地方應(yīng)用型高校農(nóng)業(yè)微生物學(xué)實驗教學(xué)改革與探索

金銀利 史洪中 馬全朝 王春生 尹健 陳利軍

摘??? 要：農(nóng)業(yè)微生物學(xué)是植物生產(chǎn)類專業(yè)的必修課，該課程的實踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)。為了進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)微生物學(xué)課程的實驗教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)地方本科高校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，課程組教師從更新實驗教材及內(nèi)容、開設(shè)設(shè)計性實驗、改變教學(xué)模式和細(xì)化實驗報告冊評分標(biāo)準(zhǔn)四個方面，開展了本課程的實驗教學(xué)改革及探索。實踐表明，改革后的實驗教學(xué)激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，端正了學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度，提高了學(xué)生的主觀能動性和實踐創(chuàng)新能力，提升了學(xué)生的科研素養(yǎng)和團(tuán)隊合作意識，取得了較好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：地方應(yīng)用型高校;農(nóng)業(yè)微生物學(xué);實驗教學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號：G642.4????? ???????文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?????????? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.12.015

Experimental Teaching Reform and Exploration of Agricultural Microbiology Course in Applied Local Universities

JIN Yinli， SHI Hongzhong， MA Quanchao， WANG Chunsheng， YIN Jian， CHEN Lijun

（College of Agriculture，Xinyang Agriculture and Forestry University， Xinyang， Henan 464000， China）

Abstract：Agricultural Microbiology， a compulsory course of the majors of plant production， features high practicality and applicability.In order to further improve the experimental teaching quality of Agricultural Microbiology course， and achieve the applied talent training goal of local universities， the teaching team carried out the experimental teaching reform and exploration of the course from updating the experimental teaching materials and contents， establishing design experiments， changing the teaching mode and refining the evaluation criteria of the experimental report book. The practice indicated that the reformed experimental teaching can stimulate students' interest and enthusiasm in learning， correct students' learning attitude， improve students' subjective initiative and practical innovation ability， improve students' scientific research literacy and team cooperation consciousness， and finally achieved good effects.

Key words：applied local universities; Agricultural Microbiology; experimental course; teaching reform

收稿日期：2021-10-06

基金項目：信陽農(nóng)林學(xué)院本科專業(yè)精品課程項目（JPKC202010）;信陽農(nóng)林學(xué)院科研促進(jìn)教學(xué)專項課題資助項目（kj-20210085，kj-2021009）;2019年度河南省一流本科專業(yè)（植物保護(hù)專業(yè)）建設(shè)項目

作者簡介：金銀利（1982—），女，河南柘城人，副教授，博士，主要從事昆蟲生態(tài)與害蟲綜合治理方面研究。

通訊作者簡介：陳利軍（1980—），男，河南濟(jì)源人，教授，主要從事植物真菌病害與植病生防資源方面研究。

農(nóng)業(yè)微生物學(xué)是地方應(yīng)用型本科高校信陽農(nóng)林學(xué)院植物生產(chǎn)類植物保護(hù)、農(nóng)學(xué)和種子科學(xué)與工程等專業(yè)的必修課。課程教學(xué)包括理論教學(xué)和實驗教學(xué)兩個部分內(nèi)容，共計32個學(xué)時。其中，理論教學(xué)20個學(xué)時，實驗教學(xué)12個學(xué)時。實驗教學(xué)的主要目的和任務(wù)是讓學(xué)生掌握細(xì)菌革蘭氏染色法和真菌鏡檢等制片染色技術(shù)、無菌操作技術(shù)、培養(yǎng)基制備和滅菌技術(shù)、植物病原微生物的分離和純培養(yǎng)技術(shù)等，熟悉微生物實驗常用儀器顯微鏡、高壓滅菌鍋和無菌操作臺等的使用方法和注意事項，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題和大膽創(chuàng)新的能力，培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣和實事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科研素養(yǎng)。本實驗課的學(xué)習(xí)有助于學(xué)生對課堂講授基礎(chǔ)理論知識的理解和掌握，增強(qiáng)學(xué)生的微生物實驗操作技能，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)專業(yè)核心課程普通植物病理學(xué)和農(nóng)業(yè)植物病理學(xué)奠定堅實的基礎(chǔ)，以滿足社會對未來農(nóng)業(yè)技術(shù)人員的創(chuàng)新能力需求。

