郭云 敖子強 吳輝

摘要 隨著生命科學(xué)研究的飛速發(fā)展，微生物學(xué)課程教學(xué)面臨新的挑戰(zhàn)。在民族地區(qū)高等教育人才培養(yǎng)中，微生物學(xué)教育亟須改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和科研能力，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。本研究基于現(xiàn)代教學(xué)理念，在教學(xué)主體上進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，在教學(xué)內(nèi)容上注入學(xué)科前沿動態(tài)，在教學(xué)方式上引入探究式、問題導(dǎo)向式等教學(xué)模式，在實驗教學(xué)上注重基本操作和實際應(yīng)用。目的在于鞏固學(xué)生基礎(chǔ)知識，增強其學(xué)習(xí)自主性，增加前期實踐動手機會等，為西部民族地區(qū)藥學(xué)人才培養(yǎng)及其他地區(qū)人才培養(yǎng)提供參考。

關(guān)鍵詞 微生物學(xué)；民族地區(qū)；農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)

中圖分類號 Q93-3；S182 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）08-0119-05

為實現(xiàn)高等教育內(nèi)涵式發(fā)展，培養(yǎng)具有創(chuàng)新思維能力的人才，高校教育改革需要在創(chuàng)新發(fā)展理念下進(jìn)行積極探索，注重對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)?；诂F(xiàn)代教學(xué)理念的問題式導(dǎo)入、翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方法的應(yīng)用，以及基于現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺的慕課（MOOC）、微課和線上線下混合式教學(xué)等多種教學(xué)資源的出現(xiàn)[1]，使得高等教育課程改革成為趨勢之一。微生物學(xué)是將微生物作為研究對象的學(xué)科之一，具有實踐性強、應(yīng)用性強及學(xué)科交叉廣泛等特點，成為生命科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)微生物遺傳學(xué)、微生物生理學(xué)、分子生物學(xué)、發(fā)酵工程和酶工程等專業(yè)課的基礎(chǔ)課程[2]。隨著科學(xué)研究新內(nèi)容、新方法和新技術(shù)的不斷更新，微生物學(xué)教學(xué)面臨新的挑戰(zhàn)。因此，優(yōu)化教學(xué)模式，與前沿研究相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研能力至關(guān)重要[3]。對此，部分學(xué)者針對理論與實驗教學(xué)進(jìn)行一系列積極有益的改革探索，并取得良好成效[4-5]。

對于西部民族地區(qū)的高校來說，其需要逐步縮小差距，促進(jìn)民族地區(qū)高校學(xué)生鞏固基礎(chǔ)知識，培養(yǎng)自主性學(xué)習(xí)習(xí)慣，以及增加前期實踐動手機會等，以提高微生物學(xué)人才培養(yǎng)的質(zhì)量和創(chuàng)新思維。部分高校藥學(xué)專業(yè)微生物學(xué)與免疫學(xué)課程，是藥學(xué)專業(yè)的必修課程之一，使用教材為沈關(guān)心主編的《微生物學(xué)與免疫學(xué)》（第7版），理論課程設(shè)置為48課時，實驗課程設(shè)置為24課時。微生物學(xué)與免疫學(xué)課程涉及微生物學(xué)與免疫學(xué)知識，內(nèi)容豐實，知識面廣，其知識點相對分散，知識更新快，有限的教學(xué)課時給教學(xué)造成一定的影響。實踐中，部分灌輸式教學(xué)方式容易使學(xué)習(xí)過程變得枯燥乏味，部分學(xué)生的知識基礎(chǔ)有待進(jìn)一步鞏固，而教學(xué)中對前沿內(nèi)容的更新和教學(xué)方式的優(yōu)化將會使西部民族地區(qū)人才培養(yǎng)質(zhì)量不斷提升。

