農業高校微生物學開放式實驗教學模式的探索

薛挺++陳曉琳

摘要 高校人才培養過程中，開放式實驗教學模式對學生創造性思維的開發有著重要的作用，也更符合農業院校培養創新性人才的教學目標。針對農業院校微生物實驗教學現有模式中存在的一些不足，結合高等農業院校的教學特點，探討了在微生物學實驗教學中增加開放式思維的培養模式，并對具體的教學方法和實踐細節進行了摸索，以期在微生物實驗教學中激發學生對該課程的興趣并更好地掌握實驗技能。

關鍵詞 農業高校；微生物學；開放式實驗；教學模式

中圖分類號 G64 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）22-0276-02

Abstract In the process of talent training in university， the opening experimental teaching mode has an important role in developing the students′ creative thinking， and it is also in line with the goal of cultivating innovative talents in agricultural universities. Aiming at some shortcomings of the existing mode of microbiology experiment teaching in agricultural universities， it′s discussed the increase of open thinking in microbiology experimental teaching model， combining with the teaching characteristics of the agricultural universities. Futhermore， in order to inspire student′s interest in operating microbiology experiment during the course and make them grasp experimental skills better， the new teaching methods and practice details were explored.

Key words agricultural university； microbiology； opening experimental；teaching model

開放式實驗教學模式在高校人才培養過程中對學生創造性思維的開發有著重要的作用，本文以安徽農業大學的教學實際為例，針對農業院校微生物實驗教學現有模式中存在的一些不足，結合高等農業院校的教學特點，探討了在微生物學實驗教學中增加開放式思維的培養模式，并對具體的教學方法和實踐細節進行了摸索。安徽農業大學大農學類專業包括農學、園藝、林學、植物保護、蔬菜等9個專業，微生物學是大農學類專業的一個重要組成部分，從農學、園藝、林學、植物保護、蔬菜等9個專業的培養目標和培養要求來看，都對微生物學提出了明確的教學要求，可以說微生物學及實驗技術是大農學類專業的專業基礎課程，學習微生物學及微生物實驗，可訓練大農學類專業的學生更深入地觀察世界、了解世界，有助于學生形成科學的世界觀[1]。科學的微生物學實驗教學方式，對于大農學類專業的學生掌握微生物學的基本實驗技術，乃至培養其動手能力、提高其分析問題、解決問題的能力都至關重要[2-3]。

1 大農學類專業微生物實驗教學改革的重要性

大農學類專業在我校具有悠久的歷史，近年來培養方案中關于微生物學系列課程的設置主要仍然遵循過去的傳統模式，微生物學基礎實驗及綜合實驗的教學內容目前仍是按照理論課教學的基本要求來安排，只能達到滿足學生掌握微生物基本知識和從事微生物相關工作的最低要求，而對于大農學類相關專業的學生而言，課程的內容和形式安排相對簡單，缺少對學生自發思考、創新思維和實踐應用能力的綜合培養。實踐證明，開放式實驗教學模式可以彌補傳統實驗方式的不足，開放式實驗教學能夠充分發揮學生的自發思考能力、創新思維能力以及分析問題、解決問題的能力[4-5]。因此，利用學校的現有資源對大農學類專業的微生物學實驗教學已經做了前期的改革摸索，對開放實驗的模式進行了探求，希望能為高素質的本科應用型人才培養提供思路借鑒。

2 大農學類專業微生物學開放式實驗教學模式的實施

為了探索大農學類專業微生物學開放實驗教學模式，收集和整理了其他院校和其他實驗課程開放式實驗教學的經驗[4-6]，提出了一套適合我校大農學類專業的微生物學開放式實驗教學的方案并進行了實施，具體如下。

2.1 基本實驗技能訓練

在進行開放實驗之前，通過一些基礎實驗的開設，對學生進行微生物學實驗基本操作技術進行訓練，訓練結束后對學生與實驗相關的基本技能進行操作考核，合格者將獲得進入開放實驗階段的資格。

