微生物实验教学及考核方式的改革与探索

李姝　杨小帆　王敏　王经洋　李浩　于正洋　赵建

摘要：微生物学实验是生命科学相关专业的重要基础实验课程，针对传统微生物实验教学中所存在的问题与不足，通过在教学设计和实践中对内容和考核方式进行改革，并设立助教岗位、全面开放实验室、建设实验网络课程中心、增设科研性及综合性大实验，以期能够达到调动学生微生物实验学习的积极性和主观能动性，提高学生的综合素质，促进课堂学习向科研训练、大学生创新创业训练计划过渡的预期目标。

关键词：微生物实验；考核方式；教学改革；创新能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）26-0209-03

微生物学是现代生物技术的基础学科，是高校生物学相关专业的一门重要必修课，相关配套实验课程也在微生物教学中起到非常关键的作用[1-2]。落实好微生物实验课程的教学对于加深学生对理论知识的理解，培养学生的实验操作技能，提高学生分析问题及解决问题的能力都具有重要意义。而微生物实验教学实践过程中存在一些需要改进的教学和考核方式问题，如教学体系传统及考核方式单一等。为了让学生能够更好地掌握实验基本技能、培养创新能力及提高学生的综合素质，我们从实验教学体系和考核方式两方面进行问题剖析和教学改革。

一、实验课程教学实践中常见问题剖析

1.微生物实验教学体系传统。（1）教学重技能训练轻能力提高。在传统的教学模式中，学生完全依照老师所授或实验手册所写的实验内容进行简单的重复、被动的模仿，且实验课多以演示、示范和验证为主，设计型和创新型实验较少[3]。学生仅仅学到了如何操作，却不能完全理解为什么这样做。这种被动的学习不利于学生分析、解决问题能力的培养及创新能力的提升。（2）实验顺序安排不合理。许多实验室为了教学方便，实验顺序往往按照理论课内容的顺序进行，如显微观察、微生物计数、大小测定等在微生物培养和无菌操作前。这就割裂了微生物实验各阶段之间的内在联系，既与实际科研实践不符，又不利于培养学生的科研素养。（3）实验之间相互孤立。在微生物教学中，各个实验之间缺乏连贯性，如显微观察、微生物计数及分离纯化所用的菌株都不同，导致学生难以系统地把握微生物实验。这样既不能充分利用教学资源，又不利于培养学生综合分析数据和问题的能力。（4）实验材料由教辅老师准备。以往为了节约时间，实验材料多由辅导老师进行准备。学生无法参与整个实验、缺乏对实验的整体规划及安排，并且对实验工作和结果缺乏重视。如在染色液复红的配制中未加入乙醇，则在芽孢染色中就观察不出颜色，由于学生未参与实验染色液的配制，在后续结果讨论中就不能完全分析出在实验中出现问题的原因。（5）实验内容设置陈旧。传统的微生物实验教学仅针对教学大纲中所涉及的实验内容，且目前很多微生物实验都是一些基础性验证实验，内容陈旧，缺乏特色，与科研和生产实践脱离，无法让学生接触到生物热点或者实际科学问题，同时一些仪器、设备相对落后。这些都在一定程度上影响学生对微生物学习的兴趣，也跟不上现代微生物发展的需求。

2.微生物实验考核形式单一。（1）以实验报告为考核方式。传统的微生物实验考核方式多以实验报告为主[4]。由于微生物实验多以小组的形式进行，导致学生在操作时并不认真，只注重实验报告的质量，甚至出现有些学生不去做实验，在课后抄一份结果完全正确的报告也能获得较高的成绩。这样既不能全面反映学生的实验操作能力，也不利于促进每一位学生实验技能的提高，同时实验成绩拉不开档次，严重打击了认真做实验学生的积极性。（2）以考勤与实验操作为考核方式。实验平时成绩多以考勤与实验操作作为标准，忽略了对实验前准备及预习的考核。不参与整个实验的准备，达不到对理论知识的巩固、对基本技能的强化以及对实验结果的重视等目的。在实验前不进行预习，导致学生对于实验过程缺乏整体的认识，同时不清楚实验关键点和重要技能训练，易出现实验错误。（3）期末单项实验考察为考核方式。期末单项实验操作考核即采用抽签的方式让学生独立完成微生物实验教学中的某一项实验。这种考核方式存在偶然性，可能出现学生自己抽的题不会或不熟练，反而会做其他学生所抽的题的情况。这样仍不能完全反映学生对知识的掌握能力，即便能督促学生对题目及细节的重视，也不能很好地提高学生分析与解决问题的能力。

