,職業院校為各類課程開設了配套的實驗課程,但是筆者發現現有的實驗教學無法滿足現代社會的需求。因此,筆者嘗試采用驗證性試驗與設計性試驗相結合的方式對病原微生物學實驗課程進行授課,達到了較為滿意的效果。
一 傳統驗證性試驗授課存在的問題
病原微生物學是臨床醫學與護理專業學生的專業基礎課,課程內容及相應的實驗操作技能是所有專業課程的基礎,具有實踐性很強的特點。現行實驗教學計劃是緊密圍繞理論教學制定而成的,實驗教學強調對理論知識的補充、驗證和說明。雖然驗證性試驗可以作為理論與實踐之間的橋梁,但是多是機械性、規則性的程序化過程,學生的主觀能動性并沒有很好地調動起來。如平時學生們在上醫學基礎實驗課的時候,實驗的前期準備工作大部分都是由實驗技術人員事先進行的,同學們不知道其來龍去脈,在整個實驗過程中,學生們墨守成規、不知變通,遇到實際問題往往就手足無措,不知道如何去處理。另外,學生分析和解決實際問題的能力不但得不到發揮,反而會形成思維定式,甚至會使一些思想活躍的學生產生厭煩情緒。再者,學生無法全程參與實驗,缺乏對實驗過程的整體認識,導致其在實際工作中,眼高手低,遇到一些醫學試驗不符合既定結論等狀況時,沒有相應的分析問題、解決問題的能力,當然更不用提科研創新能力了。
二 病原微生物實驗課程改革的內容與方式
設計性實驗是指根據給定的實驗目的,學生自行設計實驗方案,組間討論或與教師商討優化方案,再實施實驗,分析實驗結果,得出實驗結論的探索性實驗。設計性實驗給了學生創造的空間、設計的權利,把主動權交給了學生,從而可以有效地調動學生的學習興趣,提高實驗課的教學質量。同時可以很好地培養學生的創新意識,科研思維方式,為今后的工作打下堅實的基礎。為了加強學生對醫學基礎課基本知識的理解、對基本技能的掌握,調動學生參與實驗的積極性,并且為提升他們的綜合素質、培養其創新精神以及為將來形成科研的能力打下良好的基礎,筆者擬在病原微生物學實驗教學過程中,嘗試開設綜合性、設計性實驗,以期能達到上述目標。
但是在改革中,我們應該注意到,基本實驗方法和技能的訓練仍是微生物學實驗課的重點,它可為學生今后面臨的綜合性設計性大實驗以及走上工作崗位打下堅實的基礎,因此我們采用驗證性實驗與設計性實驗相結合,以綜合性實驗為主的教學方法進行教學。
1.多樣化的教學方式,提升驗證性實驗的課堂效率
第一,采用翻轉課堂教學模式,有效利用短暫的課堂時間。病原微生物學四大基本技術包括顯微技術、培養技術、無菌技術以及染色技術。這些技術是任何設計性、綜合性實驗都必須依靠的技術,因此這些基礎技術必須讓學生很好地掌握,才能保證后續課程順利地進行。但是傳統的課堂以教師“教”為主,課堂多半時間分配在教師的教學示范上,只有很少的時間留給學生親自操作;另外由于學生數目眾多,實驗老師無法顧及每位學生的操作過程;再者每位學生的學習能力并不相同,教師的一遍示范未必能保證所有的學生都能過目不忘、不留疑問。因此對于這些基礎技術的實驗教學,我們采用國內現階段流行的翻轉課堂教學模式。這樣可以有效提升學生的自主學習能力,發展學生的思維能力,最終提升其學習效果。
翻轉課堂的教學模式如下:第一步,筆者利用現有多媒體設備將這些基本技術制成實驗教學視頻,在視頻中對關鍵操作技術進行細化、強調;第二步,通過學習群分享給所有學生,并布置作業,要求學生在上相應的實驗課之前,對視頻進行認真、細致的學習;第三步,收集學生學習過程中的疑問與不理解之處通過郵件或在線答疑的方式進行解決;第四步,在實驗課堂,要求學生對所學內容進行實際操作,老師進行指導與點評。