2.2 分組與命題討論

每4～6人為一組，根據每個學生對相關課題的興趣，并結合其所學專業進行自由組合，并選出1名學生作為組長，由指導教師進行命題，或者由學生自己提出感興趣的實驗題目，經過教師論證確定實驗題目。

2.3 實驗方案設計與指導教師評定

根據指導教師的命題或學生自己提出感興趣的實驗題目，引導學生查閱相關文獻，自行設計出其認為可行的實驗方案與技術路線，撰寫出實驗設計報告，在報告中要求學生對基本原理、實驗材料、方法、進度安排及可能出現的問題進行詳細闡釋。指導教師結合實驗室的軟硬件條件，根據各小組自行的設計實驗方案，對實驗方案的可行性進行評定，提出修改意見并指出課題實施過程中可能出現的具體問題。

2.4 實驗方案的具體實施及能力培養

各實驗小組按照修訂后的實驗方案，逐步完成實驗的實施過程，注意在實驗過程中記錄出現的問題及實驗心得，指導教師全程追蹤實驗的過程，對實驗操作中出現的問題進行即時指導，對學生的實驗操作予以點評，在整個過程中注意引導式的教學手段，啟發學生對實驗收獲的自我總結與主動思考。

2.5 實驗報告的提交與總結匯報

實驗操作部分完成后，要求所有學生根據其得到的實驗結果寫出規范的實驗報告及實驗心得，指導教師對其進行評定、總結與備案，在條件允許的情況下，由組長負責做PPT文件匯報總結實驗結果、收獲以及實驗過程中存在的問題，在學生中進行小范圍的學術交流。

3 大農學類專業微生物學開放式實驗教學的體會

3.1 激發了學生對微生物學實驗課程的興趣

傳統的實驗教學模式通常由指導教師先講解實驗的基本原理和實驗過程，進而進行操作步驟的演示，指出實驗操作可能出現的錯誤，然后由學生依照教師的操作進行模仿。傳統教學模式有其優勢，比如讓學生在試驗中不易出錯，但是從趣味性及調動學生的積極性上來講，存在著明顯不足。學生容易出現惰性思維與消極態度，創造性思維與主管能動性難以得到培養。通過嘗試建立開放式微生物實驗教學模式，使學生可以自己提出實驗假設，自己制定并完成其感興趣的實驗內容。這種主動式的學習模式，勢必要求學生要花費更多的時間和精力，形成變“要我學”為“我要學”的主動學習模式。比如在探討微生物與植物互作關系的實驗中，學生可以結合自己的專業，篩選自己感興趣的作物，進行“植物促生細菌的分離、鑒定及高效促生菌株的篩選”實驗。在實驗進行中，學生們在查閱大量資料的基礎上，結合實驗室條件，設計出了多種實驗方案，從原材料的準備到微生物培養、篩選機鑒定等全過程，均由學生自主完成。實際效果是大部分學生都分離得到了高效的促生細菌，不僅鞏固了理論課上學到的知識，還獲得了極大的成就感，增強了進行自主思考和學習的興趣。

3.2 全面提高學生動手能力，促進培養學生科研能力

微生物學及微生物學實驗都是實踐性和應用性非常強的課程，因此實驗教學的組織形式對整個教學活動的實際效果及教學目標的順利完成都起到非常重要的作用[7]。雖然實驗課程學時安排和實驗室、儀器設備的資源有限，目前尚不能完全實現全面的開放式教學，但前期通過逐步推行開放式實驗教學已經取得了良好的教學效果。原本偏重知識積累的教學模式，使得大部分本科生的動手能力不強、實踐能力較差，而通過開放式實驗教學模式，已經在很多學生身上看到了其文獻調研能力、邏輯思維能力、實際操作能力、歸納總結能力和創新能力等方面的明顯進步。在自主設計與操作實驗的過程中，前后實驗的環環相扣要求學生對每個環節都要細心把控，這也有利于培養學生細致嚴謹的科學態度與思維方式，對于他們今后從事科學研究或實際生產實踐工作都極為有利。例如“植物促生細菌的分離、鑒定及高效促生菌株的篩選”實驗項目中，促生細菌的分離是鑒定的基礎，分離得到的促生菌株是高效促生菌株篩選的起始材料，在每一項實驗內容的逐步進行過程中，會逐步培養學生的動手能力及科學思維。