農(nóng)業(yè)微生物學(xué)課程的實踐性和應(yīng)用性較強(qiáng)，實驗教學(xué)是其重要的組成部分，直接影響著本課程的教學(xué)效果。鑒于新農(nóng)科建設(shè)著力打造農(nóng)林教育“金課”，特別是對實踐教學(xué)環(huán)節(jié)提出了更高的要求[1-3]。所以，課程組教師針對農(nóng)業(yè)微生物學(xué)實驗課程現(xiàn)存問題進(jìn)行了深入地分析，主要表現(xiàn)在實驗教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容和考核方式等仍然在沿用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和積極性不高、學(xué)生的應(yīng)用實踐能力較差，已經(jīng)無法滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)。因此，為了進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)微生物學(xué)課程的實驗教學(xué)質(zhì)量，滿足學(xué)生以就業(yè)為導(dǎo)向的求知需求，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，提高學(xué)生的主觀能動性和實踐創(chuàng)新能力，課程組教師從更新實驗教材及內(nèi)容、開設(shè)設(shè)計性實驗、改變教學(xué)模式和細(xì)化實驗報告冊評分標(biāo)準(zhǔn)四個方面，開展了本課程的實驗教學(xué)改革及探索，以期培養(yǎng)出更多實踐應(yīng)用能力較強(qiáng)的高素質(zhì)人才。

1 更新實驗教材及內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

農(nóng)業(yè)微生物學(xué)實驗教材選用辛明秀和黃秀梨主編的微生物學(xué)實驗指導(dǎo)（第3版）新形態(tài)教材，具有與實驗教材一體化設(shè)計的配套數(shù)字資源——微生物學(xué)實驗指導(dǎo)數(shù)字課程，可為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，包括實驗視頻演示、背景知識、拓展知識、自測題和部分實驗結(jié)果的彩色照片及部分參考文獻(xiàn)等，這就在很大程度上豐富了本課程的實驗內(nèi)容。學(xué)生可以電腦訪問配套數(shù)字課程的網(wǎng)址https：//abook.hep.com.cn/52464，也可以掃描二維碼，下載并安裝Abook應(yīng)用。注冊并登錄后，進(jìn)入“我的課程”，完成課程綁定，點擊“進(jìn)入學(xué)習(xí)”，即可在課前預(yù)習(xí)、課中實驗和課后復(fù)習(xí)時根據(jù)實際需求選擇使用。

教師有效使用實驗教材配套數(shù)字課程資源，可以在課堂里更充分地創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，節(jié)約教學(xué)時間，并有效地突破教學(xué)難點，突出教學(xué)重點，提高課堂效率。所以，數(shù)字課程資源，不但極大地豐富了課程實驗內(nèi)容，還開闊了學(xué)生的視野，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)靈感，培養(yǎng)了學(xué)生的科研思維，填補(bǔ)了教師傳統(tǒng)單一教學(xué)手段的空白。在課堂中，教師們經(jīng)常面臨一些難以表達(dá)或比劃的抽象知識內(nèi)容，而數(shù)字資源中的實驗操作演示和虛擬視頻等多媒體元素可以成功吸引學(xué)生的注意力，又可以給學(xué)生豐富的感知，從而化難為易，輕松解決問題，取得較好的教學(xué)效果。同時，數(shù)字課程不僅包括本課程大綱既定實驗內(nèi)容，還包括土壤微生物的分離和純化方法、細(xì)菌數(shù)量的測定和細(xì)菌生長曲線的測定等基礎(chǔ)實驗以及從蟲體中分離殺蟲微生物等實際應(yīng)用和綜合實驗內(nèi)容，視頻資源豐富，可因材施教，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，以滿足不同層次學(xué)生的知識需求。

2 開設(shè)設(shè)計性實驗，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性

設(shè)計性實驗是在給定實驗?zāi)康囊蠛蛯嶒灄l件的情況下，由學(xué)生自行設(shè)計實驗方案并加以實現(xiàn)的實驗[4]。與傳統(tǒng)的驗證性實驗相比，設(shè)計性實驗可以使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生的解決問題能力、創(chuàng)新能力和科研思維[5-7]。植物生產(chǎn)類專業(yè)農(nóng)業(yè)微生物學(xué)實驗共開設(shè)6個實驗項目，共計12個學(xué)時，其中，驗證性實驗為4個實驗項目，8個學(xué)時;設(shè)計性實驗為2個實驗項目，4個學(xué)時（表1）。按照科研工作思路，實驗項目培養(yǎng)基的制備、消毒和滅菌、植物病原微生物的分離和純培養(yǎng)以及微生物的斜面接種和平板劃線培養(yǎng)，實際是一個綜合性大實驗。開展設(shè)計性實驗，可以增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，要求學(xué)生將課堂理論與實際相結(jié)合。學(xué)生從開始到結(jié)束都是親自操作，體現(xiàn)了完全的獨立性和自主性，同時，對于學(xué)生的基本動手能力和專業(yè)理論知識也提出了一定的要求。

