微生物学实验教学中设计性实验的教学探索

王亚平　蒋思婧　周玉玲

摘 要 在现代高等教育中，兴起了创新教育发展模式和观念的教学改革浪潮。微生物学实验教学也进行了广泛、深入的探索，取得了一定的成绩，但也面临一些问题。本文就微生物学实验教学中设计性实验的教学探索展开论述，结合现代微生物学实验教学改革成果及本校开展的融入设计性实验的实践所获得的经验，进行一定程度的总结。望对微生物实验教学的改革探索和有效开展具有借鉴意义。

关键词 微生物学 微生物学实验 设计性实验

Abstract In the modern higher education， the rise of the tide of teaching reform and innovation education development mode and idea. Microbiology experimental teaching are carried out extensive， in-depth exploration， has made some achievements， but also faces some problems. This paper will explore the microbiology experiment teaching experiment teaching is discussed， the combination of the results of teaching reform of modern microbiology experiment and the school to carry out the integrated design experiment of practical experience， to a certain degree of summary. Hope to the reform of microbiology experiment teaching effectively is of great significance.

Keywords microbiology； microbiology experiment； design experiment

1 微生物学与微生物学实验

微生物学是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传变异及微生物的进化、分类、生态等规律及其应用的一门学科，是一门以实验为基础的学科。微生物学是生物领域一个重要的分支学科，是生物类专业的一门基础主干课程，注重实践性和应用性是这个学科或课程的突出特点。微生物学实验是微生物学的重要组成部分，是微生物教学中的重要环节，也是发酵工程、基因工程等学科的重要理论和技术来源，能够熟练掌握微生物学基本理论和实验操作对提高学生动手能力，训练学生的创新性思维以及奠定科研基础具有重要的意义。

1.1 微生物学实验的组成和教学形式

微生物学实验是含有生物学专业高校开设的一门实践性基础课程，具有丰富的实验教学教科书及系统的教学方式。实验教学中，一般都有指定的实验教学课本，在开展实验时候，都是选择一些验证性实验为主。由于实验室条件、实验课时安排等限制，使得需要花更多时间条件要求较高的综合性大实验、设计性实验在微生物学实验教学中占比少。学生在验证性实验阶段的学习在很大程度上影响后续的实验阶段学习，因此，掌握基本的操作理论，养成良好的实验习惯，对开展综合性和设计性实验有促进作用。大部分时间花费在验证性试验上，使综合性实验、设计性实验教学在课时安排上紧凑，尤其是设计性实验。这样，由于时间安排，不能够全面地投入到实验中，在过程中产生的问题得不到有效解决。

1.2 设计性实验的重要性

注重开展设计性实验，能够克服以验证性实验教学为主的实验教学存在某种程度的弊端，对提高实验教学效果有重要的意义。设计性实验教学使实验教学中以老师为主的模式转变为老师引导、学生自主探索思考的创新性教学模式。学生可以选择自己感兴趣的实验课题，有机会参与实验的全过程，包括实验过程的合理设计、实验材料的准备、实验结果的分析等。通过实验，不但加深了学生对实验原理的理解，而且全过程的亲身参与、思考，也锻炼了学生的思维。设计性实验注重培养学生的实践操作能力及科学思维对培养创新型、实用型人才具有非凡的意义。

2 设计性实验的教学探索

我院早已经开展了微生物学实验教学的改革尝试，其中，以注重设计性实验的微生物学实验形成了较为系统的教学体系。我院结合教学实际，开展了如下教学探索。

2.1 提高設计性实验的课程比例

在传统的微生物学实验教学中，以验证性实验为主。我院开设的微生物学实验共32学时，其中验证性实验有24学时，占比3/4，而综合性实验和设计性实验各4学时。开展设计性实验只有4学时，难以开展能够产生较好教学效果的设计性实验。因此，为了较好地开展设计性实验，我们将验证性实验课时压缩到14学时，综合性实验调整到8学时，设计性实验调整到10学时。同时，为了在验证性实验阶段达到教学要求，学生能够熟练掌握微生物学实验的及基本操作，需要微生物学理论课程和基本实验教学相衔接。在验证性实验阶段，实验课堂上不再讲述基本的操作原理及注意事项，而将这一部分交给理论教学课堂。因为，在教学中容易出现在两个课堂重复讲述一个问题的情况，并且，只在一个课堂讲述，能够更好地吸引学生注意。在理论课堂也可以将实验中可能会出现的结果展开讨论。例如，在理论课堂上，可以讲述革兰氏染色的基本原理，还可以对出现的假阳性、假阴性问题展开讨论。这样的课堂融合的教学模式，取缔了实验教学中枯燥讲述实验原理的过程，让学生有足够的时间去操作，思考，实验后与理论课堂相结合。

