生物工程專業《應用微生物學》課程教學改革的探索

摘要：生物工程專業是我國高等教育本科目錄第三次調整之后的新增專業，與我國產業結構的調整和發展趨勢相呼應，涵蓋了1993年本科目錄中的發酵工程、生物化工（部分）、微生物制藥、生物化學工程（部分）等專業[1]。該專業在高等院校經過10余年的建設，一方面為農業、醫藥、工業、軍事等應用領域提供了大量人才，另一方面也出現了本科畢業生只會“紙上談兵”所引發的就業難的局面。在這種形勢下，思考生物工程專業如何適應生物產業發展對人才的需求，是保證該產業領域持續發展的關鍵。而對實踐性和應用性的課程的重視，則是解決目前高校畢業生結構性失調的途徑之一。《應用微生物學》作為生物工程專業學生的基礎拓展課程，是一門實踐性和應用性極強的課程。它涵蓋面廣，基礎理論涉及微生物學、生物化學、分子生物學、醫學、農學、化學、工程學等多學科的綜合知識。該課程重點強調了微生物資源在工農業、環境保護、食品加工等可持續發展中的作用及其合理開發利用[2]。通過對本課程的學習，不僅要求學生掌握微生物制品生產的工藝過程和操作要求，具有初步解決微生物制品生產中實際問題的能力；而且要求學生將以前所學的專業知識和基礎知識融會貫通、密切結合，培養學生在實際生產操作過程中分析問題、解決問題的能力，從而培養出社會發展所需要的科研人才和技術人才。但由于《應用微生物學》課程為生物工程專業的拓展課程，所以并沒有受到學生的重視。另外，該課程的授課對象為畢業班學生，他們多數忙于考研和找工作而無心聽課，怎樣抓住學生的厭學心理，提高他們的學習興趣，如何在本門課程的教學過程中培養具有堅實專業基礎、獨立動手能力和活躍創新思維的人才，從而滿足學科發展的需要、滿足培養大工程觀下工程應用型人才的需求，已成為我們必須思考和解決的問題。

關鍵詞：生物工程；微生物；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）40-0040-02

本文結合教學實踐，從教學內容、教學方法和手段、考核方式等方面對《應用微生物學》課程教學改革的途徑進行了探討。

一、優化教學內容

1.教學內容要突出實用特色。《應用微生物學》的專用教材較少，目前我們選用的為洪堅平、來航線主編，中國林業出版社出版的《應用微生物學》[2]，該書不僅論述了微生物資源在工農業、食品加工業、環境保護等可持續發展中的重要作用，而且還通過許多微生物發酵實例介紹微生物應用的技術路線和具體方法，適應教學大綱要求并具有較好的實用性。由于受課時所限，無法對每章節內容進行精講，所以需要對教材的內容進行合理的取舍。例如，“微生物的分離及純培養”、“培養基及其制備”以及每個章節中微生物的基本概念，在微生物學基礎課程中包含相同內容，在本課程教學中可作刪減。密切聯系生產實際是本課程的一大特點，因此在教學過程中需增加實用性強的內容。例如，在“動物益生菌劑”章節教學中，可增加介紹“有益菌菌株分離篩選”的方法及目前已經商業化的益生菌劑（如酸奶及用于輔助治療嬰幼兒腸炎的酪酸梭菌等），使學生把理論知識與實際應用緊密結合起來，真正學以致用。

2.及時更新教學內容，反映最新研究動態。教學內容要與時俱進，近些年《應用微生物學》的發展日新月異，知識更新速度顯著加快。菌種快速鑒定、基因克隆表達、熒光-PCR、生物芯片技術、生物信息學等很多新技術、新方法在微生物學中的廣泛應用，《應用微生物學》也由此得到快速發展。而書本知識往往在學科發展動態上有所欠缺，因此，在保證教學內容的基礎性、系統性、完整性的前提下，應向學生講授更多的有關科學前沿動態的知識。在講授過程中，針對書上的有些知識點進一步查閱該領域的最新進展，做到源于書本又高于書本。例如，我們講到“微生物與能源利用”時，我們補充了英國研究人員的最新研究成果，即利用經基因工程改造的大腸桿菌，能成功生產出一種生物柴油，而且得到的生物柴油與傳統柴油幾乎一樣[4]。在講到“微生物與制藥”時，我們又補充了最新的研究成果：李氏桿菌（Listeria monocytogenes）在胰腺腫瘤靶向治療中所扮演的民族英雄“董存瑞”的角色[5]。這樣，學生不僅獲得了最新知識，而且在不知不覺中系統地掌握了書本中的知識要點，并對學生起到開闊視野、拓寬思路、激發學習興趣的作用。