二、改进措施

1.教学体系的改革。（1）设立实验课助教岗位。在微生物教学中常常只有一位教学老师进行实验的讲解及课堂上的操作辅导，在有限的课堂里，仅一位老师往往不能对全班所有同学在实验中所遇到的问题进行详尽的解答。为此我校设立微生物实验课助教岗位，不仅能够协助教学老师顺利地开展实验，同时又能在课上及课下对学生进行充分和必要的辅导，让学生在实验中所遇到的问题都能得到及时的解决。（2）合理安排实验顺序。通过对实验顺序的适当调整，如可按照培养基的配制、灭菌、分离与纯化、微生物计数及大小测定、理化因子对微生物的影响的顺序。使上一个实验的结果作为下一个实验的开端，既减少了实验材料的浪费、准备实验的时间，又能更好地让学生系统地理解理论课的知识，既可以突出实验专题的针对性，又符合实验综合设计的规范性。（3）充分利用多媒体资源。因实验条件有限无法进行的前沿实验，我院教师可通过利用多媒体介绍现代微生物学实验技术的现状、发展及相关热点问题。同时在微生物形态观察时，由于微生物形态小，难以用语言描绘清楚，可用多媒体图片生动形象地将各种微生物展示出来以明示和激发学生的兴趣与积极性。（4）补充新设备以提高实验效率和效果。许多实验室仍在使用一些老仪器、旧设备，跟不上现代微生物技术的步伐。我校实验中心新增设相差显微镜、荧光显微镜及交互式手写电子大屏等，不仅增强了学生与老师之间的互动交流，同时也提高了实验效率及实验结果的准确性。（5）增加实验中心使用频率和盖度。面向我校本科学生，全面开放实验室，鼓励更多的学生利用课余的时间参与到实验中来。既满足了学生对实验场地和设备的需求，又提高了他们的科研积极性。（6）网络课程中心平台建设。我校设有针对各个专业的网络课程中心，平台里有丰富多样的实验课件及视频，为学生提供了较好的学习和交流场所，同时学生可以利用这个平台通过实验课程论坛及讨论解决课上遗留的问题。如果学生有自己的想法或者创新点，在与辅导老师在线讨论形成方案后，可以进入实验中心补充实验。（7）教学内容拟组合为7大板块。学生参与实验准备工作，有助于学生了解整个实验细节和流程；学生提前熟悉实验所涉及仪器使用，既有利于仪器使用和维护，也有利于实验顺利进行；最为关键的是学生可以通过与教师讨论和交流，表达自己的想法，同时教师可以更准确地把握学生的关注点和疑惑点，可以有针对性地调整课堂讲授内容，并在交流过程中发现对生物学习和研究有潜力和兴趣的学生，帮助学生设计创新实验等。endprint

基础性实验：我院设置的微生物基础性实验主要包括培养基的制备、灭菌与接种；微生物的分离与纯化；显微镜的使用、细胞染色（简单染色、革兰氏染色、荚膜染色、芽孢染色及鞭毛染色）及多种微生物（细菌、放线菌、霉菌及酵母菌等）的观察；显微计数与细胞大小测定；环境因素对微生物的影响；生理生化实验等。这一环节的内容主要是为后续的综合性实验打好基础。

综合性实验：学生可根据自己的兴趣自带实验材料及实验技能的掌握情况自主地选择综合性实验，如土壤微生物的分离与鉴定，使学生建立起采样、培养基的配制与灭菌、分离与纯化、鉴定与保藏的系统化知识体系等。同时依托综合性实验，促进课堂学习向科研训练、创新创业训练计划等过渡。

趣味性实验：开设与日常生活紧密相关的实验如酸奶、米酒等实验，让学生相互品尝，不仅能满足学生的好奇心，同时也能激发他们的兴趣。

科研性实验：即将现有的科研成果引入微生物教学中。在现有条件下，我院将经典实验内容进行升级改造，增设了噬菌蛭弧菌分离、纯化及效价测定等教学内容[5]。较一般高校开设的微生物普通分离及常规染色增加了双层培养法、银染与相差显微镜观察等技术训练，不仅有助于激发学生学习兴趣，同时有利于拓展综合实验及充分发挥实验教学平台教学潜力。

