張麗 彭小列 劉祝祥 陳義光 楊冬梅 李朝陽

摘要：本文以微生物實驗教學為例，對實驗教學體系和教學模式進行了實踐和探索，旨在夯實學生基本知識和基本技能，調(diào)動學生的學習積極性，提高學生的創(chuàng)新實踐能力及綜合素質(zhì)。

關鍵詞：微生物實驗教學；創(chuàng)新與實踐探索；夯實基礎

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）36-0234-03

實驗課是實踐教學的重要組成部分。由于實驗教學具有直觀性、實踐性、綜合性、探索性和啟發(fā)性等特點[1]，在培養(yǎng)和提高學生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力鍛煉其扎實的基本功上具有獨特的作用。微生物學課程是生物科學專業(yè)、環(huán)境科學專業(yè)、環(huán)境工程專業(yè)、生物工程專業(yè)和植物科學專業(yè)的專業(yè)基礎必修課，與其相配套的微生物實驗課是一門實踐性和應用性很強的工具課，具有其獨特的試驗方法和技術，實驗課教學效果的好壞可以直接影響到后續(xù)生命科學其他課程的學習[2]。各院校已將其列為獨立開課，但由于近些年課程設置改革以及學生實踐課業(yè)的增多和公共課程的設置，整個專業(yè)課程的學時數(shù)都在縮減，該實驗課的學時數(shù)由原來的36課時縮減到目前的24學時。課時減少了，但是必要的實驗培訓是不能減少的，這就要求我們在組織實驗教學及實驗培訓上必須充分利用有限的學時，加強學生實驗習慣的養(yǎng)成，基本實驗技能的培養(yǎng)以及實驗思維的開拓。目前我院有生物工程、生物科學、環(huán)境科學、環(huán)境工程和植物科學五個專業(yè)，大約每年的第一學期有生物科學、生物師范教育、生物工程和植物科學等專業(yè)4個班約120人進行該課程的學習，第二學期有環(huán)境科學和環(huán)境工程專業(yè)2個班約80人進行該課程的學習，每學年約有200人要在實驗室內(nèi)進行該課程的學習，教學資源相對緊張。筆者借鑒其他高校教師的觀點方法和相關經(jīng)驗[3，4]，對實驗教學體系和教學模式進行了實踐和探索，旨在夯實學生的基本知識和基本技能，調(diào)動學生的學習積極性，提高學生的創(chuàng)新實踐能力及綜合素質(zhì)。

一、明確實驗教學目標，把握好實驗教學中的各個環(huán)節(jié)

實驗教學的目的是為了讓學生掌握最基本的試驗方法和技術，培養(yǎng)學生的基本素質(zhì)、綜合運用知識的能力和嚴謹?shù)目茖W觀。因此教學目標必須落實到教學過程的各個環(huán)節(jié)。

（一）重視入門教育，激發(fā)學生學習探知的興趣

重視第一課，培養(yǎng)激發(fā)學生對該課程的學習興趣。首先筆者介紹微生物學的發(fā)展前沿以及在各個領域的應用，激發(fā)學生的興趣；其次通過圖片、資料、視頻等展示本教研室教師的風采以及各位教師的研究方向和所取得的科研成就，使同學們有初步的感官認識。比如我院陳義光教授在極端環(huán)境下微生物的研究成果；何興斌博士利用微生物降解環(huán)境污染物所取得的成就以及發(fā)表的論文；其他教師在微生物發(fā)酵，制茶、釀醋以及微生物在生物工程中的應用的成就；等等。然后介紹實驗室的歷史發(fā)展以及對未來的展望以及本實驗室所能完成的科研和教學任務。這種由淺入深的介紹使學生明白微生物在生物科學、醫(yī)療制藥、食品加工儲藏、環(huán)境污染治理和保護以及人們生活中的種種應用。最后讓學生通過手指、口鼻腔、超凈工作臺、普通環(huán)境、紫外光照射等不同環(huán)境中微生物的檢測等手段，讓學生建立起微生物確實無處不在的概念。在第一堂課中就在學生的腦海里建立起一個概念“有菌”，激發(fā)他們學習研究微生物的強烈愿望。

（二）充分把握課堂教學的每個環(huán)節(jié)，達到事半功倍的效果

課前預習、課堂講解、實驗觀察記錄、實驗結果討論這四個環(huán)節(jié)對整個實驗不可或缺并且環(huán)環(huán)相扣，筆者對每一步都嚴格把關，落到實處。課前預習是實驗教學的重要環(huán)節(jié)，預習做得好，學生試驗時就會心中有數(shù)，做起實驗來不僅得心應手還可以在實驗過程中形成新的想法和觀點，我們不僅要求學生在預習時認真閱讀實驗指導書，而且還將教師的課件以及視頻材料提前發(fā)給學生，要求他們基本掌握實驗中的難點和重點，并在實驗開始前檢查學生的預習情況。

