李云霞，蘇鴻雁，佘容，羅宗龍，楊曉燕

（1.大理大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物科學(xué)學(xué)院，云南大理 671003；2.大理大學(xué)東喜瑪拉雅研究院，云南大理 671003）

創(chuàng)新包括知識創(chuàng)新、思維創(chuàng)新和技能創(chuàng)新，創(chuàng)新人才教育作為一種新興教育模式，是教育理念、內(nèi)容、方法、形式等多途徑、多方面的創(chuàng)新。國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于深化高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》提出，各地方和高校應(yīng)加強對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的重視，將創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)教育相結(jié)合，緊密聯(lián)系實踐，健全創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系，進一步推動“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”[1-2]。同時高校在服務(wù)地方經(jīng)濟建設(shè)和區(qū)域社會發(fā)展中又肩負著重要使命，須尋求一種行之有效、普適性強的高校大學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式來滿足社會發(fā)展的需要[3-4]。

高校人才培養(yǎng)過程主要由一系列課程體系中不同的課程教學(xué)構(gòu)成[3]，微生物學(xué)作為一門集理論性和應(yīng)用性為一體，以實驗為基礎(chǔ)的課程，對理、工、農(nóng)、醫(yī)等學(xué)科多個專業(yè)的人才培養(yǎng)都起著非常重要的支撐作用。一方面，微生物學(xué)課程與這些專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的許多課程密切相關(guān)，教學(xué)效果直接影響學(xué)生對其他課程的理論學(xué)習(xí)和實踐技能訓(xùn)練； 同時微生物學(xué)與人類的生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密，將枯燥的理論知識結(jié)合實例、聯(lián)系地方經(jīng)濟發(fā)展進行講述，容易使學(xué)生將理論知識具象化，產(chǎn)生專業(yè)學(xué)習(xí)興趣；此外，生命科學(xué)研究領(lǐng)域的許多重大突破源于微生物，在學(xué)生的創(chuàng)新思維訓(xùn)練方面具有突出優(yōu)勢。因此，基于高校實際，開展微生物學(xué)課程改革在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)方面的探索和實踐很有必要。本文以大理大學(xué)應(yīng)用示范課程建設(shè)項目為支撐，對微生物學(xué)課程從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、實驗教學(xué)模式、課程評價體系及科研促進教學(xué)等方面進行了改革探索和實踐，在學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面取得較好效果。

1 以課程思政為基礎(chǔ)，重構(gòu)課程教學(xué)內(nèi)容

微生物學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容組織上結(jié)合思政育人，實現(xiàn)知識、能力和價值觀統(tǒng)一的教學(xué)目標。教學(xué)過程中注重挖掘中華文化中的微生物元素，如在古代農(nóng)業(yè)種植、食品加工與保存方面介紹中華民族在認識自然、與自然和諧共處中的智慧，強化學(xué)生的文化自信，加強對傳統(tǒng)文化的理解和感悟； 同時作為位于云南的地方性大學(xué)，結(jié)合云南將全力打造世界一流的“綠色能源牌”“綠色食品牌”“健康生活目的地牌”三張牌，以及云南省大力發(fā)展的八大產(chǎn)業(yè)中的生物醫(yī)藥和大健康產(chǎn)業(yè)、高原特色現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展政策，引導(dǎo)學(xué)生認知專業(yè)學(xué)習(xí)的重要性。

同時本課程緊跟學(xué)科前沿，將最新的理論和技術(shù)創(chuàng)新融入理論教學(xué)，激發(fā)探索欲望，以實踐性強的教學(xué)內(nèi)容激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。如以腸道微生物與人類健康、土壤微生物與植物、全球氣溫變化與土壤微生物之間的相互關(guān)系研究進展，介紹功能類群、功能基因等前沿知識，比較宏基因技術(shù)和傳統(tǒng)純培養(yǎng)技術(shù)的優(yōu)缺點，引導(dǎo)辯證思考，激發(fā)創(chuàng)新思維；增加微生物菌肥、生防菌劑研發(fā)與綠色食品需求和生態(tài)保護等內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生從實踐的角度，思考在國家實行生態(tài)文明戰(zhàn)略的當下，如何應(yīng)用生物學(xué)、生態(tài)學(xué)知識去服務(wù)生態(tài)文明及經(jīng)濟建設(shè)。

