創(chuàng)新型微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系構(gòu)建與實(shí)踐

李艷賓 張琴 夏占峰 周慧杰

【摘要】本文通過更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、采用互換角色法開展綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)、改革實(shí)驗(yàn)考核方式等構(gòu)建了創(chuàng)新型微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，并結(jié)合“第二課堂”，提高了學(xué)生創(chuàng)新能力。該改革實(shí)踐在提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力中起到了較好的促進(jìn)作用，并取得了一定的成效。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新型 微生物學(xué)實(shí)驗(yàn) 教學(xué)體系改革

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2018）19-0158-01

微生物學(xué)是一門理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，實(shí)踐教學(xué)是不可或缺的重要環(huán)節(jié)[1]。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程對(duì)于培養(yǎng)本科生的操作技能、創(chuàng)新能力和提高學(xué)生的綜合素質(zhì)具有重要的作用。傳統(tǒng)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面都存在弊端，因而對(duì)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革迫在眉睫。在高校開展創(chuàng)新性、研究性教學(xué)是世界教學(xué)發(fā)展的大趨勢(shì)[2]。2005年教育部《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見》指出，高校要“積極推動(dòng)研究性教學(xué)，提高大學(xué)生創(chuàng)新能力”[3]。

微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課是我校生物技術(shù)、應(yīng)用生物科學(xué)、生物制藥和化學(xué)工程與工業(yè)生物工程本科專業(yè)必修的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程。該門課程在微生物學(xué)理論指導(dǎo)下，以學(xué)生自己動(dòng)手為主，在實(shí)驗(yàn)中鞏固認(rèn)識(shí)微生物個(gè)體形態(tài)、菌落特征，并提高相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)學(xué)生在微生物分離純化、生理生化測(cè)定、生長(zhǎng)測(cè)定等方面的操作技能，在此基礎(chǔ)上通過綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的開展考察學(xué)生學(xué)習(xí)微生物學(xué)的綜合能力，提高其創(chuàng)新能力。

1.更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

我校生物技術(shù)、應(yīng)用生物科學(xué)、生物制藥和化學(xué)工程與工業(yè)生物工程專業(yè)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課共40學(xué)時(shí)，其中綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)，研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)12學(xué)時(shí)，從學(xué)時(shí)數(shù)分配上提高了綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的比例。該課程以加強(qiáng)基礎(chǔ)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)，改革了傳統(tǒng)的以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，精選驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增設(shè)綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，以小的研究課題形式鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)，提供給學(xué)生一個(gè)展示綜合學(xué)習(xí)水平和創(chuàng)新能力的平臺(tái)。

2.互換角色法開展綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)以學(xué)生為主體開展，授課教師輔助指導(dǎo)學(xué)生制定實(shí)驗(yàn)方案和開展實(shí)驗(yàn)操作。綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)涉及多個(gè)操作技術(shù)和一系列連續(xù)的操作步驟，學(xué)生在上課前先熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，弄清實(shí)驗(yàn)涉及的試劑、設(shè)備等，自行組織實(shí)驗(yàn)。整個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括了無菌操作、培養(yǎng)基的制備、增菌培養(yǎng)、培養(yǎng)基的選擇、平板的分離劃線和篩選鑒定等，全過程均由學(xué)生自主設(shè)計(jì)并獨(dú)立操作，教師主要起輔助指導(dǎo)作用。

研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)依據(jù)近年來大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目申報(bào)的熱點(diǎn)問題而設(shè)計(jì)確定實(shí)驗(yàn)主題，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前1～2周熟悉實(shí)驗(yàn)主題和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)一步查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案并確定實(shí)驗(yàn)步驟，在此基礎(chǔ)上由授課教師評(píng)估實(shí)驗(yàn)的可行性，再在實(shí)施過程中輔助指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，完善實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析并完成研究性小論文的撰寫，為學(xué)生之后開展創(chuàng)新項(xiàng)目、發(fā)表學(xué)術(shù)論文打下基礎(chǔ)。有的學(xué)生研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)結(jié)合新疆特有的極端環(huán)境微生物資源和工農(nóng)業(yè)發(fā)展方面，彰顯了本課程的地域特色。例如，生物技術(shù)、應(yīng)用生物科學(xué)專業(yè)的其中一個(gè)研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)為“生物防治微生物的分離和篩選”，學(xué)生從新疆棉田分離拮抗微生物，用于拮抗棉花枯黃萎病菌，為新疆棉花枯黃萎病的有效防治提供了菌株來源。

