毕淑峰,胡晓倩
(黄山学院 生命与环境科学学院,安徽 黄山245041)
生物技术专业于1998年正式列入教育部专业目录,该专业的设立旨在适应生物学应用研究型人才培养的需要,培养应用研究型人才。[1]目前人类社会面临的能源、食物、健康、环境等重大问题及我国将重点发展“新能源、新材料、新医药、生物育种、节能环保”等战略性新兴产业都与生物技术密切相关;而且生物技术及其相关产业很可能成为我国赶超世界发达国家生产力水平,实现后发优势和跨越式发展最有前途、最有希望的领域。[2]因此,生物技术专业人才培养对于国家发展具有重要战略意义。应用微生物技术是一门以微生物生物技术理论为基础的综合性课程,是生物技术及应用专业的专业主干课程,与生物技术专业的基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程等主干课程均存在内在联系。此外,应用微生物技术课程内容与医药、食品、农业等关系密切,这些行业的企业、事业和行政部门是生物技术专业学生就业的主体,该课程在培养和提高生物技术专业学生职业能力方面也具有重要作用。实验教学环节是实现高校素质教育和创新人才培养计划的重要环节,对于应用性强的应用微生物技术,实验教学极为重要,本文就我院生物技术专业应用微生物技术实验教学改革进行分析和探讨。
应用微生物技术课程重点是微生物显微技术、鉴别技术、无菌技术、生长测定技术、培养分离技术、育种技术和保藏技术7 大微生物基本操作技术,注重微生物的应用、实践能力的培养,是一门实践性很强的课程。本课程安排在第6 学期,学生已经学习了微生物学、生物化学、细胞生物学、细胞工程等课程。期末考试的试卷分析结果表明,学生对微生物的基础知识掌握很好,而对微生物应用技术方面考题的得分较低。应用微生物技术实验学分只占整个课程学分的20.0%、课时占整个课程课时的27.3%。因此,本课程要适当减少理论课时、增加实验课时,让学生学习更多的微生物应用方面的技术和操作技能。
应用微生物技术课程是新开课程,实验内容尚处于探索、改进中。课程实验大纲中规定实验内容均为验证性实验,实验内容陈旧,缺乏探索和创新,各实验间缺少联系和互动,其中显微镜的使用、微生物的形态观察、革兰氏染色等实验与先修课程微生物学的实验内容相似或相同,造成不同课程实验内容重复,使学生失去探索新知识的兴趣,不利于培养学生的创新性思维,也不利于锻炼学生独立承担实际工作的相关能力。
综合考虑课程重点、实验室条件、学生学习课程等因素,将应用微生物技术实验优化为一个前后联系、循序渐进的综合性大实验,包括5 个小实验,分别为微生物常见培养基的配制和灭菌、植物内生菌的分离、微生物的培养和观察、微生物的纯化、微生物的保种,每个小实验均是理论教学的重点,涉及到微生物的无菌技术、鉴别技术、培养分离技术和保藏技术等内容。整个综合性大实验教学思路是由学生自己配制培养基并灭菌,然后从植物叶片分离微生物并培养于灭菌培养基,培养过程中观察微生物的生长和形态变化,在老师的指导下选择菌落形态特征、颜色比较特殊的微生物进行纯化,最后将纯的菌株进行试管斜面保种,并保藏于冰箱。
传统的验证性实验教学一般是以教师为主的讲授方式,学生只是在教师做好全部实验准备工作的前提下,按照实验指导书上所写的步骤和方法进行操作,学生只须按照实验指导书设计好的步骤进行实验, 最后各自撰写实验报告。在这种实验教学模式下,学生完全处于被动地位,缺乏积极性和主动性,学习兴趣不浓,束缚了学生的想象力和创新力,不利于培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力,也不符合学生为主体和中心的教学原则。
综合性实验是指实验内容涉及课程中各种基础知识的综合运用的实验, 这是一种对学生实验技能进行全面训练的复合性实验,具有主动性、开放性、研究性等特点,能提升学生学习兴趣,引导学生由被动学习改为主动学习,达到素质教育和创新人才培养的目的。
上课时先介绍实验目的,然后查阅相关文献和实验指导书,撰写初步的实验设计方案。通过与学生交流、探讨和再次查阅文献修改实验设计方案,确定合理、切实可行的具体实验设计方案,对实验试剂、实验时间、实验操作、实验方法等要素均有详细、具体的要求和安排。教师介绍仪器的使用方法、实验安全等问题后,学生独立实验,从配制培养基到菌株保种均由学生独立完成,整个大实验前后历时约1 个月,在实验中间某些阶段实验室处于开放状态,学生随时观察微生物的生长和形态变化。在实验过程中,老师要与学生保持交流和沟通,及时发现和解决实验中出现的问题。
目前应用微生物技术实验不是一门独立课程,大纲规定实验成绩只占课程总成绩的30%,实验成绩对课程总成绩的影响不大,这种成绩核定方式使学生思想上不重视实验课,影响了学生实验学习的积极性。而且实验成绩往往以实验报告的成绩为主,一些学习态度不端正的学生弄虚作假,抄袭实验报告或捏造实验数据和结果,单凭实验报告难以反映学生的实际实验情况。因此,建议将实验课设置为一门与理论课同等重要的独立课程,有独立的实验考核内容和形式,实验成绩不合格者需补考,补考仍不合格者需重修。实验作为一门独立的课程,不仅进行实验报告评分,而且要考核学生独立完成实验的能力,从查阅资料、设计实验方案、准备实验、操作实验到最后处理数据。这种考核方式可以真实反映学生的动手操作能力。
[1]张继星,王思珍,布日额,等.生物技术专业专业课建设的几点体会[J].内蒙古民族大学学报,2011,(5):66-67.
[2]李学勇.把握生命科学和生物技术发展的战略机遇[J].中国软科学,2003,(3):1-4.