基于生物工程專業人才培養的“微生物學”在課程群中的教學構想

辜波 黃林 胡殿明 魏賽金

[摘 要] “微生物學”是我國高等院校生物工程專業的專業主干課程，也是生物技術、生物科學、植物保護、農學、園藝等生物相關專業的基礎課程。在總結“微生物學”課程教學的基礎上，根據“微生物學”課程的教學內容提出了在微生物課程群建設過程中，“微生物學”課程教學的初步設想和建設框架，并對實施后效果進行了展望。

[關鍵詞] 高等院校;微生物學;課程群建設

[基金項目] 2018年江西省高等學校教學改革研究基金項目“基于生物工程專業人才培養的微生物學課程群建設”（JX-18-3-7）;2013年江西省高等學校教學改革研究基金項目“微生物學案例庫構建及其在網絡教學平臺上的應用”（JX-13-3-12）

[作者簡介] 辜 波（1971—），男，江西南昌人，理學學士，江西農業大學生物科學與工程學院講師，主要從事發酵工程研究;魏賽金（1969—），女，江西南昌人，農學博士，江西農業大學生物科學與工程學院教授（通信作者），主要從事微生物學研究。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）29-0308-03 ? ?[收稿日期] 2019-09-18

2018年10月17日，教育部印發《教育部關于加快建設高水平本科教育全面提高人才培養能力的意見》等文件，要求在2019年全面開工“六卓越一拔尖”計劃2.0，推進“新工科、新醫科、新農科、新文科”四新建設，全面實施一流專業建設“雙萬計劃”、一流課程建設“雙萬計劃”、建設基礎學科拔尖學生培養一流基地，即建金專、建金課、建高地。在全國高校掀起一場“質量革命”，全面實現高等教育內涵式發展。引導高校全面優化專業結構，深化專業綜合改革，激發學生興趣和潛能，全面振興本科教育，全面提高人才培養質量。

教育部高教司吳巖司長說：“課程是人才培養的核心要素。學生從大學里受益的最直接、最核心、最顯效的是課程。”因此，在當前世界教育大變革的新形勢下，我們應該要超前識變，積極應變，主動求變，淘汰水課，打造金課，提高學生的抬頭率。全方面多角度考慮授課學生的需求，發揮學生的主體作用，讓學生忙起來、讓教學活起來，吸引學生積極主動參與到課堂教學中來，在此過程中把知識傳授給學生。那么作為高等農業院校生物工程專業四門主干專業基礎課程之一“微生物學”如何順應時代發展要求，打造成符合新工科背景，使學生受益的金課呢？

筆者所在學院的微生物教研室針對生物工程專業人才的知識結構、能力結構和基本素質及培養目標和要求，努力打造以微生物學為核心，專業必修課、專業選修課相結合的“1條主線和2個分支”課程群體系。即課程群由微生物學、工業微生物遺傳育種、殺蟲微生物制劑與農用抗生素、微生物資源開發與利用、環境微生物工程、微生物生態學、微生物實驗一、微生物實驗二構成的一個循序漸進的體系。以下介紹作為課程群中的主要專業基礎課“微生物學”的歷史發展沿革、在建設課程群中的教學設想及相應效果展望。

一、課程建設情況

“微生物學”是研究微生物及其生命活動規律的學科，是生物學相關專業重要的專業基礎課，是高等院校生物工程專業主干專業基礎課程之一。多年來，學院非常重視“微生物學”的教學改革工作，強化師資隊伍、投入了資金編撰和購買教材、建設網絡課程，取得了一些教改成果，如2016年組織申報的“微生物學”課程教學改革與實踐，獲得了江西農業大學教學成果二等獎。2019年組織申報的基于“三三三”特色化知識鏈體系構建的生物工程專業人才培養模式探索與實踐，獲江西省高校省級教學成果二等獎。

（一）師資隊伍

江西農業大學“微生物學”課程教學歷史悠久，在20世紀70年代由國內知名的農業微生物學家歐陽諒教授擔任課程負責人。在建校初到20世紀90年代江西農業大學的“農業微生物學”課程教學先后有歐陽諒、涂國全、高勇生等一批微生物學英才執掌教鞭。然而，到了21世紀初，隨著老一輩教師的先后退休以及課程細化、教師分工，“微生物學”課程團隊的師資隊伍和教學情況都存在較多的問題。2006年后，我院通過送出去，引進來方式，即送出培養原有人才、引進國內優秀人才、逐漸強化“微生物學”師資隊伍建設，師資隊伍的組成和結構有了歷史性的突破。目前，微生物課程組任課教師共有10人，9人具有博士學位，其中教授2人，副教授2人，45歲以下的青年教師數量占80%以上。學歷更高了，成長的環境更開放，形成了一支老、中、青相結合，團結協作，拼搏進取的師資隊伍。

（二）課程定位

先修課程：普通化學、有機化學，生物化學，重點學習是構成生命有機體物質如各種無機物、碳水化合物，核酸及蛋白質的結構、性質與其合成;在生命體中的各種化學反應、代謝途徑及能量產生。后續課程：生物工藝學、生物分離工程、現代工業發酵調控學、工業微生物遺傳育種學、殺蟲微生物制劑與農用抗生素、微生物資源開發與利用、環境微生物工程、細胞工程、現代食品發酵技術、基因工程、酶工程。重點學習各類功能微生物在生物工程方面的理論及應用。而承接生物工程專業先修課程和后修課程的重點課程是微生物學，是生物工程專業學習的專業基礎課程。通過本課程的學習，要求學生掌握微生物的形態結構、營養代謝、生長繁殖及其控制、遺傳變異、生態、分類鑒定及感染與免疫等的基本概念和基本原理，掌握微生物培養技能，了解微生物的應用領域。

