基于提高教學(xué)效果的微生物實驗教學(xué)改革探索

鄧瑞寧

（安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，合肥 230000）

微生物實驗是微生物學(xué)課程的重要組成部分，是生物類相關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。作為一門實驗課程，微生物實驗除了讓學(xué)生掌握微生物實驗的基本技能，驗證、鞏固理論知識外，更重要的是通過從實驗到理論再到實踐再回到理論的過程，將知識技能轉(zhuǎn)化為學(xué)生自身的各種能力，以適應(yīng)將來的工作需要。傳統(tǒng)教學(xué)采用“老師講課示范、學(xué)生被動學(xué)習(xí)”的單向傳輸模式，這種方法固然有其可取之處，但學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)狀態(tài)，教學(xué)效果一般[1]。為調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效果，需從學(xué)生、老師和實驗室三方面對微生物實驗課程進(jìn)行改革。

1 課程設(shè)置與學(xué)習(xí)目的相聯(lián)系，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性

經(jīng)過高考進(jìn)入高校后，有些學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)不再像高中時那么清晰明確，學(xué)習(xí)過程表現(xiàn)得比較茫然、缺乏動力，或者對于將來能否用得到現(xiàn)在學(xué)習(xí)的知識技能心存疑慮。針對這種情況，教師需要引導(dǎo)學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)的信心。要讓學(xué)生明白當(dāng)前的學(xué)習(xí)是為了獲得更好的工作機(jī)會或者有助于繼續(xù)深造（科研），繼而讓學(xué)生自己調(diào)研微生物相關(guān)崗位的崗位要求和微生物在生物學(xué)研究中的作用，寫出調(diào)研報告，然后組織學(xué)生展開分組討論，整理一份能夠滿足工作崗位要求或科研工作需要的實驗項目目錄，最后老師進(jìn)行補(bǔ)充，形成一個比較完整的實驗項目清單。這樣，通過梳理，學(xué)生將長遠(yuǎn)的學(xué)習(xí)目的與具體的實驗項目聯(lián)系起來，調(diào)動了他們學(xué)習(xí)的積極性，為提高教學(xué)質(zhì)量打好基礎(chǔ)。實驗技能分為基本技能和綜合技能，微生物基本技能包括微生物形態(tài)觀察及菌落形態(tài)描述、無菌操作及微生物培養(yǎng)技術(shù)、培養(yǎng)基的配制與滅菌、菌落總數(shù)計數(shù)等。分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)基本技能滲透到不同工作崗位和科研中；綜合技能則與工作崗位密切相關(guān)。

工作崗位所需技能與實驗項目之間的聯(lián)系見圖1。學(xué)生畢業(yè)后的繼續(xù)深造是指從事生物學(xué)方向的科學(xué)研究工作。由于學(xué)生的知識范圍有限，老師以操縱子模型和基因重組為例說明微生物與生物學(xué)發(fā)展的關(guān)系，并將微生物實驗室老師的研究方向與實驗項目聯(lián)系起來，使目標(biāo)更加清晰，拉近師生距離，利于教與學(xué)的融合。科研與實驗項目之間的聯(lián)系見圖2。

老師講解示范實驗操作后，隨機(jī)安排學(xué)生重復(fù)示范實驗操作，要求其他學(xué)生觀察并指出師生實驗操作之間的不同，老師予以補(bǔ)充。例如在油鏡的使用實驗中，老師示范操作并講解操作重點，隨后學(xué)生重復(fù)示范操作，其他學(xué)生觀察，學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)，老師示范操作40×物鏡時沒有滴加香柏油，而是直接調(diào)試觀察，有的學(xué)生重復(fù)示范操作時滴加了香柏油調(diào)試觀察；老師示范操作100×物鏡時在物鏡鏡頭側(cè)面和目鏡之間不斷觀察調(diào)節(jié)，學(xué)生則直接從目鏡觀察調(diào)節(jié)；老師在清洗鏡頭時將擦鏡紙對準(zhǔn)鏡頭一次擦過，學(xué)生則用同一擦鏡紙反復(fù)來回擦拭。通過這種方法，提高了學(xué)生參與實驗的積極性，取得了較好的教學(xué)效果。