2 多手段改變教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

2.1 學(xué)情調(diào)查及分析

在每次課程教學(xué)正式開展之前，微生物學(xué)教學(xué)團隊會對教學(xué)班級進行整體調(diào)查，因材施教。調(diào)查分兩個層級，第一個層級的調(diào)查對象為班主任及已為該班級上過專業(yè)課的教師，調(diào)查內(nèi)容為班級整體學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)生對專業(yè)的認識、個體學(xué)習(xí)狀況及需要重點關(guān)注的學(xué)生； 第二個層級的調(diào)查對象為學(xué)生，通過班級學(xué)習(xí)委員，匿名征集班級內(nèi)學(xué)生對已經(jīng)開設(shè)課程尤其是對微生物學(xué)先導(dǎo)課程的學(xué)習(xí)心得，對微生物學(xué)課程的認知，對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及考核辦法等的建議和意見。

以往調(diào)查發(fā)現(xiàn)學(xué)生對專業(yè)的認可度普遍較低，學(xué)習(xí)目標模糊，缺乏對未知領(lǐng)域的探索精神，對常見的灌輸式教學(xué)反感但又習(xí)慣被動式教學(xué)，對已經(jīng)開設(shè)的課程之間的相互關(guān)系不理解，無系統(tǒng)化掌握知識的能力，故而產(chǎn)生課程學(xué)而無用的心理。學(xué)生動手能力差，希望增加應(yīng)用型實踐課內(nèi)容，增加討論環(huán)節(jié)，讓學(xué)生參與教學(xué)過程等。

2.2 以學(xué)生為中心，優(yōu)化教學(xué)模式

結(jié)合學(xué)情調(diào)查及往屆學(xué)生對微生物學(xué)課程的教學(xué)反饋，微生物學(xué)教學(xué)團隊以學(xué)生為中心，以課程教學(xué)目標為導(dǎo)向，采用多種教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生積極參與課程教學(xué)的過程，培養(yǎng)終生學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

2.2.1 以課程學(xué)習(xí)小組形式組織課堂內(nèi)外、線上線下的教學(xué)

網(wǎng)絡(luò)時代學(xué)生獲取知識的方式更加多樣，課前借助QQ、釘釘和雨課堂等網(wǎng)絡(luò)平臺，以課程學(xué)習(xí)小組為單元，開展課前預(yù)習(xí)、自學(xué)、資料查閱、PPT 和展板制作及講解、課堂討論、實驗課準備、實驗操作和考核，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神。學(xué)習(xí)小組以組長負責(zé)制推進課程學(xué)習(xí)，組長向教師匯報組員的參與情況和學(xué)習(xí)狀態(tài)。學(xué)生根據(jù)各自特長、自學(xué)情況、興趣愛好和延展性探索開展課外學(xué)習(xí)，以小組為單位制作PPT 或展板，并在課堂上展示和講解，組織學(xué)生進行相互評價后教師再做點評，同時課后以小組形式進行歸納總結(jié)，這種方式體現(xiàn)了課程的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，也培養(yǎng)和鍛煉了團隊協(xié)作能力、動手能力和創(chuàng)新思維。

2.2.2 重用創(chuàng)新思維培養(yǎng)的啟發(fā)式案例和討論式教學(xué)

創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵是在教育過程中為學(xué)生植入創(chuàng)新的意識和理念，讓學(xué)生養(yǎng)成善于思考的習(xí)慣，掌握科學(xué)的方法并貫穿整個大學(xué)學(xué)習(xí)階段乃至以后的工作中。啟發(fā)式教學(xué)不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，討論式教學(xué)可充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性，激發(fā)學(xué)生的探索和求知欲望[5-7]。微生物學(xué)以課程學(xué)習(xí)小組為單位，課前預(yù)習(xí)、查閱并整理資料，在開始學(xué)習(xí)新章節(jié)知識之前，課前有知識導(dǎo)讀并布置任務(wù)，提出一些具體的現(xiàn)象和問題，根據(jù)學(xué)生回答情況結(jié)合章節(jié)重難點進行講授，從而將學(xué)生的思維引導(dǎo)至所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，并嘗試在不同知識點、課程之間建立聯(lián)系。例如，在理論課第八章微生物生態(tài)學(xué)的教學(xué)中，以專題討論的形式，結(jié)合全球氣溫升高的挑戰(zhàn)，介紹了微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的功能、微生物在這個過程中發(fā)揮了什么作用。在課程學(xué)習(xí)小組針對這些問題進行集體準備后，再開始新內(nèi)容的學(xué)習(xí)。鑒于學(xué)生還未進行生態(tài)學(xué)課程的學(xué)習(xí)，在課前還會提前要求學(xué)生去查閱相關(guān)資料，預(yù)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。結(jié)合導(dǎo)入部分的討論及課前資料查閱和整理的情況，課堂上請學(xué)習(xí)小組結(jié)合課前準備回答以下幾個問題：生態(tài)學(xué)研究的主要對象？三大生物中誰是生態(tài)學(xué)的主角？ 為什么？ 生態(tài)學(xué)的未來？通過對這些問題的分析和討論，引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，并了解生態(tài)學(xué)的研究前沿。學(xué)生的思考、分析和對問題的觀點凝練貫穿在整個專題討論過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性被充分調(diào)動，還能體會理論和實踐之間的聯(lián)系，進一步激發(fā)學(xué)生對專業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉其團隊協(xié)作、組織和表達能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

