摘 要:微生物学实验是微生物学课程的重要组成部分,在生物类专业教学中发挥着积极作用。随着高校教育制度改革的推进,微生物实验课程的改革也势在必行,本文通过更新教育思想,转变教育观念;强化实验室管理与建设,保障教学质量和科研水平;适应学科发展,促进微生物实验教学改革;加大开放性实验建设,培养学生创新能力等四个方面的实践和探索,提高了微生物学实验教学质量,调动了學生的学习积极性和主动性,提升了学生的创新能力和实践能力,为社会培养了更多掌握理论基础与实验技能的高级人才。
关键词:微生物学实验,实验室管理,实验教学,教学改革,开放性实验
基金项目:2014年度黄淮学院高等教育教学改革研究项目“生物工程专业实验室建设与教学改革与实践——以生物工程专业建设为例”的研究成果(项目编号:2014XJGLX0602 )
微生物学是高等院校生物类专业必开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,具有较强的实验性和实用性。在讲授微生物学课程时,除了要让学生学习微生物学的理论知识以外,还应准确掌握微生物学的基础研究技术,为将来踏入工作岗位后迅速进入基因工程、细胞工程、酶工程以及发酵工程等行业打下坚实的基础。基于此,我校日渐重视培养学生的动手能力和科研素养,在实践中,针对现行微生物实验教学中存在的缺点与不足,笔者总结了我校生物工程系在微生物实验室管理和实验教学中所做的一些实践和探索。
1 转变教育思想观念,创新实验教学理论
传统的实验教学中,教师的天职是“传道、授业、解惑也”,实验室仪器设备摆放到位,实验步骤清晰明了,教师讲,学生听,由学生独立完成的实验内容很少,实验课往往以教师为中心,学生被动的接受知识,这种“萧规曹随”的刻板教育方式,无法调动学生对实验学习的兴趣和积极性,不利于培养学生的创新精神和实践能力。
《大学》有言:“苟日新,日日新,又日新”。世界潮流不断奔涌向前、科学技术发展日新月异、互联网经济的巨大冲击和教育现代化的不断推进,传统的教育思想、教育理念和教育框架已不能适应新时代形势的需求,创新教育思想、转变教育观念已成为摆在我们广大教师面前的一项亟待解决的命题。
作为新时期的实验教师,首先要转变自己的教育观念,使之符合社会的发展和时代的呼唤,不仅需要掌握丰富的专业知识,还要掌握精湛的实验技能,将自己武装成为一名科研型实验教师,将理论运用到实践中去检验,从实践中总结更新现有理论,将经过实践验证的理论推广应用到生产实际中去,将产学研有机的结合起来。不仅仅将“授之以鱼”变为“授之以渔”,更要进一步提升为“乐之以渔”,给学生以乐趣和兴趣,在实验教学内容的选取方面,更多的教授学生一些贴近生活,富有趣味的案例内容,引导学生观察生活,从身边各种实例中融会贯通各项实验原理,让学生感受主动获取知识的成就感和满足感,激发学生参与开放实验的自觉主动性。同时,教师尽量提供一个学生可以参与科学研究的平台,这样,学生不仅能够掌握专业的理论知识,而且可以激发求知欲,培养他们理论联系实际的能力,这样才是真正的对学生负责、对岗位负责、对中国的未来负责。
《学会生存》指出,教育绝不应该是一堆依附于传统教育体系的硬件设施,也不应该是仅仅对传统教育程序的“锦上添花”。教育技术应该真正融入到整个教育体系中去,通过教育技术的发展进步引领着教育体系不断转变和革新,这样的教育技术才具有价值,才是具有“灵魂”的[2]。对于我们实验体系的教师来说,把实验技术真正融合到整个课程教育中,不仅是教会学生在步入社会后如何生存,也是在教会自己如何在激烈的教学竞争中学会生存。
2 强化实验室管理与建设,保障教学质量和科研水平
实验室的管理和建设是一个系统工程[3],我系以精细、务实、创新、高效为原则,从实验室规章制度建设、仪器设备日常管理方面着手,从每一个细节处做起,力求达到提高实验教学和科研水平的目的。
首先,根据实验教学和科研工作的新趋势、新方法,对各项实验室管理规章制度进行了修改增删,进一步完善了包括实验室管理员岗位职责、危险品管理办法、实验室低值易耗品管理办法、实验室仪器设备损坏赔偿办法、实验室仪器设备借用办法、实验室安全管理办法、学生实验守则、实验指导教师岗位职责、仪器设备使用记录、实验室使用记录等在内的各项规章制度,并将各项规章制度张贴于实验室相应的显眼位置,逐步形成了科学、规范的实验室管理模式。加强对学生的规章制度教育,规范实验操作流程,提高学生的操作规范性和实验素养。每学期第一节实验课开始前,由老师带领学生学习规章制度和操作规程,保证实验室安全正常运作,实验教学正常有序的进行,学生能够在实验教学中学有所获、技有所长。
其次,加强仪器设备的管理。为了适应微生物实验的建设发展,我系新增加了一大批精密仪器设备,如荧光倒置显微镜、正置生物显微镜、微生物快速检测仪、立式压力蒸汽灭菌锅等,对这些仪器设备进行合理规划和布局,并为它们建立了电子档案,合理建设实验室档案,不仅有利于对具体实验进行有效分析,而且还能及时查找问题,真实记录实验室的各项活动,为以后实验室的正常运作提供参考。在建立电子档案的同时,我们还为每台仪器专门配有操作说明,仪器使用记录等,并有专人进行仪器设备的管理与维护,最大程度的保障了仪器设备的安全、有效利用。
3 顺应学科发展趋势,促进微生物实验教学改革
