微生物学教学模式的改进与实践

朱春玉　佘晓双　孙萌萌等

摘 要：微生物学是高等院校生物类专业的一门重要基础课或专业基础课，也是现代高新生物技术的理论与技术基础。该文主要从理论教学和实践教学2个方面出发，通过案例分析、完善多媒体课件、调整传统的考核方式和改进实验实践教学等对微生物学教学模式进行了改革实践，取得了较好的教学效果。

关键词：微生物学；教学模式；改进；实践

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）03-04-155-03

当今的人类社会生活已难以离开微生物所作出的直接或间接贡献，微生物与人类社会和文明的发展有着极为密切的关系。微生物学是本科生物类专业的一门基础专业课，基因工程、细胞工程、酶工程及发酵工程就是在微生物学原理与技术基础上形成和发展起来的，它是分子生物学和生物技术在内的微生物学各分支学科的基础。由此，微生物学教学的有效性和质量直接地影响到学生参与社会化实践的能力，因此改善并提高其教学质量势在必行。笔者认为可以从理论教学和实践教学两方面着手提高微生物学教学质量。

1 完善并优化理论教学

通过微生物理论教学模式的改进，建立合理的微生物学知识体系，切实提高学生的学习乐趣。通过案例分析及多媒体动画传递信息，把微观抽象的微生物学理论形象化、具体化、简单化，并对传统的考核方式进行调整，从而调动学生对微生物学理论学习的兴趣，培养学生具有科学研究的敏锐性。

1.1 理论联系实际，完善案例教学 微生物学是生命科学中至关重要的基础学科，研究的都是微观世界的微小生物。而微生物种类繁多，形态微小，以致用肉眼很难观察。所以针对微生物学理论内容抽象，知识体系网络性强等特点，在综合运用传统教学方法基础上，可以将案例教学法融入到微生物学教学方法中。案例式教学法在微生物学教学中的应用，就是在有关教学内容中选择与社会生活和生产实践中紧密相关的案例融入理论教学中。如生物反应器中活性污泥絮体结构紧密，并且存在大量种类繁多的原生和后生动物，研究结果表明，在纳米磁粉和OAP的协同作用下可有效地实现剩余污泥减量化、改善污泥的沉降性能，并能抑制仅加入解耦联（OAP）对活性污泥工艺效能产生的不良影响[1]。就微生物学的学科特点来看，案例的运用可以使学科理论知识与实践应用联系更加紧密，使抽象的原理内容在实践中得到充分反映。

1.2 进一步完善多媒体课件 借助多媒体这一实践平台，利用其信息量大、图片直观、色彩丰富、内容生动、富有强大吸引力的优点，在同样的教学时间内最大限度地展现微生物世界、微生物与人类的密切关系以及人类利用微生物的特点，制作出具有专业特色的教学课件，并将典型微生物的生长及繁殖的动态过程制成动画，使得抽象的理论知识更加形象生动，激发学生学习兴趣，从而提高教学效果。例如：硅藻靠原生质流动运动，放射虫靠摆动针状伪足运动，根足亚纲的变形虫靠伪足变形前进以及噬菌体侵染宿主的过程等都可以用多媒体动画来展示。这样一来，可以为学生提供直接的视觉冲击，留下更深的微生物学印象，进而提高学生们探索新事物奥秘的兴趣。因此，增加动画等多媒体课件内容将是进一步提高微生物学多媒体教学效果的关键之一。

1.3 调整考核模式，调动学习积极性 以往的教学过程中，一般都以期末考试成绩作为衡量学生理解和消化知识程度的标准，这样往往会忽略一些重要的细节，会影响爱听课爱动脑的但成绩不理想的学生学习的积极性[2]。因此，可以将期末的成绩更多的搁入到平时的学习中，比如课堂的活跃程度等，积极主动发言的同学可以在期末总成绩中加入相应奖励分数，这样很多同学应该会投入更多注意力去听课。可以界定一个微生物方面的专题，让同学们自由分组，在课下寻找该专题方面的前沿性文献，然后以PPT的形式讲授，并鼓励其他同学们提问，当然提问者予以分数奖励，这样既让同学们具备查找文献、阅读文献的能力，又可以扩大同学们微生物方面的知识，有效地培养其创新与实践能力，同时也可培养其严谨求实、团结协作的科学精神[3]。这样能更大程度地调动学生的学习积极性，进一步拓展自己的知识面，并加深对生物技术的掌握。

2 丰富实验教学内容

微生物的世界充满神秘色彩，有时看不见、摸不到，但它给人类生活带来的影响却是巨大的。随着社会生产力和经济的大力发展，生物技术也随之发展迅速，为了迎合市场经济的需要，每一所高等院校设立的微生物相关专业都着力培养学生实验动手以及创新的能力。微生物学实验的教学是培养高质量生命科学人才的一个重要环节，它不仅使学生了解和掌握微生物学实验基本方法和操作技术，也为学生进一步深入学习微生物学及相关学科奠定基础，使学生牢固掌握微生物学研究的基本方法与实验技术，加深学生对微生物学基本理论知识的理解与认识，提高动手、观察、思考、分析和解决问题的能力。为提高“微生物学实验”教学质量，可以从以下几方面入手：

