微生物學實驗課程教學模式探索與實踐

鄧功成等

摘 要：目的：探索微生物學實驗課程教學模式。方法：根據微生物學實驗課程的教學目標，將其課程的實驗進行整合。結果：構建了微生物學實驗課程的基礎性實驗，綜合性實驗，研究性實驗教學模式。結論：實踐證明該教學模式，符合生物科學專業人才培養的特點，能強化學生動手能力和實踐能力的培養，發揮學生學習的主觀能動性，有利于提升學生的科研素養，促進創新人才的培養。

關鍵詞：微生物學實驗； 教學模式； 探索

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2013）09-117-002

微生物學是生物科學的一個重要的分支，是生物科學中理論性、技術性、應用性都很強的基礎學科之一。微生物學的發展，促進了許多重大理論問題的突破，為分子生物學和分子遺傳學的發展奠定了基礎[1]。微生物學實驗是微生物學教學內容的重要組成部分[2]，對印證和鞏固微生物學理論知識，以及研究與應用微生物都具有很重要的作用。因此，隨著生物科學的不斷發展，如何進一步通過微生物學實驗課程的教學，培養學生掌握實驗方法與實驗技能，提高學生思維能力﹑綜合應用能力和創新能力，提高學生綜合素質，是微生物學實驗教學重要的研究課題。對這一問題，許多高校都展開了探索和實踐，如林雁冰[3]等研究構建了一種創新型微生物實驗教學體系，黃族豪[4]等對生物科學專業創新人才培養進行了探索與實踐。近年來，我們針對黔南民族師范學院生物科學專業的本科學生，對微生物學實驗課程的教學模式進行了探索和實踐，為高素質創新性人才培養提供理論參考和實踐依據。

一、修訂微生物學實驗課程教學大綱，整合實驗內容，構建實驗教學模式

黔南民族師范學院是改革開放以來，在實施西部大開發戰略進程中，由教育部和貴州省人民政府批準的一所省州共建、以省為主的本科層次的民族師范院校。新建的地方院校，經費困難，用錢的地方很多，實驗設備短缺而陳舊落后，由于微生物實驗受儀器設備和實驗學時等條件的限制，擬訂的實驗教學大綱開設的實驗項目數偏少，僅有8個實驗（只有1個綜合性實驗，其余都是簡單的驗證性實驗），實驗內容單一，相當學生學習消極，培養學生的實驗方法和技能單調、不利于學生創造性思維和創新能力的培養。

近年來隨著各級政府對學院的投入增加，實驗室建設有了長足發展，實驗設備儀器得到添置，實驗條件有所改善。為了加強培養學生的實驗技能，提高學生的實驗素養和創新能力，我們根據微

生物學科的特點，結合我院的實際和多年的教學實踐，本著以人為本，以學生的發展為根本的教學理念，夯實學生基礎，注重學生創新能力培養的原則，修訂微生物學實驗課程教學大綱。新的微生物學課程實驗大綱將原來的實驗內容由8個實驗調整為10個（其中5個驗證性實驗，3個綜合性試驗，2個設計性實驗），實驗學時由原來的24學時增加至48學時（其中2個綜合性實驗與1個設計性實驗，每個實驗9學時，其余為3個學時，共計48學時）。按照人們認識事物的規律和微生物學知識的邏輯關系，將上述微生物實驗的內容整合為三個模塊，即基礎性微生物學實驗模塊、綜合性微生物學實驗模塊、創新性微生物學實驗模塊，構建形成微生物學實驗課程教學模式。該模式體現了微生物學實驗課程客觀規律的教學框架，它具有目的明確、內容具體、結構穩定和實踐性強的特點，在實施過程中注意三個模塊的實驗內容既有區別又有聯系，使學生能系統掌握微生物實驗的基本方法和技能，培養學生的綜合素質和創新能力。

