微生物学实验课程教学模式探索与实践

邓功成等

摘 要：目的：探索微生物学实验课程教学模式。方法：根据微生物学实验课程的教学目标，将其课程的实验进行整合。结果：构建了微生物学实验课程的基础性实验，综合性实验，研究性实验教学模式。结论：实践证明该教学模式，符合生物科学专业人才培养的特点，能强化学生动手能力和实践能力的培养，发挥学生学习的主观能动性，有利于提升学生的科研素养，促进创新人才的培养。

关键词：微生物学实验； 教学模式； 探索

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）09-117-002

微生物学是生物科学的一个重要的分支，是生物科学中理论性、技术性、应用性都很强的基础学科之一。微生物学的发展，促进了许多重大理论问题的突破，为分子生物学和分子遗传学的发展奠定了基础[1]。微生物学实验是微生物学教学内容的重要组成部分[2]，对印证和巩固微生物学理论知识，以及研究与应用微生物都具有很重要的作用。因此，随着生物科学的不断发展，如何进一步通过微生物学实验课程的教学，培养学生掌握实验方法与实验技能，提高学生思维能力﹑综合应用能力和创新能力，提高学生综合素质，是微生物学实验教学重要的研究课题。对这一问题，许多高校都展开了探索和实践，如林雁冰[3]等研究构建了一种创新型微生物实验教学体系，黄族豪[4]等对生物科学专业创新人才培养进行了探索与实践。近年来，我们针对黔南民族师范学院生物科学专业的本科学生，对微生物学实验课程的教学模式进行了探索和实践，为高素质创新性人才培养提供理论参考和实践依据。

一、修订微生物学实验课程教学大纲，整合实验内容，构建实验教学模式

黔南民族师范学院是改革开放以来，在实施西部大开发战略进程中，由教育部和贵州省人民政府批准的一所省州共建、以省为主的本科层次的民族师范院校。新建的地方院校，经费困难，用钱的地方很多，实验设备短缺而陈旧落后，由于微生物实验受仪器设备和实验学时等条件的限制，拟订的实验教学大纲开设的实验项目数偏少，仅有8个实验（只有1个综合性实验，其余都是简单的验证性实验），实验内容单一，相当学生学习消极，培养学生的实验方法和技能单调、不利于学生创造性思维和创新能力的培养。

近年来随着各级政府对学院的投入增加，实验室建设有了长足发展，实验设备仪器得到添置，实验条件有所改善。为了加强培养学生的实验技能，提高学生的实验素养和创新能力，我们根据微

生物学科的特点，结合我院的实际和多年的教学实践，本着以人为本，以学生的发展为根本的教学理念，夯实学生基础，注重学生创新能力培养的原则，修订微生物学实验课程教学大纲。新的微生物学课程实验大纲将原来的实验内容由8个实验调整为10个（其中5个验证性实验，3个综合性试验，2个设计性实验），实验学时由原来的24学时增加至48学时（其中2个综合性实验与1个设计性实验，每个实验9学时，其余为3个学时，共计48学时）。按照人们认识事物的规律和微生物学知识的逻辑关系，将上述微生物实验的内容整合为三个模块，即基础性微生物学实验模块、综合性微生物学实验模块、创新性微生物学实验模块，构建形成微生物学实验课程教学模式。该模式体现了微生物学实验课程客观规律的教学框架，它具有目的明确、内容具体、结构稳定和实践性强的特点，在实施过程中注意三个模块的实验内容既有区别又有联系，使学生能系统掌握微生物实验的基本方法和技能，培养学生的综合素质和创新能力。

二、基础性实验模块实验内容的整合

1.教学目标

通过开设5个实验，使学生印证和巩固微生物学的基本知识、基本理论；掌握微生物学实验的基本操作技能（包括临时装片制作技术、微生物形态观察技术、微生物转管培养技术、微生物实验无菌操作技术），环境消毒的方法，体会无菌操作的重要性，牢固树立无菌概念；培养学生独立使用实验仪器开展实验的能力，为进一步开展综合性实验和设计性实验奠定良好的基础。

2.主要内容

将微生物在实验室环境和人体表面分布，微生物的形态识别，细菌特殊构造的观察，真核微生物与原核微生物的形态和区别，显微镜、细胞计数器、测微尺等仪器使用，培养基制备、无菌操作技术、微生物染色观察技术等知识整合为5个实验。即：（1）培养基制备、灭菌及环境消毒；（2）实验室环境、人体表面微生物的检查及无菌技术；（3）细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的制片及简单染色观察；（4）细菌革兰氏染色、芽孢、荚膜、鞭毛染色；（5）微生物大小测定、显微镜直接计数技术和悬滴观察。每个实验3学时。原来的微生物学实验课程大纲对这部分实验内容安排了7个实验（每个实验3学时），但还不包括细菌芽孢、荚膜、鞭毛染色和微生物大小测定等实验内容。经过上述整合，不仅丰富了实验内容，还对学生的实验技术和操作技能进行多方位的训练，为综合性实验和设计性实验打下坚实的基础。在实验顺序上，按前一个实验作为下一个实验的基础或准备进行安排，使实验体系紧凑，逻辑相连。如培养基的制备实验的结果，就为实验室环境、人体表面微生物的检查及无菌技术实验做好了培养基的准备，节约耗材，提高实验的效率。

3.教学方法与效果

该模块的教学方法利用黑板板书和多媒体，教师用边示范操作边介绍的方法进行教学。对微生物形态观察的实验内容为学生制作示范镜显示观察结果。在学生实验过程中，教师观察各实验台学生操作情况，并及时纠正不规范的操作。实验报告按传统的格式完成。实验准备和预备实验由指导教师带领学生进行（学生以实验台为单位轮流安排）。经过该模块的学习和训练，学生反映良好，对他们实验能力的提高帮助很大。