第二,精選學生的實驗結果完善教學課件,貼近實際。比如在學生的染色技術實驗教學過程中,可將具有典型錯誤或典型特征的制片在顯微鏡下的圖片進行拍照,再與其他標準合格圖片進行比對,加以點評與強調。這樣對于優秀的學生可以起到表揚的作用,增強學生的自信心,從而強化學生積極操作的想法;而對于操作有失誤的學生也能起到加深印象以及正激勵作用,利用學生的爭強好勝之心優化全班的學習氛圍。
第三,學生互相監督,保證學生養成規范操作的習慣。良好的操作習慣是保證實驗結果正確的必要條件,教師的示范和講解可以幫助學生形成良好操作習慣, 但嚴格的監督確也是必不可少的。由于學生眾多,不能滿足人人都操作的需求,另外教師也無法做到一一監督,這時可以利用學生的力量,進行互相監督,既解決了不能人人動手的難題,也極大地提升了學生的參與興趣,增強了學習效果。
2.延伸設計性實驗,增強教學對象的軟實力
基礎性實驗技術是實際工作所必須具備的,但是要想培養出滿足現代社會需求的人才,還需要增加實驗課題的自主性、趣味性以及一定范圍的難度系數。唯有在學校里注重開發學生的創新思維能力、培養學生的實踐能力以及分析解決問題的能力,才能真正提升學生的水平。設計性實驗的進行分為三個流程:(1)老師提前布置作業,學生自行查閱相關資料,得出相應的實驗方案;(2)經與老師交流談論,對實驗方案進行定稿;(3)學生進行實驗,老師對實驗過程及結果進行點評。
第一,簡單設計性的實驗,熟練微生物基本實驗技術。在設計性實驗開始的第一個階段,要求學生對實驗室環境中的微生物進行培養,例如實驗室桌面、實驗室門把手、實驗室自來水、未經清洗的手、頭發、皮膚表面等任何能夠想象到的環境中的微生物。通過開設簡單的綜合性實驗,既可幫助學生接觸完整的微生物實驗環節,了解微生物實驗的基本流程,也能避免學生因為突然轉變學習方式而無從適應,在兩種教學方式轉變之間起一個很好的銜接作用。如果這個環節出現問題,那有可能會導致學生因為教學難度的增加而產生畏懼心理,進而產生厭學情緒。因此在這個環節,應該注意對學生的鼓勵多于批評,指導多于指責,微笑多于嚴厲。
此實驗的教學目標有三個:(1)通過讓學生自己取樣、培養環境中的微生物,將基礎性實驗過程中學到的無菌技術、消毒滅菌技術與培養技術進行鞏固;(2)通過培養環境中的微生物,讓學生直觀地認識到自然界中微生物無處不在、無所不存的屬性,從而讓學生意識到無菌操作的重要性,并將其內化在工作過程中,養成良好的無菌操作習慣;(3)通過自主選擇實驗范圍,激發學生參與實驗的活力,為后續實驗鋪墊道路。
第二,應用性綜合實驗,培養學生綜合利用課本知識解決實際工作問題的能力。
在設計性實驗的第二個階段,我們安排了兩個平行實驗:腹瀉病人糞便樣本的檢測以及肉制品中金黃色葡萄球菌的檢測。
此次實驗的教學目標有三個:(1)在學生熟練細菌培養技術、無菌操作技術以及消毒滅菌技術的基礎上,提升學生的細菌鑒定技術;(2)提升學生運用理論知識指導實際工作的能力,如病人腹瀉一般主要與胃腸道發生細菌性感染有關,因此需要采集病人糞便樣本進行檢測,對疾病進行確診;(3)將對食品中的致病菌進行檢測與對腹瀉病人糞便標本進行檢測作為兩個平行實驗,讓學生意識到臨床感染與實際生活的聯系,明白生活中一些不恰當的生活方式可能會導致病原微生物感染,最終產生疾病,從而在學生腦海中留下疾病重在預防的意識。另外結合實際,拉近了課本知識與學生實際生活的距離,增強了學生的學習興趣。
第三,創新對比性實驗,培養學生的辯證思維,避免思維僵化。
在設計性實驗的第三個階段,我們安排學生做對比實驗,對正常人糞便分泌物進行培養,實驗組加入適量抗生素,對照組正常培養。最后對比兩組糞便培養物的結果。
此實驗的教學目標有兩個:(1)讓學生直觀感受到抗生素對微生物的殺滅作用,清楚抗生素的使用機理;(2)目前國民對抗生素普遍存在濫用的狀況,筆者希望能通過此實驗讓學生意識到抗生素是把雙刃劍,從而在思想上引起對抗生素濫用的重視,以期能慢慢改變人們使用抗生素的錯誤觀念。
