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淺談微生物實驗教學(xué)改革實踐與探索論文
摘要：針對我院以往的微生物實驗教學(xué)中存在學(xué)生動手能力不強的問題，筆者采用改善實驗條件、優(yōu)化實驗內(nèi)容、重視預(yù)習(xí)、鼓勵學(xué)生參與實驗準(zhǔn)備和教師科研課題，考核方式多樣化等方式對微生物實驗教學(xué)進行了改革。結(jié)果表明，通過教改提高了學(xué)生觀察、思考、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生勤奮、嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)和科學(xué)的態(tài)度，學(xué)生不僅牢固地掌握了微生物學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本概念，而且初步具備了從事微生物應(yīng)用和研究所需的基本方法和技能，為他們將來工作或進一步深造奠定了較好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：微生物 實驗教學(xué) 動手能力 考核
微生物學(xué)是生物類學(xué)科一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它涉及面廣、應(yīng)用性強、受益面寬、發(fā)展迅速，既是生命科學(xué)理論研究的核心，又是一門應(yīng)用性極強的學(xué)科，對生命科學(xué)和生物工程技術(shù)的發(fā)展起著巨大的推動作用。微生物學(xué)實驗是微生物學(xué)的重要組成部分，是現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)，其獨特的實驗技術(shù)在學(xué)科的發(fā)展中占據(jù)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(shù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等專業(yè)開設(shè)。為使這些專業(yè)的學(xué)生能熟練掌握微生物學(xué)實驗技術(shù)和操作規(guī)程，培養(yǎng)他們觀察、思考、分析和解決問題的能力，增強他們的創(chuàng)新意識，樹立實事求是、嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度以及勤儉節(jié)約、愛護公物的良好作風(fēng)，我們從2003年開始對各專業(yè)微生物實驗課做了相應(yīng)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(xué)存在的問題
1.教師包辦多，儀器經(jīng)費有限，造成學(xué)生動手少。
我院以往的實驗課教學(xué)從教學(xué)內(nèi)容的選擇、實驗思路的設(shè)計、實驗器材的準(zhǔn)備，甚至實驗的預(yù)期結(jié)果都由教師一手包辦，到實驗課上學(xué)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(xué)生的依賴思想，課前不預(yù)習(xí)，實驗過程中不認真、不主動，結(jié)果分析不到位。另外由于儀器設(shè)備及經(jīng)費限制，一個小組往往2—4人，實驗中有人做，有人看，有人當(dāng)記錄員，這樣部分學(xué)生養(yǎng)成不愛動手的毛病，只要“認真”抄襲同組同學(xué)的數(shù)據(jù)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(yǎng)的機會，而且養(yǎng)成了投機鉆營的惡習(xí)。
2.時間安排不合理，不利于學(xué)生觀察分析。
微生物學(xué)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(xué)時，有些實驗內(nèi)容，如微生物的分離、培養(yǎng)、生化反應(yīng)、生長曲線測定等，需要培養(yǎng)18小時以上才能觀察分析結(jié)果，一次實驗課難以完成。如果第二次課再觀察結(jié)果，就難以保證實驗結(jié)果的正確性和連續(xù)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(dǎo)致學(xué)生觀察不仔細，出現(xiàn)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(dǎo)致學(xué)生忽視實驗操作過程。
以往學(xué)生成績的評定主要看實驗報告，學(xué)生單純地為實驗報告而做實驗，一旦操作出現(xiàn)錯誤或沒有達到預(yù)期的實驗效果，不是就此分析原因、總結(jié)教訓(xùn)，而是為了實驗報告得到教師的“好評”而編造數(shù)據(jù)，甚至抄襲他人的結(jié)果。這種考核方式也導(dǎo)致了學(xué)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(nèi)容連貫性不強，一學(xué)期下來，學(xué)生感覺做了不少實驗，但實際應(yīng)用時不知所措，無從下手。
二、教學(xué)改革采取的方式措施
1.提高認識，合理利用現(xiàn)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(chǔ)上，集思廣益，統(tǒng)一認識，改變過去一包到底的做法，給學(xué)生動手留出足夠的空間。學(xué)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(shè)備一應(yīng)俱全，還添置了不少精密儀器，如奧林帕斯數(shù)碼攝影顯微鏡、全自動熒光顯微鏡、大小不等的生物反應(yīng)器、全溫振蕩培養(yǎng)箱、冷凍干燥機、超聲波粉碎機等，這樣既保證了實驗教學(xué)的高質(zhì)量完成，又給教師提供了很好的科研條件，教師吸納學(xué)生參與科研活動，又進一步促進了學(xué)生動手能力的提高。
2.合理安排實驗內(nèi)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(nèi)容既要考慮基礎(chǔ)知識和基本技能的培養(yǎng)，又要照顧各專業(yè)的特點，所選內(nèi)容應(yīng)覆蓋微生物學(xué)的基本操作技能，尤其應(yīng)突出微生物學(xué)獨特的基本技術(shù)，如顯微鏡技術(shù)、無菌操作技術(shù)、接種和分離技術(shù)、培養(yǎng)技術(shù)等，既有簡單的、基礎(chǔ)的小實驗，又有一些設(shè)計性和綜合性實驗，注意實驗技術(shù)與基礎(chǔ)理論的銜接，同時避免與其他學(xué)科實驗內(nèi)容的重復(fù)，以便于學(xué)生建立正確、全面的實驗概念。
