微生物學課程體系教學改革與實踐

張杰，王濱松，趙敏，劉長莉，汪春蕾，楊洪一

摘要：通過對微生物學課程體系的深入研究，建立了適應學科發展的微生物學分級式教學課程體系，在基礎理論教學中強調對基本理論的理解和創新思維的培養，在模塊實驗教學中強調實驗的綜合性和探索性，以學術講座等方式引導介紹學科相關的拓展性知識，創建互動式的課程教學模式，改革了考核方式，培養學生提出、分析、解決和評價問題的能力，為學生構建一個脈絡清晰、系統性強的微生物學知識體系，提升本科生的科研創新素質與能力。

關鍵詞：微生物學；分級式教學；創新；互動式；考核

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）12-0056-03

微生物學是生物學的分支學科之一，涉及細胞生物學、分子遺傳學、真菌分類學、病毒學、環境微生物學及環境生態學、土壤學等多種學科領域。作為生命科學和生物技術的重要組成部分，微生物學發展越來越迅速，是生物學領域的一門比較前沿的學科。微生物學傳統教學模式的弊端：①傳統的教育理念比較重理論輕實踐、重知識輕能力。②傳統教學中“教師主體”的師生觀和“傳承性教學”的教學觀，使學生對學習不感興趣，其主動性得不到充分的挖掘和發揮。③在考核辦法方面，不能體現學生的實踐操作能力和創新素質，僅以試卷、實驗報告的優劣決定學生的最終成績。這些現象不利于對大學生綜合素質的培養。因此在創新素質教育下探討微生物學課程體系教學改革與實踐是十分必要的。

一、在創新素質教育下探討微生物學課程體系教學改革與實踐研究背景

國內外高校十分重視高素質創新生物學人才培養模式的研究，如課程體系、師資隊伍建設、實驗內容設計與創新、互動式教學方法的改革等等。這些教學研究成果在一定程度上推動了人才培養質量的提升，然而，由于地域、層次、政策等因素，各高校的人才培養模式各具特色、實踐效能亦各有千秋，外加高等學校制定的教學計劃比較死板，學生自由選擇權較少，不能有效調動學生的學習積極性。因此為加快培養高素質創新人才，必須深化人才培養模式改革。在創新素質下探究微生物教學體系改革是以培養學生的創新精神和主動性為目的的，立足教學，從實際問題和背景出發，將問題情境“提出問題、分析問題、解決問題”貫穿整個教學過程，通過學生自身主動的探究來培養學生創新思維和科研素養。

二、微生物學課程體系采用分級式教學方式

改變傳統教學中“教師主體”的師生觀和“傳承性教學”的教學觀，采用分級式教學方式，提升課堂教學和創新人才培養的實效性，對培養的學生創新素質有一定的益處。

1.一級內容為微生物學科基本知識和基礎理論，以“什么是微生物，微生物吃什么，怎樣吃，怎樣給微生物做飯，微生物應用價值”為主線講解微生物基礎知識，使同學們思路清晰。

2.二級內容為微生物學實驗技術，包括驗證性實驗教學模塊，綜合性實驗教學模塊，設計性實驗教學模塊。

驗證性實驗教學模塊——形態觀察。在該模塊中，主要是觀察微生物的形態，讓學生通過實驗總結細菌、霉菌、酵母菌等在個體形態、繁殖方式等方面的區別，讓同學們掌握微生物革蘭氏染色技術、制片技術、微生物大小的顯微鏡觀察測量技術等。讓同學們總結實驗成功的關鍵和找出出現假陽性、假陰性的原因，并繪圖表示各個微生物的形態。綜合性實驗教學模塊——培養、分離微生物并分析。在這個模塊中，以學習培養、分離微生物并分析為主要內容，由每個單獨設立的實驗組成一個綜合性實驗，不僅掌握單個實驗技能，而且也鍛煉了同學們的數據統一分析與整理的能力。根據綜合性實驗內容的要求，我們設立了多管發酵法測定水中大腸菌群、平板菌落計數法分離純化土壤微生物、細菌的分解物質能力與生理生化鑒定等。設計性實驗教學模塊——由學生自行設計實驗方案，并獨立完成實驗。班里的同學可以根據自己的興趣和專長，查閱相關文獻，可以采用不同的方法，自由分組，自由設定實驗方案來達到預期的實驗目標，完成實驗并分析、進一步再處理實驗結果，交流實驗結果和體會。同學們可以在實驗中充分發揮創新性想法去設計實驗，這些實驗由于貼近生活，進而引起了學生的普遍興趣，為進一步培養學生的實驗能力奠定了良好的基礎。

