PBL教学法在工业微生物学教学中的应用研究

全艳玲+吕跃东+金文杰+高云+潘大伟+解生权

（1.辽宁科技大学，辽宁 鞍山 114051；2.辽宁经济职业技术学院，辽宁 沈阳 110122）

摘要：工业微生物学作为生物工程专业重要的核心课程，教学方法的改进一直是热点问题。本文探讨PBL方法在教学上的应用，通过设定问题、课堂讨论、教师分析总结、实验方法设计、教师审核、实验操作等步骤，激发学生学习积极性，适应专业学习的需要，适应现代生物技术迅速发展的要求。

关键词：生物工程；专业基础课；工业微生物学；PBL

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）52-0188-02

当前，“二十一世纪是生命科学世纪”的观点已得到了全世界政界和科技界等有识之士的广泛认同。工业微生物学是生物工程专业的重要的核心课程，微生物教学如何适应专业学习的需要，适应现代生物技术发展的要求，探讨先进科学的教学方法，这是当今工业微生物理论与实验教学亟待解决的问题。

一、PBL教学法与传统授课方式[1]

PBL（Problem-Based Learning，PBL），是一种新型的教学模式，在很多学科领域教学中发挥了突出作用。PBL教学法中教师为辅助，以问题为主轴架构学生的一切学习内容，着重培养学生的学习能力。PBL教学要求教师设定的问题必须是学生在其未来的专业领域可能遭遇的问题，引出问题来调动学生学习的积极性与主动性，积极主动寻找问题的答案。PBL教学侧重小组合作和自主学习，通过社会交往发展学习工作能力和团结协作技巧。教师的作用是指导认知学习技巧，以学生为主导，由学生自身担负起学习的责任，自我评价和小组评价来完成教师设定的问题，彻底改变教师为主体、学生被动接受的教育模式。

二、工业微生物学教学中PBL的应用

微生物（microorganism，microbe）指肉眼看不见或看不清楚，必须借助于显微镜才能看清外型的微小生物的统称。微生物通常包括无细胞结构的病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）、具原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具真核细胞结构的真菌（酵母菌、霉菌、蕈菌等）、原生动物和单细胞藻类。通过本课程的学习，使学生掌握工业微生物学基本理论，了解微生物在工农业生产中的应用。课程内容主要包括微生物的形态结构、分类、营养与代谢、微生物的生长、微生物的遗传变异与菌种选育、微生物的生态、传染与免疫、应用微生物等；需要化学类、生物化学、细胞生物学的课程基础。由于工业微生物学内容庞大，传统教育以老师为主体的教学模式忽略了学生的感受，学生只能被动地接受知识，因此削弱了学习的主观能动性与学习积极性，学生学习效果自然不佳。“授之以鱼不如授之以渔”，教学应贵在教导学到真本领，学生厌学是失败的教学。科学合理采用现代化教学手段，啟发式运用多媒体教学，把PBL作为钥匙开启主动学习的大门，设定问题探索本学科的发展历史、基础理论、基本实验技能、最新科研动态成果，在学习中明确学习目的，鼓励学生提出问题，掌握学习方法，组织学生进行课堂讨论，极大地满足学生的求知欲望，提升教学的内涵，便于学生消化和理解知识，将传授知识和提高能力密切结合。[2-4]

1.理论教学中的问题设定。PBL教学法设定问题难易程度要适宜，教师按照课前准备、提出问题、解决问题进行。

设疑1：在你的生活中，认为哪些是微生物？（讨论、放微生物图片、总结微生物形态特征，得出概念）通过微生物的用途、与人关系、微生物形态，掌握微生物概念、特点；通过科学发展历史认识工业微生物学的发展历史；通过微生物应用与危害认识微生物在人类生活中的作用。

