地方師范院校微生物實驗教學(xué)改革初探

吳 釩 李雪茹

（1.伊犁師范大學(xué)微生物資源保護與開發(fā)利用重點實驗室 新疆·伊寧 835000；2.伊犁師范大學(xué)生物與地理科學(xué)學(xué)院 新疆·伊寧 835000）

微生物學(xué)是生命科學(xué)中的重要專業(yè)學(xué)科，也是生命科學(xué)中實踐性較強的學(xué)科。其實踐課又是微生物學(xué)教學(xué)比較重要的組成部分[1]。提高微生物實踐課教學(xué)質(zhì)量對加深學(xué)生對微生物學(xué)理論知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能，提高學(xué)生獨立操作能力及分析、解決問題的能力是一個重要環(huán)節(jié)，也是高等院校培養(yǎng)人才十分重要的形式之一。

中國高等教育的改革在近幾十年取得了巨大的成就，總體來講是規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、效益協(xié)調(diào)發(fā)展。在國內(nèi)部分一流的師范大學(xué)如北京師范大學(xué)已經(jīng)明確定位自己的方向是研究型大學(xué)，并不以師范作為自己的特色。一部分綜合實力強的師范院校如南京師范大學(xué)將自己定位為教學(xué)研究型的大學(xué)。而絕大部分的地方師范院校則將自己定位在教學(xué)型的大學(xué)上[2]。目前實施新課改后的教育背景下，對中學(xué)生物教師的綜合素質(zhì)尤其是實踐能力有了更高的要求。一方面在新課改背景下要為中學(xué)輸送合格的生物學(xué)教師；另一方面，部分畢業(yè)生選擇科研深造或者其他就業(yè)，更需要較高的實踐動手能力和科研素養(yǎng)[3]。師范院校要更加注重對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和技能的提高，針對地方師范院校現(xiàn)行微生物實驗教學(xué)體系存在的不足，我們提出改革微生物實驗教學(xué)應(yīng)從培養(yǎng)學(xué)生的動手能力為出發(fā)點，從實驗內(nèi)容改革、實驗教學(xué)手段改革、實驗室管理制度和實驗教學(xué)人員等方面入手，嘗試建立一套適合地方師范院校微生物實驗課程的創(chuàng)新教學(xué)體系。

1 目前地方師范院校微生物實驗存在的一些問題

1.1 理論教學(xué)與實踐教學(xué)脫節(jié)

“微生物”對于學(xué)生而言是一個耳熟能詳?shù)脑~，但學(xué)生對于微生物確切的形態(tài)種類其實比較模糊和抽象。在理論教學(xué)中，當我們比喻“大家正處于微生物的海洋中”，學(xué)生對此認同感非常高。正如這次面臨的全球難題，學(xué)生第一時間就能反映出是由遺傳物質(zhì)是單鏈 RNA的冠狀病毒（2019-nCoV，世衛(wèi)組織2020年1月命名）引起的。微生物不比大型的動植物形象直觀，目前在教學(xué)中只有通過兩種途徑：一種途徑是借助多媒體課件；另一種途徑則是通過微生物實踐課如顯微鏡的觀察，或是菌落的培養(yǎng)。才能讓學(xué)生更加深入了解微生物的真實形態(tài)結(jié)構(gòu)如大腸桿菌、霉菌等。但存在的問題是，大部分地方師范院校的實驗課滯后于理論課，同一門專業(yè)課在一周內(nèi)的課時密度不是很高，在上實驗課時已經(jīng)與理論課的內(nèi)容產(chǎn)生脫節(jié)，無法很好將理論與實踐聯(lián)系起來。再者，實驗觀察的對象不會像理論總結(jié)那么理想，學(xué)生對觀察到的結(jié)果并不能很好理解，教師也不能全方位為每一位同學(xué)講解，因此教學(xué)效果比較不理想。

1.2 實驗缺乏綜合性，未能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性

綜合性實驗的進行需要學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)實驗知識及技能的鋪墊[4]。新疆地方師范院校的學(xué)生普遍所具有的基礎(chǔ)知識水平相對內(nèi)地高師院校較弱。這里大多數(shù)生源主要是新疆本地學(xué)生，尤其這里是多民族的大家庭，大部分少數(shù)民族學(xué)生可能出現(xiàn)漢語水平較弱的現(xiàn)象，步入大學(xué)后還需要進行漢語的強化。因此根據(jù)地方特色，專業(yè)課和實踐課的進行需要建立在良好的漢語水平和理論知識的基礎(chǔ)上，從而在基礎(chǔ)性實驗的水平上開設(shè)綜合性實驗是對大家的挑戰(zhàn)，對教師的要求也會更高。還有一部分原因是課時安排緊張，以我院為例，微生物實驗課程總課時36學(xué)時，其中包括基礎(chǔ)性實驗和綜合性實驗。因此在進行大量的基礎(chǔ)性實驗的課程后，剩余的課時量很難滿足具有一定鍛煉能力的綜合性實驗。綜合性實驗環(huán)節(jié)眾多，耗時較長，不同于基礎(chǔ)性實驗的“手把手”教學(xué)方法，不僅能夠更加有效的鍛煉學(xué)生的操作、分析問題以及解決問題的能力，還能促進團隊的協(xié)作，形成很好的科研氛圍。在這個過程中能讓本科生掌握科研的一般范式和獨立思考的能力，對于高等教育提倡的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一個很好的改革。

