摘"要：微生物學實驗是生物工程專業的一門重要的實踐性課程，有助于培養學生的實踐能力和綜合素養。以南陽理工學院為例，本文分析了該校微生物學實驗教學中存在的問題。基于學科建設以及應用型人才培養需要，本文從教學內容、教學方法、考核方式等方面進行探索和改革。

關鍵詞：微生物學；實驗教學；應用型人才；教學改革

中圖分類號：Q9333

Reform"of"Microbiology"Experimental"Teaching"System

Based"on"the"Applicationoriented"Talent"Cultivation

Li"Wenhuan"Tian"Ye"Wu"Pengyu"Liu"Bingbing"Cheng"Shuang"Wang"Yinglei

School"of"Biological"and"Chemical"Engineering，Nanyang"Institute"of"Technology"HenanNanyang"473004

Abstract：Microbiology"experiment"is"an"essential"practical"course"for"bioengineering"major，which"helps"to"cultivate"students’"practical"skills"and"comprehensive"quality.Taking"Nanyang"Institute"of"Technology"as"an"example，the"problems"in"the"current"teaching"of"microbiology"experiments"at"the"university"were"analyzed"in"the"article.Based"on"the"needs"of"discipline"construction"and"applicationoriented"talent"cultivation，we"explored"and"reformed"from"the"aspects"of"teaching"content，teaching"methods，assessment"methods，and"so"on.

Keywords：microbiology；experiment"teaching；applicationoriented"talents；teaching"reform

作為河南省本科高校轉型發展試點和河南省示范性應用型本科類院校，南陽理工學院將人才培養目標定位于為地方經濟社會發展培養高素質應用技術型人才，致力于建成“南陽人民的高水平應用型理工大學”［1］。實驗教學可以培養學生的實踐能力，深化對專業知識的理解［2］。微生物學是生物工程專業的必修核心課程，作為該課程的一個重要組成部分，微生物學實驗具有很強的技術性和應用性，有助于鍛煉學生的微生物學實踐操作技能，對于培養學生的創新能力和科學素養起著至關重要的作用，并為適應工作崗位提供基礎保證［3］。由于原有的辦學條件、辦學資源以及辦學理念等因素的限制，微生物學實驗課程沒有充分調動學生的學習積極性，教學效果不佳，并未突出應用型人才培養的要求［4］。比如一些學生雖然理論知識水平很高，但動手能力不足，基本的操作常識比較欠缺，實驗過程中曾出現在紫外線燈未關閉的情況下進行接種實驗的危險操作。如何激發學生的求知欲，不斷提高實驗教學質量，真正發揮實驗教學在應用型人才培養方面的作用，更好地完成“為地方經濟社會發展培養一線需要的高素質應用型人才”的目標，本文對此進行了探索與實踐，并取得了良好的效果。

1"教學中存在的主要問題

1.1"教學內容

傳統的微生物學實驗為8個實驗32學時，其中7個基礎性實驗24學時，主要培養學生熟練掌握微生物顯微觀察、計數以及純培養等操作技能。原有微生物學實驗教學主要存在基礎性實驗比例較高，操作內容過于簡單、內容陳舊缺乏創新、實驗項目離散而無直接聯系等諸多缺點［5］。這種技能訓練式的驗證性實驗不利于創新能力的培養，且實驗項目內容與工程現場應用技術結合不緊密，不能充分體現出我校應用技術型人才的培養目標。

1.2"教學方式

原有的微生物學實驗教學以教師為主體，學生都是在教師詳盡的指導下進行的，這種近似“填鴨式”的教學方式，學習效果不佳［6］。實驗教師提前準備好實驗所需的試劑耗材，學生進入實驗室按照固定步驟“依葫蘆畫瓢”，沒有嘗試其他方案的機會，造成教師與學生的互動交流相對缺乏，教師無法針對每位學生解決實際問題［7］。一些學生遇到問題不求甚解，不會想深層次原因，對得到的數據結果也不會分析、討論［8］。部分學生無法按時完成實驗，往往降低對實驗操作的要求，或者由于操作失誤影響數據，也沒有機會進行重復實驗。這樣的教學方式難以保證學生熟練掌握操作技能，培養出的學生缺乏積極主動性，分析、解決問題的能力得不到提高。

1.3"考核方法

作為微生物學理論課的課內實驗，微生物學實驗成績并不單獨計算，僅以很小的比例計入理論課總成績。原有實驗教學成績的考核以學生上交的實驗報告以及考勤情況來評定，教師大多關注的是實驗結果，考核指標比較單一，難以引起學生的足夠重視［9］。這樣造成學生把大量精力放在實驗報告的書寫上，甚至部分學生在沒有獲得正確實驗結果的情況下，通過“借鑒”別人的實驗數據通過考核。這樣的考核方式無法反映學生的實際表現，挫傷了部分學生認真做實驗的積極性，學生對實驗操作不夠重視，降低實驗教學質量。