2.2 加大教学实验的资金投入

设计性实验能够有效进行与实验室条件是分不开的，因此，为了满足设计性实验开展基本要求，需要在实验材料上加大一定的资金投入。我院重视开展实验教学，在创新教学、提高教学质量上，投入人力、物力及财力等支持。鼓励学生开展丰富多彩的设计性实验。endprint

2.3 创新教学模式

在设计性教学上，放手让学生在安全前提下开展自主实验，能够独立思考实验选题、实验方案，并独立完成完整的实验流程，学习和体验实验的每一个部分。

在验证性实验阶段，鼓励每一个学生独立操作，这样能够很好地掌握实验操作技能。而在后续的综合性实验及设计性实验中，以小组的形式开展实验。在设计性实验阶段，注重培养学生的科学思维，以及培养团队协作精神，将学生以2～4人为一个实验小组，一个實验小组共同完成设计性实验的选题、设计性方案、具体实验操作、实验报告等。小组中，每一个成员可以参与小组实验题目的选定中去，个人思考产生选项，后在小组中交流产生共同认为是最佳的实验选题，分工撰写实验方案交给老师进行可行性评判。老师认为合格，小组可以开始开展具体的实验。老师认为不合格的小组，小组可以和老师讨论，探索其中可能存在的不足，完善方案或者另行讨论确定好选题和实验方案。

在实验的开展阶段，学生在安全条件下开展实验。设计性实验课时要求是8学时，给学生讨论确定题目的有2学时，6学时用于完成实验阶段及实验报告完成阶段。

2.4 建立完善科学的考核制度

传统的考核中以学生考勤、课堂操作表现及实验报告为主，为了调动学生的积极性，鼓励学生参与到微生物学实验学习中去，我们适当减少了学生考勤的分数比例。而且将学生的实验报告成绩进行分解，加大设计性实验的分数考核比例。在设计性实验阶段，以小组表现和个人表现结合给出成绩，小组不仅要交出设计性实验方案，而且要共同做一份实验报告，另外，每一个小组成员，个人要写一份设计性实验心得体会，这些都纳入个人的微生物学实验考核成绩，而且占据的比例较大。

学生为了较好地完成设计性实验，同时需要掌握前面的验证性实验和综合性实验，这些实验技术无疑会影响后续实验的成败，三者一脉相承。这样的考核制度，将学生、老师、课程紧密联系在一起。

3 设计性实验教学探索成果

3.1 探索成效

经过上述的模式创新改革，我院的微生物学实验教学取得一定的成绩。学生在实验教学中表现积极，实验任务完成度高，并且实验教学效果好。积累的经验也在逐步应用到其他学科的实验教学改革中去，并且这种探索也给传统的理论课堂教学带来改变，理论课堂和实验课堂进行学习互补，学生可以在实验课堂教学中掌握实验操作，学习理论，反复验证、运用理论课堂上的知识，在理论课堂上，学生更加积极主动地思考实验中的问题，二者教学的相互补充和衔接，对学生建立完整的知识结构以及培养学生科学思维具有重要的作用。学生在国家生物实验技能操作大赛、“挑战杯”竞赛中都有获奖。

3.2 探索中存在的不足

在具体的尝试中，由于缺乏科学理论的支持和有效模式的学习，使得设计性实验教学的探索有时候又重回到原来的教学模式。另外，学生小组中并不是每一个人都会主动地参与到设计性实验中去，真正具有设计性实验体验的学生占比少。考核制度仍不是很完善，还是存在主要看实验报告就给出成绩的现象，而忽视考虑学生在具体操作流程上的表现。

3.3 开展设计性实验的体会

微生物学设计性实验对于实验老师是一个新的挑战， 实验教师不仅要分析学生的实验方案，对其可行性进行审核，指出其中的不足并且提出完善的建议。老师不仅要对专业知识和实验技能有扎实的功底，而且要不断学习充实和提高自己，及时了解本领域内最新知识动态，以保证实验顺利完成。调整实验的课时分配，需要理论课堂和实验教学课堂相衔接，因此需要两者老师之间做好互动。

设计性实验对于学生的要求更高了，学生是设计性实验完成的主题，需要全程参与到实验的设计、操作、总结中去。学生需要查阅相关的文献，设计性实验的结果可能是不确定的，需要提前做好实验结果的预测和分析。实验中，也考验小组成员的协作能力，需要每一个人都参与进来，每个人都需要得到锻炼，为了实验需要共同努力。

参考文献

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