工業微生物育種學實驗教學改革

江瓊 朱誠 李素芳 朱麗云

摘 要:本文分析了工業微生物育種學實驗教學現狀與存在問題,提出了增加實驗教學課時、開設綜合性實驗、轉變教學方式、完善考核方式等改革思路和措施,并提出從理論教學課程中分離出實驗課,形成獨立的實踐課程的建議。

關鍵詞:工業微生物育種學實驗教學改革綜合性實驗教學方式考核方式

中圖分類號:G45 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)05(c)-0176-01

實驗過程中學到的知識較理論更加豐富、直觀,因此實驗在整個教學體系中有著不可替代的作用[1]。《中共中央國務院關于深化教育改革、全面推進素質教育的決定》中指出:“高等教育要重視培養大學生的創新能力、實踐能力”[2],如何加強實驗教學和創新能力的培養成為當前教學改革的核心。工業微生物育種學是生物工程專業本科生一門重要的專業課程,既有系統的理論知識又有極強的實踐性。該課程傳統的教學體系、內容和模式已不能適應21世紀對人才的要求,筆者近年來對工業微生物育種學實驗教學體系進行了一些思考和改革。

1 實驗教學現狀與存在問題

1.1 教學課時較少,教學內容老化

雖然生物工程專業是一個實踐性很強的專業,但實驗教學的學時安排仍然不足。工業微生物育種學課程共設38個學時,其中實驗課時僅為8學時,遠不能滿足實踐能力培養的需要。實驗教學內容老化,多數是單一的重復性驗證性實驗,如土壤微生物的分離純化、紫外誘變劑致死率計算,缺少綜合性、研究性。

1.2 教學方式以教師為主體

傳統的實驗教學一般教師先講解實驗目的、實驗原理、實驗步驟,然后學生動手操作。實驗過程中,部分學生對實驗內容不經思考和理解,按部就班地被動操作。這種以教師為主體的教學方式束縛了學生的思想,制約了學生個性的發展,學生的學習積極性與主動性得不到充分發揮,不利于學生思維能力和綜合能力的培養。

1.3 教學評價不科學、不全面

實驗教學質量涵蓋科學探究的態度、動手能力、思維能力、創新意識及知識能力等諸多方面[3]。長期以來實驗課教學一般以學生的出勤率和實驗報告質量作為考核標準,這種考核方式不能科學、全面地考查學生的綜合實踐能力,無法激勵學生思考和實踐,造成學生對實驗課不重視,不消化實驗內容,不積極動手操作,篡改實驗數據,編制實驗報告等現象比較普遍。

2 實驗教學改革思路和措施

2.1 增加實驗教學課時,開設綜合性實驗

工業微生物育種學課程一般安排在大三開課,受課程總學時的限制,我們在認真了解學生相關基礎教育背景基礎上,大膽地對理論教學內容進行了調整與更新,例如刪減了遺傳的物質基礎、基因突變、基因工程原理等先行課程中已教授的內容,從而使實驗學時增加至14個學時,并通過開放實驗室給學生提供更多鍛煉實驗技能的機會。在實驗內容的編排上我們采用以“綜合性實驗覆蓋基礎性實驗”的思路,例如“原生質體融合、紫外線誘變技術選育高纖維素酶活枯草芽孢桿菌”綜合性實驗項目中滲透原生質體制備、融合及融合率計算、紫外線誘變致死率、正變率計算、誘變效價測定、工業微生物菌種保藏等基礎性實驗內容,有效提高了實驗教學效率。綜合性實驗的開設使原先相對獨立的基礎實驗緊密銜接,形成連貫的有機整體[4],培養了學生綜合分析問題的能力以及初步的科研能力,使學生的綜合素質得到了提高。

2.2 教學方式以學生為主體

綜合性實驗項目實施過程中,學生始終處于主體地位。教師擬定實驗項目,學生利用互聯網搜索相關研究成果和進展,制定計劃,組織實驗實施,實驗完成后每個學生獨自完成1份學術論文格式的實驗報告。整個過程采取類似科研的模式,教師指導學生的實驗方案及操作過程中的關鍵技術環節,同時嚴格要求操作規范化,包括每個操作細節,每個實驗工具的擺放,甚至實驗后的清潔整理工作。經過一系列訓練,學生的獨立工作能力、知識運用能力、分析解決問題的能力、創新意識和創造性能力等方面的綜合能力得以提升,并且逐步樹立了嚴謹的科研態度,培養了查閱文獻、實驗設計、數據統計、論文寫作等方面的科研素質。

2.3 完善考核方式

我們對“出勤率+實驗報告”的考核方式進行了改革,實驗成績由實驗設計、實驗實施、實驗報告三部分組成。實驗設計占總分值的30%,考查學生對實驗整體設計思路的認識與理解,也體現出學生的綜合思維能力。實驗實施占總分值的40%,考查學生的實踐動手能力、實驗觀察能力,訓練學生的實驗技能,培養良好的實驗習慣。實驗報告占總分值的30%,學術論文型的實驗報告可以鍛煉學生的科技論文寫作能力,考查學生綜合運用知識分析問題、解決問題的能力。在考核中,放寬學生完成實驗的次數與時間,激勵創新意識,倡導不懼失敗、勇于實踐的精神。對于實驗結果,我們要求學生如實記錄,告誡學生不理想的結果不一定是壞結果,需要對結果追根溯源,做全面的分析,對于實驗結果不理想但認真分析的實驗報告仍然給予高分。

3 實驗教學改革效果

經過幾輪的教學實踐,通過不斷的改革與探索,我們構建了工業微生物育種學實驗教學的新體系。學生親自實踐每一個實驗環節,充分調動了學生的積極性,培養了學生的綜合分析能力、創新意識和團隊精神。我們對2008級生物工程專業學生進行了問卷調查,評估了實驗教學改革的效果,多數學生認為改革效果非常好。同時工業微生物育種學實驗作為遺傳學精品課程的重要組成部分,為省級、校級精品課程的申報、驗收作出了應有的貢獻。

4 結語

實驗教學是高校學生素質教育的重要環節,每位高校教師只有不斷地更新教學觀念,采用創造性的教學手段和方法,與時俱進,才能有效地調動學生學習的興趣,提升教學質量。我們的工業微生物育種學實驗教學改革取得了一定的成績,但實驗學時限制了實驗內容的編排,筆者建議將實驗課從理論教學課程中剝離出來,與微生物學、遺傳學等課程的實驗進行整合,設置合理、有效的綜合性實驗,使其獨立成為2～3個學分的實踐課程,從而使實驗教學體系更加符合新世紀生物工程專業人才培養的需要。

參考文獻

[1] 劉竹琴,劉艷峰.設計性實驗教學探討[J].實驗技術與管理,2005,22(6):97～99.

[2] 潘懋元,高新發.高等學校的素質教育與通識教育[J].煤炭高等教育,2002(6):1～5.

[3] 任如意,國會艷,宗憲春.園林植物遺傳育種學.實驗教學改革與實踐[J].安徽農業科學,2010,38(26):14800～14801.

[4] 劉森林.微生物學實驗創新教學體系的研究與實踐[J].微生物學通報,2005,32(4):153～155.