刘 毅,袁月华
(湖南机电职业技术学院,湖南 长沙 410151)
高职微生物应用技术课程教学中培养学生综合素质的探索
刘 毅,袁月华
(湖南机电职业技术学院,湖南 长沙 410151)
按高职院校“育双高人才、办满意教育”的要求,将实践性开放式教学模式运用于微生物应用技术课程教学中,有效地培养和提高了学生的综合素质。
高职;微生物应用技术;综合素质培养;实践性开放式教学
高职教育要求教学生“学会做人、学会做事、学会学习”,这实际上是对学生综合素质的要求。只有在教学活动的全过程中贯彻素质教育精神,才能达到高职院校“育双高(高素质、高技能)人才、办满意(学生满意、家长满意、社会满意)教育”的目的。为此,笔者从高职教育的特色出发,围绕综合素质的培养,将开放式教学模式”运用于“微生物应用技术”课程教学中,取得了良好的教学效果。
“微生物应用技术”是一门实践性很强的学科,当然其理论性也很强,现代科技含量也很高,但按照高职生物化工专业人材培养目标,“微生物应用技术”的教学目标重点在于掌握“八大技术”:(1)微生物应用技术常用玻璃器皿的认识、洗涤、包扎及棉塞制作技术;(2)显微镜技术(包括普通显微镜的使用、显微测微计的使用);(3)微生物形态结构观察技术(包括细菌的涂片及简单染色法、革兰氏染色法、荚膜染色法、鞭毛染色法、芽孢染色法、酵母细胞核的染色、酵母菌、放线菌、霉菌形态的观察法、载片培养及其观察法、细菌、放线菌、酵母菌、霉菌四大类微生菌落形态的比较和识别方法);(4)培养基的配制和灭菌技术(包括培养基的配制、加热蒸汽灭菌法、干热灭菌法、过滤除菌法);(5)接种、分离、纯化技术(无菌操作技术)(包括微生物的接种方法、稀释涂布和平板划线分离法、真菌的单孢子分离法)及微生物纯培养技术。(6)微生物生长繁殖和有关生理生化反应测定技术(包括细菌细胞大小的测定、血球计数板测定酵母细胞数及出芽率、细菌生长曲线的测定、细菌生理生化反应的简单测定);(7)菌种的保藏与复壮技术;(8)微生物检测技术(主要包括细菌总数的测定、大肠菌群的测定)。围绕这些技术的学习与训练同时,了解有关微生物应用技术的理论知识、掌握微生物应用技术的基本常识,力求使学生变被动学习为主动学习,扬长避短,突出课程和职业技术教育的特色,强化实践环节,采用实践性开放式教学法,把理论教学与实践培训融为一体。
学校不再把“微生物应用技术”教学划分为“理论”与“实验”两个部分,而将之融为一体,也不强调理论知识的系统性,而是依据要求学生掌握的“八大技术”,在做实验中学习。为避免“社会惰化”与“滥竽充数”现象出现,尽量将学生分成一人一组,独立操作,人人过关。同时,师生之间更象师徒关系,学生真正成了学习的主体,教师更能发挥其主导作用,而且更能表现出学习的个性化特色和因材施教原则,学生个体不同,学习操作的进程也不同,所遇到的问题和教师指导的内容和方法也不同,师生之间、同学之间在操作中相互交流,共同提高,这样不仅培养了学生的操作技能,也有助于多元智能的培养。
要充分体现学生在学习主体地位,发挥教师的指导作用,使课堂生机盎然。在课堂中,不搞简单的无明确目的的走过场完成任务式的提问,而引入能调动学生创造性思维活动,促进其语言表达能力、思辩能力发展和专业知识掌握,并能提高学生心理素质发展一举数得的“创新性课堂讨论”。例如,微生物遗传学上的三个经典实验,要学生讨论的是:如果当时要通过实验证明核酸是遗传的物质基础,应当准备怎么做?怎么设计实验方案?怎样实施?如何分析?通过分组讨论,每组选出代表在课堂上阐明自己的观点,然后相互质疑与答辩。最后,教师及时加以引导和评价,就能取得良好的课堂教学效果。
根据课程中的有关技术与理论问题,组织学生到诸如卫生防疫站、医院、环保部门和生化工厂等地进行现场参观学习。例如,在实验室训练了微生物接种操作,学习了无菌操作技术,再到实际工作场所看看专业人员是怎么操作的;去大型发酵厂看看菌种室培养的菌种又是怎样通过无菌操作手续接入种子罐与发酵罐的等。这更能拉近学生在实验室学得的技术与实际工作的距离。
为了突出实用性和技术性,使教学与生产相结合,笔者根据课程特点,组织学生栽培食用菌。选择一种有效生产期较长的食用菌作为栽培对象,从菌种制作,到栽培与管理,直至采收与简单加工,让学生们全程参与,在生产中学知识、学技术、学做事以及学合作,体会劳动的艰辛与收获劳动果实的喜悦,使他们产生高度的“自我效能感”,提高学习兴趣,激发学习动机。