管子曰:“夫霸王之始也,以人为本”。当今国际间的竞争,更加依赖于先进的科学技术和产业支撑,而归根到底是人才的竞争。因此,教育教学改革应以培养适应学科发展趋势、专业知识过硬、动手能力强、可塑性高、创新意识足、团队协作意识好的高素质复合型型人才为根本任务。
LBL(Lecture-based learning),即传统教学模式以课堂传授为主,注重理论知识的学习,忽视动手能力的培养,不利于学习主动性的提高,有些学生做完实验之后甚至还没弄明白本节课的实验目的是什么,当学生参加工作或者考研时,如果碰到类似实验就会一头雾水,不能适应社会和工作的需要,也会有损于学校声誉[4];而PBL(Problem- based learning),即问题导向学习模式即则是以解决问题为中心且采用多种灵活多样的学习方式的自主学习模式[5,6],目前这种教学模式已得到国内外的普遍认可。我系逐步将PBL教学模式应用到微生物实验教学中,比如开展课堂讨论,鼓励学生提出相关问题,鼓励学生自发阅读有关微生物学方面的书籍、报刊等,激发了学生的主动性和学习兴趣,这种教学模式不仅有效提高了学生参与实验操作的积极性,提高了学生的整体素质,而且也推动了学生创新意识的培养,而教师在解决学生提出的各种问题的时候,促使自己也不断进行学习,在自身的知识范畴得到了充实的同时教学水平也得到了提高。比如微生物实验操作中,经常会用到培养基的配置和灭菌等,在实验过程中学生如果不严格按照无菌操作,经常会造成培养基的污染,甚至会导致实验的失败,实验过程中引导学生观察失败的实验结果,促使他们更好地理解实验过程中每一部之间的相互联系,提升他们自己分析、自主解决问题的能力,并培养引导学生自觉形成严格规范的实验操作习惯。
我系在微生物学实验教学过程中还运用了计算机辅助教学(CAI),教师利用多媒体教学方式方法,使学生实验教学过程中除了能够学习实验技能操作外,还通过多媒体设备对学生的实验操作流程和实验结果进行直观地展示、对比和讲评,加深学生对实验课的兴趣,为他们创造性地设计实验提供必要的条件。作为一种特殊的教学方法,CAJ教学方法已成为现代教育技术的一个重要组成部分,在加强实验教学中起着重要的作用[7]。
4 以加快开放性实验室建设为依托,积极培养学生创造性思维能力
传统的实验教学模式一般以教师为中心,上面教师照本宣科的讲,下面学生按部就班的做,这种模式严重束缚了学生创新性思维的发展,而开放性实验以学生为中心,学生根据实验室现有的仪器设备,自己查阅文献,设计实验方法,教师从应用性、综合性、可行性、创新性等角度进行指导,促使开放性实验能顺利开展。本学期我系根据实际情况,确定了“葡萄酒的酿制”这一开放性实验项目,并准备逐步增加更加贴近日常生活的一些综合性实验,如平菇、灵芝中降解菌的筛选与分离、酸奶的制作等实验项目。开设这些开放性实验项目,是为了在保障学生掌握基本的实验操作技能的基础上,进一步发挥实验室的仪器设备的价值潜力,一方面增加实验教学的趣味性,激发学生的实验兴趣,另一方面有利于培养学生成为更具有创新意识和创造力的人才。
实践教学以致力于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神、提高学生的实践能力为出发点。为此,我系积极开展开放性实验,不仅有利于不同学科之间的学生实现零距离交流,提高学生综合素质和能力,还有利于提高仪器设备的利用率。
5 結束语
作为驻马店市唯一一所本科院校,我校坚持“地方性、国际化、开放式、应用型”的办学定位,加强微生物学实验室建设和实验教学改革创新不仅有利于培养学生创新精神和实践能力、提高学生综合素质,而且可以体现出我系的教学水平与科研水平,同时也是对我校应用型办学定位的真实践行。“十年树木,百年树人”,只有提高思想认识[8],对实验室建设和实验教学进行改革创新,才能从根本上更新高等教育的教育思想和观念,才能为“两个一百年”伟大目标培养出更多具有创新精神和实践能力的优秀人才。
参考文献
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[2]联合国教科文组织. 学会生存[M]. 北京:教育科学出版社. 1996:166-167
[3]关洪斌, 王晓兰. 知识经济时代实验室改革与管理策略[J]. 实验室研究与探索, 2005, 3:95-100
[4]董锡文, 杜春梅, 薛春梅, 等. PBL教学法在“微生物实验”教学中的应用研究[J]. 微生物学杂志, 2012, 32(6):110-112
[5]陈春燕, 郭晓奎. 传统教学法与PBL结合在医学微生物学教学中的应用[J]. 微生物学通报, 2008, 35 (9):1494-1496
[6]Rhem J. Problem-based learning: an Introduction[J]. The National Teaching &Learning Forum, 1998, 3:126
[7]冯建成, 罗素兰. 本科微生物学实验教学改革初探[J]. 生物学杂志, 2007, 24(4):66-67
[8]陈文强, 邓百万, 刘开辉, 等.《微生物学》实验教学体系的创新与学生实践能力的培养[J].安徽农业科学, 2010, 38 (24): 13537 -13538, 13541
作者简介
有小娟(1988-),女,汉族,山东泰安人,黄淮学院助理实验师、硕士,研究方向为生物工程。