首先，在總體上，強調(diào)基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，突出微生物學(xué)的基本實驗方法和基本操作技術(shù)，如微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察中的染色技術(shù)，培養(yǎng)基的制備及各種滅菌技術(shù)，微生物的分離、純化、培養(yǎng)及保藏技術(shù)，微生物生理生化特性測定技術(shù)及無菌操作技術(shù)等。其次，從專業(yè)的特點以及將來可能從事的工作性質(zhì)出發(fā)，盡量安排一些選修的內(nèi)容。第三，從簡單的驗證性實驗向綜合性實驗發(fā)展，將有關(guān)實驗內(nèi)容有機結(jié)合起來，安排在一次實驗課上或前后連接，既節(jié)約了課時，又增強了實驗的綜合性，也有助于學(xué)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(jié)構(gòu)觀察、測微技術(shù)、顯微鏡直接計數(shù)法結(jié)合，微生物分離、純培養(yǎng)技術(shù)與微生物鑒定結(jié)合，微生物紫外誘變與平板菌落計數(shù)法結(jié)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(jié)合，微生物生長曲線的測定與生理生化反應(yīng)的結(jié)合等。實驗改進后，一環(huán)緊扣一環(huán)，中途如有一次失敗，就會影響到以后的實驗結(jié)果，這樣學(xué)生對自己的結(jié)果關(guān)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(yù)習(xí)，積極參與實驗準(zhǔn)備工作。
微生物實驗內(nèi)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(yù)習(xí)，學(xué)生只能按板書內(nèi)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(xué)習(xí)效果。所以我們要求：（1）每次實驗前，學(xué)生必須閱讀有關(guān)內(nèi)容，了解實驗?zāi)康�、原理和�?nèi)容，在做實驗之前對要做什么、怎么做、關(guān)鍵步驟有哪些、預(yù)期效果如何等要做到心中有數(shù)，這樣減少了實驗的盲目性，做起來就會得心應(yīng)手。（2）讓學(xué)生參與實驗準(zhǔn)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(yǎng)基的配制，儀器的調(diào)試、保養(yǎng)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(xué)生動手的機會。同時學(xué)生在準(zhǔn)備實驗的過程中，還學(xué)到了實驗課之外的知識，增強了責(zé)任感，培養(yǎng)了嚴肅認真的科學(xué)態(tài)度。此外，學(xué)生和教師一起準(zhǔn)備實驗還有利于師生的溝通，便于教師及時發(fā)現(xiàn)問題，糾正錯誤。
4.提問精講加小結(jié)，切實提高課堂效果
課前要求預(yù)習(xí)，但部分學(xué)生自覺性較差，如果不檢查，預(yù)習(xí)就會流于形式。因此，實驗課開始時，教師對要求預(yù)習(xí)的內(nèi)容以提問的方式進行抽查，或者提前幾分鐘先讓學(xué)生簡要試講，然后由教師給予補充和糾正。既可以強調(diào)重點，又可以使學(xué)生記憶深刻。
教師精講，關(guān)鍵示范。教師的講解和示范是必不可少的環(huán)節(jié)，但必須簡潔明了，講清該實驗的實際應(yīng)用、關(guān)鍵步驟、具體要求和歷屆學(xué)生易出現(xiàn)的錯誤等問題，關(guān)鍵操作要進行演示。盡可能騰出更多的時間讓學(xué)生多動手、多練習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用；實驗過程中，教師巡回指導(dǎo)，細心觀察學(xué)生操作的每一個環(huán)節(jié)，隨時發(fā)現(xiàn)正在發(fā)生或可能發(fā)生的問題，發(fā)現(xiàn)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(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)和科學(xué)的態(tài)度。為了加深學(xué)生們的印象，還可抽時間讓學(xué)生過關(guān)簽名，努力做到讓每位學(xué)生都能正確、熟練地掌握微生物學(xué)的基本實驗技巧。鼓勵學(xué)生勇于創(chuàng)新，引導(dǎo)他們多觀察多思考。如果實驗中出現(xiàn)異常，不要輕易放過，教師要引導(dǎo)學(xué)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(xué)生重新實驗，這樣可以使學(xué)生收益更大。
下課前小結(jié)，是大家容易忽視的問題，發(fā)揮得好可以起到畫龍點睛的作用。由于學(xué)生之間的差別、教學(xué)安排、技術(shù)因素等原因，容易使實驗課結(jié)束時草草收場，結(jié)果一些學(xué)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(xiàn)得非常明顯。因此教師應(yīng)在每次實驗課結(jié)束前，最好利用很短的時間對本次實驗進行小結(jié)，糾正普遍性的問題，解釋某些實驗現(xiàn)象，表揚實驗做得好的小組或?qū)W生。實驗結(jié)束后要求學(xué)生將用過的物品清洗干凈，擺放整齊，原始數(shù)據(jù)經(jīng)教師看過簽字后才能離開實驗室，以此培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)和科學(xué)的態(tài)度。