為提高西部民族地區(qū)微生物學(xué)人才培養(yǎng)質(zhì)量，借鑒其他高校的人才培養(yǎng)經(jīng)驗[1，5-7]，本文在教學(xué)實踐中進(jìn)行適應(yīng)性改革，針對微生物學(xué)學(xué)科發(fā)展的特點和民族地區(qū)藥學(xué)人才培養(yǎng)教學(xué)中的薄弱環(huán)節(jié)等?；诂F(xiàn)代教學(xué)理念，結(jié)合新的教學(xué)方法，進(jìn)行探索性嘗試，為民族地區(qū)微生物學(xué)人才培養(yǎng)提供參考。

1 微生物學(xué)課程理論教學(xué)模式改革探索

1.1 教學(xué)主體的翻轉(zhuǎn)性改變

部分教學(xué)模式以教師為中心，在灌輸式教學(xué)模式下，學(xué)生習(xí)慣性地處于被動接受狀態(tài)，對所學(xué)知識點的思考有待擴充，教學(xué)質(zhì)量有待進(jìn)一步提升。翻轉(zhuǎn)課堂以學(xué)生為中心，將學(xué)習(xí)主導(dǎo)權(quán)從教師向?qū)W生轉(zhuǎn)移。教學(xué)主體的翻轉(zhuǎn)，能夠有效提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動搜尋更多相關(guān)資料來擴展課本知識，實現(xiàn)從重視知識傳授到注重創(chuàng)新思維能力和自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。

在教學(xué)過程中，借鑒翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方式，翻轉(zhuǎn)教學(xué)主體，實現(xiàn)由以教師為中心向以學(xué)生為中心的轉(zhuǎn)變?；诓糠只A(chǔ)可能需要鞏固的學(xué)生，對教學(xué)主體進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)變，優(yōu)化設(shè)計了課程模塊。將原有貫穿課程中教師主導(dǎo)的全過程，設(shè)計為以學(xué)生為主、教師為輔的課程模塊（圖1）。

在教學(xué)過程中，教師主體比重從原有的70%降為30%左右，教師的功能從單一的教學(xué)主導(dǎo)者變?yōu)檎n程設(shè)計者、過程引導(dǎo)者和討論交流者。學(xué)生從被動接受者轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鲗W(xué)習(xí)者、教學(xué)參與者和知識探尋者。課程主體中學(xué)生的比重增加至70%。這種設(shè)計解決了部分課堂課時不足的難題，課堂上教師主要對重難點知識進(jìn)行講解，并將課程的前期資料閱讀和課后的討論、資料查找及主題討論等交由學(xué)生在非課堂時間去完成，提高了學(xué)生在課程中的主體地位和參與性，實現(xiàn)師生互動交流和學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

1.2 教學(xué)內(nèi)容的前沿性注入

教學(xué)內(nèi)容是理論教學(xué)的重點，是學(xué)科建設(shè)的重要基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容可以使學(xué)生系統(tǒng)地認(rèn)識和構(gòu)建學(xué)科知識體系，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維能力，是人才培養(yǎng)質(zhì)量的基本保證和教學(xué)質(zhì)量的重要體現(xiàn)。微生物學(xué)研究日新月異，發(fā)展迅速，很多領(lǐng)域的知識更新周期較快[8]，新技術(shù)、新知識層出不窮，特別是組學(xué)大數(shù)據(jù)研究，給生命科學(xué)研究帶來了全新的視角[9-10]。因此，有必要將其與教程相結(jié)合進(jìn)行教學(xué)，避免教學(xué)內(nèi)容可能存在滯后的現(xiàn)象，有利于教學(xué)質(zhì)量的提高。因此，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計上，結(jié)合學(xué)科研究動態(tài)和熱點，導(dǎo)入前沿內(nèi)容，對相關(guān)章節(jié)所涉前沿知識點進(jìn)行講解，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，拓展其學(xué)術(shù)視野，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

