微生物生态学“教学研”三位一体的互动式教学研究

侯宁，李大鹏，李春艳

摘要：教学与科研是大学的两大职能，两者相辅相成、互相促进。科研应以教学为基础，教学需在科研过程中得以提升和发展。只有协调好两者之间的关系才能获得良好的教学效果与科研成绩。根据“微生物生态学”课程特色，提出“微生物生态学‘教学研三位一体的互动式教学”的观点，并在教学中进行了实践。在理论教学中培养学生的科研兴趣、锻炼学生查阅文献、论文写作以及学术交流的能力，进而结合教学内容申报并实施学生科研课题，使学生受到科研的全程训练，循序渐进地培养学生的科研能力。

关键词：微生物生态学；教学研三位一体；互动式教学

中图分类号：G640文献标识码：A文章编号：1002-4107（2012）09-0021-03

微生物生态学是研究微生物与周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学，研究在自然环境中微生物和基因的资源多样性、微生物在自然环境中的作用和环境因素对微生物的影响。由于微生物生态学与微生物学、生态学、环境科学、生物资源学、发酵工艺学、生物工程学、海洋科学、化学、药物学、环境医学和水产养殖学有非常密切的关系，所以越来越受到重视[1]。

近年来，随着我国生物技术产业快速发展，高校应当与时俱进，积极探索先进务实的教学理念，注重教学实效，强化专业素养，培养更多的研究型和应用型专业人才[2]。因此在教学中，除重视基础理论知识、基本操作技能的传授外，也应注重培养学生实际解决问题的能力。针对“微生物生态学”实践性强、应用性强和学生感兴趣的特点，提出“微生物生态学‘教学研三位一体的互动式教学”的观点，并在本科生“微生物生态学”课程教学中进行了探索。有目的地激发学生科研兴趣，培养学生科研能力及创新素质。

一、教学课程设置与教学研究思路

（一）教学课程设置

“微生物生态学”课程，现为东北农业大学资源与环境学院应用微生物学科的专业课，目前安排授课32学时，实验课24学时，另安排4学时的生态实习。

整个课程设置以微生物生态学教学改革思想为指导，对微生物生态学的教学模式、内容进行修订，重新编排教案，精心制作微生物生态学课件，构建高水平微生物生态学学习平台。

（二）教学研究思路

现今，微生物生态学已经由微生物学的一门分支学科发展成为一门独立的学科，如何提高学生的学习兴趣，使学生通过微生物生态学的学习和实践，提高专业水平与实践操作的能力，是本门课教学的目的。在以往的教学中存在学生单纯重视考试成绩，在方法上单纯采用死记硬背；学生在实验中单纯模仿教师的操作没有自己的思路；教师侧重在课堂上传授知识，与学生交流甚少等问题。

针对以上问题，我们提出了加强教师与学生沟通，侧重培养综合能力强、有创新意识的学生的教学指导新思路。根据新的教学思路，我们构建了新型互动教学模式，探讨新型教育模式对提高教学效果的影响。

二、传统的教学模式

教学模式的定义是：“在一定的教学思想指导下，围绕着教学活动中的某一主题，形成稳定的、系统的和理论化的教学范型。”[3]

（一）传统教学模式的含义

传统教学模式是指以 18 世纪末、19 世纪初德国著名教育家和心理学家赫尔巴特的理论主张为代表的教育流派所创立的一种教学模式。在该传统模式中强调以教师为中心。而凯洛夫的教学模式则是传统教学模式形式上的更新，它同样主张以教师、教科书以及课堂教学为中心。该模式即为传统的教学模式[4]。

（二）传统教学模式的特点

传统教学模式中，以教师为中心，以教授知识点为教学目的，以考试为考核的唯一指标，教师与学生间的唯一互动，就是考试，互动的方式也很单调，教师出题学生答题。传统教学模式，如图1所示。

三、微生物生态学教学新模式——“教学研”

三位一体的互动式教学

互动式教学模式是以培养学生自主意识和创新能力，以“让学生爱学、会学、善学”为目标的教学结构模式[5]。把教与学的过程看做是师生之间的情感交流与沟通，将在中国延续了几千年的传道、授业、解惑看做是一个师与生之间交互影响和交互活动的过程。在这一过程中，师生关系及相互作用得到调节，打破了传统教学中师生对立的局面。而和谐的师生关系、互动的教学模式是该新教学模式的特点及特色。

教学与科研是大学的两大重要职能。在理论上，教学应该与科研并重，二者相辅相成、相得益彰[6]。但现今，在以各种基金、项目的获得为指标的高校中，往往存在着“科研先行”的理念，教师的第一要务实际已从教学转为科研，这对高校的教学质量以及人才培养是一个严峻的考验，也是目前我们必须面对和思考的问题。

