基于提高教学效果的微生物实验教学改革探索

邓瑞宁

（安徽农业大学生命科学学院，合肥 230000）

微生物实验是微生物学课程的重要组成部分，是生物类相关专业的专业基础课。作为一门实验课程，微生物实验除了让学生掌握微生物实验的基本技能，验证、巩固理论知识外，更重要的是通过从实验到理论再到实践再回到理论的过程，将知识技能转化为学生自身的各种能力，以适应将来的工作需要。传统教学采用“老师讲课示范、学生被动学习”的单向传输模式，这种方法固然有其可取之处，但学生处于被动学习状态，教学效果一般[1]。为调动学生学习积极性，提高教学效果，需从学生、老师和实验室三方面对微生物实验课程进行改革。

1 课程设置与学习目的相联系，调动学生学习积极性

经过高考进入高校后，有些学生的学习目标不再像高中时那么清晰明确，学习过程表现得比较茫然、缺乏动力，或者对于将来能否用得到现在学习的知识技能心存疑虑。针对这种情况，教师需要引导学生明确学习目标，增强其学习的信心。要让学生明白当前的学习是为了获得更好的工作机会或者有助于继续深造（科研），继而让学生自己调研微生物相关岗位的岗位要求和微生物在生物学研究中的作用，写出调研报告，然后组织学生展开分组讨论，整理一份能够满足工作岗位要求或科研工作需要的实验项目目录，最后老师进行补充，形成一个比较完整的实验项目清单。这样，通过梳理，学生将长远的学习目的与具体的实验项目联系起来，调动了他们学习的积极性，为提高教学质量打好基础。实验技能分为基本技能和综合技能，微生物基本技能包括微生物形态观察及菌落形态描述、无菌操作及微生物培养技术、培养基的配制与灭菌、菌落总数计数等。分析结果发现基本技能渗透到不同工作岗位和科研中；综合技能则与工作岗位密切相关。

工作岗位所需技能与实验项目之间的联系见图1。学生毕业后的继续深造是指从事生物学方向的科学研究工作。由于学生的知识范围有限，老师以操纵子模型和基因重组为例说明微生物与生物学发展的关系，并将微生物实验室老师的研究方向与实验项目联系起来，使目标更加清晰，拉近师生距离，利于教与学的融合。科研与实验项目之间的联系见图2。

老师讲解示范实验操作后，随机安排学生重复示范实验操作，要求其他学生观察并指出师生实验操作之间的不同，老师予以补充。例如在油镜的使用实验中，老师示范操作并讲解操作重点，随后学生重复示范操作，其他学生观察，学生通过观察发现，老师示范操作40×物镜时没有滴加香柏油，而是直接调试观察，有的学生重复示范操作时滴加了香柏油调试观察；老师示范操作100×物镜时在物镜镜头侧面和目镜之间不断观察调节，学生则直接从目镜观察调节；老师在清洗镜头时将擦镜纸对准镜头一次擦过，学生则用同一擦镜纸反复来回擦拭。通过这种方法，提高了学生参与实验的积极性，取得了较好的教学效果。

图1 工作岗位与本课实验项目之间的关系

图2 科研内容与本课实验项目之间的关系

2 提高单位教学时间利用率，老师多种教学方法配合组织教学

有学者指出，多年实验教学证明，实验教学的组织形式对整个教学活动的实际效果及教学目标的顺利完成都起到非常重要的作用[2]；单一的教学方式不能满足不同的教学需要，老师需要根据不同的教学对象、不同的教学内容灵活采用不同的教学方法，唯其如此才能达到较好的教学效果[3]。笔者在教学中尝试进行了一些探索。

2.1 对比实验中“找不同”

老师讲解示范实验操作后，随机安排学生重复示范实验操作，要求其他学生观察并指出师生实验操作之间的不同，老师予以补充。例如在油镜的使用实验中，老师示范操作并讲解操作重点，随后学生重复示范操作，其他学生观察，学生通过观察发现，老师示范操作40×物镜时没有滴加香柏油，而是直接调试观察，有的学生重复示范操作时滴加了香柏油调试观察；老师示范操作100×物镜时在物镜镜头侧面和目镜之间不断观察调节，学生则直接从目镜观察调节；老师在清洗镜头时将擦镜纸对准镜头一次擦过，学生则用同一擦镜纸反复来回擦拭。通过这种方法，提高了学生参与实验的积极性，取得了较好的教学效果。