2"教學改革與實踐

基于應用型人才培養的目標，結合課程的實際情況，在現有生物工程專業人才培養模式的基礎上，通過優化教學內容、創建在線實驗教學平臺、建立開放型實驗室、融合學科競賽，以及建立全面性實驗考核模式等措施，積極探索微生物學實驗課程的教學改革。

2.1"優化實驗教學內容

本課程開設在大二下學期，學生已經完成了四大化學實驗和生物化學實驗等基礎課程的學習，具備了基本實驗操作技能。按照“實驗教學與科研和工程實踐應用相結合”的原則，將微生物學實驗教學內容分為基礎性實驗、綜合性實驗和探究性實驗三部分。在具體改革過程中，一是通過走訪南陽本地企業，了解其對應用型人才培養的需求；二是通過與我校生物工程專業學生的座談、問卷調查等，了解學生對現有微生物學實驗教學質量和教學模式的認識、評價和意見，真正了解學生的需要和想法，進而對實驗項目內容進行創新改造設計。

基礎性實驗要求學生熟練掌握三項微生物學基礎實驗技術——顯微觀察技術、染色技術和純種分離的操作方法。我們在確定實驗項目時，需要覆蓋以上微生物學基礎實驗操作技術，并且力求與生產中的原理相結合，或實現生產過程的一個技術環節，或驗證某一現場技術的原理。結合南陽本地企業工業微生物發酵的地方特色，通過走訪一些企業，了解企業對應用型人才的需求，以現場應用技術為引導，對基礎性實驗項目內容進行了創新改造設計，實現微生物學實驗課程內容與現場應用的良好結合。例如，乙醇生產中酵母活力檢查實驗，酒精發酵過程中桿菌污染的檢測。

綜合性實驗要求對基礎實驗內容進行綜合運用，學生在教師指導下，自主預習實驗教材和教學平臺資料，選擇實驗條件，完成實驗。綜合性實驗涉及內容比較多，連貫性較強，能讓學生的知識結構更加豐富，實驗技能得到極大的鍛煉。例如，在分離純化土壤中細菌的實驗中，學生自己選擇實驗藥品以及耗材，確定培養基的種類，然后進行滅菌、分離和培養，根據染色結果篩選出感興趣的目標菌種進行進一步純化、保藏。

探究性實驗，屬于“提出問題——分析問題——解決問題”模式，對學生知識結構的優化、認知能力、創新能力的發展起到關鍵性作用。教師可以現階段某個領域的研究熱點進行命題，或者讓學生參加到教師的科研課題開展研究。探究性實驗以學生為主、教師為輔，學生利用課余時間進入實驗室開展研究，教師需要時刻跟進、把關全程，對學生提出的問題以及整個實驗過程隨時可能出現的問題提出具體的解決辦法。例如，老面中乳酸菌的分離及其益生特性探究實驗中，學生每4人一組自行組建團隊、查閱文獻，確定分離和鑒定的方法，自行設計實驗流程，經指導教師修改完善后確定最終方案并自行實施，實驗結束后提交實驗報告，以及進行PPT講演匯報。

2.2"建設實驗教學移動平臺

為充分落實“以學生為中心”的教育理念，改變單一的課堂講授模式，利用超星學習通構建實驗教學移動平臺，豐富學習形式，化解師生互動壁壘，拓展教學的廣度和深度，提高實驗教學效能。對于學生必須掌握的基本實驗操作技能，如微生物染色與觀察、微生物計數、滅菌鍋使用、培養基制備、無菌操作技術等，教師將實驗內容以及操作步驟錄制成教學視頻，借助學習通在課前發布，督促學生預習觀看，學生可以更直觀地掌握操作技術要領，節約課堂講解時間，提高課堂效率；教師還可以微生物實驗相關大型儀器為專題，將操作步驟及注意事項進行錄制，推送給學生，以便使學生快速掌握大型儀器的操作。課上教師可利用學習通增加課堂互動，比如上課簽到、現場投票、隨機選人、限時搶答、布置隨堂練習等，即時掌握學生學習情況，提高學生的課堂參與度。課后授課教師可以利用平臺發布實驗作業，學生在實驗課中有任何問題和疑問，或者發現有任何自己感興趣的話題，都可通過聊天功能和同學或者教師討論，方便了解學生對實驗課堂的各類需求和建議。

