生物技术专业微生物学实验教学改革
——以大庆师范学院为例
2015-03-29王金龙任国领
王金龙,张 虹,任国领
(大庆师范学院生命科学学院,黑龙江大庆 163712)
生物技术专业微生物学实验教学改革
——以大庆师范学院为例
王金龙,张 虹,任国领*
(大庆师范学院生命科学学院,黑龙江大庆 163712)
微生物学实验是生物技术、生物工程等专业的必修课程,随着微生物学在生物产业领域的重要性日益凸显,微生物学实验对生物技术、生物科学、生物工程等专业的本科生也日益重要,如在微生物药物生产企业、食品生产加工企业、啤酒白酒加工生产企业等一些与微生物发酵相关的企业,对微生物实验技术的需求都很高。为迎合市场,高校对微生物学实验的教学质量也越发重视。大庆师范学院是一所以应用型本科人才培养为目标的本科院校,笔者以大庆师范学院生物技术专业微生物实验课改革为例,探讨了微生物学实验的教学改革问题。
微生物学实验;教学改革;实验教学
随着生物技术的发展,全球范围内的生物技术产业逐年增多,对生物技术人才的需求也越来越多。在整个生物产业范围内,需要微生物技术的产业占据了一定的份额。在高等教育过程中,微生物学实验技术就显得尤为重要,但传统的微生物学实验教学方法停留在讲授和演示的范围内,无法使学生真正掌握微生物学实验技能,使学生的微生物实验技能很难在实际的生物产业企业内部得到应用,并产生良好的社会效益,这就需要高等教育工作者改良传统的、守旧的、不符合市场需求的教育教学方法,大胆创新,充分发挥学生的主观能动性,利用好学生为主体、教师为主导的教学准则,使生物技术相关专业的学生所学的微生物实验技能能够真正地为企业服务,真正学有所用。
1 教学改革措施
1.1 整合教材,开展综合性和设计实验
传统微生物实验教材主要以一些基础性和验证性实验教学为主,学生在学习的过程中相对比较刻板,亦步亦趋地按照教材给出的步骤进行操作,做完之后少有反思和交流,甚至有时不理解为什么要做这样的实验,对实验的理解程度也不深刻。
大庆师范学院所选用的教材是2011年由东北师范大学陈珊教授主编,高等教育出版社出版的《微生物学实验指导》,此书系统全面地介绍了本科微生物实验的内容及方法,相对具体和全面。笔者在实践教学中对此教材进行整合,例如在菌株筛选、革兰氏染色、荚膜染色等以菌株为主要实验内容的实验过程中,原有实验方案是实验教师为学生提前准备好实验菌株,学生参照教材上的实验步骤,或先观摩教师的演示实验来完成,通过一系列的实验摸索之后,大庆师范学院在实验设计过程中有了比较大的改革和创新。实验方案首先指导学生从自然界中直接筛选所需要的目的微生物,比如,大庆市是石油城,三次采油技术与微生物又息息相关,可利用地缘优势,结合学院现有微生物驱油工程中心平台,引导学生筛选具有驱油作用的微生物,筛选出目的微生物后,为学生介绍革兰氏染色、荚膜染色等后续实验的作用与意义,这样可以增加学生的学习兴趣,一贯而下,使学生能够系统全面地掌握整个微生物的实验脉络,环环相扣,通过一个大的综合性的、设计性的实验内容,把整个教材中七八个实验内容整合到一起。通过这样的实验整合模式进行教学,改善了学生听课不认真,实验目的性不强,教师授课乏味等缺点,进而提高学生实验过程中的专心程度。
1.2 改变传统教学模式,切实发挥学生主体、教师主导作用
在以往的教学实验中,教师大多采用讲授或演示等实验教学方法,告诉学生怎么做,这样学生只能被动接受,照抄或是模拟老师的做法,有时无法理解为什么这么做。另外,微生物实验学时安排也对课程的教学产生影响,例如每周一次课,仅够做一些基础性的验证性的小实验,在做一些综合性的设计性的大实验时,时间间隔一周并不是最合理的选择。例如菌株在培养的过程中,以细菌为例,有些菌株只需要两到三天的培养时间,如果时间达到一周,菌龄就达到一周,这样势必会对一些性质实验产生影响。
学院根据微生物实验的性质,改变传统教学模式,在实验过程增加学生的自主性,发挥学生的主观能动性,切实做到学生为主体的教学模式。在具体的实验过程中,教师给学生制订目标,让学生通过目标思考实验过程。老师制订的目标是将若干个小的基础性或验证性的实验综合到一起,学生通过看教材,思考实验方法,找出在实验过程中应该进行的实验项目,设计好实验方案交给实验指导老师。老师审查实验的可行性,并在不当之处做出指导和改正,之后学生根据实验计划分配实验时间,做出实验成果。在实际操作的过程中,教师对综合实验中的组成实验内容进行原理和操作注意事项的讲解。在学生做实验的过程中,教师全程参与并监督,遇到问题随时解决。这样的改革增强了实验时间的机动性,提高了学生实验兴趣,转变了传统的实验教学模式,也提高了实验教学效果。
1.3 改革传统的教学评价体系,突出实际动手操作能力与创新能力
教学评价体系,即考核方式,是教师检验教学成果的重要指标之一,也是检验学生学习效果的重要衡量标准。原有教学评价体系相对刻板单一,重点在于强调学生对某些理论知识的掌握程度,对某些验证性和基础性实验的掌握程度,很少侧重于学生的实际动手操作能力和创新能力。在国家着力培养创新型人才的前提下,学生的创新能力培养和实际动手能力就显得尤为重要。学院在教学体系评价方面做出大胆的革新,改变传统的教学评价体系,推陈出新,在新的评价体系中,突出体现了学生的创新能力和动手操作能力的重要性。