圖1 工作崗位與本課實驗項目之間的關(guān)系

圖2 科研內(nèi)容與本課實驗項目之間的關(guān)系

2 提高單位教學(xué)時間利用率，老師多種教學(xué)方法配合組織教學(xué)

有學(xué)者指出，多年實驗教學(xué)證明，實驗教學(xué)的組織形式對整個教學(xué)活動的實際效果及教學(xué)目標(biāo)的順利完成都起到非常重要的作用[2]；單一的教學(xué)方式不能滿足不同的教學(xué)需要，老師需要根據(jù)不同的教學(xué)對象、不同的教學(xué)內(nèi)容靈活采用不同的教學(xué)方法，唯其如此才能達(dá)到較好的教學(xué)效果[3]。筆者在教學(xué)中嘗試進(jìn)行了一些探索。

2.1 對比實驗中“找不同”

老師講解示范實驗操作后，隨機(jī)安排學(xué)生重復(fù)示范實驗操作，要求其他學(xué)生觀察并指出師生實驗操作之間的不同，老師予以補(bǔ)充。例如在油鏡的使用實驗中，老師示范操作并講解操作重點，隨后學(xué)生重復(fù)示范操作，其他學(xué)生觀察，學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)，老師示范操作40×物鏡時沒有滴加香柏油，而是直接調(diào)試觀察，有的學(xué)生重復(fù)示范操作時滴加了香柏油調(diào)試觀察；老師示范操作100×物鏡時在物鏡鏡頭側(cè)面和目鏡之間不斷觀察調(diào)節(jié)，學(xué)生則直接從目鏡觀察調(diào)節(jié)；老師在清洗鏡頭時將擦鏡紙對準(zhǔn)鏡頭一次擦過，學(xué)生則用同一擦鏡紙反復(fù)來回擦拭。通過這種方法，提高了學(xué)生參與實驗的積極性，取得了較好的教學(xué)效果。

2.2 實驗操作中“找錯誤”

一種情況是教師有意示范錯誤。實驗教學(xué)中老師會根據(jù)教學(xué)要求示范各種操作，一般示范操作都要求規(guī)范準(zhǔn)確，但有時老師會根據(jù)具體情況，設(shè)置錯誤場景，要求學(xué)生指出錯誤并說明原因，老師再規(guī)范操作。比如示范高溫電熱干燥箱滅菌時，將空培養(yǎng)皿、瓶裝培養(yǎng)基、移液管、微量移液器、水、金屬鑷子放進(jìn)干燥箱，要求學(xué)生指出哪些物品不能干熱滅菌，并說明為什么，再與高壓滅菌鍋的操作對比，使得學(xué)生加深了實驗操作規(guī)范的印象，促進(jìn)其對所學(xué)知識的理解。

另一種情況是發(fā)現(xiàn)學(xué)生的示范錯誤。實驗中會反復(fù)使用某些基本技能，學(xué)生在每次操作時都可能出現(xiàn)不規(guī)范操作。為保證實驗效果，在實驗教學(xué)中，老師可將學(xué)生分組，每組選一個學(xué)生示范已經(jīng)學(xué)過的實驗操作，其他學(xué)生找出錯誤，老師加以糾正提醒，這樣就能較快進(jìn)入教學(xué)重點，保證教學(xué)效果。例如“用血球計數(shù)板計數(shù)微生物細(xì)胞”實驗，在課程實驗安排中比較靠后，實驗中要用到顯微鏡和酵母菌懸液等知識和技能，而顯微鏡的使用和酵母菌的形態(tài)觀察都出現(xiàn)在課程的較前部分，學(xué)生對顯微鏡的操作和酵母菌形態(tài)印象可能已經(jīng)模糊，這個實驗的重點是血球計數(shù)板的使用和計數(shù)，教學(xué)中無暇對顯微鏡和酵母菌再做詳細(xì)回顧，這時老師將學(xué)生分組，讓學(xué)生示范顯微鏡操作，描述酵母菌的形態(tài)，其他同學(xué)找錯誤糾正，老師從旁指導(dǎo)，能較快喚起學(xué)生對所學(xué)知識技能的記憶，順利進(jìn)入到教學(xué)重點，達(dá)到較好的教學(xué)效果。

