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微生物学课程教学改革的思考

2015-04-08郝董林胡青平

实验科学与技术 2015年6期
关键词:微生物学教学内容课程

郝董林,郝 扬,胡青平

(山西师范大学 生命科学学院,山西 临汾 041004)

微生物学课程教学改革的思考

郝董林,郝 扬,胡青平

(山西师范大学 生命科学学院,山西 临汾 041004)

微生物学是高校面向生物类专业学生开设的专业基础必修课,是一门理论性和实践性较强的课程。随着时代的发展和科学技术的进步,传统的教学理念、教学方法和模式已不能完全满足新时代的新要求,应该进行改革。在以素质教育和创新人才培养的大背景下,结合本课程学时量少、内容多的实际情况,从教学内容、教学方法、教师角色、教学模式、教学评价、培养应用型人才等方面,来探索构建适应现代教学理念的微生物学课程教学模式,为微生物学教学改革提供理论依据。

微生物学;教学方法;教学改革;人才培养

为适应社会经济结构的调整和社会对人才需求的变化,高等教育应改变传统的招生与人才培养模式,把学生培养成为既掌握必要专业理论知识,又具备较强专业实践技能的专业复合型人才。为此,山西师范大学生命科学学院从2007年开始实行了按生物科学类大类招生、分大类培养,实施“2+1+1”的人才培养模式。微生物学作为生命科学领域的重要基础学科之一,在生命科学基础理论和现代生物技术的形成发展中起着重要作用[1]。

1 我院微生物学课程教学现状

我院的微生物学课程作为生物科学大类的先导课程之一,开设于二年级第一学期,是培养学生生物思维与技能的核心课程,对后期专业分流后课程的学习至关重要。

微生物学是一门展示微生物的形态结构、生理代谢、遗传变异、生态分布及分类进化等生命活动规律的学科。由于微生物技术广泛用于工业发酵、生物工程、环境保护及食品及医药生产等实践领域,交叉性、应用性和实践性很强、很广。学习科学、系统的微生物学知识,是培养和造就现代生物技术人才不可缺少的。目前,微生物学课程教学普遍存在以下问题:1)以教师、书本为中心,注重知识的传授,这不利于训练学生的创新思维;2)实践教学环节薄弱,不利于培养学生的创新能力;3)多数高校一再缩减教学课时,使得学生单位学时消化负担加重,导致高校微生物教学质量有下降趋势。

当前对微生物学课程改革的研究多集中于教学方法、教学内容等,针对教学改革整体思路的研究则较少,为适应我院大类招生背景下微生物学课程教学质量提高的要求,必须使微生物学教学紧跟学科发展步伐,提高课堂教学效果,使学生于有限时间内既全面掌握微生物学的理论知识,又了解最新的学科动态,从而培养出具有创新能力和实践技能的应用型、复合型人才,我们微生物学课程组在教学改革和实践过程中做了一点尝试。

2 教学内容的优化整合与思考

2.1 教材选择

教材是体现教学内容和教学方向的知识载体,也是教师授课、学生自学的重要依据[2]。选一本好教材,某种意义上相当于请到一位学识渊博、素质优秀的教师。因此,正确选用教材是提高教学质量、完成培养任务的重要保障。课外参考书是扩大学生知识面和增强课堂知识理解力的重要工具,因此推荐好的课外阅读教材也是影响教学质量的重要因素之一。微生物学是一门发展快速、纵横交错和广泛联系实际的学科。近年来,微生物学领域新技术、新观点、新内容层出不穷,教材不断更新和充实。在教材多样化的政策引导下,出现了各版本的微生物学教材。我们选取的教材既要兼顾专业知识的基础性、科学性、系统性和前瞻性,又要具有一定的学术趣味,激发学习兴趣,提高学习效率。周德庆老先生主编的《微生物学教程》是我院沿用多年的主讲教程,目前已修订第三版,其知识层次、难易程度、学科思维等均能很好地满足我院的教学任务,此外,我们推荐了武汉大学微生物学精品课程的网页资源和外文影印版《Microbiology》,帮助学生理解和扩大专业结构。

2.2 课堂教学

由于微生物学课程具有物种多、内容广、发展快、实践性强等特点,客观造成微生物学知识零碎化,学生在学习过程中感到难度大、兴趣不足。鉴于此,必须根据微生物学课程和当代大学生的特点及人才培养目标,做到有限学时内让学生既能全面掌握微生物领域的基本问题,又能与本专业知识相结合,这是本课程教学改革的关键。为激发学生学习兴趣,获得较好的理论教学效果,教学过程中要紧紧围绕专业特色,适当调整授课顺序,优化组合教学内容,注重知识的横向与纵向衔接,层次分明,重点突出,并根据学生的课程结构,对可能重复的教学内容,尽量在授课时少讲,只做简要概括,提供知识框架。例如,真核微生物细胞结构中的细胞质和细胞器与细胞学交叉,微生物代谢一章中糖酵解途径和三羧酸循环与生物化学交叉,微生物基因工程一章中基因的克隆、表达等操作技术与基因工程交叉等, 已在其他学科做重点讲解,可简要讲授。这样既保持微生物课程的特有内容,又解决交叉课程间重复教学问题,对提高单位时间内教学效果,激发学习兴趣具有积极作用。