三 實驗課程的實施
此次改革將設計性實驗教學與傳統實驗教學對比研究,在2013級三年高職護理及臨床醫學專業隨機選取8個教學班作為研究對象,并隨機分為2組,A組為設計性實驗教學組,B組為傳統實驗教學組。A組采用基本技術訓練―設計性實驗模式授課,B組采用傳統實驗教學模式授課。實施一學期,學期末采用問卷調查、專題訪談、教學測試(實踐操作)等研究方法,評價其實施效果。首先優化實驗內容,在前4次實驗將基本實驗技能傳授給學生,在此基礎上實驗教師設置幾項設計性課題,對學生進行更為復雜的訓練。在設計性實驗實施環節,由學生自愿組合,分成若干個實驗小組(4人一組)進行實驗。具體方法是在教師的指導下,讓學生查閱相關的文獻資料,設計實驗方案,并分組討論各自方案的可行性及優缺點,最終確定實驗方案。由實驗室老師準備相關的實驗材料,學生實施操作,記錄每次實驗的結果,對實驗結果進行綜合性分析。實驗過程中要求小組中的每個成員都要服從組長的安排,組間與組內要協調得當,做到井然有序,培養學生的團隊合作精神。
課程結束后,對學生進行實驗效果進行測評,測評方式主要有兩種:理論考核和操作考核,并輔以問卷調查,了解學生對教學方式的偏好程度。
四 結果
8個班共200人參加了測評考核(見右表)。實驗組學生在理論考核與操作考核過程中,相較對照組學生有更好的表現,學生專業素養、行業技能培訓和適應社會能力有了一定程度的提高。如實驗組學生理論考核平均分為93.5,而對照組則為67.5分,實驗組學生操作考核及格率遠高于對照組。將數據均以(x±s)表示,2組間比較采用SPASS12.0統計軟件進行t檢驗,P
對學生滿意度的調查顯示,學生對改革后的方法較為喜歡,認為設計性實驗給了學生充分展示能力的平臺,很好地增強了學習的趣味性,能積極調動學生的參與情緒,從而讓學生處于主動地位吸收基礎專業知識。另外新實驗教學的綜合性、探索性、啟發性等特點可以很好地培養和提高他們分析、解決實際工作中遇到問題的能力,從而增強自身的綜合素質。
五 改革中的遇到的問題
關鍵詞 食品微生物檢驗技術;課程設計;教學評價
中圖分類號:G712 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)02-0084-03
Course Design of Food Microorganism Inspection Technology//ZHENG Peijun
Abstract To talent training objective of food nutrition and testing as
the starting point, analysis of professional post office requirements,based on the post core ability, study of food microorganism inspec-tion technology course,then respectively from the curriculum na-
ture and orientation, curriculum goal, curriculum design, teaching design, teaching implementation, teaching evaluation of six aspects, the paper introduces the whole teaching of the course design of food microorganism inspection technology.