3.三級內容為微生物學科相關的拓展性知識，通常以學術講座的方式介紹本學科相關領域內的研究前沿、發展進展趨勢和創新性等；這樣可以拓寬學生的知識面，引深科研思路，培養同學們獨立完成科研的能力。同時讓學生開展課程論文形式來總結國內外前沿知識體系，提高學生的學習興趣及主觀能動性。

三、創建互動式的微生物學課程教學模式

在整個教學過程中，創建互動式的教學模式：

1.授課與自學相結合。倡導啟發式教學，包括讓學生帶著問題自學、按照提綱思路引導性自學、自己歸納自學等幾種方式，融知識傳授和能力為一體。教學中發揮教師主導、學生主體作用，激發學生主體意識和學習興趣，調動主觀能動性，使學生的學習過程成為愉快、主動、積極獲取知識的過程。

2.理論與實驗相結合。理論與實驗結合教學，不僅可以使學生將理論知識應用于實踐，而且通過實踐，可以培養學生發現問題、解決問題和創新思維的能力。在實驗教學過程中，力求讓實驗內容更加系統完整和先進，通過實驗培養學生的獨立操作能力、創新能力與綜合分析能力，鼓勵學生多參加老師的科研課題并且自行查閱文獻設計實驗方案。

3.講解與討論相結合。討論既有利于促進學生對理論知識的綜合應用和消化，又對培養學生協作精神、表達能力、綜合分析能力和良好的心理品質有益，使學習的過程從被動接受變為自覺研究。推演方法是教師提供討論的問題→學生圍繞問題，查閱文獻→分析并提出結論→討論→教師總結講評。

4.傳統教學與多媒體教學相結合。多媒體教學可有效增加教學的信息量，使教學過程具有趣味性、直觀性、生動性。教學中恰當運用傳統教學手段與電教教材、網絡技術，對提高教學效果會起到事半功倍的作用。

四、改革微生物學課程考核方式，注重學生實驗技能與創新素質的培養

微生物學課程考核，是作為一種評價微生物課程教育過程的主要手段，可以檢驗學生是否掌握了一定的實驗技能和鍛煉了科研思維的能力等。我校生物科學基地班微生物學理論40學時，實驗課單獨設課32學時，生物技術64學時，理論40學時，實驗24學時。針對不同班級采用了不同的考核方式。微生物學實驗課的考核成績由驗證性實驗模塊和綜合性實驗模塊的實驗成績（占70%）和設計性實驗成績（占30%）組成。自從采用了這種考核方式以后，學生都比較重視實驗課的學習，這對培養學生的科研創新能力和嚴謹的治學態度大有益處。學生在設計性實驗模塊中收獲較大，成績評定包括文獻調研、方案選擇、實驗操作、論文撰寫和實驗結果匯報等方面，使得學生有意識地培養團結協作意識、思維能力、科研嚴謹態度、語言表達能力等。理論課的考試是檢查學生掌握本學科知識的重要手段。我們認為閉卷考試+撰寫論文+實驗設計+實驗操作綜合性的考試這種綜合性考試方法最好。

五、微生物學課程體系教學改革與實踐的效果

1.改變了傳統的以知識為中心、以教師為中心的被動式教學，使高校教學活動真正成為能夠啟發學生心智、培養創新精神和實踐能力的高效行為。建立了一個系統性強、框架清晰、與國際接軌的微生物學知識體系，提出創新素質教育下微生物學教學模式改革的策略。

2.促使教師教育教學能力的提升，打造了教學、科研雙優的師資隊伍。

3.微生物學模塊式實驗教學體系的建立，使學生掌握了微生物研究的實驗方法和技術，訓練了自己動手操作的能力，調動了學生學習的積極性和主動性。有助于使學生成為在創新素質、研發思維、人格品質等方面均優的具有國際競爭力的高層次人才。

以上是我們在微生物課程教學過程中總結的一些體會和做法。通過對微生物學課程體系、教學內容、教育教學模式等方面的深入研究，我們建立了適應學科發展趨勢的微生物學分級式教學課程體系，在基礎理論教學過程中強調對基礎知識的理解和創新素質的培養；在“模塊實驗”教學中強調實驗的綜合性和探索性，培養學生提出、分析、解決和評價問題的能力，達到授課內容的國際化、教學理念的前瞻化，利于學生以后的發展和進行有效的學術交流。根據理工類學生的特點，通過理工結合求同存異進行教學設計，綜合運用多種教學方式和考核方式，在教學中調動本科生的學習積極性，提升本科生的科研素質，培養了創新性能力。

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基金項目：東北林業大學教育研究課題項目（DGY2011-15），東北林業大學學位與研究生教育教學改革研究項目（J1101411），黑龍江省教育廳項目（JGXM-HLJ-2010010）

作者簡介：張杰（1972-），女，東北林業大學生命科學學院副教授，博士，研究方向：微生物學。

通訊作者：趙敏