微生物學(xué)課程教學(xué)改革探索

畢真真，白江平，孫 超，張沛沛

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)a.農(nóng)學(xué)院；b.甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州 730070）

微生物學(xué)是高等院校生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、食品等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的重要基礎(chǔ)課程，同時(shí)它也是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。該課程具有豐富的教育資源和較強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用性，它對(duì)人才培養(yǎng)，社會(huì)生產(chǎn)和公共生活具有廣泛的影響[1]。但是，微生物具有個(gè)體小、看不見(jiàn)和無(wú)形的特征，使學(xué)生難以識(shí)別它們，這使教學(xué)變得更加抽象和難以理解[2]。此外，該課程知識(shí)點(diǎn)多，記憶量大并且容易混淆，而傳統(tǒng)的教學(xué)方法對(duì)抽象理論知識(shí)的講解枯燥乏味，學(xué)生無(wú)法對(duì)課程產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。本文對(duì)微生物學(xué)教學(xué)中存在的問(wèn)題及當(dāng)前大學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行了分析，并從多方面探討對(duì)該課程教學(xué)的合理優(yōu)化，以期提高教學(xué)質(zhì)量并建立高質(zhì)量的微生物學(xué)課程，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，并為社會(huì)培養(yǎng)出高素質(zhì)的專(zhuān)業(yè)人才。

1 微生物學(xué)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.1 理論知識(shí)比較抽象，知識(shí)點(diǎn)繁瑣，學(xué)生存在畏難情緒

微生物學(xué)是建立在對(duì)細(xì)菌、放線菌、真菌、病毒、支原體、衣原體、立克次氏體、單細(xì)胞藻類(lèi)和螺旋體原生動(dòng)物等各種微生物的形態(tài)、分類(lèi)、生理、生物化學(xué)、遺傳和生態(tài)研究上的科學(xué)，是生物學(xué)的一個(gè)重要分支學(xué)科。其相對(duì)抽象的理論知識(shí)和繁瑣的知識(shí)點(diǎn)，無(wú)形中增加了授課難度，也對(duì)教師的教學(xué)方法提出了更高的要求。對(duì)學(xué)生而言，理論知識(shí)是抽象的，難以理解且枯燥乏味的，教室的氣氛是毫無(wú)生氣的，這使一些學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

1.2 教學(xué)方式較傳統(tǒng)

對(duì)于理論課程，特別是那些涉及基礎(chǔ)知識(shí)的理論課程，通常使用的方法是死記硬背。但是，如果在教學(xué)過(guò)程中也使用這種方法，很容易使學(xué)生感到無(wú)聊，這種感覺(jué)會(huì)嚴(yán)重挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。有不少高等院校的微生物學(xué)課堂教學(xué)仍停留在以教科書(shū)為依托的傳統(tǒng)教學(xué)中，教學(xué)內(nèi)容更新緩慢。

1.3 實(shí)驗(yàn)安排不夠合理且動(dòng)手性不強(qiáng)

以甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保┺r(nóng)學(xué)院為例，微生物實(shí)驗(yàn)課共開(kāi)設(shè)16個(gè)學(xué)時(shí)，安排了4個(gè)實(shí)驗(yàn)，即培養(yǎng)基的制備和滅菌、微生物接種技術(shù)、染色與制片技術(shù)、微生物細(xì)胞的計(jì)數(shù)、微生物形態(tài)觀察。而其他微生物教學(xué)中重要的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，如酵母菌落培養(yǎng)、細(xì)菌的結(jié)合等則沒(méi)安排相應(yīng)的課時(shí)進(jìn)行教學(xué)，更沒(méi)有時(shí)間來(lái)展開(kāi)實(shí)習(xí)等實(shí)踐活動(dòng)。但對(duì)于微生物學(xué)這類(lèi)具有較強(qiáng)實(shí)踐性的學(xué)科，實(shí)操是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，也是培養(yǎng)學(xué)生理解能力的關(guān)鍵。我校目前缺乏對(duì)該學(xué)科的課外實(shí)踐課程。在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行方面，目前進(jìn)行的主要是教師示范性操作，學(xué)生圍觀并復(fù)制。由于實(shí)驗(yàn)人數(shù)較多，教師示范時(shí)，可能對(duì)學(xué)生造成盲區(qū)，并且示范教學(xué)效果不理想。同時(shí)，由于每次實(shí)驗(yàn)小組成員固定不變，而那些對(duì)實(shí)驗(yàn)不熱衷的學(xué)生不積極配合小組實(shí)驗(yàn)的完成，因此很難組建一支優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過(guò)于單一且連貫性不強(qiáng)，各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間缺乏聯(lián)系，例如細(xì)菌革蘭氏染色，培養(yǎng)基制備和滅菌，導(dǎo)致學(xué)生在進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)時(shí)忘記了先前的實(shí)驗(yàn)。而且，我校目前開(kāi)設(shè)的大多數(shù)微生物實(shí)驗(yàn)都是內(nèi)容沒(méi)有明顯專(zhuān)業(yè)傾向的基本微生物操作，不利于專(zhuān)業(yè)整合，學(xué)生學(xué)習(xí)后也難以運(yùn)用到實(shí)際中來(lái)解決問(wèn)題。