Key words food microorganism inspection technology; course de-sign; teaching evaluation
1 n程性質與定位
食品微生物檢驗技術是食品營養與檢測專業課程體系中一門工學結合的核心課程,是食品檢驗三大工作崗位群課程之一,是培養學生食品檢驗技能的重要課程,是實踐性、技術性很強的一門課程。
食品微生物檢驗技術課程培養食品營養與檢測專業學生微生物檢驗檢測技能,針對檢驗員、現場QC與QA等職業崗位要求而開設。通過學習食品微生物檢驗的基礎理論與技能,具備微生物檢驗的能力及職業素質,獲取食品檢驗工職業資格證書。按照國標及工作要求,及時、準確地對食品樣品做出檢驗報告,為食品安全生產及衛生監督提供科學依據[1]。
2 課程目標
總目標 通過對本課程的學習,使學生掌握食品微生物檢驗的基礎理論知識、常規項目的檢驗原理,了解檢驗新技術的發展概況。經過學習,學生具備代表性取樣、微生物檢驗與分析和質量控制的能力。為通過食品檢驗工職業資格考試儲備知識和技能,可勝任食品行業檢驗崗位中食品原料至成品的微生物檢驗工作。
專業能力目標 能夠熟練使用及維護顯微鏡;能夠包扎微生物檢驗常用玻璃儀器;能夠熟練使用微生物檢驗常用的設備;能進行微生物的制片及形態觀察;能進行微生物大小測定及計數;能進行培養基的配制及滅菌;能進行微生物的分離接種及純培養;能進行微生物的簡單染色及革蘭氏染色;能夠對微生物檢驗樣品進行處理;能夠進行微生物衛生指標菌及重要致病菌的檢驗;能夠正確記錄實驗結果及撰寫實驗報告;能夠獨立根據給定的微生物檢驗標準進行微生物檢驗、分析工作。
知識目標 掌握微生物檢驗技術的基礎理論;掌握微生物檢驗的相關的國家標準;掌握微生物檢驗的基本方法;熟悉微生物生化反應分析;了解微生物血清學實驗分析;掌握食品微生物檢驗取樣操作;掌握樣品的保存與制備操作;掌握微生物實驗設計與數據處理;掌握實驗數據原始記錄與實驗報告的撰寫;掌握食品衛生細菌學的檢驗方法;掌握食品中病原微生物的檢驗方法;掌握發酵食品微生物的檢驗方法。
職業素質目標 重視職業道德教育和法制教育;培養誠信品質、敬業精神和責任意識、團結合作意識;培養嚴謹的工作作風、實事求是的工作態度;提高實踐能力、創造能力、就業能力;提高觀察、分析和解決問題的能力;提高生產安全意識及工作防護能力。
3 課程設計思路
按照食品行業檢驗崗位的任職要求,分析崗位實際工作任務所需的知識、能力、素質要求,并參照食品檢驗國家職業標準,確定課程的能力目標、知識目標和素質目標[2]。
通過企業調研、專家座談,以及對畢業生就業進行調查等工作,分析食品微生物檢驗工作過程中實際需要的技能與素質,重新構建教學內容。將原有的食品微生物、食品微生物實驗、食品微生物檢驗進行分解,找出其中與從事食品微生物檢驗工作相關的理論知識、方法技能、職業素質進行重新整合,并結合食品衛生微生物檢驗國家標準及國家職業標準中級、高級食品檢驗工的內容,按照基于工作過程的教學做一體化的理念,形成工學結合的教學項目,從而實現培養食品微生物檢驗職業技術能力的目標[3]。
4 課程內容與教學設計
為使學生掌握食品微生物檢驗的知識與技能,課程設置食品微生物及檢驗基礎知識,食品微生物檢驗室使用與管理,微生物檢驗基礎技能訓練,食品衛生細菌學檢驗技術,真菌學檢驗技術,食品中常見病原微生物檢驗技術,其他微生物檢驗技術,食品微生物檢驗綜合實訓總共8個學習項目,每個教學項目下設若干個工作任務,采用教、學、做一體化教學。課程教學內容設置見表1。
5 教學實施