二、基礎性實驗模塊實驗內容的整合

1.教學目標

通過開設5個實驗，使學生印證和鞏固微生物學的基本知識、基本理論；掌握微生物學實驗的基本操作技能（包括臨時裝片制作技術、微生物形態觀察技術、微生物轉管培養技術、微生物實驗無菌操作技術），環境消毒的方法，體會無菌操作的重要性，牢固樹立無菌概念；培養學生獨立使用實驗儀器開展實驗的能力，為進一步開展綜合性實驗和設計性實驗奠定良好的基礎。

2.主要內容

將微生物在實驗室環境和人體表面分布，微生物的形態識別，細菌特殊構造的觀察，真核微生物與原核微生物的形態和區別，顯微鏡、細胞計數器、測微尺等儀器使用，培養基制備、無菌操作技術、微生物染色觀察技術等知識整合為5個實驗。即：（1）培養基制備、滅菌及環境消毒；（2）實驗室環境、人體表面微生物的檢查及無菌技術；（3）細菌、放線菌、酵母菌和霉菌的制片及簡單染色觀察；（4）細菌革蘭氏染色、芽孢、莢膜、鞭毛染色；（5）微生物大小測定、顯微鏡直接計數技術和懸滴觀察。每個實驗3學時。原來的微生物學實驗課程大綱對這部分實驗內容安排了7個實驗（每個實驗3學時），但還不包括細菌芽孢、莢膜、鞭毛染色和微生物大小測定等實驗內容。經過上述整合，不僅豐富了實驗內容，還對學生的實驗技術和操作技能進行多方位的訓練，為綜合性實驗和設計性實驗打下堅實的基礎。在實驗順序上，按前一個實驗作為下一個實驗的基礎或準備進行安排，使實驗體系緊湊，邏輯相連。如培養基的制備實驗的結果，就為實驗室環境、人體表面微生物的檢查及無菌技術實驗做好了培養基的準備，節約耗材，提高實驗的效率。

3.教學方法與效果

該模塊的教學方法利用黑板板書和多媒體，教師用邊示范操作邊介紹的方法進行教學。對微生物形態觀察的實驗內容為學生制作示范鏡顯示觀察結果。在學生實驗過程中，教師觀察各實驗臺學生操作情況，并及時糾正不規范的操作。實驗報告按傳統的格式完成。實驗準備和預備實驗由指導教師帶領學生進行（學生以實驗臺為單位輪流安排）。經過該模塊的學習和訓練，學生反映良好，對他們實驗能力的提高幫助很大。

三、綜合性實驗模塊實驗內容整合

1.教學目標

綜合性實驗的教學目標是強化學生的動手能力、實踐能力和將微生物各單項基礎實驗技術整合應用的能力，培養學生綜合實驗技術，分析和解決實際問題的能力。

2.主要內容

將基礎性實驗模塊的實驗內容有機整合，把微生物的分離、培養、鑒定、生理生化、環境條件對微生物的影響等知識整合為3個綜合實驗。即：（1）IMViC試驗；（2）土壤中微生物的分離培養及初步鑒定；（3）大型真菌菌種分離、質量鑒定。其中第1個實驗為3學時，剩余的的2個實驗各為9學時。該部分實驗在強化基本原理的基礎上，把實驗內容與生產實際和科學研究緊密聯系起來，真正做到理論聯系實際，為微生物實驗技術廣泛應用打下堅實的基礎。

3.教學方法與效果

綜合性實驗的教學主要以學生為主，將單項基礎性實驗根據實驗目的進行有機組合，集成微生物實驗方法和技術，形成對微生物研究和應用的綜合技術。如土壤中微生物的分離培養及初步鑒定綜合性實驗，將培養基的配制、滅菌、分離、鑒定、轉管培養、菌種保藏等技術進行整合，形成土壤中微生物的分離培養及初步鑒定整套實驗方法和技術。教師在實驗前提前布置實驗題目，交待實驗目的和要求，學生獨立擬定實驗方法和步驟，實驗前由教師檢查實驗方案合理后，學生獨立實施。實驗過程中觀察學生的實驗操作方法是否規范，并及時指正。實驗準備以實驗臺為單位，在指導教師的帶領下進行。實驗報告以小論文的格式完成。學生對這種應用性較強的模塊學習積極性較高，能發揮學生的主觀能動作用，知識掌握程度也牢固。