1.3 實驗室開放度不夠、對學(xué)生資金支持力度不夠

目前存在的問題是實驗室的管理制度較死板，只有在正常的課程安排下實驗室是開放的，雖然能夠在某種程度上為實驗室的安全管理減負，但對于學(xué)生的自主性是極為不利的，往往只能滿足機械化的驗證實驗的要求。高等教育倡導(dǎo)創(chuàng)新，想要創(chuàng)新并不是簡單的倡導(dǎo)就夠了，還需要大力度的政策和資金的支持。綜合性實驗需要學(xué)生利用大量的課余時間查詢文獻，去實驗室進行實踐摸索，如果實驗室的開放度不夠，這顯然成為培養(yǎng)創(chuàng)新能力的很大障礙。想要進行創(chuàng)新型綜合實驗不僅需要平臺的支持更加需要相應(yīng)的經(jīng)費支持，因此很多地方師范院校可能建立的為促進培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實驗室機制還不完全。

1.4 師資力量不足，出現(xiàn)難把關(guān)現(xiàn)象

師資力量不足和教師隊伍年輕化與目前本科學(xué)生實驗基本技能較差有一定的關(guān)系。教師隊伍年輕化的問題在大多數(shù)院校普遍存在，青年教師陡增，教師的教學(xué)經(jīng)驗欠缺，教學(xué)質(zhì)量必然呈下降趨勢。還有一些有經(jīng)驗的優(yōu)秀教師不愿意承擔(dān)實驗教學(xué)的任務(wù)，因此在實驗教學(xué)的講臺上更多的是年輕教師，不可避免地影響教學(xué)質(zhì)量。一般的師范院校在實驗課中只配備一個實驗指導(dǎo)老師，而一個實驗班級由少則30人多則40人左右的學(xué)生組成，無法精準的為每一個學(xué)生答疑解惑和糾正不規(guī)范的操作。因此實驗課指導(dǎo)教師師資力量的不足很難為學(xué)生技能的培養(yǎng)把關(guān)。

2 地方師范院校微生物實驗教學(xué)改革的探索與建議

2.1 改變教學(xué)方法，充分利用多媒體教學(xué)

充分利用多媒體，結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗和特色將所有實驗課程制作了課件，在制作的過程中盡量的去使用動畫、圖片等生動的元素激發(fā)學(xué)生興趣。借助多媒體的平臺對相應(yīng)實驗原理和步驟、注意事項進行講解。如“培養(yǎng)基的配制及滅菌”，教師需要對培養(yǎng)基的配置原理、各成分的作用、培養(yǎng)基的分類講解。還需要著重講解滅菌的原理、實驗室高溫高壓滅菌鍋的使用及注意事項、實驗用品的包扎。通過圖片視頻和表格展示各部分的內(nèi)容更加明晰生動，激起學(xué)生實踐探索的興趣。講解完后，對學(xué)生進行分組，學(xué)生開始實驗，教師及時在學(xué)生實驗過程中糾正學(xué)生錯誤的實驗操作。在實驗結(jié)束后，從分組學(xué)生中抽取學(xué)生代表上臺演示實驗，讓其余學(xué)生觀察是否有不規(guī)范的實驗操作并及時糾正，起到復(fù)習(xí)鞏固的作用。這種教學(xué)方法的改進不僅加深了學(xué)生對實驗的理解和記憶，也提高了實驗效率。隨機抽取學(xué)生上臺演示的方法增加了學(xué)生對實驗的重視程度和緊張感。