1.4 考核方式單一

以我校農(nóng)學(xué)院為例，評(píng)估微生物學(xué)課程成績(jī)的方法較為傳統(tǒng)，即課程成績(jī)的30%來(lái)自于平時(shí)成績(jī)，70%為期末考試成績(jī)。平時(shí)成績(jī)通?？己藢W(xué)生出勤率，日常作業(yè)的完成情況和學(xué)生的課堂表現(xiàn)。期末考試則采取傳統(tǒng)的閉卷考試方式，主要考查學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的背誦和理解能力。這種評(píng)估方法顯得過(guò)于單一，無(wú)法很好地判斷學(xué)生對(duì)本課程的理解和掌握程度。例如，許多學(xué)生在上課時(shí)睡覺(jué)或逃課，他們?cè)谄谀┛荚嚨那耙恢芩烙浻脖忱蠋熕鶆澋年P(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，在考試過(guò)程中仍然可以取得良好的成績(jī)。考試后，考前臨時(shí)速記的知識(shí)會(huì)被快速遺忘。因此，當(dāng)前的評(píng)估方法過(guò)于注重測(cè)試結(jié)果，而忽略學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐的過(guò)程。對(duì)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的評(píng)估也存在類(lèi)似情況，目前的考核方式側(cè)重于檢查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)的掌握程度和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的總結(jié)，而弱化了對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)際操作能力的考評(píng)。實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)估主要是根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)進(jìn)行，這導(dǎo)致學(xué)生們不注重實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，網(wǎng)絡(luò)上的百度實(shí)驗(yàn)結(jié)果和抄襲現(xiàn)象更為普遍。最終會(huì)使那些不做實(shí)驗(yàn)但實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲得比較認(rèn)真的學(xué)生實(shí)驗(yàn)得分也高，這不利于嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的實(shí)驗(yàn)之風(fēng)的樹(shù)立。

2 微生物學(xué)課程教學(xué)改革

2.1 理論教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

首先，包含生物化學(xué)、分子生物學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等學(xué)科在內(nèi)的多項(xiàng)核心課程，都依靠微生物學(xué)的支撐[3]，因此在這些課程之間存在著重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容。為了避免該課程的教學(xué)內(nèi)容多次重復(fù)，減少該學(xué)科知識(shí)點(diǎn)的繁瑣程度，教師可以根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的具體情況與之前課程的老師進(jìn)行討論，哪些知識(shí)是其他課程的核心內(nèi)容，是學(xué)生已經(jīng)掌握了的；哪些內(nèi)容可以在課堂上省略或要求學(xué)生下課后復(fù)習(xí)然后根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)調(diào)整微生物學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵內(nèi)容。通過(guò)對(duì)不同學(xué)科間重復(fù)知識(shí)點(diǎn)的取舍，不僅使學(xué)生的學(xué)習(xí)更有針對(duì)性，也能減輕其負(fù)擔(dān)，獲得更好的課堂學(xué)習(xí)效果，也不會(huì)影響課程的完整性。

其次，教學(xué)內(nèi)容必須與時(shí)俱進(jìn)，緊跟全球發(fā)展前沿[4]，及時(shí)更新相關(guān)章節(jié)的最新研究進(jìn)展，對(duì)課堂教學(xué)及學(xué)生的吸引非常有益，有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的興趣。如講到病毒這一章節(jié)時(shí)，除了對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講解外，還可以引入今年比較熱門(mén)的新型冠狀病毒，通過(guò)對(duì)其體積非常微小，具有遺傳、變異、進(jìn)化的能力，傳播途徑等方面的描述，不僅能夠加深學(xué)生們對(duì)病毒的理解與認(rèn)知，還能促進(jìn)學(xué)生更好地做到新冠肺炎個(gè)人防護(hù)。同時(shí)也能使學(xué)生切實(shí)體會(huì)到所學(xué)知識(shí)與生活的緊密關(guān)系，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