2.3"建立開放型實驗室

與基礎性實驗和綜合性實驗不同，探究性實驗連貫性強且周期較長，傳統的實驗教學模式難以保證實驗的順利開展，開放實驗室的建立可有效解決課堂時間有限這一難題。結合我院微生物學實驗室、河南省工業微生物資源與發酵技術重點實驗室、河南省工業微生物菌種保藏管理中心情況和特點，整合實驗室現有的資源并與教師科研團隊相結合，建立開放型實驗室。同時開放實驗研究所需的大型儀器共享平臺儀器設備，如厭氧手套箱、常壓室溫等離子體誘變儀、液相色譜儀、全自動微生物鑒定儀等。學生參與到教師的科研課題中，在教師的指導下，事先設計好實驗方案，充分利用課余時間進入實驗室自由開展實驗，體驗科研過程，遇到問題相互討論，將煩瑣的實驗過程變得有條不紊、生動有趣。學生有充裕的時間對實驗結果進行反復驗證，有利于獲得較好的實驗結果，體驗成功的喜悅，有效地提高了學生實驗的積極性、自主性和創造性。

為便于開放實驗室規范化管理，由學院實驗中心牽頭制定相應的管理規章制度及工作流程，如《開放實驗室學生實驗守則》《科研實驗室借用流程》《大型儀器設備使用和管理辦法》等。

2.4"實驗教學融合學科競賽

學科競賽是大學生創新活動的重要組成部分，作為一種實踐教學的高級形式，學科競賽在培養學生問題意識、整合學生創新知識、磨礪學生創新人格與團隊精神等方面，具有獨到的優勢。教師利用實驗課程教學主渠道，鼓勵學生申請參加與微生物實驗教學相關的大學生學科競賽，比如“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽和創業計劃大賽、大學生生命科學競賽、微生物培養皿藝術設計大賽、全國大學生生命科學創新創業大賽等項目，實現實驗教學與學科競賽的有機融合。這些競賽均涉及微生物學實驗教學，依托微生物學實驗的學科競賽不僅激發學生的科研積極性，并且提升實驗教學的創新性與挑戰度。學生對知識的訴求和渴望以及實驗中產生的疑問要求教師不斷去關注科研的前沿，查閱文獻，更新知識儲備，不斷提高自己。

2.5"建立全面性實驗考核評價標準

針對傳統評價方式的弊端，教師需要將過程性評價與結果性評價相結合，在“以學生為中心”的教學理念的指導下，從多角度、多層次對學生展開評價。基礎性實驗成績和綜合性實驗均由實驗報告和課堂表現組成，探究性實驗由方案制訂、操作技能、實驗報告和PPT匯報組成。其中課堂表現、實驗報告以及PPT匯報還要制定詳細的評分細則。比如，課堂表現要求教師隨堂關注學生的動手操作是否規范，實驗態度是否端正，實驗技能是否掌握，實驗結果是否準確，并及時做好相應記錄；實驗報告要寫出實驗目的、原理、實施步驟，顯微觀察以及培養結果要附有圖片，實驗數據要如實規范記錄并深入分析，根據實驗結果進行思考和討論。這樣的考核評定方式能夠發現學生的薄弱環節，檢查學生的實踐能力以及綜合創新能力的形成情況，規范的成績評定標準能夠提高學生學習的積極性、主動性，并能培養學生獨立思考問題的能力，進而提高實驗教學質量。

結語

本研究從優化實驗內容設置、調整教學方式、建設開放型實驗室、完善考核評價方式等方面進行開展，并在此過程中融合教師的研究課題以及將學科競賽應用于教學過程，全方位地開展微生物學實驗教學的改革及探索。經過教學改革，學生端正了實驗態度，變“要我學”為“我要學”，實驗的積極性和自主性得到提高，實驗技能和綜合素養大幅提升。實驗課程改革對于指導教師而言，也是一個新的挑戰，要求教師關注本領域內前沿知識動態，不斷學習，更新知識儲備，提升業務水平，進一步促進指導教師的素質和能力的提高。課程改革建設任重而道遠，為了適應日新月異的社會發展，需要與時俱進，不斷進行改革和實踐，才能提高教學質量，為培養出在社會上具有競爭力的應用型人才提供助力。

參考文獻：

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基金項目：南陽理工學院教育教學改革研究與實踐項目（NIT2023JY151），南陽理工學院一流課程建設項目《微生物學》

作者簡介：李文歡（1986—"），女，漢族，河南南陽人，碩士研究生，助教，研究方向：微生物資源開發與應用。