水產微生物學實驗教學體系的構建與實踐

譚鳳霞,彭本英,羅靜波 (長江大學動物科學學院,湖北荊州434025)

水產微生物學是水產養殖專業必修課程又是重要的專業核心課程,其實驗課程的設置與所開設的內容無疑對教學效果有著非常重要的作用。而微生物學是生命科學中實踐性較強的學科之一,有一套獨特的研究方法[1],具有科學的實驗體系[2-3],而水產微生物學作為微生物學中的一個分支學科,完善的實驗教學體系的構建對提高水產專業學生的實踐能力具有十分重要的意義。長江大學的水產微生物學針對水產養殖專業大三學生開設,課程總學時為48學時,其中實驗課為14學時,另有1周的專業課程實習。由于水產微生物學的實驗教學受到理論教學進度的限制,又受實驗課時及實驗室具體條件的限制,有限的課時和大量的教學內容,特別是微生物學技術的不斷發展,使得實驗教學中存在多方面的矛盾[4]。為此,該研究主要對水產微生物學實驗的教學內容體系、教學方法體系及教學考核體系等的構建進行了探討,并介紹了實踐過程中的一些效果與體會,旨在進一步提高水產微生物學實驗的教學質量,提高學生的實踐動手能力,培養合格的專業人才。

1 實驗教學內容體系的構建與實踐

1.1 完善實驗教學大綱

針對水產養殖專業的特點,修訂了 《水產微生物學》的實驗教學大綱,對所開設的實驗內容進行了選擇和調整。如首先選擇了需要學生了解和掌握的一些微生物基本操作項目,包括:實驗器材準備,培養基的配制,細菌的分離、純化、保藏技術,細菌的形態觀察,細菌的生理生化鑒定以及物理化學因素對細菌生長的影響等。另外,利用課程教學實習的1周時間,為學生選擇一些綜合性的大實驗項目以培養其實踐能力,包括養殖水體中細菌數量的分析、水產品中細菌數量的分析以及水產病原微生物的分離與鑒定3個項目。這些內容可分別從不同的角度培養學生應用微生物的實踐能力。

1.2 優化實驗教學內容

針對實驗內容多而課時少的問題,在強調實驗教學的基礎性和系統性的同時,從培養學生的創新思維和實踐動手能力的角度出發,對一些實驗項目進行了相應的整合與優化。實驗順序及內容調整為:①微生物學實驗室常用器材的洗滌、包裝與滅菌 (主要包括不同器材的洗滌方法、洗滌劑的選擇,以及高壓蒸汽滅菌、干燥滅菌及過濾滅菌等方法的使用);②培養基的配制與滅菌 (主要包括固體、半固體、液體培養基的配制及滅菌);③微生物的分離、純化與保藏 (主要包括從水樣、土壤、水產動物組織等不同材料的劃線或涂布分離純化方法,菌種形態觀察以及菌種的保藏方法);④細菌形態觀察 (主要包括不同形態的細菌的直接觀察、簡單染色觀察以及革蘭氏染色觀察形態的方法);⑤細菌的生化實驗(主要包括細菌的一些常用的鑒定方法);⑥細菌的藥敏實驗。通過這些系統的實驗方法的學習,為學生利用所學知識進行課程實習中的大實驗設計和實施提供了保證。

2 實驗教學方法體系的構建與實踐

先進的教學體系和合理的教學內容安排是取得高質量教學效果的前提,但是教學目的能否實現還取決于有沒有先進的教學方法和教學手段。

2.1 將 “實驗”轉化為 “試驗”

