水产微生物学实验教学体系的构建与实践

谭凤霞,彭本英,罗静波 (长江大学动物科学学院,湖北荆州434025)

水产微生物学是水产养殖专业必修课程又是重要的专业核心课程,其实验课程的设置与所开设的内容无疑对教学效果有着非常重要的作用。而微生物学是生命科学中实践性较强的学科之一,有一套独特的研究方法[1],具有科学的实验体系[2-3],而水产微生物学作为微生物学中的一个分支学科,完善的实验教学体系的构建对提高水产专业学生的实践能力具有十分重要的意义。长江大学的水产微生物学针对水产养殖专业大三学生开设,课程总学时为48学时,其中实验课为14学时,另有1周的专业课程实习。由于水产微生物学的实验教学受到理论教学进度的限制,又受实验课时及实验室具体条件的限制,有限的课时和大量的教学内容,特别是微生物学技术的不断发展,使得实验教学中存在多方面的矛盾[4]。为此,该研究主要对水产微生物学实验的教学内容体系、教学方法体系及教学考核体系等的构建进行了探讨,并介绍了实践过程中的一些效果与体会,旨在进一步提高水产微生物学实验的教学质量,提高学生的实践动手能力,培养合格的专业人才。

1 实验教学内容体系的构建与实践

1.1 完善实验教学大纲

针对水产养殖专业的特点,修订了 《水产微生物学》的实验教学大纲,对所开设的实验内容进行了选择和调整。如首先选择了需要学生了解和掌握的一些微生物基本操作项目,包括:实验器材准备,培养基的配制,细菌的分离、纯化、保藏技术,细菌的形态观察,细菌的生理生化鉴定以及物理化学因素对细菌生长的影响等。另外,利用课程教学实习的1周时间,为学生选择一些综合性的大实验项目以培养其实践能力,包括养殖水体中细菌数量的分析、水产品中细菌数量的分析以及水产病原微生物的分离与鉴定3个项目。这些内容可分别从不同的角度培养学生应用微生物的实践能力。

1.2 优化实验教学内容

针对实验内容多而课时少的问题,在强调实验教学的基础性和系统性的同时,从培养学生的创新思维和实践动手能力的角度出发,对一些实验项目进行了相应的整合与优化。实验顺序及内容调整为:①微生物学实验室常用器材的洗涤、包装与灭菌 (主要包括不同器材的洗涤方法、洗涤剂的选择,以及高压蒸汽灭菌、干燥灭菌及过滤灭菌等方法的使用);②培养基的配制与灭菌 (主要包括固体、半固体、液体培养基的配制及灭菌);③微生物的分离、纯化与保藏 (主要包括从水样、土壤、水产动物组织等不同材料的划线或涂布分离纯化方法,菌种形态观察以及菌种的保藏方法);④细菌形态观察 (主要包括不同形态的细菌的直接观察、简单染色观察以及革兰氏染色观察形态的方法);⑤细菌的生化实验(主要包括细菌的一些常用的鉴定方法);⑥细菌的药敏实验。通过这些系统的实验方法的学习,为学生利用所学知识进行课程实习中的大实验设计和实施提供了保证。

2 实验教学方法体系的构建与实践

先进的教学体系和合理的教学内容安排是取得高质量教学效果的前提,但是教学目的能否实现还取决于有没有先进的教学方法和教学手段。

2.1 将 “实验”转化为 “试验”

在水产微生物学实验教学效果的调查发现,能否取得高质量的实验教学效果主要取决于学生的参与程度。吸引学生兴趣的一个关键点是将 “实验”转化为 “试验”。学生对一些验证性的实验项目往往由于其结果的可预见性而认为认不认真做实验都能得到正确的结果,往往积极性不高。为此,从第一堂实验课开始就要求学生必须全程参与实验,自己准备实验材料,自己配制培养基,自己分离的细菌标记好后自己选择相应的方法进行保藏。而且在后续的细菌形态观察、生化实验中都各自用自己分离的细菌作为实验材料,避免了像传统的实验中单一地采用金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等菌株,以此来提高学生参与实验的积极性以及实验成功后的收获感。由于全程都要求学生自己动手参与,实验结果也是未知的,大大激发了学生的学习兴趣,学生的积极性和主动性得到了很大的提高。

2.2 师生互动的讨论式教学

将填鸭式教学改为师生互动的讨论式教学,调动学生的兴趣和培养学生的参与意识。主要包括:①强化学生实验前的预习工作,这是实行讨论式教学的前提条件。在以往的教学过程中,由于没有提前预习,学生对该节课的实验内容缺乏了解,往往只是听听老师的讲解后再机械性地操作,其实验效果可想而知。所以实验前的预习非常必要。②强化讨论式教学,加强师生互动,给学生更多的发言权。改革后实验材料采用学生自己分离的细菌,实验完成后再组织学生对实验结果、内容及相关内容和注意事项进行讨论,引导学生主动思考,培养学生对实验结果的分析能力。比如在进行革兰氏染色观察细菌形态时,实验采用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌作为标准对照,但部分学生的实验却是阳性菌表现出阴性菌结果,针对这样的问题,可组织学生进行,讨论为什么会出现这种结果,以及在实验中应该注意哪些事项等等。通过讨论与分析,学生不但掌握了微生物学的一项基本操作,而且更加深了对这些实验内容的认识和理解。

2.3 开设多种类型实验

除了在传统的验证性实验中改用未知实验材料外,根据微生物学的特点,还开设了综合性、设计性、综合设计性和开放性实验。特别是利用专业课程实习的机会,充分让学生根据所学知识,分小组设计实验方案,自己准备材料完成综合大实验项目,以充分利用微生物学实践性强的特点,让学生结合自己的专业,通过理论与实践结合,提高其分析问题和解决问题的能力。

3 实验教学考核体系的构建与实践

在以往的水产微生物学实验的考核中,主要以实验报告作为考核的依据。特别是在实验内容为验证性的实验项目中,是否认真参与实验往往非常关键,但这却无法单单从实验报告中得出准确的评价。因此,为了更为有效地对学生进行考核,必须改变传统的实验测评体系,建立以基本操作技能和应用实践为考核重点的科学的新型实验测评平台。对于实验课的考核,主要尝试将学生在实验过程中对微生物实验常用玻璃器皿的处理技术、培养基的配制和灭菌技术、细菌分离培养技术 (平板划线分离法、平板涂布法等)、无菌操作技术、细菌抹片的制备和染色技术、细菌生化实验的结果准确性等考核内容进行整合后,教师将学生技能的掌握情况、操作的熟练程度、回答问题的情况以及学生的实验报告书写等方面进行综合后给出学生考核成绩。对于综合大实验的考核,可将实验方案的设计是否合理与可行、具体的操作是否熟练、实验报告的书写是否规范等方面整合在一起综合考核。

[1]周德庆.微生物学实验手册[M].上海:上海科学技术出版社,1996:1-2.

[2]张 玲,贺新生.建立科学的微生物学实验课程体系[J].实验室研究与探索,2004,23(10):62-63.

[3]卜 宁,陶思源.实施 “三高”教学,创新 “微生物学实验”课程新体系[J].微生物学通报,2006,33(1):169-172.

[4]陈文强,邓百万,刘开辉,等.《微生物学》实验教学体系的创新与学生实践能力的培养[J].安徽农业科学,2010,38(24):13537-13538,13541.