“细菌的形态构造及其功能”课件设计及分析

朱越雄　曹广力

【摘要】 在“细菌的形态构造及其功能”课程的理论和实验教学中利用自制CAI课件进行层次展示式辅助教学，利于学生辨清概念、理清思路，同时利于教学重点和难点的突出，激发学生的学习兴趣和学习主动性，并进行相应的实验，再辅以适当的练习，巩固所学知识，提高了教学的效果。

【关键词】 细菌；形态构造；功能；课件设计；课件分析

基础微生物学是生物学相关专业的必修基础课程，其中细菌的形态构造及其功能属重点内容。教学的主要目标是要求学生掌握以细菌为代表的原核微生物的细胞形态结构及其功能；其中又以细菌的特殊结构和功能的介绍为教学重点；以革兰阴性菌和革兰阳性菌之间细胞壁的比较为教学的难点。

该部分内容的学习从两个方面进行，即理论课的讲解和实验课的开设，理论课的内容包括细菌的形态、染色、细菌的一般构造和特殊构造，实验课的内容包括细菌的染色制片和形态观察。这样从理论和实验两个方面相结合，让学生既有感性认识又有理性认识。由于这部分内容涉及到许多形态和结构方面的知识，需要运用大量的图表来辅助教学，为了更好的展现细菌形态结构的层次、细节及所需内容的比较，在进行该部分课程的教学时采用自制CAI课件辅助教学，既形象生动地展现了教学内容，又容纳了大量的补充材料，满足了大学教学对教学内容内涵和外延的需求^[1]。从学生学习及教学效果两方面看，对学生学习兴趣和学习主动性的激发起到较好的作用，提高教学的效果。

1 课件设计

1.1 细菌的形态和染色 细菌的形态部分内容主要从细菌的形态、大小和细胞间的排列方式三方面加以描述，是学生接触微生物学课程后首次学习到的微生物形态结构内容，虽然属较为简单的内容，但在整体教学的起承转接中作为起始部分，仍适合用慢速依序的方式进行教学，以引导学生进入状态。其中球菌的排列以及各排列的形成方式的多媒体展示既形象生动，又克服了仅用板图和描述难以达成的效果，可以帮助学生更便捷地理解各排列方式的形成机理。

有关细菌染色的内容作为对下续的细菌结构描述的铺垫而展开，以简洁的图表表述方式为主。包含对活菌、死菌的各种染色方式，其中着重介绍革兰氏染色的方法和结果。由于革兰氏染色属于组合式染色，含各步骤的进行、各步骤之间的衔接、结果色彩的呈现等方面内容。就其内容性质来看，很适合利用多媒体的形式进行教学，尤其是可以将染色各部分动态化衔接。以起到条理分明，一目了然的效果。

1.2 细菌的一般结构 细菌的一般结构是从外向内逐步展开的，包括细菌的细胞壁、细胞膜细胞质和细胞核。细胞壁作为细菌整体结构的起始部分内容，又存在革兰阴性、阳性之区分，因此属细菌形态结构部分内容的难点，从革兰阴性、阳性菌共有的肽聚糖到各具特色的磷壁酸和外膜，利用多媒体展示的方式从组成肽聚糖的结构单位、分子组成到肽聚糖的整体立体结构，渐次展开。再深入到革兰阳性菌特有的磷壁酸及革兰氏阴性菌特有的外膜的分子组成及结构，层层展开，环环相扣，最终揭示与其功能相适应的各结构和分子的特点，并以这些特点阐述革兰染色结果与细胞壁结构相关性的机理^[2]，这种逐渐引伸的方式让学生在渐次递增的知识介绍中感觉容易理解和接受，使得难点不难。

对细胞膜的介绍主要在于与真核细胞膜进行比较，尽量简洁地展示两者的区别，突出原核细胞膜的结构和功能特点。细胞质及其内含物部分以细胞质内含物为主，主要介绍N源和C源类颗粒状内含物，由于颗粒状内含物形态微小，一般是用电镜照片的形式排布展示，同时指明每一结构的相应功能。

作为原核生物，其细胞核及其核外遗传因子以环状双线DNA的形式存在，同样是用电镜照片的形式排布展示。

1.3 细菌的特殊结构 细菌的特殊结构由于是细菌所特有，在教学大纲中作为该部分内容的重点，着重介绍糖被、鞭毛和芽孢。糖被作为细菌胞外特殊结构，在比较不同种类的结构时，可以用不同的染色图片进行类比分析，色彩丰富，结果明显，可以带给学生深刻的印象。而其成分、功能、应用几个方面也都需要逐项讲解，这里可以用众多的图表归类加以分析，尤其是功能部分，每一项功能都有举例说明，以使学生更容易理解和掌握这部分内容。其应用更是有很多的外延内容可以伸展，而这正是利用多媒体进行教学的优势之一。

鞭毛作为细菌外表的毛状物，其运动的功能可以用生动活泼的动画形式表达，既可以活跃课堂的气氛，又能将鞭毛的运动功能很好的展示出来。而鞭毛细部的结构以及革兰氏阴性菌和阳性菌之间的区别适合用图片比对的形式讲解，便于学生理解，如果在其中环状体的图片中加上闪烁，则效果更好。

