刘保平
(东北农业大学生命学院,黑龙江 哈尔滨 150030)
微生物学是高等教育生物类及相关专业的一门专业基础课程。为了提高微生物学教学效率和效果,教学综合改革势在必行。本文针对微生物学教学过程中的问题和不足,通过举例探讨了综合改革的方法和方向。
现有教材是无声教材。联合优秀的微生物学专家教授统一编写规划更新教材,使内容越来越全面。为提高教材趣味性和可读性,增加科研故事和图示图解,使教材质量越来越好。但现行教材以纸介质为主,纸质教材终究是无声教材,不能满足发展要求,立体教材是发展趋势。
现有教材实践内容不足。现有教材往往只反映著者雄厚渊博的理论知识和归纳总结能力。微生物学是一门理论和实践并重的课程,理论需要实践检验。现代社会需要具有更强动手实践能力和服务社会生产的大学生。教材实践内容不足导致高校教学与社会需求脱节。紧密联系微生物学相关就业实际和生产实践也能吸引学生更大学习兴趣。
现有教材缺乏英文听说培养。微生物学现有教材主要以中文为主,也有国外原版英文教材。但现状是培养的学生往往英语阅读能力较强,写作能力、听说能力相对较差。
未来理想教材应该是图文并茂、音色俱全、动画生动、视频逼真、中文通俗、英文标准、物美价廉、巧妙有趣、贴近实际、注重实践的立体教材。当今光盘、移动硬盘、微电影、PPT、视频、动画、Flash、图片技术等多媒体手段给教学工作带来便利,制作和应用技术也基本普及,人们日益习惯接受音、像、影、图、文等知识传播方式。微生物学教学也不例外,将多媒体和影像技术应用于微生物教学是大势所趋。
全国各微生物学教学单位都在进行教学改革与创新。集中全国优秀教师,集中精力逐个知识点进行摸索,将过去教改成果归纳总结出来,制作出精美教学视频和课件供全国免费使用,这样能提高整体教学效果和效率,节省社会人力资源[1]。
组织全国微生物学教学专家、生产单位技术人员、电影制作专家组成编制组,录制微生物学立体教材,配套编制纸介质教材、练习习题库、考试题目库、延伸阅读资料库、英文翻译对照资料库等作为辅助教材。编著微生物学立体教材,教材版权归教育部,教材录制、编制、出版费用由国家拨款,以平价向全国发行,以达到快速提高微生物学教学质量的目的。
实践验证,记忆牢固。为了说明空气中存在微生物,让学生将平皿培养基暴露于空气数分钟后培养,观察菌落生长情况;为了说明手指上存在微生物,让学生代表在平皿培养基上按个手印,培养后观察长出的菌落。初中化学老师燃烧金属镁产生的刺眼光线,用盐酸泼到石灰砖上冒泡消融的场景都给学生留下深刻记忆。
实证举例、正反面教例的应用。某研究生使用超净工作台接种总是被杂菌污染,以为实验前超净工作台没杀菌干净,就把紫外灯开2 h,还是被杂菌污染,就怀疑别人文献上的实验结果是造假。其实是他自己使用超净工作台没开无菌风开关,忘记了超净工作台的工作原理导致。典型正反实例给人印象深刻,激励作用明显,学生潜意识中会觉得自己如果表现优秀,会被老师记住并在学弟、学妹面前褒扬,自己如果表现糟糕会被当反面教材。
对比教学法便于在区别和比较中学习和记忆。与化学和物理里的定义和原理十分严密不同,生物学包括微生物学领域里的定义、原理、规律等往往有特例。初学者容易顾名思义,以为菌落像棉花就是放线菌菌落。典型细菌、放线菌、真菌大小如何比较?可将典型细菌、放线菌、真菌显微照片扩大同样倍数进行比较,对比教学,记忆深刻持久。