设疑2：什么细菌？结合细胞生物学学习（讨论、放微生物图片、总结细菌形态特征，得出概念）

设疑3：雨后土腥味、大气中最初的氧气哪里来的？（讨论、放微生物图片、总结特征，得出概念）

设疑4：什么真核微生物？（讨论、放微生物图片、总结特征，得出概念）

设疑5：酿酒、面包怎么制作的？（讨论、放微生物图片、总结特征、概念）结合生物化学学习

设疑6：微生物靠什么生活？（讨论，得出结果）

2.实验教学中的问题设定。工业微生物学实验部分主要包括微生物的观察、培养、分离纯化、性质鉴定、微生物检验等，也可以划分为微生物基本技能训练和微生物常规仪器使用的基础性实验部分，以及多种技能运用的微生物综合类实验项目。通过技能学习，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，养成求真务实、严谨自律的科学态度，为今后从事生物工程技术及新产品开发等工作打下坚实的基础。学生在课程学习中能够通过与教师的相互作用增长学识并发展独立思考与创新的能力。PBL通过问题设定要求教师把教学的重点转向激发学生思考、动手，进而掌握技能，克服了传统的“注入式”教学法的弊端，让学生产生真正在探索和发现的思维。每一个实验题目（常见微生物是什么样子，微生物的食物是什么，微生物怎样生长的，物理化学因素如何影响微生物？等等）就是一个问题，学生带着问题而来，通过讲义了解初步的内容，通过动手操作，相互切磋，在探索中学习。通过微生物的采样、分离、观察、培养，巩固微生物理论学习。教学相长，研究新的实验技术，让学生利用教师提供的实验材料，去探索发现，并得出结论。将微生物实验预习报告、学生日常操作和实验态度、实验过程报告及实验技能考试的比例分配好，细化评分标准。为了使PBL教学法能落到实处，考核也要紧跟教学的需要，带着问题来实验，否则不能参加实验，在边操作边切磋边讨论中学会实验技能，注重实验结果的分析，实验成绩中平时学习态度占10%，实验报告占30%，实验操作考核占60%。[5-10]。

“学会认知、学会做事、学会共同生活、学会生存”都强调了学与做的结合。工业微生物学既是专业基础课，也是一门专业技术，可直接应用于生产实践。使用新的实验方法与技术，就如当初列文虎克（Antony van Leeuwenhoek）发现微生物一样，肯定学生在显微镜下找到的肉眼难以看清的世界，肯定学生学会的最基本的实验技巧，培育科研兴趣，当这兴趣发展到一定程度，进入教学，研究微生物的形态结构，进一步完善对实践的观察，通过这一个点的兴趣进入对这一学科领域的钻研，而不是为了应付考试机械地背诵理论。PBL教学法强化学生探索和发现的心理，克服“注入式”教学法的束缚，把激发学生积极性主动性学习作为教学的重点，真正掌握打开知识大门的方法。

参考文献：

[1]李薇，王宜萍，彭宏艳.生物化学教学中PBL教学法的运用[J].才智·创新教育，2016，（1）：75.

[2]龚劲松，李恒，李会，等.面向制药工程专业的本科生工业微生物学教学改革实践与应用[J].生物学杂志，2015，（3）：100-103.

[3]胡先运，江家志，刘瑛.开展生物化学实验竞赛提高实验教学质量[J].基层医学论坛，2016，（4）：534-535.

[4]雷云龙，张莹，张春冬，等.微课在医学生物化学教学中的应用探讨[J].医学理论与实践，2016，（3）：414-415.

[5]李荷，刘彩虹.生物化学教学改革探索与实践[J].基础医学教育，2016，18（1）：32-35.

[6]黎勇，齐泽民.微生物“能量代谢”微型课程（网络课程）的构思与探讨[J].教育教学论坛，2014，（41）：221-222.

[7]谢永芳，何晓红，江怀仲.工业微生物学与生物化学相结合的教学模式在《工业微生物学》教学中的应用[J].安徽农业科学，2010，38（18）：9901-9902.

[8]徐晓宇.制药工程微生物实验教学改革探讨[J].广州化工，2012，40（13）：193-194.

[9]祝红达，吴小刚，马卓，张迎庆.制药工程专业微生物教学的探索与调整[J].中国中医药现代远程教育，2014，（9）：82-83.

[10]王微微，宋鸿，刘清蒙，等.制药工程专业工业微生物学实验教学探讨[J].现代医药卫生，2016，32（2）：305-307.