教學建議 要體現本課程在教學方法上的特殊性,強調工學結合,不再嚴格區分理論與實踐教學,將理論知識融入實訓教學內容。
本課程主要采用教、學、做一w化的教學模式,以項目為導向,以任務驅動的方式進行。在教學中也可采用以培養能力為主的多種教學方法(講授式、學導式、討論式、啟發式、誘導式)進行教學。
1)采用教師講授與課堂討論相結合、理論課與實訓課相結合的一體化教學,以工作過程為導向的教學,以工作任務為載體導入檢驗項目,學生自學與輔導答疑相結合,達到提高學生綜合素質之目的。
2)理論課采用多媒體課件、教學視頻等教學手段上課。
3)利用網絡資源庫教學,編制紙質教材、實訓指導書、電子教材(電子教案、多媒體課件、習題庫)及網絡教材(網絡課程資料、網上學習指導、在線測試)于一體的立體教材,學生可以通過網絡學習、測試。
教學基本條件
1)對專業教師要求:具備講師(工程師)及以上職稱或研究生以上學歷,具備教師資格,具有高級檢驗工以上職業資格證書,有扎實的食品微生物檢驗相關理論基礎,熟悉微生物檢驗相關國家/國際標準;熟練掌握微生物檢驗各項操作技能,具備食品檢驗的基本理論與操作技能,具有檢驗質量控制的基本知識;具備微生物檢驗崗位2年以上實踐工作經驗,能針對實際教學條件進行相應教學設計。
2)對實訓室要求:要有微生物檢驗常用設備,如無菌
室、超凈工作臺、高壓滅菌鍋、培養箱,合理配置檢驗室儀器設備、存放樣品的臺面及冰箱,具備16個微生物檢驗工位。
3)對教學場所要求:要有多媒體教學設備、黑板,要求一次性能容納60人以上。
課程資源的開發與利用 包括相關教輔材料、實訓指導手冊、信息技術應用、工學結合、網絡資源、仿真軟件等。
1)利用理實一體化教學平臺,采用多媒體課件教學。
2)開辟空中課堂,實現網絡教學資源全面共享,充分利用國家精品課程資源,提供與課堂教學相關的教案、電子教材、習題與解答、實訓項目設計、試卷與答案、多媒體課件等。
3)開發課程網站,學生可通過課程網站自主學習。教師和學生可以通過課程網站,對某一內容有目的地開展分析討論與交流協作活動,加深對問題的理解,從而獲得高級認知能力。
6 教學評價
考核方式 考核方式分為過程性考核和終結性考核兩部分。
1)過程性考核。
①平時成績:出勤情況;課堂紀律;上課表現(是否積極參與課堂討論);課堂提問(是否能主動回答問題以及回答問題結果)。
②項目完成情況:實訓室表現(能否遵守實訓室規章制度,能否正確使用各種儀器設備,實驗后是否及時清掃);實踐操作能力(態度是否積極;是否參加動手操作;操作是否規范;步驟是否合理);方案設計能力(是否能夠根據資料合理設計方案、安排時間;是否具有自我學習及創新能力);信息處理能力(是否能夠根據現象得出結論;數據分析是否合理);項目報告書寫能力(是否獨立完成;書寫是否規范;數據是否真實;是否有判讀分析);團結合作能力(實訓中是否能夠通力合作、分工明確;是否保證檢測結果準確)。
2)終結性考核。理論考試及聘請企業具備理化檢測能力的技術人員,按照企業崗位人員的工作要求進行實操考核。
評定標準
1)平時成績(10%):出勤情況及課堂紀律5%+上課表現及課堂提問5%。
2)項目完成情況(50%):實訓室表現10%+實踐操作及設計10%+數據處理分析10%+項目報告10%+小組合作10%。
3)終結性考核占40%。各工作任務成績分配見表2。
7 結語
以工學結合為切入點,打破微生物學科體系,按照食品檢驗崗位及微生物檢驗職業標準,針對高技能人才知識、技能、素養需求,以及食品微生物檢驗的國家標準,選擇實訓項目及理論知識,實現學生在校學習內容和未來實際工作一致,縮短學生從學校到企業的適應期,為學生的就業打下堅實的基礎,提高教學質量,增強教學效果[4],把學生培養成為專業技能、職業道德與綜合能力兼具的創新型人才[5]?!?/p>