最后，提高教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性也是當(dāng)前課程優(yōu)化的重點(diǎn)[5]。該項(xiàng)改革需順應(yīng)生物技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展要求，將實(shí)用的理論知識(shí)和技術(shù)引入課堂，旨在為社會(huì)培養(yǎng)更多的專(zhuān)業(yè)型實(shí)用人才。了解當(dāng)前市場(chǎng)需求，確保微生物學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容能夠與市場(chǎng)緊密聯(lián)系，可以有效地將微生物與環(huán)境、能源、食品、人類(lèi)健康、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域融合在一起，以幫助學(xué)生了解微生物在生物科技領(lǐng)域的實(shí)際需求，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力。

2.2 教學(xué)方式的改革

首先，運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂，鼓勵(lì)學(xué)生提出更多問(wèn)題。例如，在微生物學(xué)課程開(kāi)始的第一節(jié)，就運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂，讓學(xué)生分組來(lái)講解課前準(zhǔn)備的話題：“你覺(jué)得生活中哪些現(xiàn)象是由微生物引起的？原因可能是什么？”另外，鑒于當(dāng)前學(xué)科中的許多熱門(mén)話題，學(xué)生可以自行組隊(duì)并選擇熱門(mén)話題進(jìn)行討論，每個(gè)小組可以進(jìn)行PPT匯報(bào)，其他小組的學(xué)生在匯報(bào)后基于自己的理解提出問(wèn)題并進(jìn)行討論，最后由老師進(jìn)行補(bǔ)充和總結(jié)。翻轉(zhuǎn)課堂及其討論環(huán)節(jié)不僅能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，還能充分發(fā)揮他們的想象力，活躍其思維。這種教學(xué)方法既能培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，也可以營(yíng)造積極良好的學(xué)習(xí)氛圍。

其次，在教學(xué)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，重視對(duì)學(xué)生思維的啟發(fā)尤為重要。根據(jù)課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)，針對(duì)性的提出問(wèn)題，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。例如，在教授微生物的應(yīng)用時(shí)，可以問(wèn)一個(gè)問(wèn)題：“你覺(jué)得微生物可以應(yīng)用于哪些方面？”有的學(xué)生回答“發(fā)酵食品”，有的學(xué)生回答“沼氣發(fā)酵”。在此問(wèn)答過(guò)程中，教師首先要肯定學(xué)生的答案，然后循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生，告訴學(xué)生其所回答的“發(fā)酵食品”屬于工業(yè)上的應(yīng)用，“沼氣發(fā)酵”屬于農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用，而除此之外，微生物還被廣泛用于醫(yī)藥衛(wèi)生，環(huán)境保護(hù)等方面。通過(guò)這種“提問(wèn)式”教學(xué)，加深學(xué)生對(duì)老師所問(wèn)知識(shí)的印象及對(duì)關(guān)鍵理論知識(shí)的理解。

最后，除了使用多媒體教學(xué)資源外，在課堂理論教學(xué)中，還應(yīng)使用更為豐富的教學(xué)展示道具。比如講微生物的接種技術(shù)時(shí)，除了可以播放微生物接種小視頻外，還可以將接種過(guò)的平板以及接種工具進(jìn)行課堂展示，這樣能夠達(dá)到更好的教學(xué)效果。講平板劃線法時(shí)可以拿一個(gè)固體培養(yǎng)基平板邊演示邊講解，讓學(xué)生把學(xué)習(xí)理論知識(shí)的邏輯思維與圖像思維相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察，培養(yǎng)其自主獲取知識(shí)的能力。

2.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

在實(shí)驗(yàn)分組上，可以實(shí)行自由組合模式。為了提高團(tuán)隊(duì)合作精神，在實(shí)驗(yàn)小組人數(shù)一定的情況下打破實(shí)驗(yàn)小組成員固定不變的模式。學(xué)生可以在每次實(shí)驗(yàn)前獨(dú)立選擇實(shí)驗(yàn)小組，以激發(fā)學(xué)生成為優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)的熱情。