首先，前沿知識的導(dǎo)入。微生物學(xué)科學(xué)研究中新觀點、新概念不斷出現(xiàn)，將學(xué)科前沿知識與現(xiàn)有教材內(nèi)容有機結(jié)合，能在一定程度上激發(fā)學(xué)生專業(yè)興趣和學(xué)習(xí)積極性，提升學(xué)生的專業(yè)能力和創(chuàng)新能力。例如，在免疫學(xué)應(yīng)用章節(jié)引入轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)知識和個體化治療；在微生物遺傳與變異章節(jié)導(dǎo)入表觀遺傳學(xué)、微生物組學(xué)概念和觀點，在微生物在其他藥物生產(chǎn)中的應(yīng)用章節(jié)介紹合成生物學(xué)的起源和發(fā)展趨勢等，均有助于學(xué)生理解學(xué)科發(fā)展的趨勢，能更好地激發(fā)其對相應(yīng)學(xué)科專業(yè)的興趣。

其次，新方法的導(dǎo)入。新技術(shù)、新方法是推動學(xué)科發(fā)展的重要動力。在微生物學(xué)研究中，很多新技術(shù)、新方法（如生物芯片技術(shù)、生物信息學(xué)和組學(xué)等）在微生物學(xué)中廣泛應(yīng)用，成為微生物學(xué)科蓬勃發(fā)展的重要推動力之一[3]。新方法的掌握對培養(yǎng)學(xué)生科研思維和創(chuàng)新能力有著重要作用，因此，在教學(xué)過程中，有必要在相應(yīng)章節(jié)導(dǎo)入對新方法、新技術(shù)的介紹。一是生物信息學(xué)方法介紹。生物信息學(xué)在疫苗設(shè)計、基因研究等方面起著重要作用。在免疫學(xué)部分的第一章節(jié)“抗原”中，介紹應(yīng)用基因組學(xué)進(jìn)行疫苗研究的方法——反向疫苗學(xué)，直接利用生物信息學(xué)方法對微生物基因組序列進(jìn)行分析，篩選候選抗原蛋白[11]。在“免疫球蛋白”和“細(xì)胞因子”章節(jié)介紹全基因組水平下細(xì)胞因子與IgG相關(guān)性分析[12]。在微生物學(xué)部分的章節(jié)中，介紹基于基因組序列的比較，確定新的病原微生物方法[13]。二是組學(xué)研究方法導(dǎo)入。組學(xué)在生物學(xué)中具有重要地位[10]。因此，在病原微生物章節(jié)介紹應(yīng)用微生物代謝組學(xué)進(jìn)行的分類[14]和生物學(xué)特性的鑒定[15]。在微生物分布與醫(yī)學(xué)微生態(tài)學(xué)章節(jié)，結(jié)合人類腸道微生物組學(xué)研究，介紹人類腸道微生物組學(xué)研究及其與疾病的相關(guān)性[16-17]。在微生物抗藥性章節(jié)，引入應(yīng)用蛋白質(zhì)組學(xué)進(jìn)行細(xì)菌耐藥機制的研究[18]。教學(xué)內(nèi)容中學(xué)科前沿研究導(dǎo)入情況如表1所示。

1.3 教學(xué)模式的探索性深入

教學(xué)模式是教師在課堂上采用的教學(xué)方法。教學(xué)模式的選擇，對于課程教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)有著重要意義。對具有龐大信息量的微生物學(xué)與免疫學(xué)課程來說，灌輸式教學(xué)可能會使部分學(xué)生處于被動接受狀態(tài)，不利于教學(xué)效果和質(zhì)量的提高。為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在教學(xué)主體進(jìn)行適當(dāng)翻轉(zhuǎn)的前提下，在教學(xué)方式上積極采用探究式、問題導(dǎo)向式和討論式等教學(xué)模式，對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā)，探索式地分析和解決問題，讓學(xué)生主動了解知識點、查詢資料，提高其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)其科學(xué)的研究方法與嚴(yán)謹(jǐn)、辯證的科學(xué)態(tài)度[25]。