在水產微生物學實驗教學效果的調查發現,能否取得高質量的實驗教學效果主要取決于學生的參與程度。吸引學生興趣的一個關鍵點是將 “實驗”轉化為 “試驗”。學生對一些驗證性的實驗項目往往由于其結果的可預見性而認為認不認真做實驗都能得到正確的結果,往往積極性不高。為此,從第一堂實驗課開始就要求學生必須全程參與實驗,自己準備實驗材料,自己配制培養基,自己分離的細菌標記好后自己選擇相應的方法進行保藏。而且在后續的細菌形態觀察、生化實驗中都各自用自己分離的細菌作為實驗材料,避免了像傳統的實驗中單一地采用金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等菌株,以此來提高學生參與實驗的積極性以及實驗成功后的收獲感。由于全程都要求學生自己動手參與,實驗結果也是未知的,大大激發了學生的學習興趣,學生的積極性和主動性得到了很大的提高。

2.2 師生互動的討論式教學

將填鴨式教學改為師生互動的討論式教學,調動學生的興趣和培養學生的參與意識。主要包括:①強化學生實驗前的預習工作,這是實行討論式教學的前提條件。在以往的教學過程中,由于沒有提前預習,學生對該節課的實驗內容缺乏了解,往往只是聽聽老師的講解后再機械性地操作,其實驗效果可想而知。所以實驗前的預習非常必要。②強化討論式教學,加強師生互動,給學生更多的發言權。改革后實驗材料采用學生自己分離的細菌,實驗完成后再組織學生對實驗結果、內容及相關內容和注意事項進行討論,引導學生主動思考,培養學生對實驗結果的分析能力。比如在進行革蘭氏染色觀察細菌形態時,實驗采用金黃色葡萄球菌和大腸桿菌作為標準對照,但部分學生的實驗卻是陽性菌表現出陰性菌結果,針對這樣的問題,可組織學生進行,討論為什么會出現這種結果,以及在實驗中應該注意哪些事項等等。通過討論與分析,學生不但掌握了微生物學的一項基本操作,而且更加深了對這些實驗內容的認識和理解。

2.3 開設多種類型實驗

除了在傳統的驗證性實驗中改用未知實驗材料外,根據微生物學的特點,還開設了綜合性、設計性、綜合設計性和開放性實驗。特別是利用專業課程實習的機會,充分讓學生根據所學知識,分小組設計實驗方案,自己準備材料完成綜合大實驗項目,以充分利用微生物學實踐性強的特點,讓學生結合自己的專業,通過理論與實踐結合,提高其分析問題和解決問題的能力。

3 實驗教學考核體系的構建與實踐

在以往的水產微生物學實驗的考核中,主要以實驗報告作為考核的依據。特別是在實驗內容為驗證性的實驗項目中,是否認真參與實驗往往非常關鍵,但這卻無法單單從實驗報告中得出準確的評價。因此,為了更為有效地對學生進行考核,必須改變傳統的實驗測評體系,建立以基本操作技能和應用實踐為考核重點的科學的新型實驗測評平臺。對于實驗課的考核,主要嘗試將學生在實驗過程中對微生物實驗常用玻璃器皿的處理技術、培養基的配制和滅菌技術、細菌分離培養技術 (平板劃線分離法、平板涂布法等)、無菌操作技術、細菌抹片的制備和染色技術、細菌生化實驗的結果準確性等考核內容進行整合后,教師將學生技能的掌握情況、操作的熟練程度、回答問題的情況以及學生的實驗報告書寫等方面進行綜合后給出學生考核成績。對于綜合大實驗的考核,可將實驗方案的設計是否合理與可行、具體的操作是否熟練、實驗報告的書寫是否規范等方面整合在一起綜合考核。

[1]周德慶.微生物學實驗手冊[M].上海:上海科學技術出版社,1996:1-2.

[2]張 玲,賀新生.建立科學的微生物學實驗課程體系[J].實驗室研究與探索,2004,23(10):62-63.

[3]卜 寧,陶思源.實施 “三高”教學,創新 “微生物學實驗”課程新體系[J].微生物學通報,2006,33(1):169-172.

[4]陳文強,鄧百萬,劉開輝,等.《微生物學》實驗教學體系的創新與學生實踐能力的培養[J].安徽農業科學,2010,38(24):13537-13538,13541.