3.改革實(shí)驗(yàn)考核方式

微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課的考核制度較長(zhǎng)時(shí)期限制了實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)新能力的提升，實(shí)驗(yàn)成績(jī)主要為實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)，最終的實(shí)驗(yàn)課成績(jī)即為多次實(shí)驗(yàn)成績(jī)的平均值，因此學(xué)生只要完成好實(shí)驗(yàn)報(bào)告就可以獲得較高的實(shí)驗(yàn)成績(jī)了，嚴(yán)重制約了學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行創(chuàng)新的積極性。改革后的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)考核制度加大了綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)成績(jī)的權(quán)重系數(shù)，學(xué)生最終的實(shí)驗(yàn)成績(jī)中，驗(yàn)證性和綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)各占四分之一，研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)占二分之一；綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的成績(jī)又由實(shí)驗(yàn)操作表現(xiàn)（30%）、研究報(bào)告形式（20%）和結(jié)果整理與分析情況（50%）三部分構(gòu)成，這就要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能較好地設(shè)計(jì)和開展實(shí)驗(yàn)，在寫作研究論文時(shí)要形式合理完整（包括研究論文的題目、摘要、關(guān)鍵詞、前言、材料與方法、結(jié)果與分析、結(jié)論與討論及相關(guān)的參考文獻(xiàn)），結(jié)果中數(shù)據(jù)歸納總結(jié)較好，分析完善，有圖有結(jié)論，符合研究性論文的寫作規(guī)范。

4.結(jié)合“第二課堂”，提高學(xué)生創(chuàng)新能力

專業(yè)相關(guān)本科生通過理論課中學(xué)習(xí)專業(yè)前沿知識(shí)及查閱相關(guān)文獻(xiàn)，弄清自身的興趣方向，在實(shí)驗(yàn)課研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)開展中與指導(dǎo)教師討論相關(guān)實(shí)驗(yàn)方案，確定創(chuàng)新方向，依托于我校建立的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，組建興趣小組，開展微生物學(xué)“第二課堂”學(xué)習(xí)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生結(jié)合執(zhí)行微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的綜合設(shè)計(jì)型和研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，提高自身實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新能力，積極參與創(chuàng)新項(xiàng)目的申報(bào)和執(zhí)行。這一改革在專業(yè)相關(guān)本科生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)中起到了極大的促進(jìn)作用，從2013年至2017年結(jié)題的微生物學(xué)相關(guān)的大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目中，有3項(xiàng)結(jié)題驗(yàn)收優(yōu)秀，以本科生為第一作者發(fā)表論文5篇，本科生的自然科學(xué)論文作品在全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”競(jìng)賽中，有2項(xiàng)獲得國(guó)家三等獎(jiǎng)，2項(xiàng)獲得兵團(tuán)三等獎(jiǎng)，體現(xiàn)了學(xué)生在創(chuàng)新能力方面的提升。

5.結(jié)語

通過上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，改善了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和教學(xué)評(píng)價(jià)體系，鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐操作技能，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維，提高了學(xué)生的研究和創(chuàng)新能力，收到了良好的教學(xué)效果，并提高了學(xué)生學(xué)習(xí)微生物學(xué)的興趣和積極性。通過本實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠較好地將理論與實(shí)踐相結(jié)合，開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的熱情和積極性增高，在大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的申報(bào)和執(zhí)行中能更好地發(fā)揮主觀能動(dòng)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]何曉青，謝響明，李志茹，等.理科（生物學(xué)）基地微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究與探索[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2009，（4）：123-125.

[2]張華.研究性教學(xué)論[M].上海：華東師范大學(xué)出版社， 2010（12）：25.

[3]教育部高等教育司.關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見.教育部高等教育司[2005]11號(hào)，2005.

作者簡(jiǎn)介：

李艷賓（1983-），男，湖南保靖人，副教授，博士。從事微生物發(fā)酵工程方面的研究。

張琴（1980-），女，四川雅安人，副教授，博士。從事微生物代謝工程方面的研究。