課堂講解起著承上啟下的作用，教師講解中必須規(guī)范操作，尤其是在演示實驗操作時，不但要規(guī)范，還要講操作要點，對容易出錯或易被忽視的操作進行說明和強調(diào)，并適當提問，啟發(fā)學生思考回答，或請學生進行操作演示，然后同學討論并指出其優(yōu)點或不足之處。需要注意的一點是，要提醒學生實驗過程是一個連續(xù)的過程，所以每一次實驗（尤其是需要培養(yǎng)或處理的）都必須做好實驗標記，并做好實驗觀察記錄。在每一堂實驗課接近尾聲時，用5分鐘左右的時間對該堂實驗課進行總結，指出學生普遍存在的問題，糾正其錯誤，并對好的實驗結果提出表揚。

實驗報告的觀察記錄是整個實驗過程中最瑣碎、延時最長的過程，也是培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度和耐心細致作風的過程。這個過程的完成需要學生的耐性、責任感和嚴謹細致的作風。在實驗結果觀察階段，我們開放實驗室，并安排實驗指導教師坐班，隨時解決學生在觀察中遇到的困難。同時制定一些切實可行的監(jiān)督機制和興趣調(diào)動方法，比如觀察記錄要有小組長或教師的批注，在觀察到一些特殊的情況時調(diào)動學生研究探究的興趣，促使每個學生都盡量抽時間來進行觀察，提高自己的觀察分析問題和解決問題的能力。

實驗報告完成情況可以反映學生對本實驗的認知和理解，為學生將來從事研究工作或完成科研論文打下基礎。一篇好的實驗報告相當于一篇科研論文的雛形。在書寫實驗報告時，由于學生對實驗原理的理解相對較難，學生往往直接復制實驗指導書中的原話，我們要求學生盡量不要照抄，希望他們通過閱讀、實驗和討論，用自己的語言組織描述實驗原理，主要目的就是促進學生自學，鼓勵他們廣泛查資料、多動腦子。

實驗結果分析討論對本科生來說是一個難點，很多學生不會分析，找不到思路，這時可以充分利用指導書后的思考題或教師提出的一些問題，啟發(fā)誘導學生，使學生慢慢掌握分析討論問題的思路，并且鼓勵學生多參閱他人的相關文章，開動腦子根據(jù)自己在實驗過程中的心得體會，提出對實驗改革的建議和方法。

二、加強微生物學基本實驗技能的培訓

微生物學實驗是實踐性很強的一門課程，微生物學實驗首先必須建立起“有菌”概念，無菌操作技術是微生物學實驗的基礎，貫穿著實驗的始終?；诖耍覀冊谖⑸飳W實驗的教學實踐中始終加強基本實驗技能的訓練。我們打開實驗室的大門為學生建立了一個開放的實驗平臺，首先準備好充分的實驗資料：將純培養(yǎng)技術、常規(guī)涂片技術、高壓滅菌鍋的使用、無菌器材的包扎準備、無菌操作技術、發(fā)酵培養(yǎng)、結果觀察記錄等編寫入實驗課件以及實驗教材中，圖文并茂詳細闡述操作方法、操作步驟、技能要點、儀器設備使用等。其次充分利用多媒體教學手段和互聯(lián)網(wǎng)資源，下載生動活潑、趣味性強、學生喜愛易接受的圖片、影像資源，并組織學生自己錄制實驗操作演示錄像，使學生易于把握。同時培養(yǎng)學生骨干，帶動和輔導其他同學，尤其是在基礎訓練中，無菌操作技術、常規(guī)涂片技術、染色技術等都可以通過學生骨干掌握后，一對一地和同學進行交流輔導（此舉還可解決輔導教師缺少的困難）。也可以將實驗教學操作和某些實驗現(xiàn)象及結果演示影像隨時放映給學生，便于學生掌握操作要點。第三要成立學生創(chuàng)新小組，以實驗小組的形式開展靈活多樣的業(yè)余科研活動。由學生提出問題和自己感興趣的內(nèi)容，比如有的學生對微生物降解環(huán)境污染感興趣，有學生想了解酸奶的制作、釀酒、泡菜發(fā)酵過程中微生物的變化。針對這些不同的內(nèi)容，我們要求他們制訂切實可行的開放性實驗計劃，由學生以小組的形式在教師的指導下查閱資料、設計實驗方案，并進行實驗項目的匯總，然后準備開放內(nèi)容及相關實驗項目，擇優(yōu)進行多層次、多方位的學生研究性和探索性實驗。實驗方案的設計、資料的查詢、所需要的藥品、儀器設備以及使用、實驗的操作步驟、實驗的觀察記錄都讓學生親歷親為，這樣極大地提高了學生參與的能動性。最后在教學環(huán)節(jié)也毫不松懈，實驗課前要求學生認真預習實驗原理方法步驟和實驗要求（實驗報告）等，上課時，有目的性的將重點、難點和容易出錯或模糊的地方以提問的方式或?qū)W生討論的方式或?qū)W生以自己講解的方式提出來，并利用實驗間隙對學生進行單獨指導。實驗報告批閱后出現(xiàn)的問題應盡快當面給學生指出并要求其糾正，從而調(diào)動學生對實驗創(chuàng)新的積極性，提高學生的綜合素質(zhì)。