（一）微生物生态学三位一体互动式教学模式实践

教、学、研一体化教育是一种新的教育模式，可以充分利用学校的科研平台，努力发挥高校在人才培养方面的优势，从培养学生认识、分析、解决问题的能力入手，以提高学生综合能力为目的，为社会培养创新型应用人才[7]。在该模式中，教师通过教授使学生更好地理解相关知识，而科研以教学为基础，教学在科研过程得以提升和发展，而进行科学研究同样也会促进学生对课堂上所学知识的理解。在此过程中，教师通过课题的研究，可提高自身的业务能力，使科研水平进步的同时也会更深入地体会教学内容，使教学水平上一个新台阶。而学生会在科学研究过程中发现新的问题，在其提出问题、解决问题的过程中也进一步加强了对基础知识的深入学习。很多学生通过这种研究性学习，对科研产生了浓厚的兴趣，在东北农业大学资助下，每年都有部分学生申请了创新型课题，并获得了良好的成果。

我们提出了微生物生态学教学新的教育模式，并进行了教学实践，如图2所示。

1.共同备课讲课。传统教学模式中教师参考教材、凭借自身的科研经验以及查阅最新的文献和科研动态单独进行备课，教师的备课活动全程与学生无关，学生在毫无准备的情况下接受大量的知识点和信息。而在新的教学模式下，教师学生共同备课，教师根据本节课程的内容通过电子邮件提前告知学生课程纲要，并要求学生发挥其主观能动性通过各种渠道尽可能多地去了解授课内容并形成课程预习报告反馈给教师，从而教师根据反馈结果进一步调整授课内容与授课进度。每堂课前预留10分钟，进行学生讲课，讲课内容就是前节课的教师授课内容，不但可起到温故知新的作用，也可锻炼学生的表达能力、理解能力和总结归纳能力。

2.设置课程论文。“微生物生态学”与“分子生物学”课程联系日趋紧密，在分子水平研究微生物与环境间相互关系的新技术、新方法、新理论日益增多、层出不穷，仅仅靠几本教材和有限的课上时间已经远远不能满足“微生物生态学”这门课对其最新学术进展的描述。在密切结合教材和教学大纲的基础上，为提高学生对本门课程的学习热情与兴趣，开阔学生学术视野，尽可能地丰富教材内容，教师每两个学时根据本次课内容拟出几个相关题目，作为课程论文题目，学生在其中选做一个，要求学生利用图书馆和网络资源查阅资料，写作课程论文，至少引用10篇以上参考文献，对学生论文的学术深度、独到见解不做过多要求，目的是让学生通过课程论文的写作和讨论拓宽知识面，了解“微生物生态学”的学科前沿，学会查阅文献的基本方法。

3.设计实验课题。根据“微生物生态学”课程自身的特色，将课程实验整合转化为8个左右科研课题，学生根据兴趣爱好和自身特点分组并选择其中一个课题，这个课题并不是让学生马上进行研究，而是让学生先思考完成本科研课题需要哪些实验进行配合，锻炼学生逆向思维，使学生明白基础实验对于将来开展科研项目研究的重要性，之后每组学生查阅资料，自行制订研究计划，准备仪器、配制药剂。最后，课题组写出研究总结报告，由教师进行课题验收、结题和评价。

4.生产实习考察。在“微生物生态学”课程教学过程中，至少安排两次生产实习考察，每次 1 至 2 天，时间安排在课程教学中期和后期。内容包括参观城市污水处理厂，考察酸奶制品生产基地，炼油厂油污土壤生态考察等。这不仅能巩固课堂所学，理论联系实际，提高学习兴趣，而且可以使学生切身感受到微生物生态学知识可应用到众多领域并产生巨大的经济价值、社会效益和环保效益，进一步坚定学生学好“微生物生态学”课程，并且学以致用的信心。

5.申请科研课题。通过量身定制、专业性强的科技锻炼，学生已具备基本的文献查阅、实验操作和论文撰写等科研能力，可进行科研课题的实战训练。教师指导学生积极申报并完成学校或学院设置的学生科研课题，对于有进一步深造计划的学生，更可以使其加入教师的科研团队，感受从查资料、选课题、设计技术路线、撰写项目申请书，到实验研究、结果分析、论文写作、结题等科研的全程训练，不但可以缓解课题组人手不够的压力，更重要的是促使学生提早进入科研状态。

6.教师学生互评。最后的课程结业考试，试卷部分虽然是记忆性很强的理论知识，但是不可偏废，将其比重降至最低即可。教师的考试试卷分为两种，一种是出给学生的专业理论考试试卷，另一种是由学生作答的给自己评教试卷，形成一种教师评卷，学生评教的互动考试模式，以利于教师对整个课程的进一步完善和个人教学质量的进一步提高。