（三）教材及網絡課程建設

擁有省級精品課程2門次“微生物學”，主編《微生物學實驗指導》一部，副主編全國本科《微生物學》教材一部;自編并更新了十余次實驗指導，獲省級和校級教學成果獎三項;1人獲省級教學名師。2018年制作完成的“微生物學”MOOC課程建設項目分為8章31節，共76講，總耗時11小時36分09秒（見表1、表2），已在全球大型的學分課程運營服務平臺“智慧樹”開課2期。

二、關于在課程群建設中的微生物學課程的教學設想

據調查，國內各高等院校的微生物學教學的理論教學和實驗教學總學時數在72～108之間，如武漢大學的微生物學課程理論教學54課時，華中農業大學的微生物學課程理論教學48課時，浙江工業大學的微生物學課程理論教學56課時。綜合各校特點，結合農業大學及生物工程專業的實際，我校生物工程專業的微生物學的理論教學內容分為四大部分：第一部分是微生物形態、結構及其功能，包括3章;第二部分是微生物生理，共3章，第三部分是微生物與他種生物的關系，共2章。各章內容如下：

第一章 緒論

第二章 原核微生物的形態結構及功能

第三章 真核微生物的形態結構及功能

第四章 病毒和亞病毒因子

第五章 微生物的營養和培養基

第六章 微生物的新陳代謝

第七章 微生物的生長與控制

第八章 微生物的生態

第九章 傳染與免疫

（一）總體框架

在課程建設中，以章節為單元，按照教學內容和微生物的總體特點，擬將“微生物學”課程分成8個部分，建立章節群。以下為主要章節名稱和內容：

1.識微知著——微生物學簡介（緒論部分）

2.古雅清新——簡約不簡單的原核生物形態、結構及其功能

3.高端大氣——真核微生物的形態結構及功能

4.神秘殺手——病毒和亞病毒因子

5.珍饈美味——微生物的營養和培養基

6.推陳出新——微生物的新陳代謝

7.生老病死——微生物的生長與控制

8.變化無方——我們周圍的微生物生態及入侵者和防衛者等。

這樣設計的每一章節題目新穎，吸引學生，使學生產生好奇心，激發學習熱情。

（二）具體實施

繼續利用MOOC平臺，線上線下混合式教學，理清知識脈絡和結構，講清楚微生物學科的基礎知識點，講透徹重要知識點，講明白難以理解的知識點。在授課過程中，基礎點，重點和難點要融會貫通，銜接好課程群中的其他課程，避免知識點的重復。理論和實踐要相結合，如結合工業上常用的菌種講授原核微生物，真核微生物形態結構和功能。在講授微生物營養和培養基知識點時，可以結合工業發酵常用的菌種培養基、種子培養基、發酵培養基進行講解。在講授微生物的生長與控制這一章節時列舉一些發酵生產過程中所使用的細菌和真菌，如生產味精的谷氨酸棒桿菌和生產青霉素的青霉菌等菌種生長規律進行講解。由于在生物化學課程中有關微生物的能量代謝內容已經學習過，因此在該章節授課過程盡量避免知識的重復性，著重介紹微生物的代謝特點。在微生物生態及傳染與免疫章節里主要講授一些與人類生產生活息息相關的生物制品的制備和應用。

總之在授課過程中注意追蹤學術最前沿，把最新研究成果不斷地充實到教學內容中去，用最科學的方法，講授最前衛的觀點，將最先進的知識傳授給學生，讓學生掌握科學前沿。

（三）課程考核

課程考核形式分為兩大部分，平時成績40%，期末考試70%。強化過程考核，在教學環節中，布置課外作業，MOOC學習、布置課程論文，隨堂作業（到課考核），微生物相關知識ppt及演講，以此作為平時成績的考核點，再結合期末考試作為課程的最終考核成績。

三、效果展望

“微生物學”課程在課程群中的建設，是建立在原有課程建設的基礎上的，是將現代教學模式逐漸替代傳統教學模式。這一教學過程的實質是有意識以微生物學基礎課為主線，把其他微生物相關課程進行整體規劃。有效整合課程設計，真正實現雙向互動、以學生為主體進行的高效教學方式，努力打造金課。通過實施，全面提升我校生物工程類學生素質和能力，提高就業競爭力和專業水平，為社會輸送更多基礎厚實、知識面寬廣、創新精神、個性特長及協作精神兼備的人才。

參考文獻

[1]仵均祥.集成·創新·共享——關于“農業昆蟲學”課程群建設的思考[J].教育教學論壇，2019（17）：250-253.

[2]張文平，劉波蘭，劉志春，徐仙赟，馬廉蘭.基于不同專業人才培養的微生物學課程體系優化與創新[J].贛南醫學院學報，2014，5（34）：691-693.

[3]鄭毅，李勇，刁毅.應用型生物工程本科微生物學課程群教改芻議[J].攀枝花學院學報，2007，24（6）：122-124.

[4]張弘馳.生物工程專業發酵工程課程群構建的探索[J].山東化工，2018（47）：115-119.

[5]程水明.基于CDIO的“微生物學課程群”教學改革與實踐[J].廣州化工，2014，42（1）：134-136.

[6]胡殿明，宋海燕，吳曉玉，魏賽金，劉志文.微生物課程群建設模式研究與實踐[J].高教學刊，2019（12）：82-85.