研究生“高級微生物學”課程教學改革實踐

房耀維 呂明生 劉 姝 焦豫良 楊 光

(江蘇海洋大學食品科學與工程學院 江蘇連云港 222005)

“微生物學”是生命科學領域中一門重要的專業基礎課程，涉及面廣，發展迅速。微生物是生命科學研究不可替代的基本材料，是生命科學發展的基石。“高級微生物學”是我校食品加工與安全碩士研究生的專業基礎課。該課程是在本科教育體系中學習掌握了“普通生物學”“生物化學”“普通微生物學”“酶工程”“基因工程”等課程內容的基礎上，進一步學習現代微生物技術在食品微生物中的應用。學生掌握了現代微生物技術及其應用于食品加工與安全應用中的原理與方法，可以為自身今后從事科研工作打下堅實的基礎。

傳統授課模式存在授課內容偏重基礎，授課的專業知識面較窄，涉及的現代微生物技術較少，理論知識與最新的科研進展脫節，師生之間交流較少，考核方式難以體現學生真實掌握情況等問題[1,2]。針對這些問題，本教學團隊在總結多年研究生教學的基礎上，對食品加工與安全碩士研究生的高級微生物學課程進行了改革探索。

一、優化教學內容

研究生“高級微生物學”教學是在研究生本科階段已經學習了微生物學及其相關基本知識的基礎上，側重于知識的深度和應用上，教授前沿微生物技術的原理和應用，讓研究生掌握這些前沿微生物技術并應用到科學研究中去。但是，由于研究生的生源存在非常大的差異性，不同高校微生物學課程的設置存在較大差異，還有一些跨專業考研的研究生，因而，研究生的相關基本知識儲備參差不齊。鑒于此，學校不得不安排較多基礎內容的學習，擠占了前沿的微生物技術內容的學習時間。

本教學團隊根據本課程的定位，調整課程內容，增加前沿微生物生物技術原理及其在食品加工與安全的應用知識內容，并將應用向海洋食品加工與安全檢測傾斜，體現海洋特色。比如，開設現代微生物檢測技術及其在食品檢測中的應用，海洋微生物酶工程及其在海洋食品加工中的應用，微生物代謝工程及其食品添加劑制備中的應用，代謝組學及其在食品微生物領域的研究進展，合成生物學及其在食品微生物領域的研究進展等內容。對于研究生的生源造成的基礎知識差異性，其可由改革教學方法，提供網絡教學資源等方式彌補。經過內容調整，前沿微生物技術成為了課程的主體，其為研究生掌握這些技術并應用于科研奠定基礎。

二、改革教學方法

（一）激發學生的學習興趣

興趣是一切學習成功的先決條件，是學生產生求知欲的源泉[3]。部分研究生由于擬定研究課題與現代微生物相關性不大，因此在本課程的學習中產生懈怠。我們充分利用網絡資源，特別是目前的國內外新冠病毒疫情發展情況、歷史上現代微生物技術的應用示例等內容，配以感染力強的圖像和視頻，在視覺、聽覺、好奇心、求知欲等多種因素的交互影響下，激發學生的學習興趣。以海洋極端微生物酶工程及其在食品加工中的應用為例，我們還通過影像資料介紹海洋的特殊生境及其蘊含的極端酶的種類，引導研究生查找和了解國內外重要酶工程研究中心，鼓勵同學們嘗試玩華盛頓大學生物化學教授、霍華德休斯醫學研究所David Baker教授設計的蛋白質計算機設計游戲Foldit，設計蛋白，了解酶定向進化獲得諾貝爾獎的原因，從而掌握酶工程技術。另外，我們提供關于不同現代微生物技術最前沿的、最新的研究成果，特別是發表在高水平國內外期刊，如Nature、Science、Nature microbiology、Metabolism engineering、Biology advance、微生物學報、生物工程學報的文章，讓學生了解最前沿的發展動向，提高學生分析問題和解決問題的能力，并提高學生的創新思維能力，并帶領學生參觀老師的研究室，讓學生對微生物技術及其應用產生更多的額感性認識，提高興趣。經過系列改革，研究生對課程的興趣大大增加，對課程內容的掌握達到了事半功倍的效果。

（二）創建預習體系

研究生的生源不同，對基礎知識的掌握程度不同，部分研究生對基礎知識的掌握較少，在學習現代微生物前沿知識的時候感覺難度較大。鑒于此，我們創建可簽預習體系，為學生準備好充足的學習資源。在課程的內容章節里，教師把優化前的課程基礎內容全部放在粵西體系，并且增加相關基礎內容。比如，“普通生物學”“生物化學”“普通微生物學”“酶工程”“基因工程”等課程的網絡資源，都能找到相應的鏈接和內容，研究生可根據自己的基礎，靈活地進行自主學習。在此基礎上，教師在課前提供即將授課的教學大綱、重點和難點，并給予學習資料，讓學生充分預習。這樣在教學中，學生才能有的放矢，針對不理解的內容展開與教師間的互動，從而牢靠地掌握知識。程新寬等在“微生物遺傳學與育種”課程中創建了課前預習體系，不僅極大地增強了課堂學習效果，而且充分調動了學生預習的積極性，保證了學生的課前預習質量[4]。本課程所創建的預習體系除了具有上述效果外，在補齊研究生基礎短板上，較好地避免了學生出現基礎不牢導致課程內容難以掌握的情況。

（三）教學方式多樣

傳統的教學方式是以教師為主體地位，以單向灌輸的形式進行教授，難以調動學生的積極性, 教學成果不理想[5]。多樣化教學方式（diversified teaching style）是指不同的教師或同一教師依據教學內容、教學情境和教學對象的不同特點，采取靈活的教學方法[6]。多樣化教學方式是以學生為主體，以啟發和探討為基礎，注重代入感，保證師生之間的互動性，營造“人人參與”的課堂氛圍。教師在課前與學生探討難以理解的難點有哪些，讓研究生帶著問題聽講，有助于他們對難點知識的理解和掌握。針對大多人數都認為有難度的知識，教師要重點和詳細講解，并開展專題演講，給出不同現代微生物技術專題，讓研究生選擇題目進行專題演講。這樣可以鍛煉學生查閱文獻、掌握研究前沿、創新研究的能力。

三、優化考核方式

目前，研究生課程考核模式主要有三種：提交課程論文、開卷考試和閉卷考試等。三種考核方式各有弊端[7]。本課程原考核方式為平時作業30%，課程論文70%，難以真正體現學生對課程的掌握情況。針對這種情況，我們基于余秀梅等高級微生物學的考核方式創設了靈活的課程考核方式，即在課程考核中將實行多環節靈活打分，對學生的出席率、課前預習、課前討論、互動表現、主題演講表現、課程作業都進行打分。其考核分值比例為40%，期末考試為60%，平時的作業作為討論題型，引導學生真正地用腦學習。期末考試為課程論文，學生選定一種現代微生物技術，并對其原理和應用進行綜述。我們運用這種考核方式，激發了學生的參與度，活躍了課堂氛圍，較好地考查了學生對課程內容的掌握情況。

四、結論

本教學團隊對我校食品加工與安全專業碩士研究生的專業核心課“高級微生物學”進行了教學改革實踐。我們通過優化教學內容，利用網絡資源激發學生的學習興趣，利用充足學習資源補齊基礎知識短板，創建預習體系，采用多樣化教學方式，優化考核方式，提高了研究生“高級微生物學”的教學質量。我們希望本改革實踐成果可以為國內的研究生教育工作者提供借鑒。