參考文獻
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關鍵詞:微生物學;實驗教學;改革
隨著現代生命科學的迅猛發展,對生物學專業學生的需求在日益增加。與之相適應,許多高等院校都相繼設立了生物技術、生物工程、生物制藥等相關專業。微生物學是生命科學中各專業重要的專業基礎課。如何進行微生物學實驗課教學改革,是廣大微生物學教育工作者面臨的新課題。
由于微生物學內容豐富,涉及面廣,實踐性強,傳統的實驗課程教學體系已遠遠不能滿足學生今后的發展。在微生物實驗教學中,我們發現雖然在詳細講解后進行操作演示,但學生對標準的操作要領并不能很快掌握,以至于在實驗過程中還是犯同樣的習慣性錯誤。學生不能很好的掌握實驗過程中的具體和關鍵性的標準操作,不能很好的鍛煉學生的動手能力和創新能力的培養。因此,加大實驗教學力度,強化實踐教學環節等方面的改革勢在必行。實驗教學課件可以實現實驗過程中的一些細節表現。學生可以根據自己的情況有選擇的學習或對難點、重點反復的觀看和學習。課件操作方便,使用多媒體技術即可自動演示實驗過程,可以加強學生對實驗操作的認識和思考,提高實驗教學的質量。調整和增加新的實驗項目將一些獨立的知識點貫穿起來,既能增加學生的學習效率,又利于對大學生綜合素質的培養與提高,激發學生的學習興趣。
一、擴充和改進微生物實驗項目,調整驗證性和綜合性實驗項目的比例
為了培養學生的綜合實驗能力和學生的創新能力,體現微生物學實驗改革的科學性和實用性,經過多年的摸索和實踐對已有實驗項目進行了調整和改進。新增加實驗項目2項:菌群生長動力學實驗和抗生素抗菌譜及抗生菌的抗藥性測定;調整實驗項目2個:① 實驗室環境和人體表面微生物的檢查。該部分是將“實驗室環境及人體表面微生物的檢查”這一實驗(6學時)進行延伸。調整后的內容是以該實驗為主線,在達到上述目的的基礎上,再加上細菌的劃線分離、純培養及菌種保藏等內容,從而讓學生較系統的學習培養基制備、高壓滅菌、無菌操作技術,細菌培養、劃線分離、純培養技術、通過菌落特征對細菌進行簡單分類以及菌種的保藏等知識和技能訓練。另外,以該實驗為例子,給學生灌輸從環境中篩選菌種的方法步驟等。通過本部分的學習,學生能夠基本掌握微生物相關操作,建立無菌操作概念,了解菌種的篩選分離等基本知識,為以后的實驗準備工作和研究型教學奠定基礎。② 將原來的“土壤微生物的分離和純化(8學時)”改為“土壤微生物的分離純化和鑒定(不限學時)”。調整后該部分內容是讓學生以小組為單位對感興趣的課題進行文獻調研、實驗設計、實驗操作,篩選出自己感興趣的菌株并進行鑒定(包括分離株的菌落特征、菌種的形態、大小、染色特性、生理生化特性等,再結合伯杰氏手冊進行鑒定)和一定的應用研究(如特殊降解性能),最后以科技論文的形式提交實驗報告,以及進一步延伸作為自己的學士學位論文選題研究。在實驗過程中,開放實驗室,學生可以充分利用課余時間,根據需要安排時間。
針對微生物實驗在內容上的調整,我們設計了新的實驗教學結構層次。將實驗重組為基礎、專業、研究性三個教學層次,各層次均由指導、自主、綜合、設計等由易到難、循序漸進、不同要求的實驗組成;以課程、課外,必做、選做,開放等多種形式開設;開放性實驗是在教師的指導下,學生獨立設計,獨立準備和操作,從材料的準備到實驗結束的全過程,都由學生獨立完成,完成較為完整和系統的實驗課題,使學生品嘗自己的研究成果。