通过图1可以看出,在改革前,实际动手操作能力只占到整个考核体系的30%,而在改革后,增加了动手操作能力和实验方案设计创新内容,并且实验方案创新和动手操作能力占到整个考核体系的70%。通过这样的改革,充分提高了学生对自身创新性和实际动手操作能力的重视程度,增强了学生参与实验、设计实验和完成实验的兴趣,改善了以往的厌学情绪。
2 教学改革成果
通过对微生物实验教学的上述改革,改善了学生只等着老师“给予”的传统学习理念,增加了自身的积极性、主动性,使学生学会了主动思考。
通过教学内容的改革,使学生能够积极参与实验设计,并实现大胆创新。自己设计、操作,教师导航的教学模式使学生的动手操作能力得到了锻炼,成为符合市场需求的“动脑和动手”型人才;通过教学方式的改革,充分肯定了学生的主体地位和教师的主导地位,使教师真正成为学生的领航者、指导者,增加了学生学习的自主性,使学生变被动为主动,学会利用网络查阅文献,提取重要信息,设计实验,统计实验数据,改进和创新实验方法;通过教学评价体系的改革,增加设计创新和动手实践操作在整个教学评价体系中的比重,使学生充分认识到二者的重要性,并间接认识到动手操作能力和实践创新在整个生物产业中的重要地位。
通过学生反馈意见可以看出,相比教师讲授、学生被动接受而言,学生愿意接受自己参与设计和自己完成的实验任务。在完成实验的时候有满足感和成就感,并且能够充分认识到创新能力和动手操作能力的重要性。
3 结语
通过上述的教学改革,增强了学生的创新意识,锻炼了学生的动手操作能力,改善了传统教学方法、教学模式、教学评价体系,充分尊重了学生的主体地位,转变了学生的学习观念,收到了较好的教学效果,并获得了多数学生的认同。通过深入的教学改革,理论与实践相结合,更好地完善了教师的“教”与学生的“学”。
[1] 殷培峰 向玉勇,张维柱,等.高校微生物学实验教学改革探索[J].淮北职业技术学院学报,2011,10(6):56-57.
[2] 朱红霞,蔺芳.浅谈生物科学专业微生物学实验教学改革[J].农村经济与科技,2011(5):193.
[3] 陈珊,李凡,刘东波,等.微生物实验指导[M].北京:高等教育出版社,2012.
[4] 田沈,杨秀山,孟凡艳,等.对提高微生物工程开放实验教学效果的体会[J].微生物学通报,2003,30(4):116-118.
Teaching Reform of Microbiology Experiment Course of Biotechnology Specialty—Taking Daqing Normal College as an Example
WANG Jin-long, ZHANG Hong, REN Guo-ling*
(Department of Life Science, Daqing Normal College, Daqing, Heilongjiang 163712)
Microbiology experiment is a compulsory course for biological technology and biological engineering. With the growing importance of microbiology in the field of biotechnology, microbiology experiment is becoming increasingly important for undergraduates majoring in biotechnology, biological science, biological engineering and so on. Microbial pharmaceutical production enterprises, food production and processing enterprises, beer liquor processing enterprises, and some other related enterprises, the need for microbial testing technology is very high. Taking biotechnology specialty in Daqing Normal College as example, microbiology experiment reform was discussed.
Microbiology experiment; Teaching reform; Experimental teaching
黑龙江省高等教育教学改革项目(JG2012010004);大庆师范学院青年基金项目(12ZR26)。
王金龙(1986- ),男,吉林长春人,讲师,硕士,从事生物降解研究。*通讯作者,副教授,从事采油微生物研究。
2015-11-20
S-01
A
0517-6611(2015)35-383-02