创新性实验：主要包括高校学生竞赛、申请的科研立项或参加教师的科研项目和学术活动参考。我院鼓励学生利用平时课余时间积极参与教师的科研项目，并可自行申报和主持四川大学生命科学学院《能力提高项目》子课题、四川大学大学生创新创业训练计划项目。通过“本科教学实验中心平台”，学生自主阅读文献、撰写标书并在老师的指导下制定实验方案，结合实际情况进行创新实验[6]。这不仅提高了学生知识应用能力，分析、解决问题的能力，同时还培养了学生的创新意识和创新思维。

2.考核方式的改革。针对教学内容中的7大板块，采用多元化考核及过程考核相结合的方式，弱化形式化的实验报告比重，强化实验过程和实际参与度比重，注重学生对实验结果分析及讨论的能力。考核改革方案主要包括以下几个方面：加大实验前预习考核：占实验总成绩的15%。鉴于实验前预习工作的重要性和忽略现状，由指导教师准备2～4道与本次实验相关的关键问题，课前2分钟对学生进行评试，并将评测作为平时成绩的一部分。该部分成绩不仅能督促学生提高对实验的熟悉度，同时能提高学生的参与度，并使学生能够按时到达实验现场。实验准备：占实验总成绩的10%。将实验班分成几个小组，每次实验前由一个小组动手参与实验的准备工作，比如仪器准备与调试、药品称量与配制、接种与转种、灭菌、培养基配制等。促使学生能够准确掌握实验的具体全过程，以解决以往学生不会准备和安排实验等问题。实验操作、报告及结果：占实验总成绩的50%。该部分反映学生对具体实验内容的熟悉度和参与度，对实验内容进行常规的梳理，对结果的记录和分析，以及对深层次问题的剖析和讨论。这部分着重考评学生结果记录、表述、分析和讨论能力，尤其注重实验失败原因的分析和改进措施的提出。实验态度：占实验总成绩的10%。包括出勤、卫生及实验规范管理等，出勤即在上课前对学生是否来做实验进行考察；卫生即在每次实验后对实验室进行清洁与整理；实验规范管理即禁止食物和遵守实验室其他必要规定等。将出勤、卫生及实验素养作为平时成绩的一部分，不仅督促学生按时参与实验，同时也能使学生养成做实验和维护实验室等基本科研习惯及素养。期末测评：占实验总成绩的15%。采取现场计分的形式，由教师进行巡视辅导，通过考查学生仪器使用及实验操作是否规范，检查实验数据及是否遵守实验室安全规则等进行打分。加分环节：对于积极参加创新性实验的同学进行额外的加分，调动学生的科研积极性。

三、结语

微生物学是理论和应用方面都很强的学科，实践证明通过对微生物学实验教学方法和考核方式的改革，设立研究生助教岗位，补充新设备及多媒体资源，全面开放实验室，建设实验网络课程中心，重组实验课内容并增设科研性、综合性及创新性大实验等，不仅可以克服传统的实验教学的弊端，极大地调动学生学习微生物学实验的学习热情和主观能动性，明显地提高学生的实验操作技能，同时真实地反映出学生的素质，从而促进课堂学习向科研训练、创新创业训练计划过渡。但微生物实验教学仍然需要不断地改革和探索，使学生能适应未来更高层次的研究，并为胜任以后的科研工作奠定基础。

参考文献：

[1]黄亮，陈亮.环境工程微生物学课程建设初探[J].科技信息，2011，（1）：426，830.

[2]赵银娟.微生物学实验课程的教学改革体会[J].实验室研究与探索，2013，32（3）：140-142.

[3]王楠，李燕，朱伟，等.微生物实验教学改革的探索[J].江西农业学报，2012，24（7）：171-172.

[4]王小丽，钟有添，谢琼琣.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.

[5]汪红，李洋，张杰，等.微生物实验创新教学中开设蛭弧菌实验研究[J].实验技术与管理，2012，29（9）：59-62

[6]张佳琪，吕远平，姚开，等.食品微生物学实验课立体化教学体系的构建[J].微生物学通报，2013，40（20）：322-327.endprint