（二）微生物生态学教学改革的成果总结

1.革新了教学手段。近年来，随着信息技术和多媒体技术的发展，新的教学手段被引入教学当中多媒体教学为微生物生态学的教学方式和方法带来了新的突破，实现了传统教学手段无法比拟的效果。我们利用多媒体表现信息时形式新颖，界面赏心悦目，不但可以培养学生的求知兴趣，还会使学生愉快地获得知识。

2.促进了教材建设。微生物生态学，是一门实验性很强的学科，实验室是学生自主学习、独立探索的课堂。在实验过程中学生可以认真观察实验现象，详细分析实验过程中存在的问题，充分发挥学生的自主性和创造性。学校为了培养学生勤奋、严谨、务实的科研精神，特设了大学生创新实验项目的申请，以此为学生的科技创新提供了研究平台，保证学生顺利完成课外科技创新活动。

3.培养了学生能力。论文写作是科学研究的重要环节。由于研究微生物生态学和分子生物学理论及先进方法层出不穷、日新月异，仅教材和上课的内容不能全面反映现代微生物生态学的发展及学科前沿。因此在微生物生态学的讲授过程中，我们根据课程要求提出问题，学生选择感兴趣的内容查询资料并撰写相关论文。在此基础上对于每一章内容，在课前都由学生制作出相关的多媒体课件，以便在课上进行交流，在课堂上以学生分组讨论的形式，在交流中互相补充专业知识，教师针对重点问题再进一步进行讲解。近年来，我们注意引导学生利用科技手段查阅资料、阐述他们感兴趣的问题并发表自己的观点，培养他们的科研兴趣及创新能力，在此过程中教师的科研视角也进一步扩大，可以说教师和学生在新的教学模式中获得了双赢。

4.提高了教师水平。在这种模式下教师在教学过程中都能做到更好的教学沟通，始终把学生能力的培养放在首要位置，使学生能更好地掌握重要的知识点，在学习知识的同时掌握相关的研究方法。在此过程中教师的业务能力得到了提升，在教学与科研同步进行的过程中，一些新的教学思想、科研思路不断涌现，这不但为教师带来了更好的科研成果，也将教学效果提升到了新的平台。

5.丰富了考试范畴。研究性教学的开展必须有一套与之配套的教学评价体系，并且注重评价的客观性、全面性、明确性和有效性，使教学评价科学合理[7]。基于这样的认识，笔者认为学习的目的是为了运用，考试只是一种辅助检测手段，但考试也是对学生掌握知识程度的检测，因此也不容忽视，在微生物生态学的成绩考察上，我们运用了理论考察与实验能力相结合的考查方式。在考查学生基础知识的同时也要通过论文、实验等内容考查学生直接应用以及综合分析、解决问题的能力来促使学生真正做到融会贯通，学以致用，达成教学相长，这是考试的关键和教学追求的最终目标。

（三）微生物生态学“教学研”三位一体教学新模式的内涵及教学效果

在该模式中，教师通过教授使得学生更好地理解相关知识，科研以教学为基础，教学在科研过程得以提升和发展，而进行科学研究同样也会促进学生对课堂上所学知识的理解。

我们通过新模式的实践，凝练总结出微生物生态学“教学研”三位一体互动式教学效果，如图3所示。

1.教与学双赢。在新的教学模式下，学生通过“微生物生态学”课程掌握微生物生态学的基本理论知识和相关的实验操作技能，在随后的科学研究中做到学以致用将课堂上学到的理论知识运用到实际工作中，使得实践与理论进行完美的结合；教师也在教学中不断审视自己的教学效果，及时更新教学理念与内容。

2.教与研同进。在此过程中，教师通过课题的研究，可提高自身的业务能力，使科研水平进步的同时也会更深入体会教学内容，使教学水平更上一个新台阶。

3.学与研共促。学生会在科学研究过程中发现新的问题，在其提出问题、解决问题的过程中进一步加强对基础知识的深入学习。很多学生通过这种研究性学习，对科研生了浓厚的兴趣，在东北农业大学资助下，每年都有部分学生申请创新型课题，并获得了良好的成果。

参考文献：

[1]池振明.现代微生物生态学[M].北京：科学出版社，2006：1.

[2]于永忠，于立权，张华.高校生物制品课发展式教学理念探讨[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2012，（6）.

[3]李秉德，李定仁.教学论[M].北京：人民教育出版社，1991：20.

[4]籍建东.研究型教学模式与传统教学模式的比较[J].职教论坛，2011，（5）.

[5]张丽君.互动式教学模式课堂实践探究[D].呼和浩特：内蒙古师范大学，2011.

[6]刘冲，沈甫明，苏定冯.科研反哺教学的实施体会[J]. 西北医学教育，2012，（3）.

[7]秦永燕，刘瑞祥.基于教学研平台建设，促进遗传学教学改革[J].长治学院学报，2009，（5）.