微生物學課程緒論課教學的探索與實踐

王曉輝,龔 濤,竇少華,遲乃玉,張慶芳＊

(1.大連大學生物工程學院,遼寧大連 116622;2.大連民族學院,遼寧大連 116600)

微生物學是一門實踐性和應用性很強的專業基礎課,該課程的教學質量直接影響學生對生物學科后續課程的學習,尤其對學生繼續深造將有直接影響。緒論課是該課程開宗明義的第一篇,緒論教學會給學生帶來先入為主的影響。一堂好的緒論課可以激發學生的學習興趣和求知欲,充分調動學習主動性和積極性,使學生樹立良好的學習態度。其成敗直接影響到學生對課程的學習,因而緒論課在微生物學課程的教學中起著至關重要的作用[1]。

1 教學定位分析

教學定位不僅是教學效果的預見,而且是教學實施的靈魂。微生物學緒論課的教學定位從教師自身定位和教學目標2個角度把握。一方面要求教師具備扎實全面的知識與基本的職業道德素養,還要求灌輸教學目標這樣的教學理念,使二者在課程實施過程中形成一個有機整體,從而促進學生的全面發展。

1.1 教師定位分析

與其他章節的教學相比,緒論課教學似乎平淡、粗淺,但卻最能體現教師的知識深度、廣度和教師的教學水平以及職業道德素養等。作為一名年輕教師需用對工作飽滿的熱情和高尚的人格魅力感染學生,調動學生的學習激情,通過言傳身教,在傳授知識的同時滲透做人的道理,幫助學生完善人格。其次給學生創造一個寬松的氛圍,公平對待每一個學生,從言語中,甚至眼神表情中透出對學生的關心、熱愛與鼓勵,讓學生在“反感”的點名中感受到尊重。當前網絡發達、信息便捷,每屆緒論課上都將建好并應用良好的QQ群告訴學生,教師可以在線答疑的形式,及時解答學生有關微生物課上及課外的問題、科學研究的難點和考研遇到的困惑,將一些共性的問題發到QQ群和公共信箱[2],讓大家隨時下載學習。構建這樣一個師生交流平臺,讓學生感受老師的關注和尊重,充分認識到自己是課程學習的主體,從而促使學生主動學習,為此一直以來得到學生廣泛認可與肯定。

隨著信息化社會的高速發展,知識更新的日新月異,要求教師必須具備精深的專業知識和廣博的文化水平。俗話說:你要給學生一杯水,你就要有一桶水。只有對問題了解的更寬泛、更深入,才能把課講得更透徹,游刃有余,有深度。這就要求年輕教師應鞏固基本知識理論,加強科研實踐學習,不斷充實與完善自我。“親其師、信其道”要以自己的行為感染和熏陶學生。

1.2 教學目標分析

結合高等教育培養綜合性人才目標,根據我校“會做人、會學習、能做事”的應用型人才培養目標,確立微生物學課程的教學目標為培養學生“物有本末,事有終始,知所先后,則近道矣”這種“會做人”的課程思維;提升學生“知止而后有定,定而后能靜,靜而后能安,安而后能慮,慮而后能得”這種“會學習”的綜合運用知識能力與創新能力;引導學生具備分析問題與解決問題能力。

圍繞教學目標,在微生物學課程教學中,每個環節都注重基礎知識的把握、聯系生活生產實際、緊追科研發展動態3個方面。讓學生清醒地意識到:大學的教育不是聽話教育,而是質疑導航;大學的學習不是記憶為主,而是拓荒為重;大學階段的知識不應只是考試工具,而是一種生存技能;大學階段的理想不是空中樓閣,而是實踐操作。源源不斷地將手中的“粗坯”鍛造成“精品”,自豪地推向社會,實現我校“讓每一個人都成功”的教育理念。

2 教學實施設計

教學目標不僅是整個教學實施的宗旨與靈魂,也是教學實施的起點與依據。教學實施既包括教學內容的組織與設計,也包括多種教學手段與教學方法的融匯貫通。合理有序的緒論課教學應該集知識性、科學性、趣味性和思想性于一體,在學生心理上產生一種先入為主的作用,為后續良好的學習奠定基礎,給教學帶來事半功倍的效果。

2.1 聯系生活加深學生對微生物的理解與認識

微生物和人類生活密切相關,但因其個體微小,需借助顯微鏡觀察,因此學生對其缺乏直觀的認識。在講課中,可通過提出問題啟發學生積極思考,突出學生的主體地位,充分調動學生主觀能動性,激發學生的想象力和創造力。如開課即提出“什么是微生物?大家談一下對微生物的認識”,學生會暢所欲言,極大活躍課堂氣氛。當然,學生對問題的回答通常是膚淺的、片面的,但基本上都會有一個模糊的概念。老師在點評學生回答的同時專業講授微生物的概念,加深學生對專業基礎知識的學習;同時舉一些與生活密切相關的實例及微生物最新進展。如酸奶、面包及饅頭的發酵,啤酒、白酒、紅酒或葡萄酒等的生產都離不開微生物,這些都是對人類有益的應用。同時微生物是一把十分鋒利的雙刃劍,它在給人們帶來巨大利益的同時也帶來“殘忍”的破壞,如上個世紀改變歐洲文化的“鼠疫”、拿破侖和“班疹傷寒”的關系、艾滋病、生物恐怖事件、SARS以及甲型H1N1流感等。充分展示微生物的重要性、實用性、前沿性,從而激發學生的學習熱情和興趣,讓學生在輕松的環境中學習和探索知識,使之對微生物的理解與認識更加透徹和全面,同時提高學生的分析和解決問題的能力,進而提高教學效果和教學質量。