2.2 实验操作中“找错误”

一种情况是教师有意示范错误。实验教学中老师会根据教学要求示范各种操作，一般示范操作都要求规范准确，但有时老师会根据具体情况，设置错误场景，要求学生指出错误并说明原因，老师再规范操作。比如示范高温电热干燥箱灭菌时，将空培养皿、瓶装培养基、移液管、微量移液器、水、金属镊子放进干燥箱，要求学生指出哪些物品不能干热灭菌，并说明为什么，再与高压灭菌锅的操作对比，使得学生加深了实验操作规范的印象，促进其对所学知识的理解。

另一种情况是发现学生的示范错误。实验中会反复使用某些基本技能，学生在每次操作时都可能出现不规范操作。为保证实验效果，在实验教学中，老师可将学生分组，每组选一个学生示范已经学过的实验操作，其他学生找出错误，老师加以纠正提醒，这样就能较快进入教学重点，保证教学效果。例如“用血球计数板计数微生物细胞”实验，在课程实验安排中比较靠后，实验中要用到显微镜和酵母菌悬液等知识和技能，而显微镜的使用和酵母菌的形态观察都出现在课程的较前部分，学生对显微镜的操作和酵母菌形态印象可能已经模糊，这个实验的重点是血球计数板的使用和计数，教学中无暇对显微镜和酵母菌再做详细回顾，这时老师将学生分组，让学生示范显微镜操作，描述酵母菌的形态，其他同学找错误纠正，老师从旁指导，能较快唤起学生对所学知识技能的记忆，顺利进入到教学重点，达到较好的教学效果。

2.3 PBL教学法

以问题为导向的教学方法（problem-based learning，PBL），是将学习与问题挂钩，使学习者投入问题之中；这种教学方法要求设计真实性任务，强调把学习设置到复杂的、有意义的问题情景中，通过学习者的自主探究和合作来解决问题，从而学习隐含在问题背后的科学知识，形成解决问题的技能和自主学习的能力[4]。

PBL教学需要在学生掌握一定的基本技能条件下进行。按照不同专业的特点，老师提出实验计划，让学生根据所学的知识技能，自己查资料进行实验设计，确定具体实验步骤，进行实验准备，自己完成一轮较完整的实验[5]。实验室提供各种药品、玻璃器皿和仪器设备，老师不参与实验，只在实验关键部分或者学生遇到困难时，提出思路供学生参考。以食品卫生与安全专业为例，结合其专业特点，老师提出“如何得到酵母菌的纯培养”，让学生自己查资料选实验材料，设计实验，自己配制各种试剂、培养基，灭菌，做斜面，逐步分离纯化……直到最后得到酵母菌的单菌落，接到斜面保存。一轮实验进行下来，学生多次运用已学过的知识技能解决问题，扩展了知识面，锻炼了自己分析问题、解决问题的能力，增强了学习自信，提高了教学效果。

3 促进教学效果提升，开放微生物实验室

依托大学生创新基金项目，微生物实验室作为学生进行相关微生物实验研究的平台对在校学生开放。申请项目的学生一般较早开始自己查文献、与老师探讨、和同学组成团队确定方向，设计实验，项目批准后就进行实验，期间老师只是做方向性的指导。在完成项目的过程中，学生自己发现问题、分析问题、解决问题，将课堂学到的知识技能逐步转变为自身的能力，进一步提升教学效果。

4 结束语

传统实验教学是老师讲授示范，学生重复示范操作即可完成实验的教学方法，这种教学模式虽然有它的优势，但形式单一，教学效果一般。为提升教学效果，使学生主动参与实验，需对微生物实验教学进行改革。首先，使学生明确学习目的与学习内容之间的联系，拉近师生距离，为增强教学效果打好基础；其次，课堂上老师运用多种教学手段组织教学，提高学生参与实验的积极性、主动性，提高单位时间的教学效果；最后，开放微生物实验室，学生将所学的知识技能转变为自身的能力，促进教学效果的进一步提升。教学效果的体现，除了考试成绩，更多表现在学生以后的学习工作中，培养学生自主学习、创造性学习，是老师教学效果的最好体现。