開展設(shè)計性實驗前，教師要叮囑學(xué)生按照實驗教材或數(shù)字課程實驗演示視頻規(guī)范操作，避免個人的盲目行為。教師要使學(xué)生充分認(rèn)識到設(shè)計性實驗的目的、意義及具體實施辦法，并將班級分成若干個由2～3人組成的研究小組，每個小組選擇一個課題并進(jìn)行適當(dāng)分工。如，植物病原微生物的分離和純培養(yǎng)（表1），可選擇采集到的不同植物組織病原微生物（細(xì)菌或真菌），制定詳細(xì)的分離培養(yǎng)方案，包括實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒灢牧虾蛯嶒灧椒ǖ?。教師審核通過后，學(xué)生以小組分工實施。在實驗實施過程中，學(xué)生自己準(zhǔn)備實驗材料、制備培養(yǎng)基、包扎滅菌、制作無菌平板和安排實驗時間等。在此期間，實驗室向?qū)W生開放，由1名教師適時引導(dǎo)，糾正不規(guī)范的操作，并監(jiān)管實驗室安全。實驗結(jié)束后，各小組提交實驗所得結(jié)果（圖片或照片）和報告，教師組織學(xué)生討論，評判小組的實驗過程和結(jié)果，并提出改進(jìn)措施。

3 改變教學(xué)模式，提高學(xué)生參與度和積極性

農(nóng)業(yè)微生物學(xué)實驗教學(xué)貫穿課前預(yù)習(xí)、課中實驗和課后復(fù)習(xí)全過程，相互結(jié)合，緊密連接[8]。課前預(yù)習(xí)主要是學(xué)習(xí)實驗教材內(nèi)容和配套數(shù)字課程資源;課中實驗采用數(shù)字課程視頻演示結(jié)合教師講解分析的形式，化抽象為具體，化難為易，突出重點，細(xì)化并規(guī)范實驗操作步驟，激發(fā)學(xué)生興趣，引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生親自完成實驗，并撰寫實驗報告;課后復(fù)習(xí)主要通過指導(dǎo)學(xué)生利用現(xiàn)代信息技術(shù)分組制作實驗微課視頻的形式開展，一般以5～6人為1個小組，采取組長負(fù)責(zé)制，團(tuán)隊成員分工合作，分別進(jìn)行實驗準(zhǔn)備、實驗操作、視頻拍攝、視頻剪輯和字幕添加等各項工作，從而引導(dǎo)學(xué)生“在學(xué)中做，在做中學(xué)”，以悟得新知，并與生活或生產(chǎn)實際相聯(lián)系，達(dá)到學(xué)以致用，活學(xué)活用。這樣的教學(xué)模式，能夠把相關(guān)的知識點串聯(lián)成綜合性問題啟發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生主動把教學(xué)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來，化解抽象問題，突破難點，突出重點，這不僅可以幫助學(xué)生加深理解記憶，還有利于提高學(xué)生的參與度和積極性，培養(yǎng)學(xué)生良好的獨創(chuàng)性思維習(xí)慣。

這種貫穿課前、課中和課后全過程的實驗教學(xué)模式，能夠使教師提前了解學(xué)生的學(xué)習(xí)困難，師生可以在有限的課堂時間內(nèi)探討交流，對學(xué)生進(jìn)行差別化輔導(dǎo)，也可以使學(xué)生充分利用課外時間，根據(jù)自己對知識的掌握情況控制實驗進(jìn)度，以滿足學(xué)生的個性化需求[9]。在課前預(yù)習(xí)和課堂探討交流之后，教師引導(dǎo)學(xué)生利用課外時間，分組合作制作不同實驗項目的微課視頻。以2018級植物保護(hù)專業(yè)學(xué)生為例，5～6人分為1組，分別負(fù)責(zé)細(xì)菌的革蘭氏染色、細(xì)菌、放線菌和真菌的形態(tài)及顯微結(jié)構(gòu)觀察、培養(yǎng)基的制備、植物病原微生物的分離和純培養(yǎng)、微生物的斜面接種和劃線培養(yǎng)五個實驗項目的實驗準(zhǔn)備、實驗操作、視頻拍攝、視頻剪輯和字幕添加等工作（表2）。學(xué)生通過自己的手機(jī)即可完成視頻拍攝，有的小組還利用Morang/橙影運(yùn)動相機(jī)拍攝。之后，利用必剪或剪映專業(yè)版完成視頻剪輯和字幕添加，有的小組則使用專業(yè)Pr軟件進(jìn)行剪輯和字幕添加。教師引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)制作實驗微課視頻，極大地提高了教學(xué)效果，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和興趣，讓學(xué)生學(xué)到了更多的知識。學(xué)生們也由于現(xiàn)代技術(shù)的運(yùn)用，變得更加具有想象力和創(chuàng)造力。這樣，不但鍛煉了學(xué)生的科研思維，也培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊合作意識、自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。教師將指導(dǎo)學(xué)生制作的微課視頻上傳到農(nóng)業(yè)微生物學(xué)課程智慧樹平臺，作為學(xué)習(xí)資源，不僅使學(xué)生獲得了成就感，也實現(xiàn)了本班同學(xué)間以及不同年級同學(xué)間的資源共享，讓師生教學(xué)相長，共同提高。