2.1 增加实验课时，合理调整实验内容 传统微生物学实验没有系统性和完整性的教学体系，基本上是演示和验证实验，实验形式、内容单一；实验内容比较陈旧，更新速度慢，缺乏与本学科发展前沿的联系与融合；缺少综合性、研究创新性实验，这些均不利于学生主动思考和亲自动手能力的培养，限制了其主观能动性的发挥[4]。因此，在接下来的教学过程中要改进和创新本学科教学内容，为学生搭建更加理想的学习平台，从实践中掌握实验技能，深化专业知识。以往微生物实验课多数局限在实验室内，比如微生物的无菌技术、纯化分离技术，其主要训练学生掌握从环境中分离和纯化微生物的实验技能。因此，为了激发学生的动手操作兴趣，可以把视野拉伸于室外，例如，带着同学到户外的公园里收集土壤，还有收集市内的河流中的水样，回到实验室后将采集到的样品进行纯化分离，由于每一种微生物都具有自己独特的生物形态，在进行初步的分离和纯化的过程中以不同的菌落形态来筛选。为了进一步地了解微生物的结构，每一位同学可以利用自己了解并掌握的鉴定微生物技术去界定自己筛选出的单菌落为阴性菌还是阳性菌，如革兰氏染色的方法。革兰氏阳性细菌在染色脱色后呈现蓝紫色，而革兰氏阴性细菌呈现红色[5]，所以在利用这个实验很容易直观的将微生物菌群区分开。随着微生物分离技术发展迅速，随之而来的就是高科技仪器的投入生产及使用。如鉴别微生物的Biolog方法，可以在72h内鉴别分类不同种属的细菌和真菌，简便快捷，如想进一步鉴定其性质，可以提取其DNA测其16sRNA。最终可以把每一位同学的实验结果整理一下，按照每个人实验过程中的认真程度、创新点及工作量评分，将其汇总到期末总成绩里。这样一来，通过直观的视觉教学，充分地调动大家的学习和探索新知识的兴趣，真正地做到让每一位同学都能参与到实验中来，而并非是“一人做，大家看”。

2.2 增加实践机会，开展探究式教学 理论是实践的基础和前提，实践是践行理论的最强有力的武器，实践出真知，所以在教学模式上要注重实践教学的重要性。可以利用暑假和小学期联系一些涉及微生物技术的食品厂、制药厂、啤酒厂，让学生有机会进入这些工厂作短暂的实习参观，并邀请该厂的专家及技术人员进行技术讲解，为学生答疑解惑。这样一来，一方面让学生能有机会了解理论知识在实践生产方面的运用，另一方面可以拓宽学生的眼界，进而为自己将来的工作倾向提前做出规划。此外，在众多教学模式中，探究式教学是目前备受推崇的一种教学方式，得到了极大的发展，Awg等研究表明，与对照相比，探究式教学可显著增强受试学生的批判性思维能力，增强学生的创新精神和实践能力[9]。

2.3 增加学生信息化知识储备量 利用先进的网络资源，收集资料和制定实验方案，应用所学的微生物知识和基本实验技能，学生根据给定的题目，设计并完成综合实验，培养学生完成综合性和设计性微生物实验能力，增强学生自主学习能力。开展课程小课题综合研究，训练学生研究性的实验能力，学生可参与教师课题和大学生挑战杯大赛等，进行研究性和探索性实验，为学生开辟多元化实验和实践的空间。

3 教学改革成效

通过以上2方面的教学改革，探索出具有特色的微生物学的教学模式，培养学生的学习乐趣，提高学生的学习质量，培养学生的解决实际问题的操作能力和创新思维能力。经过测验和观察教学结果，发现本学院的教学质量及学生的学习兴趣有了显著提高，学生的微生物技术应用能力得以全面提升，新的教学思路营造了微生物学氛围，提升了学生底蕴内涵。

3.1 教学质量学习兴趣显著提高 通过一段时间的改革实践，本学院教学改革成果十分明显，学生的课堂精神面貌、参与程度、学习兴趣都有了明显改观。微生物课程学生不及格率大幅下降，改变了学生“恐惧微生物、厌学微生物”的现象。学生普遍反映，课上的授课内容更联系实际，也更贴近自己的基础，微生物学课程不再枯燥乏味，利用微生物学能够解决很多实际问题。

3.2 提升学生底蕴内涵 改革后的教学内容有利于培养学生良好的情感、态度、自信心，培养良好微生物学思维习惯和微生物学观念，而且还可以从更宽的角度来提升学生的文化底蕴，拓宽学生的学习视角，培养学生的思维品质，丰富学生的内在修养。进而达到培养学生学会学习、学会思考、学会创新的目的，逐步学会用所学的知识创造性地解决实际问题，提高学生的数学文化素养，为培养具有探索精神的人才打下坚实的基础。

参考文献

[1]梁玲燕，汤兵，杨康华，等.纳米磁粉协同邻氨基苯酚优化活性污泥工艺运行效能研究[J].环境科学学报，2013，33（6）：1616-1623.

[2]楼盛华，戴文战，叶秉良.基于培养创新实践能力的高校实验教学体系改革探索[J].高等理科教育，2008（3）：109-113.

[3]杨劲松，刘四新，康丽茹.食品微生物学实验课教学改革的探索[J].中国科教创新导刊，2008（29）：18-19.

[4]郭德军，王欣，王长远，等.食品微生物实验课教学改革初探与实践[J].高校实验室工作研究，2010（3）：1-3.

[5]徐德峰，李彩虹，王雅玲，等.细菌革兰氏染色探究式实验教学的设计和实施效果分析[J].微生物学通报，2013（5）：871-876.

[6]李水金，侯静.大学本科实施探究式教学的实证研究—以首都师范大学“探究式学习研讨班”为个案[J].教育与教学研究，2011，25（1）：95-98.

[7]叶帆.大学理科课程探究式教学的理论阐释与实践探索—以大学物理课程为例[J].教育理论与实践，2011，31（8）：49-51.

[8]张伟.论探究教学的有效性[D].成都：四川师范大学，2010，6：18-23.

[9]Awg KAK，Ahmad AR，Seman AA.The effectiveness of inquiry teaching in enhancing students critical thinking[J].Procedia，Social and Behavioral Sciences，2010，7：264-273.

（责编：张宏民）