3.3 進行教育教學研究，規范教學管理

通過實行開放式實驗教學模式，可以對教學管理模式進行進一步的探討，逐步健全教學管理和實驗管理方面的一系列規章制度，實現教學管理的科學化。在整個教學模式的摸索過程中，有利于建立較完備的教學制度，因此目前已經制定出了完備的開放實驗室管理條例、開放實驗室安全條例、開放實驗室規則、開放實驗室大型儀器使用登記制度，并得到嚴格執行。

4 對大農學類專業微生物學開放式實驗教學的思考

4.1 開放式實驗室的管理

常規實驗教學實驗室的管理相對簡單，而開放式實驗室教學不同，其不僅要求足夠的實驗室空間，還需要任課教師及實驗室管理員投入較多的時間和精力，在經費使用上也要求有更多的投入。由于有針對性的教學體制改革是開放實驗室教學健康發展的保障，其中開放實驗室的硬件建設、相關教師的工作規范的制定對開放式實驗教學的順利推進也極為重要。另外，由于微生物學實驗大多是面對大二、大三年級的學生開設，低年級的學生實驗室經驗相對較少，所以須對學生進行嚴格的實驗室制度和實驗室安全教育，才能保證人員及儀器設備的安全，確保實驗的順利進行。

4.2 開放式實驗模式培養學生綜合素質的有效途徑

教學實踐證明，開放式的微生物實驗教學確實能夠提高學生的邏輯思維能力、實際操作能力、歸納總結能力和創新能力，對高校本科生綜合素質的培養起到良性的作用。高校重視“雙創型”的人才培養，就是要改革人才培養的實施模式，而開放實驗教學則是提高學生綜合素質的有效途徑之一，可以考慮把開放實驗室和正常實驗教學以及大學生創新創業項目結合起來，進行專業化、個性化推廣[8]。

5 結語

當前各高校對于“雙創型”人才培養模式已經普遍推廣，高校實驗室是培養學生動手能力、創新能力與科學思維的重要場所，對于開放性實驗教學的摸索與探求，對于提高教學質量，培養綜合性創新型的生命科學人才具有重要作用。針對安徽農業大學大農學類專業的微生物學實驗教學進行的改革，即對開放實驗模式的初步實踐探索，可為大范圍推進開放式實驗教學，全面提升人才培養質量提供參考。

6 參考文獻

[1] 吳萍，李正鵬，史鈞，等.微生物學實驗課教學改革初探[J].生物學雜志，2002，19（4）：49-55.

[2] 張萍華，申秀英，王躍光，等.微生物學實驗教學改革的實踐[J].浙江師范大學學報（自然科學版），2003，26（1）：416-417.

[3] 陸娟，屈長青，朱茂英，等.微生物實驗室管理與實驗教學改革探討[J].安徽農學通報，2011，17（9）：230-232.

[4] 劉丹，龔浩，付佑權，等.農林高校實驗室管理模式的改革[J].實驗科學與技術，2010，8（2）：172-173.

[5] 王戰軍.推進內涵式發展提高高等教育質量[J].北京聯合大學學報，2013，4（27）：52-56.

[6] 沈永紅，張彭湃.微生物生理學實驗教學改革的幾點體會[J].生物學通報，2005，40（11）：41-42.

[7] 廖德聰，陳強，張小平，等.農業院校微生物學課程教學改革與實踐[J].微生物學通報，2013，40（7）：1266-1271.

[8] 劉超，洪法水.生物科學本科生科研創新能力的培養[J].實驗室研究與探索，2012，31（2）：106-108.