四、設計性實驗模塊

1.教學目標

該模塊以人才培養與社會對人才需求有機接軌為目標，培養學生綜合運用所學知識和技能，結合經濟社會發展的需求，開展設計性實驗，進行探究性學習，培養學生的創新思維和創新能力。

2.主要內容

該模塊是學生進入工作崗位（教學、科研、生產等各領域）從事微生物和相關領域工作必備的知識和技能，也是學校人才培養與社會對人才需求實現無縫結合的重要環節。根據當地經濟社會發展人們生活與生產亟待解決的熱點問題，結合學生特點作為實驗內容，開展具有本院微生物學科特色的設計性實驗。即（1）當地飲用水源水中細菌總數和總大腸菌群的檢測（9學時）；（2）牛乳的巴氏消毒、細菌學檢查、酸乳的制作及質量檢測（3學時）。

3.教學方法與效果

設計性實驗由教師結合社會發展需要，在實驗前提出實驗題目和要求，學生獨立設計實驗方案，指導教師檢查合理后，學生獨立進行實驗。實驗過程教師觀察學生操作，指導學生解決實驗過程中出現的問題。實驗準備以實驗臺為單位，仍然在指導教師的帶領下進行。實驗報告以小論文的格式完成。該模塊內容結合社會生活與生產實際，實踐性和應用性很強，學生學習的積極性高，主動性強，能有效促進創新人才的培養。

五、實驗成績考核

實驗成績由學生制訂的實驗方案（30%）、完成的實驗報告（30%）和實驗技能（40%）構成。實驗方案和實驗報告按統一的基本要求作為評分的標準，由指導教師評閱給出成績。技能考核以大型真菌組織分離制作菌種作為技能考核單元，從培養基配制和滅菌、接種環境消毒、組織分離方法、無菌操作等方面綜合檢查學生對微生物實驗基本操作技能的掌握情況，以成功分離無污染的菌種為判定標準，記載考核成績。指導教師對實驗報告評閱在下一個實驗前批改發給學生，并在下一個實驗前對前一個實驗進行小結，肯定成績，指出不足，以利于學生及時改進。

六、小結

微生物學實驗教學模式從2009年開始在我院生物科學專業2007級兩個班的微生物學實驗課程中摸索，在生物科學專業2008級職業師資班微生物學實驗課程的教學過程中逐步完善，經過對生物科學專業2009級兩個班學生的教學實踐檢驗，得到學生的認可。不管是哪個年級，在微生物學實驗課程結束后，相當部分的學生向指導教師提出申請，要求教師指導他們進行微生物學方向的研究性學習，有些同學在畢業論文選題時選擇微生物學領域的內容。由此微生物學課程教師常常因要求的學生過多而超過學院規定教師指導學生的任務。學生通過微生物學實驗教學模式的學習訓練，成果顯著，有的發表了研究論文，有的考取碩士研究生。實踐證明，通過以上對微生物學實驗教學的改革，建立的微生物學實驗課程教學模式，符合我院生物科學專業學生的特點，使學生認識到了微生物學實驗課程的重要性，大大激發了學生對微生物學實驗的興趣，調動學生學習的積極性和創造性，發揮學生學習的主觀能動性，培養了學生的動手能力、思考分析、解決問題的能力和創新能力，為學生適應將來工作或進一步深造奠定了良好的基礎。

基金項目：貴州省高校專業綜合改革試點項目：黔教高發[2012]426號；黔南民族師范學院微生物學重點學科建設項目：院政發[2011]04號；黔南民族師范學院優秀教學團隊建設項目，院教發{2011}5號。

參考文獻：

[1]周德慶.微生物學教程[M]北京：高等教育出版社，2011，4

[2]沈萍，陳向東.微生物學實驗[M]北京：高等教育出版社，2007，11

[3]林雁冰，顏霞，韋革宏.構建創新型微生物實驗教學體系，培養創新型人才[J]高教論壇，2010（10）：20～21，32

[4]黃族豪，肖宜安，胡文海.生物科學專業創新人才培養的探索與實踐[J]井岡山學院學報，2009，30（10）：131～133