二、標準化實驗操作光盤和實驗教學課件的制作
為滿足微生物學實驗課教學的需要,豐富教學手段,課程組組織以實驗操作經驗豐富的教師為主,錄制了一套標準化實驗操作光盤,制作成教學課件(尤其是操作較為復雜,結果不易觀察的實驗,如:酵母菌的形態觀察、死活細胞的鑒別)。將實驗原理、實驗目的、實驗器材、操作步驟、注意事項以及一些微生物形態與結構以試聽形式展現給學生,這不僅增強了實驗操作演示的生動性,增加了教學的直觀性,而且還使學生能很快掌握操作要領,加強了記憶,從而提高了實驗教學水平。
三、改進實驗教學的考核評價體系
傳統的實驗考核的方式主要以實驗報告為主,針對這樣的考核方式,學生常出現相互之間抄襲,作業敷衍的現象,既不能反映學生實驗的真實水平,考核指標也比較單一。針對這些問題,結合實驗教學的改革實際,我們重新制訂了實踐教學評價標準。首先加大了實驗成績在該課程總成績的中比例,由原來的10%提高到20%;成績構成包括理論水平、實際操作技能和實驗報告三部分,將開放性實驗設計方案納入評分范圍,實驗進行過程中記錄平時成績,對實驗結果不做硬性要求,但可作為評分參考。
四、總結
實驗課大多為理論課的附屬課程,實驗成績往往作為理論課成績的參考或以很低的比例計入理論課成績,在一定程度上造成了學生輕視實驗學習和實驗能力的培養。微生物實驗課是生命科學所有本科專業的必修基礎課,每年有幾百名學生進入實驗室學習,對實驗項目的的調整可使眾多學生受益。目前調整的實驗項目和教學課件已經用于實驗教學,效果很好。與以前相比,學生能夠更好地掌握微生物最基本的操作技能,了解微生物學的基本知識,加深對微生物知識的理解;學生的學習興趣、創造性、積極性都被充分挖掘、調動起來,能夠主動地去了解日常生活中的微生物與我們人類的關系,并且養成了良好的學習習慣,為今后的學習打下了堅實的基礎;學生能夠與別人很好的協調與合作,培養了他們的團隊精神。總之,通過項目調整提高了實驗教學質量,培養了學生的綜合素質。今后我們還將繼續進行改進,以期獲得最佳的教學模式,推動實驗教學的改革進程,使實驗課教學真正能夠達到應有的效果。
參考文獻:
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[關鍵詞]微生物學實驗 教學模式 改革
引言
微生物學是高等院校生物相關專業的必修基礎課程,也是一門應用性和實踐性很強的學科。微生物學的實驗技術和方法已廣泛滲透到現代生命科學的各個領域,成為了現代生命科學的支柱[1]。因此,微生物學實驗教學在高校培養各類應用型人才的過程中顯得尤為重要。如何在有限的學時內讓學生盡可能規范熟練掌握微生物學實驗的基本操作技能,適應高速發展的社會需要,是高校教師實驗教學工作的重要職責[2]。近年來,我校針對不同專業選擇試點班級對微生物學實驗進行了改革嘗試,在教學的各方面進行了一系列探索。
一、改變傳統的實驗教學觀念
面向未來的生物專業人才必須具有深厚而寬廣的理論基礎,具有較強的實驗實踐及創新能力。要使學生具備這樣的素質,首先必須培養學生嫻熟的專業操作技能,并且在技能熟練的基礎上培養其良好的主動學習、獨立思考、提出分析并解決問題的能力及團隊協作能力。傳統的微生物學實驗教學主要是教師在精心準備的基礎上,將實驗的過程完全演示給學生。此種教學模式重在知識和技能的傳授,這種模式培養出來的學生缺乏主動性,依賴性太強,在工作中很難有好的發揮,不符合當代應用型本科人才培養的要求[3-4]。所以,在當代應用型高校高度重視本科實驗教學的趨勢下,教師應該從根本上改變實驗教學依賴理論教學的傳統觀念,將實驗教學與理論教學放在同等重要甚至更高的地位[5]。例如,微生物學實驗獨立開設課程,有獨立的教學體系及方法,在微生物學實驗教學過程中,始終堅持將知識傳授、創新能力培養和綜合素質提高貫穿于實驗教學的全過程。實驗強調重基礎、抓綜合、力求創新,力求微生物學實驗教學能與社會實踐接軌。