2.3 PBL教學(xué)法

以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方法（problem-based learning，PBL），是將學(xué)習(xí)與問題掛鉤，使學(xué)習(xí)者投入問題之中；這種教學(xué)方法要求設(shè)計真實性任務(wù)，強(qiáng)調(diào)把學(xué)習(xí)設(shè)置到復(fù)雜的、有意義的問題情景中，通過學(xué)習(xí)者的自主探究和合作來解決問題，從而學(xué)習(xí)隱含在問題背后的科學(xué)知識，形成解決問題的技能和自主學(xué)習(xí)的能力[4]。

PBL教學(xué)需要在學(xué)生掌握一定的基本技能條件下進(jìn)行。按照不同專業(yè)的特點，老師提出實驗計劃，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識技能，自己查資料進(jìn)行實驗設(shè)計，確定具體實驗步驟，進(jìn)行實驗準(zhǔn)備，自己完成一輪較完整的實驗[5]。實驗室提供各種藥品、玻璃器皿和儀器設(shè)備，老師不參與實驗，只在實驗關(guān)鍵部分或者學(xué)生遇到困難時，提出思路供學(xué)生參考。以食品衛(wèi)生與安全專業(yè)為例，結(jié)合其專業(yè)特點，老師提出“如何得到酵母菌的純培養(yǎng)”，讓學(xué)生自己查資料選實驗材料，設(shè)計實驗，自己配制各種試劑、培養(yǎng)基，滅菌，做斜面，逐步分離純化……直到最后得到酵母菌的單菌落，接到斜面保存。一輪實驗進(jìn)行下來，學(xué)生多次運用已學(xué)過的知識技能解決問題，擴(kuò)展了知識面，鍛煉了自己分析問題、解決問題的能力，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)自信，提高了教學(xué)效果。

3 促進(jìn)教學(xué)效果提升，開放微生物實驗室

依托大學(xué)生創(chuàng)新基金項目，微生物實驗室作為學(xué)生進(jìn)行相關(guān)微生物實驗研究的平臺對在校學(xué)生開放。申請項目的學(xué)生一般較早開始自己查文獻(xiàn)、與老師探討、和同學(xué)組成團(tuán)隊確定方向，設(shè)計實驗，項目批準(zhǔn)后就進(jìn)行實驗，期間老師只是做方向性的指導(dǎo)。在完成項目的過程中，學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，將課堂學(xué)到的知識技能逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼哪芰ΓM(jìn)一步提升教學(xué)效果。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)實驗教學(xué)是老師講授示范，學(xué)生重復(fù)示范操作即可完成實驗的教學(xué)方法，這種教學(xué)模式雖然有它的優(yōu)勢，但形式單一，教學(xué)效果一般。為提升教學(xué)效果，使學(xué)生主動參與實驗，需對微生物實驗教學(xué)進(jìn)行改革。首先，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的與學(xué)習(xí)內(nèi)容之間的聯(lián)系，拉近師生距離，為增強(qiáng)教學(xué)效果打好基礎(chǔ)；其次，課堂上老師運用多種教學(xué)手段組織教學(xué)，提高學(xué)生參與實驗的積極性、主動性，提高單位時間的教學(xué)效果；最后，開放微生物實驗室，學(xué)生將所學(xué)的知識技能轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨淼哪芰Γ龠M(jìn)教學(xué)效果的進(jìn)一步提升。教學(xué)效果的體現(xiàn)，除了考試成績，更多表現(xiàn)在學(xué)生以后的學(xué)習(xí)工作中，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)，是老師教學(xué)效果的最好體現(xiàn)。