4 細(xì)化實驗報告評分標(biāo)準(zhǔn)，端正學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度

一個實驗的完整實驗報告應(yīng)該至少包括實驗名稱、實驗?zāi)康?、實驗器材、實驗原理、實驗方法與步驟、實驗結(jié)果與分析6個部分。在課程開課的第一次實驗，教師要著重向?qū)W生強(qiáng)調(diào)細(xì)化的實驗報告冊評分標(biāo)準(zhǔn)（表3），做到學(xué)生人人心中有數(shù)，避免填寫缺項或漏項，端正學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度，引導(dǎo)學(xué)生積極參與實驗過程，杜絕抄襲，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。在實驗過程中，教師要注重交流溝通，采用隨機(jī)提問的方式，通過讓學(xué)生講解實驗思路，了解其課前預(yù)習(xí)情況及對實驗內(nèi)容的理解程度。

教師要在實驗結(jié)束后，及時批改實驗報告冊，發(fā)現(xiàn)有疑似抄襲他人實驗報告冊的學(xué)生，不但要嚴(yán)重扣分，還要在下次實驗課時著重提問，如果學(xué)生能夠拿出自己的實驗結(jié)果作品或照片，并完整敘述實驗思路，說明其已經(jīng)基本掌握所學(xué)內(nèi)容，達(dá)到教學(xué)要求。否則，要進(jìn)行一定處罰，如安排學(xué)生利用課外時間重新開展實驗。在這樣的管理模式和評分標(biāo)準(zhǔn)下，抄襲現(xiàn)象大大減少，還提高了學(xué)生對實驗課的認(rèn)真程度，甚至有學(xué)生要求中午或晚上開放實驗室，以便更好地完成實驗。實驗報告冊書寫對學(xué)生字體也有一定要求，采用扣分制。如果字體書寫比較潦草，不規(guī)整，酌情要扣5～10分。所以，學(xué)生也開始注重實驗報告冊的字體書寫，并保持頁面干凈整潔。

5 結(jié) 語

綜上所述，課程組教師依據(jù)課程實驗教學(xué)存在的問題，有針對性地進(jìn)行教學(xué)改革，探索出了與地方應(yīng)用型本科高校人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的農(nóng)業(yè)微生物學(xué)教學(xué)模式，取得了較好的教學(xué)效果。選用的新形態(tài)教材及配套數(shù)字課程和學(xué)生分組制作共享的實驗微課視頻，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，拓展了學(xué)生的想象力和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊合作意識，全面提升了學(xué)生的主觀能動性、實踐應(yīng)用能力和科研素養(yǎng)。但在實驗教學(xué)改革實施的過程中也遇到了一些與其他課程相似的問題，例如，如何建立系統(tǒng)地考核評價方法以及如何公正客觀地評價學(xué)生的實驗操作規(guī)范程度[10]。所以，在今后的課程實驗教學(xué)過程中，要持續(xù)深化改革，不斷補(bǔ)充優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步改善實驗條件，嚴(yán)格規(guī)范學(xué)生的實驗操作，改進(jìn)考核和評價機(jī)制，并將現(xiàn)代信息技術(shù)合理運(yùn)用到農(nóng)業(yè)微生物學(xué)實驗教學(xué)中，以不斷提升教學(xué)成效和教學(xué)質(zhì)量。另外，還可以嘗試將科研項目與本科課程實驗教學(xué)結(jié)合起來，實現(xiàn)科研促進(jìn)教學(xué)，以有效提高本科生理論知識的廣度與深度，鍛煉其實際操作動手能力，拓展科研視野，鼓勵學(xué)生選擇農(nóng)業(yè)微生物相關(guān)方向作為自己科研訓(xùn)練或畢業(yè)論文實驗的方向，這對于培養(yǎng)高水平應(yīng)用型的新型農(nóng)林人才具有極大的促進(jìn)作用，是順應(yīng)“新農(nóng)科”發(fā)展的有效途徑[11-13]。

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