2.2 結合生產實踐啟發學生學習興趣

根據我校應用型人才培養目標,使學生真正做到學以致用。結合工業生產實踐擴大學生視野與見識,激發學生對微生物學科的學習興趣,讓學生深刻認識到既需要掌握某一學科的基本知識和技能,同時應具有較強的技術思維能力,擅長技術的應用,并能夠解決生產和技術中的實際問題。因此,在緒論課“微生物學及其分科”部分按基本問題、研究對象、應用領域等介紹微生物學分科,并重點介紹微生物發酵相關生產實踐案例[3],如檸檬酸、乙酸等有機酸;酒精、甘油等有機溶劑;脂肪酶、蛋白酶等生物酶制劑;抗生素的生產等。微生物利用廢棄物酒糟、工業有機廢水、廢渣等為人類生活生產服務。讓學生從專業角度去理解與認識工業微生物菌種選育及發酵工藝調控等實踐技能。這樣講述會讓學生切身體會微生物的巨大應用價值及研究意義,啟發學生探索微生物專業知識的激情,激發學生為社會經濟發展創造更大價值。

2.3 運用數據對比解釋微生物特點,激發學生學習熱情

微生物具有自然界其他生物“無以比擬”的5大典型特點。微生物“無與倫比”的微小體形,如桿菌平均長度只有2μm,60～80個桿菌肩并肩排成橫隊,只相當于1根頭發絲的寬度;驚人的代謝能力,如大腸埃希菌每小時消耗2 000倍于體重的糖,以同等體積計,1株細菌在1 h所消耗的糖相當于人在500 a內所消耗的糧食;快速的繁殖能力,例如在酒精生產中,1支斜面試管上的黑曲霉,經4 d擴大培養,可得液體曲30 t,利用這30 t液體曲能糖化500 t淀粉,再利用酵母菌經過不到3 d的發酵,就可得到200 t酒精;“生物界之最”的適應能力,大多數細菌能耐受0～-196℃(液氮)的任何低溫,甚至在-256℃下存活;易變異的特性[4],人類利用微生物有益的變異創造巨大的經濟和社會效益,例如,青霉素產生菌產黃青霉的發酵單位每毫升超過10萬單位。針對醫療工作中一些致病菌對抗生素的耐藥性變異也較常見,激勵學生致力于微生物的科學研究,為人類選育新的抗生素,同時不可濫用抗生素。

如果僅僅用專業術語給學生講述微生物特點,學生會覺得枯燥乏味、索然無趣。運用鮮明的數據對比將微生物特點通俗化、形象化,激發了學生強烈的好奇心,極大促進學生探究微生物的熱情。

2.4 回顧微生物學發展簡史,灌輸學生科研思維

科學是長期發展的過程,整個過程體現了科學家們追求真知的歷程,反映了對微生物的研究路線,影響著現在從事微生物研究的科研工作者們。微生物發展經歷了各國勞動人民憑經驗利用微生物有益活動(如釀酒、發面等)的朦朧階段;列文-虎克自制顯微鏡對微生物進行觀察的形態描述階段;以巴斯德和科赫為代表的科學家對微生物生理研究階段;畢希納發現酵母菌酒精發酵酶促過程的生物化學階段;沃森和克里克提出DNA分子的雙螺旋結構模型和核酸半保留復制的分子生物學階段。

每一個新篩選的微生物菌種,都要經形態學、生理生化及分子生物學鑒定才能最終明確分類。講述發展簡史可以將科學研究手段、科研思路及學術思想滲透給學生,啟發學生的科研想法,對其將來從事科學研究有很大的幫助。

2.5 引入科學家成功案例,培養學生創新能力

科學的發展是無數科學家為了科研事業前赴后繼獻身科學的結果。介紹科學家悉心鉆研、艱難攻關的成功案例對學生良好的科學素養、優秀的科研品德、嚴謹的科研作風、正確的科研態度及創新能力的培養顯得尤為重要。如巴斯德在免疫學、發酵領域的卓越成就;科赫偶然發現發霉的土豆片上面生長著色彩斑斕的微生物,進而發現固體培養基,隨后聽取助手的推薦,利用做果醬或果凍的瓊脂作為凝固劑;弗萊明因幸運的過失發現微生物之間的拮抗作用,進而發現了青霉素;世界上第1個分離培養沙眼衣原體的中國科學家湯飛凡,曾2次為研究將沙眼衣原體接種到自己的眼睛里,并堅持40 d的感染觀察,等等。學生通過了解科學家們的這些故事,受到啟發感染,更易于科研創新能力的培養。

“良好的開始是成功的一半”,一堂好的緒論課在整個微生物課程教學中起著至關重要的作用。作為年輕教師更應該站在教學第一線,本著為學生負責,一切為了學生的出發點不斷探索與實踐微生物學教學,實現“讓每一個人都成功”的教育理念。

[1] 薛林貴,李師翁,唐德平.生物工程專業微生物學理論課教學改革的探索[J].微生物學通報,2006,33(3):177-180.

[2] 郭潤芳,于宏偉,韓軍,等.以現代教育觀念為核心積極開展微生物教學改革與實踐[J].微生物學通報,2010,37(1):119-122.

[3] 蘭時樂,林元山,鄧林偉,等.生物工程專業微生物學教學改革的實踐與思考[J].科技創新導報,2009(18):168-169.

[4] 周德慶.微生物學教程(第2版)[M].北京:高等教育出版社,2002:1-7.