在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，鑒于當(dāng)前實(shí)驗(yàn)的孤立性，應(yīng)增設(shè)多個(gè)微生物綜合實(shí)驗(yàn)。例如，細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的測(cè)定實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)涉及到菌種的培養(yǎng)、培養(yǎng)基的配置和分裝、接種、分光光度計(jì)的使用等多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；又如產(chǎn)蛋白酶和淀粉酶芽孢桿菌的分離和酶活力檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)涉及培養(yǎng)基的配制、平板劃線法分離單菌落、革蘭氏染色、芽孢染色、酶活力檢測(cè)等多項(xiàng)微生物技術(shù)；而營(yíng)養(yǎng)缺陷型的篩選和鑒定實(shí)驗(yàn)則包括了細(xì)菌懸液的制備、誘變處理、營(yíng)養(yǎng)缺陷型的濃縮、營(yíng)養(yǎng)缺陷型的檢出、營(yíng)養(yǎng)缺陷型的鑒定等操作技術(shù)。選擇這類(lèi)連貫實(shí)驗(yàn)，不僅可以使學(xué)生形成完整的科學(xué)研究思路，而且可以促進(jìn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)施上，可以采用多元化的方式，寓教于樂(lè)。如讓學(xué)生基于課堂理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)課的講解，自己設(shè)計(jì)并在培養(yǎng)基上“做畫(huà)”，并進(jìn)行講解。最后，所有小組進(jìn)行評(píng)比?？梢悦黠@提高學(xué)生的興趣、積極性以及自己查閱資料和動(dòng)手能力。在實(shí)踐中，基于學(xué)生的自我學(xué)習(xí)和教師的指導(dǎo)，學(xué)生輕松快樂(lè)地掌握了如何配置培養(yǎng)基，如何分離生活中常見(jiàn)的細(xì)菌、真菌，如何對(duì)微生物進(jìn)行接種、培養(yǎng)，以及如何對(duì)微生物進(jìn)行保存等基礎(chǔ)微生物實(shí)驗(yàn)操作方法。在這個(gè)過(guò)程中，加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，同時(shí)在一定程度上提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，為以后的科研學(xué)習(xí)和工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4 合理的考核體系的建立

課程評(píng)估一直以來(lái)主要以筆試為主，而微生物學(xué)作為一門(mén)綜合性課程，僅僅根據(jù)期末考試成績(jī)往往不能客觀地反映學(xué)生的水平。因此，為了客觀、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，考核體系的改革也尤為重要。建議在課程評(píng)估中增加平時(shí)評(píng)估的比例，將評(píng)估目標(biāo)體現(xiàn)在知識(shí)、方法和能力培養(yǎng)三個(gè)方面，即期末考核占60%，課堂表現(xiàn)占15%，實(shí)驗(yàn)實(shí)踐占25%。期末考試的內(nèi)容是基于考核的基本知識(shí)，并結(jié)合了與現(xiàn)實(shí)生活中應(yīng)用有關(guān)的思考以及教科書(shū)中未提及的相關(guān)問(wèn)題，但老師已經(jīng)指導(dǎo)大家積極思考觀察以及討論過(guò)的相關(guān)問(wèn)題；課堂表現(xiàn)以課堂出勤率，參與討論和回答問(wèn)題為主要評(píng)分依據(jù)；實(shí)驗(yàn)實(shí)踐主要基于學(xué)生的實(shí)踐能力，獨(dú)立思考能力，參與程度以及實(shí)驗(yàn)練習(xí)作業(yè)的完成質(zhì)量作為主要的評(píng)分依據(jù)。這種評(píng)估系統(tǒng)可以檢查學(xué)生在整個(gè)課程學(xué)習(xí)中的表現(xiàn)，并客觀地反映出學(xué)生對(duì)課程的掌握程度。

3 結(jié)語(yǔ)

實(shí)施微生物學(xué)課程教學(xué)改革，以提高當(dāng)前的教學(xué)水平和質(zhì)量，滿足社會(huì)的用人需求，這是現(xiàn)代教育發(fā)展的必然趨勢(shì)。在教學(xué)過(guò)程中，不僅要根據(jù)社會(huì)發(fā)展優(yōu)化更新教學(xué)內(nèi)容，將有關(guān)聯(lián)的課程間的知識(shí)進(jìn)行整合，同時(shí)改變教學(xué)方式，運(yùn)用翻轉(zhuǎn)課堂等調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和自主性，更好地理解和掌握課程相關(guān)知識(shí)。最后，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上，寓教于樂(lè)，在實(shí)驗(yàn)中理解所學(xué)知識(shí)，為后期的學(xué)習(xí)和工作打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。但值得注意的是，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷完善與提升，微生物學(xué)課程的教學(xué)改革不是一蹴而就的，需要不斷的探索、實(shí)踐和總結(jié)。