2.2 增加綜合性實驗比例，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

增加微生物綜合性實驗教學(xué)課時，在基礎(chǔ)性實驗的培養(yǎng)基礎(chǔ)上增加難度和創(chuàng)新性。讓學(xué)生自己利用課余時間查閱文獻，撰寫綜合性實驗報告。實驗報告的格式與以往基礎(chǔ)性實驗報告不同，其中內(nèi)容包括選題目的與意義、技術(shù)路線、可行性分析、所需實驗儀器設(shè)備與取得的預(yù)期成果，其目的就是讓學(xué)生能夠掌握科學(xué)研究的基本范式。在進行綜合性實驗之前要對學(xué)生分組，每組之間的選題要不一樣，不同組之間設(shè)立小組長，鍛煉學(xué)生的團隊協(xié)作能力。以我院新增設(shè)的“土壤微生物種類的鑒別和篩選”為例，學(xué)生需要在實驗前去查閱大量的文獻，將實驗報告中土壤微生物種類鑒別的意義、如何對微生物進行鑒別分類、具體怎么進行實驗步驟、預(yù)期結(jié)果利用課余時間提前完成。指導(dǎo)教師對實驗方案指導(dǎo)建議，進行實驗后得出的結(jié)果需要小組成員討論分析后，最終完成實驗報告。

通過綜合性實驗的鍛煉，學(xué)生不僅熟練了實驗技能，更能鍛煉學(xué)生獨立思考的能力和團隊協(xié)作能力。在實驗過程中出現(xiàn)的問題以及最后的結(jié)果分析，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，學(xué)生也能因此產(chǎn)生濃厚的科研興趣。

2.3 申請專項基金，健全開放實驗室制度

學(xué)院現(xiàn)在每年對大學(xué)生的支持力度很大，如我院的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目基金，學(xué)生可以在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下開放式申請，有了專項基金的支持，讓創(chuàng)新性綜合實驗有了很好的堡壘，最后還能將實驗數(shù)據(jù)結(jié)果發(fā)表論文，不僅鍛煉了學(xué)生，還能讓學(xué)生非常有成就感。嘗試開放實驗室教學(xué)，讓學(xué)生自主安排實驗，這不僅為基礎(chǔ)性教學(xué)提供了很大的便利，也為綜合性實驗的開展提供了保障。因為在基礎(chǔ)性教學(xué)中，有些如“菌落的觀察”“糖酵解”“大分子的水解”實驗需要一段時間的培養(yǎng)才能出現(xiàn)實驗結(jié)果，在往常的實驗室制度下，指導(dǎo)教師需要提前與實驗預(yù)備老師提前聯(lián)系打開實驗室才能觀察，這也增加了不少麻煩。綜合性實驗對實驗室的開放程度的要求更高了，學(xué)生不定時就需要去實驗室進行實驗。因此目前我院微生物實驗室及相應(yīng)的儀器設(shè)備的開放給教學(xué)帶來了極大的便利。

2.4 重視對新引進教師實驗教學(xué)技能的培養(yǎng)

高等教育的課堂教學(xué)才是培養(yǎng)大學(xué)生人才的主要陣地，教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，只有課堂質(zhì)量提高了，人才的培養(yǎng)質(zhì)量才能得到根本的提高。教師隊伍年輕化沒有教學(xué)經(jīng)驗是一個關(guān)鍵性的問題。目前我院嘗試有以下幾種途徑改善這種短板：（1）定期組織新任教師進課堂，跟有經(jīng)驗的優(yōu)秀教師探討學(xué)習(xí)教學(xué)經(jīng)驗，同時也會讓有經(jīng)驗優(yōu)秀教師定期聽課及時指導(dǎo)課堂教學(xué)的不足，這種方法能夠讓新任教師成長得很快。（2）加強與重點大學(xué)的學(xué)習(xí)溝通，近幾年新教師可以通過內(nèi)派、游學(xué)等機會到內(nèi)地重點高校進行學(xué)習(xí)。目前已與很多重點高校建立了很好的合作關(guān)系如南京大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、西南大學(xué)、陜西師范大學(xué)等。同時這些高校會派優(yōu)秀的教師、援疆干部前來學(xué)校進行教學(xué)指導(dǎo)，通過這種高校互助的方式不僅解決了我院教師師資短缺的問題，同時也能夠通過互相學(xué)習(xí)提高我院教師的指導(dǎo)水平。（3）重視對新任教師科研水平的培養(yǎng)，在高校的各項工作中，教學(xué)是基礎(chǔ)，科研是主導(dǎo)。只有長期參加科研實踐的教師，才能讓教師的實驗技能提高，并且課堂更加具有前沿性、獨創(chuàng)性和啟發(fā)性。我院目前有專門的微生物資源保護與開發(fā)利用重點實驗室基金平臺，通過科研項目加強教師的科研水平，增強教師微生物實驗教學(xué)中解決實際問題的能力。

3 結(jié)語

以上是我們在師范院校微生物實驗教學(xué)過程中做出的一些改革實踐。通過近幾年的改革，實踐證明學(xué)生能夠更加深刻牢固掌握微生物實驗技能。通過提高教學(xué)方法、實驗條件、師資力量，能夠更加充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新能力，有利于師范院校培養(yǎng)更加合格的畢業(yè)生。