設(shè)置以學(xué)生探究為主、教師點評為輔的“小組討論與展示”自主學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，進(jìn)行探究式、問題導(dǎo)向式自主學(xué)習(xí)。將學(xué)生組合成幾個興趣小組，由學(xué)生自主擇題，教師輔助把關(guān)提出問題導(dǎo)向，進(jìn)行“小組討論與展示”自主學(xué)習(xí)。在自主選題過程中，學(xué)生的積極性被調(diào)動，小組討論興趣被激發(fā)，學(xué)生的學(xué)習(xí)思路得到開拓。例如，部分小組根據(jù)抗生素話題擬定了“‘羞答答的抗生素靜悄悄的‘害”，根據(jù)食品安全話題擬定了“食品中黃曲霉素的檢測”，根據(jù)埃博拉病毒擬定了“埃博拉病毒與生物安全等級”等題目。興趣小組根據(jù)題目和教師的問題導(dǎo)向去查閱資料、思考分析及歸納總結(jié)，制成PPT并進(jìn)行10 min左右的匯報，由教師對其匯報成果進(jìn)行點評。

教學(xué)過程中，積極轉(zhuǎn)變教學(xué)方式，注重討論式和互動式教學(xué)，融入課程思政內(nèi)容，將重難點內(nèi)容通過啟發(fā)式問題提出，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，促使學(xué)生主動思考和收集、查詢相關(guān)資料，加強其對知識點的理解和掌握。同時，在教學(xué)過程中加入新聞熱點導(dǎo)讀環(huán)節(jié)。以新聞熱點為導(dǎo)向，提升學(xué)生課程興趣，注入思政教育。關(guān)注微生物學(xué)前沿研究動態(tài)，注入新的知識背景。上課時以相關(guān)知名期刊研究論文為素材，準(zhǔn)備一則微生物學(xué)或免疫學(xué)的最新研究進(jìn)展報道。例如，以熱點“禽流感”“豬流感”話題，介紹病毒變異與疫苗研發(fā)的瓶頸；引導(dǎo)學(xué)生開展關(guān)于微生物組學(xué)的戰(zhàn)略意義等課堂討論。通過相關(guān)知識背景的介紹，提升學(xué)生的專業(yè)敏感性，使學(xué)生既能學(xué)習(xí)課程知識，又能感受到科學(xué)研究的趣味，達(dá)到寓教于樂的目的，有利于拓寬學(xué)生學(xué)術(shù)視野，提升其科學(xué)精神，并對其加強愛國主義教育。

2 微生物學(xué)課程實驗教學(xué)的基礎(chǔ)與應(yīng)用性結(jié)合

實驗教學(xué)是微生物課程的重要環(huán)節(jié)，其不僅可以加深學(xué)生對理論課程的理解和掌握，還可以提高學(xué)生的實驗技能，激發(fā)其求知興趣。實踐中微生物學(xué)實驗內(nèi)容豐富，教學(xué)過程中難以全部涉及。因此，在實驗教學(xué)中，根據(jù)基礎(chǔ)操作能力的特點和現(xiàn)有的實驗條件，以基礎(chǔ)操作和實驗應(yīng)用性為主線開設(shè)實驗課程。

首先，注重基本操作和基本功訓(xùn)練。部分學(xué)生對微生物學(xué)實驗操作可能比較陌生，相應(yīng)的操作實踐較少。在實驗教學(xué)中，從微生物學(xué)的基本操作著手，細(xì)化基本操作流程，包括從無菌意識的培養(yǎng)到基本操作細(xì)節(jié)的講解與實踐。在實踐課教學(xué)中，設(shè)計2次實驗課內(nèi)容，共計8個課時，進(jìn)行專題介紹和專門操作實踐，讓學(xué)生熟悉并掌握微生物學(xué)中基本的顯微技術(shù)、無菌操作技術(shù)、分離和接種技術(shù)。

其次，注重應(yīng)用性與趣味性結(jié)合。應(yīng)用性是實驗教學(xué)的重要目的之一，學(xué)以致用是對學(xué)生掌握的實驗基本技能的實踐與應(yīng)用。在實驗內(nèi)容設(shè)計上，除綜合考慮具體實驗的基本操作外，還可以加入學(xué)生感興趣的酸奶制作、環(huán)境微生物（如手指、口腔、紙幣和空氣等環(huán)境）培養(yǎng)檢測等內(nèi)容。實驗過程中，學(xué)生帶著“看不見的微生物真的無處不在嗎”等問題，開展探索性實驗，其學(xué)習(xí)興趣濃厚、積極性高，在實驗中能主動提出疑問并設(shè)法解決。