二、改進教學方法，提高教學質量

1.利用現代化教學手段，提高教學效果。微生物是看不見、摸不著的，如果教學方法不好，常常會使學生造成很多錯覺。心理學研究結果顯示，人類通過五官吸取知識的比例分別是：視覺83%，聽覺11%，嗅覺3.5%，觸覺1.5%，味覺1.0%，所以通過視聽獲取的知識信息高達90%[3]。多媒體技術實現了文字、圖像和聲音的同步輸出，解決了如何高效利用視聽感官學習的問題，提高了教學效率，增強了教學效果。為此，我們充分利用網絡資源制作了該課程的多媒體課件，資料充實，思路清晰，圖文并茂。為了方便學生理解關于工藝流程的內容，通過插入視頻的方式進行講解，不但增強了教學效果，還使學生在教室中就了解到工廠產品的生產流程及設備，在教學中起了積極的作用。

2.以學生為主體，開展課堂討論，培養學生自主學習能力。當今社會是知識“大爆炸”的時代，對于教學來說“授之以魚，不如授之以漁”。培養學生自主學習能力，讓學生自覺、主動地獲取知識，是教學的首要任務，也是當今教育與時俱進的體現。在教學過程中，對于學生依靠自學基本能消化的內容，如“微生物肥料的種類”等，要提前將題目布置給學生，鼓勵他們課下查資料、討論，然后派代表在課堂上講解，最后教師對所講內容加以總結補充。這樣一方面檢驗了學生對知識的理解掌握程度；另一方面調動了學生學習的積極性，鍛煉了學生的邏輯思維、口語表達、自學能力和知識運用能力。

3.組織專題講座，拓寬學生知識面。結合教學內容，有計劃的邀請校內外從事應用性微生物研究的專家進行專題講座。通過專題報告讓學生掌握了學科的最新進展、動態和前景，也使學生了解到具體的科研工作，實現了課堂與課下的良好互動，豐富了教學內容，拓寬了學生的知識面，從而激發學生的學習興趣。

三、采用多元考核方式，注重能力考核

考核作為評價學生的一種手段，必須有利于學生充分發揮自主學習和實際動手的能力，這才有利于學生的全面發展。為了激發學生積極思考和學習的熱情，在課程考核中采用綜合考評的方式，注重能力考核，學生的綜合成績由平時成績（40%）和期末考試（60%）兩部分組成。平時成績根據出勤、作業、資料查閱和課堂討論等情況評定。設置平時成績的目的主要是：提高學生平時上課和學習的積極性；及時把握學生的學習狀況；更靈活的進行能力考核。通過這種形式多樣的考核方法，客觀、科學地評價學生的知識、能力和專業素質，發揮考核的積極作用。

四、結語

筆者通過不懈努力，優化教學內容，改進教學方法，完善考核方式，克服了由于課時較少給《應用微生物學》帶來的不利影響，調動了學生學習的積極性，課堂氣氛活躍，教學效果良好，受到學生的歡迎。在今后的教學工作中，我們將會繼續探索，結合本校專業的實際情況，不斷改進和完善教學體系，使《應用微生物學》的教學工作真正跟進本學科的發展，真正適應生物工程專業課程學習的需要。

參考文獻：

[1]王素英，陶永清，張明春.生物工程專業人才培養的目標定位與課程體系構建[J].安徽農業科學，2012，40（2）：1228-1229，1232.

[2]洪堅平，來航線.應用微生物學[M].北京：中國林業出版社，2005.

[3]孫序瓊.淺談網絡環境下的教師角色轉換與信息素養提高[J].教育發展研究，2004，10：87-88.

[4]Howarda T.P.，Middelhaufea S.，Moorea K.，Ednera C.，Kolaka D.M.，Taylora G.N.，Parkera D.A.，Leea R.，Smirnoffa N.，Avesa S.J. and Love J.Synthesis of customized petroleum-replica fuel molecules by targeted modification of free fatty acid pools in Escherichia coli. （2013）. PNAS 110 （19）：7529-7530.

[5]Quispe-Tintayaa W.，Chandraa D.，Jahangira A.，Harrisb M.，Casadevalla A.，Dadachovab E. and Gravekampa C. Nontoxic radioactive Listeriaat is a highly effective therapy against metastatic pancreatic cancer.（2013）.PNAS Published online before print doi：10.1073/pnas.1211287110.