三、综合性实验模块实验内容整合

1.教学目标

综合性实验的教学目标是强化学生的动手能力、实践能力和将微生物各单项基础实验技术整合应用的能力，培养学生综合实验技术，分析和解决实际问题的能力。

2.主要内容

将基础性实验模块的实验内容有机整合，把微生物的分离、培养、鉴定、生理生化、环境条件对微生物的影响等知识整合为3个综合实验。即：（1）IMViC试验；（2）土壤中微生物的分离培养及初步鉴定；（3）大型真菌菌种分离、质量鉴定。其中第1个实验为3学时，剩余的的2个实验各为9学时。该部分实验在强化基本原理的基础上，把实验内容与生产实际和科学研究紧密联系起来，真正做到理论联系实际，为微生物实验技术广泛应用打下坚实的基础。

3.教学方法与效果

综合性实验的教学主要以学生为主，将单项基础性实验根据实验目的进行有机组合，集成微生物实验方法和技术，形成对微生物研究和应用的综合技术。如土壤中微生物的分离培养及初步鉴定综合性实验，将培养基的配制、灭菌、分离、鉴定、转管培养、菌种保藏等技术进行整合，形成土壤中微生物的分离培养及初步鉴定整套实验方法和技术。教师在实验前提前布置实验题目，交待实验目的和要求，学生独立拟定实验方法和步骤，实验前由教师检查实验方案合理后，学生独立实施。实验过程中观察学生的实验操作方法是否规范，并及时指正。实验准备以实验台为单位，在指导教师的带领下进行。实验报告以小论文的格式完成。学生对这种应用性较强的模块学习积极性较高，能发挥学生的主观能动作用，知识掌握程度也牢固。

四、设计性实验模块

1.教学目标

该模块以人才培养与社会对人才需求有机接轨为目标，培养学生综合运用所学知识和技能，结合经济社会发展的需求，开展设计性实验，进行探究性学习，培养学生的创新思维和创新能力。

2.主要内容

该模块是学生进入工作岗位（教学、科研、生产等各领域）从事微生物和相关领域工作必备的知识和技能，也是学校人才培养与社会对人才需求实现无缝结合的重要环节。根据当地经济社会发展人们生活与生产亟待解决的热点问题，结合学生特点作为实验内容，开展具有本院微生物学科特色的设计性实验。即（1）当地饮用水源水中细菌总数和总大肠菌群的检测（9学时）；（2）牛乳的巴氏消毒、细菌学检查、酸乳的制作及质量检测（3学时）。

3.教学方法与效果

设计性实验由教师结合社会发展需要，在实验前提出实验题目和要求，学生独立设计实验方案，指导教师检查合理后，学生独立进行实验。实验过程教师观察学生操作，指导学生解决实验过程中出现的问题。实验准备以实验台为单位，仍然在指导教师的带领下进行。实验报告以小论文的格式完成。该模块内容结合社会生活与生产实际，实践性和应用性很强，学生学习的积极性高，主动性强，能有效促进创新人才的培养。

五、实验成绩考核

实验成绩由学生制订的实验方案（30%）、完成的实验报告（30%）和实验技能（40%）构成。实验方案和实验报告按统一的基本要求作为评分的标准，由指导教师评阅给出成绩。技能考核以大型真菌组织分离制作菌种作为技能考核单元，从培养基配制和灭菌、接种环境消毒、组织分离方法、无菌操作等方面综合检查学生对微生物实验基本操作技能的掌握情况，以成功分离无污染的菌种为判定标准，记载考核成绩。指导教师对实验报告评阅在下一个实验前批改发给学生，并在下一个实验前对前一个实验进行小结，肯定成绩，指出不足，以利于学生及时改进。

六、小结

微生物学实验教学模式从2009年开始在我院生物科学专业2007级两个班的微生物学实验课程中摸索，在生物科学专业2008级职业师资班微生物学实验课程的教学过程中逐步完善，经过对生物科学专业2009级两个班学生的教学实践检验，得到学生的认可。不管是哪个年级，在微生物学实验课程结束后，相当部分的学生向指导教师提出申请，要求教师指导他们进行微生物学方向的研究性学习，有些同学在毕业论文选题时选择微生物学领域的内容。由此微生物学课程教师常常因要求的学生过多而超过学院规定教师指导学生的任务。学生通过微生物学实验教学模式的学习训练，成果显著，有的发表了研究论文，有的考取硕士研究生。实践证明，通过以上对微生物学实验教学的改革，建立的微生物学实验课程教学模式，符合我院生物科学专业学生的特点，使学生认识到了微生物学实验课程的重要性，大大激发了学生对微生物学实验的兴趣，调动学生学习的积极性和创造性，发挥学生学习的主观能动性，培养了学生的动手能力、思考分析、解决问题的能力和创新能力，为学生适应将来工作或进一步深造奠定了良好的基础。

基金项目：贵州省高校专业综合改革试点项目：黔教高发[2012]426号；黔南民族师范学院微生物学重点学科建设项目：院政发[2011]04号；黔南民族师范学院优秀教学团队建设项目，院教发{2011}5号。

参考文献：

[1]周德庆.微生物学教程[M]北京：高等教育出版社，2011，4

[2]沈萍，陈向东.微生物学实验[M]北京：高等教育出版社，2007，11

[3]林雁冰，颜霞，韦革宏.构建创新型微生物实验教学体系，培养创新型人才[J]高教论坛，2010（10）：20～21，32

[4]黄族豪，肖宜安，胡文海.生物科学专业创新人才培养的探索与实践[J]井冈山学院学报，2009，30（10）：131～133