3 考核方式優(yōu)化

良好的考核方式是確保教學(xué)效果的重要手段，也是檢測教學(xué)效果的重要指標(biāo)。合理的考核方式有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性和自律性?？己说哪康氖前l(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的問題，是對教學(xué)結(jié)果的重要反饋，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績。

傳統(tǒng)的考核方式設(shè)置為平時成績、期末卷面考試成績和實驗操作成績。可能存在期末卷面考試成績權(quán)重偏大的現(xiàn)象，導(dǎo)致部分學(xué)生對學(xué)習(xí)過程的重視度有待進(jìn)一步提升。因此，在系統(tǒng)性教學(xué)改革中，為確保教學(xué)改革的效果，對考核方式進(jìn)行優(yōu)化顯得尤為重要。

在教學(xué)中，將教學(xué)考核的權(quán)重進(jìn)行優(yōu)化分配，降低原有的卷面考試權(quán)重，提高平時成績的比重。結(jié)合前期其他課程教學(xué)改革試行中設(shè)置期末卷面成績的嘗試，本課程將平時成績比重設(shè)置為60%（圖2），實踐證明較為合理。

量化考核細(xì)節(jié)。對考核細(xì)節(jié)進(jìn)行具體量化，平時成績細(xì)化分為考勤（5%+）平時作業(yè)（10%+）小組討論與展示（15%）。實驗課程細(xì)化考核環(huán)節(jié)，將實驗?zāi)康呐c內(nèi)容清楚、實驗操作規(guī)范、實驗結(jié)果良好、實驗報告書寫規(guī)范以及實驗結(jié)束后臺面收拾整潔等納入考核指標(biāo)。

注重學(xué)習(xí)過程。小組討論與展示能體現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和探索，有必要將其納入考核環(huán)節(jié)，并作為平時成績單獨計分。小組討論環(huán)節(jié)需要有討論記錄，小組成員進(jìn)行相互評分，分值計算為小組互評分?jǐn)?shù)×30% +其他小組評分×30%+教師評分×40%。學(xué)生參與考核評價體系并占有較大的比重，既能體現(xiàn)學(xué)生的主體性，增強其學(xué)習(xí)積極性，又可以對學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)結(jié)果進(jìn)行有效監(jiān)督和反饋。

4 結(jié)語

微生物學(xué)是生命科學(xué)領(lǐng)域重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，在其日常教學(xué)中應(yīng)緊跟快速變化的學(xué)科前沿?zé)狳c，以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。本文研究了在教學(xué)過程中通過教學(xué)主體的翻轉(zhuǎn)、在教學(xué)內(nèi)容中引入學(xué)科前沿和積極改變傳統(tǒng)教學(xué)模式等一系列嘗試。實踐表明，該探索有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加課堂的參與性和互動性，學(xué)生到課率明顯提升，評教好評率上升，同時也有意識地培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力和科研興趣，學(xué)生申報和參與科研課題、“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和“挑戰(zhàn)杯”競賽的積極性明顯增強。教學(xué)實踐中也存在部分待改進(jìn)之處，如學(xué)時有待進(jìn)一步增強，知識點展開程度有待進(jìn)一步深入，實驗教學(xué)中開展前沿性實驗有待進(jìn)一步增加等。教學(xué)改革需要有變革自新的積極探索，更需要有攻堅克難的堅持，因材施教，循序漸進(jìn)，以不斷提升教學(xué)水平，提高地區(qū)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

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（責(zé)編：楊 歡）

基金項目 貴州省科技支撐項目［黔科合支撐（2020）4Y017］；貴州民族大學(xué)校級教改項目（GMJG202019）；貴州民族大學(xué)校級自然科學(xué)類項目[GZMUZK（2022）YB14]。

作者簡介 郭云（1982—），女，安徽淮北人，博士研究生，副教授，從事微生物學(xué)研究。

通信作者 敖子強（1975—），男，貴州德江人，博士，教授，從事污染生態(tài)學(xué)事研究。

收稿日期 2023-12-15