5.鼓勵學(xué)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(nèi)容（與前面的綜合性實驗內(nèi)容有矛盾，看看如何調(diào)整）。較深的內(nèi)容、耗時較多的內(nèi)容、顯示專業(yè)特色的內(nèi)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(xué)中體會到，不少學(xué)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(dǎo)。食品專業(yè)的學(xué)生喜歡食品原料或產(chǎn)品中微生物指標(biāo)的檢驗，生物工程專業(yè)的學(xué)生則喜歡利用微生物來生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品，生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生則想利用微生物生產(chǎn)基因產(chǎn)品，水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的學(xué)生則想篩選生物制劑，防治水產(chǎn)動物疫病。根據(jù)以上情況，我們提倡學(xué)生通過參與教師科研課題，“自謀生路”；申請學(xué)校和系部立項的學(xué)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(xué)習(xí)氛圍。有的選了食用菌菌絲體培養(yǎng)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(chǎn)抗生素或者產(chǎn)酶菌株的篩選等等。選題之后，學(xué)生們一邊去上網(wǎng)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(jié)束時提交總結(jié)報告或者論文。通過鍛煉，學(xué)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(yè)的學(xué)生看，參加各種訓(xùn)練的學(xué)生做畢業(yè)論文時能很快進入角色，論文的水平也大大提高，有些學(xué)生在畢業(yè)前后就有一兩篇論文發(fā)表；另外，通過鍛煉，學(xué)生適應(yīng)社會的能力強了，有些學(xué)生還沒畢業(yè)，就利用自己所學(xué)的微生物知識幫家人和親友脫貧致富，幫企業(yè)分析市場，研究開發(fā)新產(chǎn)品。
6.考核方式多樣化，將操作能力培養(yǎng)貫穿始終。
我們的微生物學(xué)實驗與理論可單獨設(shè)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(biāo)準(zhǔn)，并在第一節(jié)課予以公布。平時考核成績占總成績的60％，主要考核學(xué)生的出勤、預(yù)習(xí)、回答問題、實驗操作的態(tài)度和結(jié)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(nèi)容包括器皿的包扎、接種和制片技術(shù)、顯微觀察、微生物分離和培養(yǎng)、微生物計數(shù)、培養(yǎng)基的配制及滅菌等，教師對這些內(nèi)容進行編號，讓學(xué)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(nèi)容包括原理、試劑用途、注意事項、結(jié)果分析、實驗方案的設(shè)計等。通過考核，督促學(xué)生進一步熟悉實驗內(nèi)容和儀器的使用方法，彌補了實驗中的不足�？记霸S多學(xué)生主動到實驗室查漏補缺，反復(fù)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(xué)生的同時也是對教師的教學(xué)效果的檢查，因此對教師改進教學(xué)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(xué)校教學(xué)成果的體現(xiàn)，也是教學(xué)經(jīng)驗的積累和進一步改革的基礎(chǔ)，這個思想始終貫穿于我們的教學(xué)過程。每個實驗項目建有卡片，每個卡上有實驗?zāi)康�、原理、操作要點、注意事項、所用的儀器臺套數(shù)，消耗材料的多少等內(nèi)容，即使新手準(zhǔn)備實驗也會一目了然。檔案中有教師的預(yù)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(zhǔn)備實驗記錄和開出記錄，實驗設(shè)備記錄本上有使用記錄，教學(xué)檔案室存有歷屆學(xué)生的實驗報告、綜合大實驗的總結(jié)報告、學(xué)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(jié)經(jīng)驗，深化改革
1.教學(xué)改革后的效果
通過以上改革，學(xué)生認識到了本課程的重要性，大大激發(fā)了他們上好實驗課的熱情；更加牢固地掌握了微生物學(xué)的基礎(chǔ)知識和基本概念，具備了從事微生物應(yīng)用和研究所需的基本方法和技能，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和將來順利完成畢業(yè)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(yǎng)了勤奮、嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)和科學(xué)的態(tài)度，為他們將來工作或進一步深造奠定了較好的基礎(chǔ)。
2.深化改革的設(shè)想
21世紀(jì)是知識經(jīng)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(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)”的高質(zhì)量人才是時代的要求，其具體表現(xiàn)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(shù)的能力；
�。�3）具備科研創(chuàng)新的基本素質(zhì)和能力。
對照21世紀(jì)對人才的需求，我們還有許多工作要做，總結(jié)起來有以下幾點：
�。�1）進一步加大資金投入，添置與適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的儀器裝備，爭取更多的科研項目，使更多的教師和學(xué)生投入進來。
�。�2）加強教師和實驗技術(shù)人員自身的學(xué)習(xí)，不斷提高業(yè)務(wù)和技術(shù)水平，將更多的新方法、新技術(shù)介紹給學(xué)生，更好地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。
（3）加大微生物學(xué)實驗室對學(xué)生的開放程度，包括時間、空間和實驗項目的開放，使學(xué)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(chuàng)新的能力。
參考文獻:
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