2.2.3 課后結(jié)合科技前沿和社會熱點設(shè)置綜合能力提升型思考題

鑒于目前學(xué)生缺乏系統(tǒng)化知識和創(chuàng)新思維等問題，我們有針對性地設(shè)置了作業(yè)題目，旨在改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和對課程學(xué)習(xí)的固有認識、拓展學(xué)科視野，促使學(xué)生正確認知課程價值和專業(yè)價值。設(shè)置了知識應(yīng)用能力提升型題目，如：（1）土壤微生物與土壤肥力，（2）微生物與環(huán)境保護；知識系統(tǒng)化能力提升型題目，如：（1）比較微生物與動植物在能量代謝方面的異同點，（2）試闡述生防菌劑的概念、種類及研發(fā)現(xiàn)狀和面臨的問題；熱點及前沿問題，如：（1）從耐藥菌的角度論述世界醫(yī)療面臨的問題及應(yīng)對策略，（2）結(jié)合傳染與免疫學(xué)知識，談?wù)勀銓π鹿谝咔榈恼J識。這些題目的設(shè)置雖然在課程開設(shè)初期讓學(xué)生不習(xí)慣，覺得難以回答，但在引導(dǎo)學(xué)生系統(tǒng)化知識學(xué)習(xí)、理論指導(dǎo)實踐和創(chuàng)新思維鍛煉方面發(fā)揮著非常重要的作用，實現(xiàn)教書和育人的融合。

3 在實踐中培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新思維

實驗課是學(xué)生動手能力培養(yǎng)的基本平臺，也是創(chuàng)新思維形成的孵化器，但目前大多數(shù)實驗課都是實驗教師準備、學(xué)生不問為什么的機械化操作，學(xué)生主動性和參與度都不足，上完實驗課無法獨立完成核心實驗的全程操作，也無法實現(xiàn)創(chuàng)新和實踐能力培養(yǎng)的人才目標。因此，微生物學(xué)實驗課仍以課程學(xué)習(xí)小組為單位的自主學(xué)習(xí)為主，學(xué)生需要從實驗準備階段即開始進入實驗課學(xué)習(xí)過程。實驗課的準備部分，由實驗準備教師直接負責(zé)技術(shù)指導(dǎo)和評價，研究生協(xié)助，分組、分實驗項目循環(huán)指導(dǎo)。不僅必修實驗課中綜合實驗項目所需用品在教師的指導(dǎo)下自行準備，課外以開放實驗室等方式進行實驗，如大型真菌栽培試驗，從菌袋制備、各類試劑和多種培養(yǎng)基、消毒器皿等也都由學(xué)生按組參與準備。這樣學(xué)生不僅能熟悉相關(guān)儀器與使用方法、準備步驟、注意事項，也能強化操作技能，知其然、也知其所以然，還可以激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，為實驗課的探究做好思想準備。在實驗過程中，鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新想法并支持實踐，操作技能好的學(xué)生有適當加分并現(xiàn)場表揚，永久收藏染色質(zhì)量好的片子，以激勵學(xué)生自覺提高操作技能。這充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教育方針，發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主觀能動性，達到事半功倍的效果。

長期以來，學(xué)生的實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)一直受限于專業(yè)課程實驗項目數(shù)量、課時、授課人數(shù)等，使實踐課程的教學(xué)效果非常有限。開放實驗室作為一種彌補傳統(tǒng)課堂教學(xué)不足的全新實驗室管理模式，可以有效地整合教育教學(xué)資源，發(fā)展探究式實驗教學(xué)[8-10]。實行全年開放的微生物實驗室開放模式，支持學(xué)生在課外基于微生物學(xué)課程的實驗項目開展延展性探索、實驗室開放項目和大學(xué)生科研基金申報和實施等。近五年來微生物實驗室支持微生物方向的各類學(xué)生項目100余項，獲獎50 余項。

4 優(yōu)化課程成績評價體系，重過程考核

為了實現(xiàn)課程在人才培養(yǎng)中的作用，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣，團隊還對課程考核方式進行優(yōu)化。理論成績部分的課堂及期末測試重點考查學(xué)生系統(tǒng)化知識掌握情況及應(yīng)用知識解決問題的能力，占60%； 而課前預(yù)習(xí)、課堂討論、課堂筆記、PPT 展板制作及講解和作業(yè)共占20%；實踐成績不只看實驗報告（10%），實驗操作技術(shù)和團隊協(xié)作能力（10%）也作為學(xué)生成績的重要組成部分，這樣將單一依靠考試、作業(yè)進行成績評定的方式改為以學(xué)生學(xué)習(xí)能力為核心的評價方式，著重考核學(xué)生的課程參與度、作業(yè)完成度、思想獨立性、創(chuàng)新性和團隊協(xié)作性。