导师制、纠错法等是一个很好的实验教学模式[2-3]。分班分组集中做微生物学实验,结果认真操作的是个别人。导师先亲自示范,然后让学生亲自动手,遇到错误就纠正,即导师纠错法,方便师生交流沟通,效果比全班做实验效果好得多,但同时能带的学生数量有限。而集中教学效率高但效果不能保证。知识点不同,需要采取不同的讲授方式,例如原理讲解适合全班教学,而包扎平皿、三角瓶,接种涂皿等则适合个别传授。
通过学生讲解可以检验学习效果,把握学生掌握知识情况。学生在讲解过程中,自己也能发现问题。让学生讲解,结果学生觉得灭菌锅里只能放金属的东西,移液器等其他都不能放进去灭菌,教师反问学生吸头盒、离心管盒是金属的么?为什么又能放进去呢?然后告诉他玻璃器皿也可灭菌,塑料也有耐高温高压的,吸头盒、离心管是树脂材料可以灭菌。有的学生觉得高温高压蒸汽灭菌液体体积会变,通过纠正错误说明灭菌液体体积不变原理,消除学生误解,保证教学质量。
经常换位思考有利于研究教学方式和方法。通过沟通学生掌握情况,在教学过程经常换位思考。初学微生物学的学生,听见大肠埃希菌这个名字就恶心厌学,听见根瘤菌这个名字就以为根瘤菌与人体肿瘤有关可能为致病菌。其实实验室常用的大肠埃希菌不脏、不致病,根瘤菌无毒不致病。
学完分析化学,有的学生习惯精密调制培养基pH值、精密称量药品。微生物学试验中某些培养基具有一定pH缓冲能力,允许培养基成分一定范围波动。某些培养基成分优化实验结果显示,配方成分比例较大改变对微生物生长的影响不一定大。土壤是微生物的大本营,贫瘠的土壤中微生物都能生长,可见微生物并不“挑食”。
教学应紧密联系生产实际,关注行业发展动态,贴近社会需求。学生非常关注生产实践及就业问题。微生物学就业领域有科研、教育、生产等。微生物学领域未知事物多,科研发展空间大。例如社会期待新的抗生素等药品攻克当代各种疑难杂症。学生需要了解对口就业机构。例如发酵工厂、试剂公司等具体工作情况,出国研究生活待遇,相关研究机构世界排名,当代及未来新的应用等具体实例很受学生欢迎。微生物学研究意义重大,例如2003年SARS危机,引起欧洲马铃薯晚疫病的饥荒,首个抗生素的发现等等。
如何让教学与生产实际紧密联系呢?可以让学生亲自到菌剂生产厂、酒类发酵厂、制药厂、科研院所实习。通过图片、微课、电影、动画、多媒体等方式介绍生产实际应用则是另一种切实可行的办法。让每个学生都像看电影一样观看工厂发酵车间生产实况,观看经典微生物操作实验动画或者视频,利用有限的实验学时掌握广泛的微生物应用实践知识,效果好,并且视频、动画可以共享,总体成本非常低廉,学生爱看,教师也轻松许多。
微生物学成绩考核为期末成绩占70%,平时成绩占30%,期末通过开卷考核,综合评定微生物学成绩[4],这种方式能减轻学生结业压力,控制考试交卷时间。但是开卷考查的是组织语言能力、寻找答案能力、排版书写能力、记忆答案地点能力等,这些显然违背课程宗旨。
好的题型能够帮助学生提高创新实践能力。客观题目答案客观、评分公正、不需要组织语言和书写排版,能消除学生对考核不公正的疑虑,深受学生欢迎。可通过大量的客观题目来保证试卷的客观性,考卷可制作成题小量大、客观公正、覆盖所有知识点的闭卷。这种考核方式可消除学生押题碰运气等侥幸心理,真正公正评价学生掌握知识情况。将考试大纲、题型、题量提前公布。这样使学生从一开始就清楚应该掌握和注意什么,能更清晰地、有针对性地接受知识,让学生从课程开始就通过考题把握其特点。
实验成绩适合以实验来评定。实验报告经常是全班一样,没出勤的也能写出认真详实的报告,很难正确评定实验成绩,因而不适合作评定实验成绩主要依据。实验由具体细节组成,实验技能的正确与熟练掌握程度可通过独立实验考察。例如根瘤菌分离实验。可通过给每名学生一个装有根瘤菌培养基的平皿,让其独立分离根瘤菌,根据根瘤菌菌落生长情况给出成绩,建立成绩评定标准细则。根瘤菌菌落会客观反映学生接种能力。这种考核公开、公平、公正。