为了开发学生的创造性思维,培养发现问题、分析问题和解决问题的能力,充分调动主动学习的积极性,可结合课程内容布置一些小型的科研调查课题让学生去做。例如,在微生物纯培养技术中,特别强调无菌操作手续,严防杂菌污染和噬菌体感染,那么,在大规模的生物化工生产中又怎样防止杂菌污染和噬菌体感染呢?出现杂菌污染或噬菌感染后对生产又有什么危害呢?怎么补救呢?为此,组织学生到味精厂深入制种和发酵车间进行学习调查,然后要求同学们写出“L—谷氨酸发酵生产中发生杂菌污染和噬菌体感染的原因、危害与预防、补救措施”的小型调查研究论文。这与高职人材培养要求是一致的。
高职教育也是属于高等教育,其特色之一是“主要学习在课外”。根据这个原则,课外作业就显得十分重要,如果布置一些在教材上就能抄到的简单问答、计算等题目,就毫无价值。因此,课外作业的布置是一门很值得研究的问题。要通过课外作业调动学生的积极探索性思维,培养他们不畏艰难、勤于思考及勇于探索的精神,掌握收集资料、调查研究、观察问题、分析问题和解决问题的科学方法,获得科学研究能力。这些作业可以是专题论文、实验设计或者调查报告等。例如,讨论“抑菌作用”时,要学生设计一个“大蒜中有效成分抑菌效果研究”的实验方案,然后教师从中选择一个最佳方案进行讲评与修改,再安排适当时间到实验室实施实验,得到实验结果,对结果进行分析讨论,最后形成一篇完整的论文。
结合微生物应用技术知识,启发学生联系生活实际,养成良好的卫生习惯,既注意搞好个人卫生,又自觉地维护保持公共卫生,阻止病原菌的滋生、传播与流行,提高大家的健康水平,产生良好的社会效益。
高职生“微生物应用技术”学习成绩的好坏,主要就是看“八大技术”掌握的程度,所以,采用传统的一张试卷进行“纸上谈兵”的考试方式是不行的。为此,笔者根据“八大技术”内容制定出一系列试题卡,进行现场抽签定题,以考操作为主,并辅以简单的答辩。这种形式,克服了传统考试方式的弊端,符合培养职业素质的要求,能更合理地检验学生课程学习成绩的好坏和操作技能的高低,能在很大程度上消除学生平时学习中的惰性(平时不努力,考试就难过关,而现场操作,当面验收,作弊已无可能),还能从中锻炼学生的心理素质。例如,一些学生平时操作还不错,但现场考试时却全身发抖,说明心理素质欠佳,而这种心理素质是难以适应实际工作的。但是我们发现,这些考试时“发抖”的学生,有了一次“发抖”的经历之后,下一次遇到同样情况时,就从容镇静多了。这说明“操作考试”本身也是一种有效的改善心理素质的教学手段。
利用实践性开放式教学法,不仅使学生们更好地掌握了“微生物应用技术”的操作技能及基本知识,还培养了他们良好的工作作风,增强了社会适应能力与社会交往能力,提高了职业素养,在全面改善他们的智能结构健和促进多元智能的发展方面成效显著。
实验教学是高职教学体系的重要组成部分,实验室是高职教学和科研的重要基地。微生物应用技术作为一门实践性极强的学科,实验教学是学生学习知识技术和全面发展的重要途径之一。实验教学对提高学生的综合素质,培养学生理论联系实际、创新精神与实践能力有着理论教学不可替代的特殊作用。
在生物化工工艺专业学生培养中,进行实验教学改革,就要从改革实验教学内容、实验方法和手段、实验管理模式入手,加强实践性教学环节。
1.设置专门的大型综合实验周。为了强化实践教学环节,培养学生的综合职业能力,设置了两周专门的微生物应用技术实验技术实训周。通过四个综合性大型实验,使学生在集中的时间内,强化训练微生物培养基配制技术;玻璃器皿清洗、包扎、棉塞制作技术;灭菌技术,无菌操作技术;微生物制片镜检技术;微生物分离、纯化、培养及检测技术;微生物扩大培养与发酵生产技术;产品提取及纯度测定技术等。使学生既能系统地掌握相关实验的原理、方法和技术的同时,又能全面掌握微生物应用技术实验室工作规范,还能养成科学、严谨和实事求是的工作作风,勤于动手、勤于观察和勤于思考的探究精神;以及团结协作的良好工作风范。
2.开设开放式综合性、设计性实验。实验教学改革的核心是加强对学生的创新思维和综合能力的培养,改变实验课单纯验证一个实验结果的模式,学生不再是简单与被动地在实验中验证教师讲授或书本上所述的理论知识。综合性实验有利于学生逐步学会综合运用前期学到的知识,形成较强的自学和独立工作能力。特别是设计性实验教学,重点强调由学生自己设计实验方案、选择仪器设备、制定实验步骤、处理和分析实验数据、完成实验报告,这些都给他们预留了足够的自主空间。不仅体现了“学生为主体”的教育思想,还充分发挥了学生的想象力和创造力,对培养创新精神和实践能力具有重要意义。
