基于课程特点的研究型微生物学实验教学模式探索

李子杰，曹 钰，张 玲，陈旭升，段作营

（江南大学 生物工程学院，江苏 无锡 214122）

基于课程特点的研究型微生物学实验教学模式探索

李子杰，曹 钰，张 玲，陈旭升，段作营

（江南大学 生物工程学院，江苏 无锡 214122）

对《微生物学实验》教学方法、教学内容、成绩考核中存在的主要问题进行了分析，拟采用探索式、综合式、设计式三种不同层次的教学模式来培养学生的创新思维和实验技能，并对考核评价体系进行改革。

微生物学实验；教学内容；教学方法；教学模式

微生物学是高等院校生物类专业一门重要的专业基础必修课，发酵工程、基因工程、细胞工程都是在微生物学的基础上形成和发展起来的。微生物学实验课程是一门操作技能很强的基础课程，其重要性不亚于其理论课程。该实验课程是将理论与实践相结合的桥梁与纽带，是培养学生理论联系实际的科学态度、树立创新意识、提高独立科研能力和素养的重要环节。传统的微生物学实验课程在教学方法、教学内容、课程考核等方面都存在弊端，因而对微生物学实验教学进行改革迫在眉睫。

一、该课程存在的主要问题

1.教学方法。在很多高校以往的实验教学活动中，教师通过讲授法进行教学，学生往往被动地、机械地按照教师的讲解、演示、实验注意事项等完成实验[1]。这种方法只发挥了教师的主导地位，忽略了学生的主体地位，使学生的主观能动性不能有效发挥，导致学生学习热情不高，缺乏思考的独立性。

2.教学内容。微生物学实验主要包含无菌技术、染色技术、纯培养技术、显微技术这四大技术[2]。传统的微生物学实验课程通常将这些实验技术分散在相对独立的实验单元中，各单元之间缺乏方法和内容的有机结合，不能有效地培养学生融会贯通，以联系性、全面性的思维去解决问题的能力。此外实验内容多采用验证式模式[3]，该模式对于激发学生学习的积极性和主动性往往事倍功半，导致学生到了工作岗位缺乏独立工作的能力，不能将已学过的微生物学基本实验技能串联起来去设计实验方案和解决实际问题。

3.课程考核。由于实验课学时比理论课学时少，有相当一部分学生把实验课当作理论课的“附属课”，没有意识到实验课程对于微生物学科的重要性。实验课程的评分依据一般以学生课下完成的实验报告为主，造成学生只看重实验报告而轻视实验操作的不良后果[4]。此外微生物学实验多以小组为单位来进行，存在抄袭甚至篡改数据等现象，不利于培养学生动手能力和实事求是的科研品质。

二、项目研究目标

研究型高校一个重要任务是培养学生的思维和创新能力。基于此，开发新的实验教学模式、重组实验教学内容、最大程度地发挥实验教学在培养学生创新思维和创造能力中的作用将成为微生物学实验教学改革的主要方向。本教改项目在确保学生全面掌握微生物学实验基本操作技术和方法的基础上，实现学生学习方式的根本性转变，教师更多地发挥引导和服务的功能，将学习的主动权真正还给学生，最大限度地培养学生的科研能力。

三、项目研究内容和方法

研究型微生物学实验教学改革采用模拟科研课题的方式，将分散独立的实验课程内容串联成有着密切联系的整体，通过针对解决某一科学问题而展开实践和探索。

1.探索式研究。在这一层次上，首先由教师将一系列独立单元实验设计成围绕为解决某一模拟课题而展开的系列关联的实验环节；然后学生遵循框架式实验内容，在一定范围内自主选择实验对象，学习和掌握相关的实验技术和方法，并学会对不同实验结果进行分析比较；最后教师从总体上剖析模拟课题的目标与实验内容设计的思路，学生在反观已开展的实验设计的基础上探讨其他可行方案，从整体/系统的角度看待模拟课题，对实验课题如何入手、如何安排获得基本认识。

2.综合式研究。在这一层次上，教师围绕某一专题通过课堂集中讲述或提供实验技术录像的方式，分别阐述针对同一目的的不同技术方法，并设定不同的背景条件或者给予不同的实际样本。学生通过课堂讨论及辅助教学手段学习多种技术方法，对教师提供的一系列不同情况/样品进行自主选择适用方法并开展实践，并对结果进行比较分析。例如：以“微生物的生长和控制”为专题，对不同的微生物（原核、真核），不同的培养基质，不同的细胞浓度（极低、高浓度），围绕生长测定方法的选择和使用，半自主设计小型方案研究理化因素（pH、温度、碳氮源等）对微生物生长的影响，通过实验获得数据结果，初步掌握培养条件优化的方案。

3.设计式研究。在这一层次上，采用“学生自主实验”的开放式教学模式。学生通过前两个阶段的学习和实践，在开放式的教学平台上，分组开展独立课题研究，自主进行方案设计、内容安排、时间分配及相互配合完成整个过程，并获得结果进行分析讨论，提出改进或后续研究规划。例如：以“产特定目标产物的目的菌株的筛选”为研究课题，通过生境分析明确采样地点，自行采样，查找或自行设计快速检出方法，进行富集和选择培养，比较获取相对优良的产生菌株，并进行初步鉴定和简单的培养优化。这不仅可以提高学生对实验课的学习兴趣，更重要的是使他们获得一个真实的实验研究过程的锻炼。

4.改革课程考核评价体系。考核的内容不仅应包括对实验原理的理解和基础实验技能的掌握，还应包括分析和解决问题的能力、团队协作精神以及科学严谨的态度。因此实行实验过程与结果并重的考评方法对于培养学生良好的实验技能和求真务实的科学态度很有必要[4]。教师要加强对实验课程的管理和考核，要严格规范微生物学基本实验操作，除了在课堂上做好操作演示外，要随时指导纠正学生不正确的操作方法。对于一次实验课能够完成的基础性实验，指导教师应当场检查学生的实验完成情况和结果，发现问题当场指出，并评定课堂表现成绩，并要求学生当堂提交实验报告。教师将根据实验课堂表现和实验报告完成情况，给出每个单元实验的综合成绩，这样避免了学生对实验结果作假和抄袭实验报告的现象发生。对于需要多次实验才能完成的综合性和设计性实验，要求提供详细的原始记录、实验结果分析报告作为实验成绩考核的重要依据。

我们希望通过上述改革能够很好地解决微生物学实验教学存在的问题，提高学生的学习热情，培养学生的创新思维、实践动手能力、分析问题解决问题的能力，为培养能够适应社会发展的优秀人才做出贡献。

[1]刘志伟，屈年瑞，高大威.微生物学开放性实验的探索与研究[J].微生物学通报，2011，38（1）：118-122.

[2]叶辉.微生物学实验教学改革与学生创新能力培养[J].实验室研究与探索，2004，23（2）：58-59.

[3]季淼，叶明，杨柳，王颖.工科院校微生物学实验教学改革与实践[J].微生物学通报，2008，35（6）：977-979.

[4]刘晓红，曾驰，缪礼鸿.微生物学实验课程教学改革探索[J].安徽农业科学，2012，40（14）：8394-8396.

G633.55

A

1674-9324（2014）35-0249-02

江南大学2013年本科教学改革项目（JGB2013078）。

李子杰（1984-），男，河北省沙河市人，博士，副教授，主要研究方向为稀有糖的生物法合成以及酿酒酵母代谢工程。

曹钰（1971-），女，副教授，主要研究方向为传统酿造的机理研究以及相关微生物和酶类的资源开发研究。