二、優化實驗教學內容,合理安排實驗學時
微生物學實驗具有四項基本的實驗操作技術,包括顯微鏡技術,無菌操作技術,純種分離技術和純種培養技術。在傳統的微生物學實驗開設過程中,基本按照理論課教學的順序安排,所包含實驗內容絕大部分為驗證性實驗,并且每次實驗課課時安排較固定,這樣就會造成實驗難度小時學生通常草草了事;實驗難度大,學生又難以在有限的時間內完成,連貫性很差。因此,在32學時的微生物學實驗教學過程中,我們盡量注重單元教學和連貫教學相結合,力求循序漸進從宏觀到微觀,兼顧經典試驗的傳承,增設綜合設計性試驗,優化后的實驗教學次序見表1。例如,第一次開設微生物實驗的2課時,非常有必要給學生提出嚴格的要求,訓練其良好的實驗操作習慣,讓其觀摩并學會操作一些簡單的儀器,教會其常見的玻璃器皿包扎技術。后續實驗依次從觀察菌落菌苔等肉眼可見的實物開始,到微觀的菌體個體形態結構觀察,在給定標準菌株參照的基礎上,對未知的菌株進行生理生化試驗,訓練學生鑒定微生物的能力。整個微生物學實驗具有前后呼應的關系,促進學生對微生物學實驗周期性的理解,提升其對實驗課的興趣。最后增設了學生自主選擇的綜合設計性實驗,增加學生主動參與的機會,同時為課程考核提供參考。
三、加強實驗課程管理,提高學生的主體地位
以往實驗課中很多準備工作都是實驗員老師一手包辦,課程上學生只是操作核心的一部分,并且每個班級每周只上一次課。這樣造成實驗周期間隔太長,導致學生對實驗整體性認識缺乏,責任感缺失,很大一部分同學經常是“看實驗”的狀態,學生的學習非常被動。針對這種情況,我們嘗試按專業班級為單位集中開設微生物學實驗,提前預告給學生實驗課程安排,加強對學生的實驗管理,鼓勵學生參加實驗課前準備,讓其重視實驗過程的條理性,培養其嚴謹的科學實驗態度。
(一)規范實驗要求及基本操作,培養良好的實驗習慣
第一次實驗課上必須給學生提出相應的嚴格規范的實驗要求,比如微生物學實驗必須提前預習并準時到課,實驗課上對于實驗原理重在歸納小結,學生必須提前做好預習,課前或課間課可以不定期抽查,或者以提問的方式進行檢驗。實驗課穿著不允許暴露,必須穿好學校統一的實驗操作服,女生應該梳理長發,避免操作過程中出現意外。實驗課上避免喧嘩,高度提升無菌操作意識。對實驗結果學生應該主動分析得出結論,實驗不理想的提出問題并小結注意事項。實驗報告如果有多份重復,提出批評并從重扣分。對于實驗結束后的整理還原工作,是培養良好實驗習慣的有效方法,要求學生善始善,終保持實驗操作臺整潔。教師平時上課準備一個班級學生考核表,時刻做好記錄。主要包括學生的出勤遲到早退、上課的具體表現、實驗操作過程中是否規范及團隊協作態度等情況,作為最后考核微生物學實驗課的重要依據,并且以此依據有針對性地幫助學生糾正。這樣的管理模式不僅可以增加學生動手操作的機會,還可以培養學生的責任感及細節意識和嚴謹的實驗作風。
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[6]王云國,李懷燕.食品微生物檢驗內容及其動向[J].中國食物與營養,2010,(12):14-17.
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