芽孢作为细菌细胞内的特殊结构，有很分明的层次，各层次的结构及成分也是适合用图表归类加以分析，这样可以一目了然，同样如果在结构图片中加上各层的闪烁，则有利于学生对各层结构的认识，以避免混淆。而芽孢的理论和实践意义可以通过外延的伸展来更好地阐明。

1.4 细菌的实验观察 在我们的教学中涉及到细菌的实验有三个：显微镜油镜的使用和细菌三种基本形态的观察、细菌制片方法及不同排列形式细菌的观察、细菌的革兰氏染色及特殊结构的观察。

实验课一般包括实验的预习、讲解、操作、提问、实验报告几个步骤。实验的预习要求学生了解实验的目的、原理、方法、关键步骤、所涉及的仪器、所用的主要公式、记录现象和数据的表格，遇到的问题等，由于实验课的时间有限，这些一般要求在课前完成。在课堂上教师适当讲解后，由学生自主进行实验操作，在此过程中教师一边指导学生一边观察学生的实验态度，实验操作和仪器使用的正确性，以及学生之间的相互配合状况，对出现的问题及时予以纠正和帮助，同时对实验操作规范，实验结果好的同学也及时予以肯定，并就相关的知识、实验方法、仪器的使用、实验结果的分析等进行提问以检验学生对实验的理解和掌握程度。

由于有关细菌的实验观察主要涉及到细菌的制片、染色和显微观察三大步骤组成的流程，其中又涉及到在微生物实验中比较重要的无菌操作技术。细菌的制片、染色和无菌操作技术等操作的示范最好采用有配音的数字电影的形式^[3]。也可以通过连续摄影的合理编排来展示，加上教师的讲解也能起到相应的作用。

显微观察这一部分现在我们在电脑互动实验室上这些课时可以很方便地使用与电脑相连的显微镜作示范，并将显微图像传送到每个学生的电脑屏幕上，同时由于学生的每台显微镜也连接各自的电脑并与教师机相连，教师可以即时监看各学生的实验结果和显微观察状况，并予以指导。

实验报告主要包括简要实验原理和步骤，详细实验结果和结果分析，实验注意事项、存在问题、实验思考题几方面。学生可以在自己的电脑上完成后上传到教师机以作为实验报告的递交。

2 课件分析

2.1 进行形象生动的直观性教学，利于对学生学习兴趣和学习主动性的激发 由于细菌形态过于微小，“细菌的形态构造及其功能”作为微生物学内容的起始部分，学生普遍缺乏对细菌形态结构的感性认识。利用课件的形式可以很方便地将细菌的模式形态结构、显微和亚显微结构一一展示并比较，还可以加上一定的动态，既直观又形象生动，各部分结构既好认又印象深刻，利于对学生学习兴趣的激发和学习积极性的调动，以促进教学效果的达成^[4]。

2.2 进行层次展示式教学，利于学生辨清概念、理清思路 在细菌结构和功能讲解部分，尤其是细胞壁，由于该部分内容具有层层深入，环环相扣的特点，特别适合于以CAJ的课件演示形式进行讲解，从整体结构到各部分结构的分解，再深入到分子，逐渐引伸的方式让学生在渐次递增的知识介绍中保持清晰的思路，辨清各不同的概念^[5]。

2.3 方便教学重点的展示，利于教学重点的突出 该部分内容的教学重点在于细菌特殊结构及相关功能的介绍，以CAJ课件演示形式讲课，方便了教学重点的展示，如鞭毛的讲解，既可以用立体和平面结构相结合的方式，又可以用模式结构和超微结构相结合的方式，还可以将染色的鞭毛和运动中的鞭毛动画相结合。这样既突出了教学重点，又使学生印象深刻^[6]。

2.4 便于互动式教学的开展，使学生感觉难点不难 互动式教学主要体现在实验课上，由于电脑互动实验室在微生物实验中的应用，使得学生在实验过程中的各步骤都可以很方便的展示在教师的面前，便于教师及时地发现问题并予以指导，以使学生更好的将实验与理论知识相联系^[7]，在实验中进一步理解理论知识，使学生感觉所学的理论知识难点不难。

2.5 便于教学材料的补充，满足教学内涵和外延的需求，利于教学目的的达成 由于课件讲课形式所能容纳的内容要远远大于传统的板书教学方式，而微生物学又是一门发展迅速，知识更新快捷的学科。一方面为了使学生更好地理解教材内容，讲透教学的重点和难点，需要适当补充一些教学辅助材料^[8]；另一方面也要介绍一些学科发展中的新知识新理论，以满足大学教学中内涵和外延的需求，以便更好地激发学生的求知欲，以利于教学目的的达成。

参 考 文 献

[1] 孙克宁.运用多媒体课件，优化生物课教学.生物学杂志，2000，17(6)：39-40.

[2] 周德庆.微生物学教程.高等教育出版社.2002：9-27.

[3] 黄秀梨.微生物学实验.高等教育出版社.1999：66-15.

[4] 张红梅.“细胞分裂”课件设计及分析.生物学杂志，2000，17(3)：41.

[5] 姜爱民.多媒体教学在生物教学中的运用.中国现代教育装备，2004，4：20-21.

[6] 章青，张新青.“减数分裂”课件的设计方案.生物学教学，1999，24(9)：20.

[7] 李波.教学互动模式在细胞生物学教学中的应用.高师理科学刊，2001，21(1)：80-83.

[8] 邵瑞.“花的结构”课件设计及分析.宿州师专学报，2002，17(3)：109-110.