教学的第一步是引导学生明确实验意义和目的,在教师有限的指导下,由学生自己有步骤、有目的地学习相关知识,然后让学生自己查阅文献资料,分小组集体研究与讨论,选出一个恰当的实验方法和手段。待老师评价其可行性后,由学生自行研究设计与制订实验方案,包括实验的日程安排、实验中选用的设备和器材以及试剂的配制,最终在实验课中按计划实施。例如,让学生做一个“从土壤中分离获得一株细菌的纯培养物”实验。学生首先要设计方案,经老师审核合格后,自己从取样配制试剂、准备器材、配制培养和灭菌等过程,开始将自己设计的方案全程实施,最后得到细菌的纯培养物交老师检查与评分。
3.重视实验总结,提高学习效果。过去学生做完实验,交了实验报告后这个实验就算结束了,很难再有接触的机会。为了使学生对所做的实验有较深的理解和认识,笔者尝试进行实验课的专题讨论,以学生发言为主,教师只起引导作用。如生物化工教研室每2-3次实验课后安排一次实验专题讨论会,让同学回忆前几次实验内容,重温实验的原理、目的和意义,回顾操作程序;在实验中遇到的问题,是怎样解决的,应该怎样正确解决;实验结果如何,如何解释这些结果以及实验的影响因素,应怎样避免和克服等等。学生们普遍反映实验收获大,加强了对实验环节的理解,巩固和进一步验证了所学的理论知识。这样的专题讨论促进了学生互学互助,提高了学习效果。
4.改革实验教学考试内容和方式。改革实验考核内容和方式,注重学生实际能力的考核。在开设综合性实验的基础上,实验教学考核时要求学生从设计→准备→正式实验→得出结果→实验报告都独立完成。每个学生随机分发试题,在规定的时间内独立完成实验操作,并写出实验报告,包括实验目的、实验程序、实验结果、报告方式和实验讨论。例如,拿一支被霉菌污染的大肠杆菌试管斜面,要求对样品进行纯化分离,得到纯的斜面菌种。这样的实验考核与实际工作紧密结合,锻炼了学生分析问题和独立思考的工作能力。
实验考核还增加了实验态度与团队协作精神等内容,同时,对实验报告中有创新理念者给予加分,以激发学生的创新意识。
5.实验室功能的综合开发与改造。先进的实验教学运行机制和教学设施,是提高教学质量的保障。为此,笔者努力开发建设了有湖南机电职业技术学院生物化工系特色的融教学、生产、科研于一体的创新型开放式多功能微生物应用技术实验教学体系,使微生物应用技术实验室同时具有担负微生物应用技术实验、微生物应用技术实验技术实训、毕业生毕业论文的实验、生产、科研、技术服务与开发等功能,兼具酶工程和发酵工艺等实验室的功能,极大的促进了学生和教师科研水平和综合素质的提升。近三年,微生物实验室承担了湖南省科技厅科技项目两个、省教育厅科技处科技项目两个,还承担了历届学生毕业设计(论文)试验阶段的工作。
学生良好的基本素质的形成,单靠理论教学是难以实现的,必须通过理论与实践相结合的实验教学环节,培养学生的创新能力,促进综合素质的提高。以改革创新求发展,实验教学的改革促进了教学以学生为主体,推动教学质量提高,得到学生和学院的一致好评。
1.有效地激发了学生的学习兴趣。实验教学改革进一步调动了学生学习积极性,促进了学生对已掌握的理论知识进一步理解、深化和拓宽,促进了学生实验技能的提高,锻炼了学生的操作能力,训练了学生的观察力,学生实验动手能力有较大程度提高,实习基地普遍反映学生上手快,能迅速进入角色。
2.提高了学生的综合素质。实验前对课题进行文献检索,加强了学生检索文献资料的能力。实验所需仪器和药品自己提交计划领取,试剂自配,实验进度自己掌握,训练了学生统筹安排实验的能力,并让其学会了如何简便快速和经济有效地完成实验。强化了学生系统认识与分析问题的能力和科学素质,培养了学生的纵向和横向思维能力。
3.实验自主性高,创造空间大,有助于培养学生的创新意识。创新是一个民族进步的灵魂,是国家前进永不衰竭的动力。创新能力的培养也是面向新世纪高职教育的核心。而创新源于实践,没有实践,创新也就无从谈起,高职学生的实践很大程度上来源于实验教学。在实验教学中,学生通过观察而积累的感性材料和实验数据,再经过仔细分析和思考,可以更有效地培养学生科研能力及独立思考的能力。
4.培养了学生培养良好的职业道德,强化了学生的全局意识、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风。通过实验,学生对团队协作精神有了新的认识,不仅锻炼学生的组织、管理与协调能力,更加培养了学生与人沟通的能力,通过失败与挫折,可以锻练他们的探索进取精神和坚韧不拔的毅力。
G712
A
1674-7747(2011)06-0043-04
刘毅,男,副教授,主要研究方向为生物化工技术类教学与应用;袁月华,女,湖南机电职业技术学院副教授,主要研究方向为生物化工技术类教学与应用。
[责任编辑 李 漪]