工业微生物育种学实验教学改革

江琼 朱诚 李素芳 朱丽云

摘 要:本文分析了工业微生物育种学实验教学现状与存在问题,提出了增加实验教学课时、开设综合性实验、转变教学方式、完善考核方式等改革思路和措施,并提出从理论教学课程中分离出实验课,形成独立的实践课程的建议。

关键词:工业微生物育种学实验教学改革综合性实验教学方式考核方式

中图分类号:G45 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(c)-0176-01

实验过程中学到的知识较理论更加丰富、直观,因此实验在整个教学体系中有着不可替代的作用[1]。《中共中央国务院关于深化教育改革、全面推进素质教育的决定》中指出:“高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力”[2],如何加强实验教学和创新能力的培养成为当前教学改革的核心。工业微生物育种学是生物工程专业本科生一门重要的专业课程,既有系统的理论知识又有极强的实践性。该课程传统的教学体系、内容和模式已不能适应21世纪对人才的要求,笔者近年来对工业微生物育种学实验教学体系进行了一些思考和改革。

1 实验教学现状与存在问题

1.1 教学课时较少,教学内容老化

虽然生物工程专业是一个实践性很强的专业,但实验教学的学时安排仍然不足。工业微生物育种学课程共设38个学时,其中实验课时仅为8学时,远不能满足实践能力培养的需要。实验教学内容老化,多数是单一的重复性验证性实验,如土壤微生物的分离纯化、紫外诱变剂致死率计算,缺少综合性、研究性。

1.2 教学方式以教师为主体

传统的实验教学一般教师先讲解实验目的、实验原理、实验步骤,然后学生动手操作。实验过程中,部分学生对实验内容不经思考和理解,按部就班地被动操作。这种以教师为主体的教学方式束缚了学生的思想,制约了学生个性的发展,学生的学习积极性与主动性得不到充分发挥,不利于学生思维能力和综合能力的培养。

1.3 教学评价不科学、不全面

实验教学质量涵盖科学探究的态度、动手能力、思维能力、创新意识及知识能力等诸多方面[3]。长期以来实验课教学一般以学生的出勤率和实验报告质量作为考核标准,这种考核方式不能科学、全面地考查学生的综合实践能力,无法激励学生思考和实践,造成学生对实验课不重视,不消化实验内容,不积极动手操作,篡改实验数据,编制实验报告等现象比较普遍。

2 实验教学改革思路和措施

2.1 增加实验教学课时,开设综合性实验

工业微生物育种学课程一般安排在大三开课,受课程总学时的限制,我们在认真了解学生相关基础教育背景基础上,大胆地对理论教学内容进行了调整与更新,例如删减了遗传的物质基础、基因突变、基因工程原理等先行课程中已教授的内容,从而使实验学时增加至14个学时,并通过开放实验室给学生提供更多锻炼实验技能的机会。在实验内容的编排上我们采用以“综合性实验覆盖基础性实验”的思路,例如“原生质体融合、紫外线诱变技术选育高纤维素酶活枯草芽孢杆菌”综合性实验项目中渗透原生质体制备、融合及融合率计算、紫外线诱变致死率、正变率计算、诱变效价测定、工业微生物菌种保藏等基础性实验内容,有效提高了实验教学效率。综合性实验的开设使原先相对独立的基础实验紧密衔接,形成连贯的有机整体[4],培养了学生综合分析问题的能力以及初步的科研能力,使学生的综合素质得到了提高。

2.2 教学方式以学生为主体

综合性实验项目实施过程中,学生始终处于主体地位。教师拟定实验项目,学生利用互联网搜索相关研究成果和进展,制定计划,组织实验实施,实验完成后每个学生独自完成1份学术论文格式的实验报告。整个过程采取类似科研的模式,教师指导学生的实验方案及操作过程中的关键技术环节,同时严格要求操作规范化,包括每个操作细节,每个实验工具的摆放,甚至实验后的清洁整理工作。经过一系列训练,学生的独立工作能力、知识运用能力、分析解决问题的能力、创新意识和创造性能力等方面的综合能力得以提升,并且逐步树立了严谨的科研态度,培养了查阅文献、实验设计、数据统计、论文写作等方面的科研素质。

2.3 完善考核方式

我们对“出勤率+实验报告”的考核方式进行了改革,实验成绩由实验设计、实验实施、实验报告三部分组成。实验设计占总分值的30%,考查学生对实验整体设计思路的认识与理解,也体现出学生的综合思维能力。实验实施占总分值的40%,考查学生的实践动手能力、实验观察能力,训练学生的实验技能,培养良好的实验习惯。实验报告占总分值的30%,学术论文型的实验报告可以锻炼学生的科技论文写作能力,考查学生综合运用知识分析问题、解决问题的能力。在考核中,放宽学生完成实验的次数与时间,激励创新意识,倡导不惧失败、勇于实践的精神。对于实验结果,我们要求学生如实记录,告诫学生不理想的结果不一定是坏结果,需要对结果追根溯源,做全面的分析,对于实验结果不理想但认真分析的实验报告仍然给予高分。

3 实验教学改革效果

经过几轮的教学实践,通过不断的改革与探索,我们构建了工业微生物育种学实验教学的新体系。学生亲自实践每一个实验环节,充分调动了学生的积极性,培养了学生的综合分析能力、创新意识和团队精神。我们对2008级生物工程专业学生进行了问卷调查,评估了实验教学改革的效果,多数学生认为改革效果非常好。同时工业微生物育种学实验作为遗传学精品课程的重要组成部分,为省级、校级精品课程的申报、验收作出了应有的贡献。

4 结语

实验教学是高校学生素质教育的重要环节,每位高校教师只有不断地更新教学观念,采用创造性的教学手段和方法,与时俱进,才能有效地调动学生学习的兴趣,提升教学质量。我们的工业微生物育种学实验教学改革取得了一定的成绩,但实验学时限制了实验内容的编排,笔者建议将实验课从理论教学课程中剥离出来,与微生物学、遗传学等课程的实验进行整合,设置合理、有效的综合性实验,使其独立成为2～3个学分的实践课程,从而使实验教学体系更加符合新世纪生物工程专业人才培养的需要。

参考文献

[1] 刘竹琴,刘艳峰.设计性实验教学探讨[J].实验技术与管理,2005,22(6):97～99.

[2] 潘懋元,高新发.高等学校的素质教育与通识教育[J].煤炭高等教育,2002(6):1～5.

[3] 任如意,国会艳,宗宪春.园林植物遗传育种学.实验教学改革与实践[J].安徽农业科学,2010,38(26):14800～14801.

[4] 刘森林.微生物学实验创新教学体系的研究与实践[J].微生物学通报,2005,32(4):153～155.