5 以科研促教學(xué)，激勵創(chuàng)新

科研促教學(xué)，是提高高校教育水平的重要途徑[11]。微生物學(xué)課程教學(xué)依托團隊科研，緊跟科學(xué)前沿，關(guān)注社會熱點問題，及時更新知識體系和教學(xué)技法，理論聯(lián)系實際，使學(xué)生從更加全面的視野理解所學(xué)專業(yè)的價值，提高專業(yè)認同感和學(xué)習(xí)熱情，激勵和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。在實踐教學(xué)中，團隊充分發(fā)揮教師科研優(yōu)勢，支持學(xué)生進行獨立探索和實踐，激勵學(xué)生的自主探索，進行創(chuàng)新性思維的鍛煉，以點帶面，帶動教學(xué)班級內(nèi)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過拓展學(xué)習(xí)和自主探索，促使學(xué)生獨立思考，引導(dǎo)學(xué)生圍繞地方和民族特色需求開展創(chuàng)新實踐。如指導(dǎo)學(xué)生申請的大學(xué)生科研基金——大型真菌（靈芝、平菇等）的栽培、洱海高效聚磷菌的篩選等結(jié)合地方經(jīng)濟發(fā)展的項目，在課程結(jié)束后繼續(xù)深入研究，進而參加創(chuàng)賽科賽等各級各類創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽，獲得國家級獎勵6 項，省級獎勵11 項。通過微生物課程教學(xué)，越來越多的學(xué)生主動參與教師科研項目，教學(xué)團隊近5年來指導(dǎo)的大學(xué)生科研項目70 余項、開放實驗室項目41 項、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目78 項、畢業(yè)論文數(shù)量60 余篇。

教學(xué)相長，近年來教師團隊獲得“云嶺學(xué)者”“云南省中青年學(xué)術(shù)帶頭人稱號”、云南省自然科學(xué)獎三等獎等獎勵。科研為教學(xué)團隊的教學(xué)帶來多樣性、趣味性、可持續(xù)性和權(quán)威性，課程教學(xué)質(zhì)量得到了學(xué)生和校院兩級督導(dǎo)的高度評價，2020年本課程入選云南省首批省級一流本科課程（線下課程）。此外，近5年來教學(xué)團隊成員還獲得云南省教學(xué)成果獎1 項，大理大學(xué)教學(xué)質(zhì)量特等獎2 項，其他校級教學(xué)獎勵9 項。

6 課程改革在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中取得初步成效

通過微生物學(xué)課程學(xué)習(xí)中、學(xué)習(xí)后的跟蹤調(diào)查，本門課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生的綜合能力、專業(yè)認可度、自信度及創(chuàng)新能力有了明顯的提升，具體表現(xiàn)為學(xué)生對課程的評價非常好，參與課程教學(xué)團隊教師科研的比例高（40%），以微生物為研究對象的科賽項目和創(chuàng)賽項目多、獲得國家及省級獎勵的項目明顯增加，國家級獎勵有了突破；考研報考微生物方向的比例高（占報考比例的30%）；課后畢業(yè)論文選擇微生物方向的比例高（約40%），獲大理大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)論文的比例也較高，學(xué)生以第一作者發(fā)表微生物方向研究論文數(shù)量和質(zhì)量明顯提高，近5年共發(fā)表13 篇，其中SCI1 篇，核心期刊4篇。

盡管微生物課程改革在本校已經(jīng)取得了一定成效，但針對大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的改革還存在一些問題和不足，例如課程教學(xué)信息化不足，學(xué)生參與科研的人數(shù)受限于教師團隊數(shù)量，部分學(xué)生的創(chuàng)新思路受限于師資、實驗條件和經(jīng)費等尚不能得到實施、課程影響力不足等。今后在團隊梯隊建設(shè)時不僅要規(guī)劃塑造團隊特色科學(xué)研究方向，增加線上教學(xué)內(nèi)容和互動、構(gòu)建課程網(wǎng)上教學(xué)系統(tǒng)，還要增加區(qū)域民族特色實驗環(huán)節(jié)，繼續(xù)探索學(xué)生參與科研的模式，加強實驗室開放和指導(dǎo)力度，帶動更多教師和學(xué)生參與課程教學(xué)過程，擴大本門課程的影響力。