三、針對微生物實驗學科特點完善試驗考核體系

實驗教學考核是客觀評價學生所掌握的理論和技能的重要手段，也是檢驗和提高實驗教學質(zhì)量的有效措施。微生物學實驗考核應注重全面考察各專業(yè)學科本科生的素質(zhì)，不僅要考察學生所掌握的基本知識和技能，還要考察學生獨立思考和綜合運用的能力以及學生在實驗中所表現(xiàn)出來的嚴謹認真的學習態(tài)度、實事求是的科學作風和團隊合作精神等。

目前我校微生物學實驗教學尚未納入單獨考核范圍內(nèi)，因此導致在實驗項目分類、教學內(nèi)容、考核方式以及成績劃分等環(huán)節(jié)上缺乏整體布局設計，制約了實驗教學內(nèi)容的整合，影響了考核體系的建立。針對這種情況，我們做了一系列的創(chuàng)新和實踐探索。

過去學生只要來實驗室做實驗，實驗成績都通過，或者只要交了實驗報告也就能通過。這樣做顯然是很片面的，很難調(diào)動學生的實驗主觀能動性。針對這種情況我們將改革實驗考核方法，將實驗考核內(nèi)容進行細化，微生物的實驗成績由期末考核成績（30%）、實驗報告成績（40%）、平時成績（30%）三個部分構成。實驗報告成績由每個實驗報告成績進行加和平均計算，平時成績由實驗預習、課堂提問、獨立實驗操作能力、熟練程度以及同學間是否相互合作協(xié)調(diào)構成。因此實驗考核成績落實到了每一個實驗和每一個教學環(huán)節(jié)，學生一進入實驗室其實就是進入考試和學習的狀態(tài)，促使學生重視實驗課的學習，養(yǎng)成嚴謹?shù)闹螌W風氣，注重實驗的各個環(huán)節(jié)，比如認真預習、規(guī)范操作、團隊合作、結果觀察分析等。這樣成績的評定較為客觀，減少了教師的主管隨意性，使成績的評定做到更加客觀、公正。

四、教學改革實踐與探索所取得的成就

幾年來，通過在微生物實驗教學中不斷進行教學改革創(chuàng)新實踐與探索，改革教學體系和模式，注重學生基本技能、基本知識的訓練，夯實學生的基本功，大大提高了學生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。

通過微生物實驗教學，學生掌握了微生物研究的基本技術和方法，訓練了學生解決實際問題的能力，調(diào)動了學生學習的興趣和主動性。每完成一個實驗一些學生會根據(jù)自己掌握的微生物的相關知識和技能，積極和申報全省大學生科技創(chuàng)新項目和我校的大學生科技創(chuàng)新活動。比如2011級植科的鐘發(fā)俊等同學申報的《湘西地區(qū)葛的葛銹病病原微生物的分離及防治》獲得了2013年吉首大學學生科技創(chuàng)新項目，并形成了論文初稿，即將在《吉首大學學報》公開發(fā)表；2010級生科班的何凱霞、肖藝等同學撰寫的《羅漢果果實總黃酮的含量變化及其抑菌作用》在《氨基酸和生物資源》（2013年4月）公開發(fā)表；2010級的徐果[5]、張俊生[6]等同學參與的實驗研究也在《食品科學》等期刊上分別公開發(fā)表了《百合粉中秋水仙堿的提取及抑菌性研究》、《湘西節(jié)節(jié)草總生物堿的提取和抑菌性研究》。

微生物實驗教學改革通過不斷的創(chuàng)新與實踐探索，學生普遍反饋很好。大部分學生認為提高了微生物實驗教學質(zhì)量和效率，提高了自身的學習興趣和主動性。通過探索實踐學生在觀察、思考、分析問題和解決問題的能力上得到了很大的提高，使學生的創(chuàng)新實踐能力和綜合素質(zhì)也有很大的提高。微生物實驗教學改革是一項長期而系統(tǒng)的工程，我們將不斷努力，繼續(xù)總結和完善，為進一步培養(yǎng)高素質(zhì)的人才而不懈努力。

參考文獻：

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[5]陳莉華，張麗，徐果.百合粉中秋水仙堿的提取及抑菌性研究[J].食品科學，2011，（6）：57-59.

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