通过学生参与科研项目来提高微生物学实验创新,是一种行之有效的办法[5]。但是如果没有熟练掌握实验方法就参与科研,容易造成失误和浪费。观摩和练习是参与科研工作之前的必须环节,可通过观摩、设计小实验训练等方式解决。
通过布置任务使学生主动搜集资料进行自学能有效调动学生学习积极性[6]。但是学生面对海量资料漫无目地搜集,甚至抄袭剽窃、敷衍了事,结果花费大量时间却抓不住脉络,分不清主次。这种学习方法效率低,效果也不一定好。教师的作用是不能替代的。科技发展至今,网络信息发达,资料来源广泛。学生可上网下载精品课件,搜索各种学习资料,可上图书馆查阅书本期刊,筛选相关资料,但是仍需要教师引导。教师可以从海量的专业资料和多年的教学科研实践体会中整理疏导、归纳总结,根据学生已经掌握的知识结构和接受能力情况给学生架设通往未知知识的桥梁。好的教学应该是把枯燥的微生物知识通过深入浅出、旁征博引、妙趣横生的讲解,在激发学生接受知识能动性、调动学生钻研创新兴趣的同时,让学生感觉上课是轻松愉快的。知识没有极限,而课堂时间有限,教师应给学生介绍相关的好的延伸阅读资料,介绍好的学习方法和学习方式[7],鼓励学生课前预习、课后复习。
创新实验、开放实验等可以培养学生的微生物学实验能力和创新能力[8]。创新实验、开放课题是针对本科生的微型科研项目,通过让学生负责项目,从而达到培养学生实验和实践能力的目的,也为毕业实习打基础,同时使导师与学生相互沟通和了解,有利于科研课题的延续,特别适合保送研究生的本科生选导师和研究生开题。
有些教改成果只局限在个别高校,或局限在教改项目在研期间。精品大课堂讲授精彩、PPT制作质量精美,但是往往由于人多或课堂纪律不好,从而影响到教学效果。寓教于乐、寓考于乐能激发学生参与的兴趣,但是组织工作难度大,常态化难,容易形成突击性学习和片面追求分数的倾向。有些微生物学教学改革往往以教改项目为依托,教改项目结束,教学改革往往容易被遗忘,或形成以结题报奖为目的的教改。有些教改论文只谈优点和进步,忽视不足和问题。微生物学教改项目很多,也形成很多很好的教改成果,应该推广应用而不是保护珍藏。
[1]刘保平,孙彦坤.动画在分子生物学教学中的应用[J].东北农业大学学报(社会科学版),2009,7(5):102-104.
[2]朱道立,王康乐,陈佩林,等.大学生科研创新能力培养和优良学风建设的改革与实践[J].微生物学通报,2013,40(2):328-333.
[3]王小丽,钟有添,谢琼珺.实验教学改革条件下医学微生物学实验考核评价体系的构建与实践[J].微生物学通报,2012,39(12):1817-1824.
[4]刘保平,姜佰文.提高分子生物学教学效果浅议[J].东北农业大学学报(社会科学版),2011,9(5):125-127.
[5]姜艳萍,张兰河,郑胜.体现不同特色的微生物学实验教学改革研究[J].微生物学通报,2013,40(4):700-705.
[6]廖德聪,陈强,张小平,等.农业院校微生物学课程教学改革与实践[J].微生物学通报,2013,40(7):1266-1271.
[7]王记祥.提高微生物学课堂教学效果的几个方法[J].微生物学杂志,2013,33(1):107-109.
[8]何晓青,谢响明,李志茹,等.理科基地微生物实践教学的研究与探索[J].中国现代教育装备,2009,(4):123-125.