微生物学是生物学中最活跃的学科之一,研究领域不断延伸。一批新的微生物学科正孕育和形成,如微生物转录组学、微生物基因组学及微生物蛋白质组学等。很多新技术、新方法,如生物芯片技术、高通量测序技术和生物信息学等,被广泛应用于微生物学研究领域,同时新菌种、新病毒不断被发现和鉴定。因此,教师在授课过程中,结合每部分授课内容,把学生可接受和可简化的科技前沿信息贯穿在基础知识教学中,丰富课堂教学内容,使学生了解和掌握最新微生物技术,拓展知识面。把学科的前沿性知识、边缘学科知识列入教学内容,指导学生学会使用网络资源,及时了解学科发展新动向。例如,讲“病毒”一章时,可向学生介绍H7N9型禽流感病毒。通过向学生系统介绍这种病毒的病毒学特点、鉴定方法、分类地位、基因序列和基因多样性以及分子生物学检测主要方法,不仅可以使学生获得最新知识,还能在不知不觉中系统掌握本章要点,起到理论联系实际、开阔视野、拓宽思路的作用。

2.3 实践教学

实践教学对理论知识学习和综合能力的培养具有举足轻重的作用。但是长期以来轻视学生实践能力的培养而过分强调理解教学的倾向十分严重。而高校要适应新世纪科技发展和社会日益发展的需要,培养高素质、有创新和探索精神的综合性人才[3]。微生物学是一门实践性极强的学科,其个体微小,看不见,摸不着,只有通过微生物学实验才能对课堂讲授的知识加深理解。所以在教学改革过程中,应十分注意实验教学的改革。搞好微生物学实践教学对培养学生的实验技能,提高学生独立操作的能力及分析问题和解决问题的能力是一个重要环节[4]。考虑到微生物实验的完整性和系统性,设计的实验内容有微生物的形态观察(必做);微生物生理生化特征的测定(选做);培养基的制备和微生物的分离(必做)纯化等。通过验证、综合、设计、再验证的教学体系,学生将系统地了解微生物的形态、菌落特征、微生物的生长现象、生理生化特征等,有助于学生掌握理论知识,增强了学习该课程的兴趣,提升了学生的实践创能力。

3 教学方法的多元互补与思考

3.1 现代化教育技术

当今信息时代,科技迅速发展,新知识的总量不断增加,传统的文化传播机制正面临着前所未有的挑战,迫切需要进行全方位的变革[5]。考虑到微生物学的特点,结合多媒体教学等现代化的教学方法和手段,改革传统的课堂教学方式,把微观世界用多媒体的手段宏观地展示在学生面前,让学生在学习概念和理论的同时,能够联系实际,使课堂教学增加趣味性,亦可充分调动学生的积极性和主动性。例如在介绍噬菌体的侵入宿主细胞的过程的时候,可以通过动画形象地表示出来。由于很多图片动画直接取自国外原版教材,图片清晰度高,图释也很详细,讲授过程中偶尔穿插一些英文单词,也活跃了课堂气氛。

3.2 启发式教学

要取得良好的教学效果,还必须追求课堂教学的艺术性。启发式教学以学生为中心,让学生在学习过程中自始至终处于主动地位,让学生主动提出问题、思考问题,让学生主动去发现、去探索,教师只是从旁边加以点拨,起指导和促进作用。启发式教学,是一种积极的双向的教学方法,其根本目的是为了更好地发挥教师的主导作用、学生的主体作用,从而充分调动教学中各种因素发挥积极的作用。例如,在介绍噬菌体的增殖过程时,噬菌体首先要侵入宿主细胞,可让学生先思考是否是整个噬菌体进入宿主细胞,还是只是它的组成成分蛋白质或是核酸之一进入宿主细胞。老师再旁敲侧击,使学生主动分析找到正确答案。

3.3 开展课堂讨论

为了从根本上克服学生围着教师和书本转的弊端,使学生成为教学的主体,充分发挥学生的主观能动作用,我们在课堂上精心安排了几次课堂讨论。讨论课是由老师课前或课中布置相关内容和命题,学生查阅资料或分组讨论,最后以小组形式汇总讨论结果,由其他小组补充或反驳。讨论能最大限度地活跃学习气氛,调动群体的学习积极性和主动性,可以加深学生对理论知识的理解,有助于启发学生的独立思考能力,同学们相互交流意见也可以培养学生分析问题、解决问题的能力和训练口头表达能力。整个讨论课气氛十分活跃,每个学生都能参与其中。课后学生反映这种上课形式很好,既提高了学习兴趣,又加深了对知识点的理解。

4 教师角色的合理定位与思考

近来对在校部分大学生进行的一次民意调查显示:学生对于教师师德的评价和所学专业的喜好程度有直接的关系。学生常常对自己不认同的教师所讲授的内容选择排斥的态度,而且抱怨教师课堂传授的知识陈旧,与专业的最新发展相差甚远。教师也抱怨现在的学生难教,缺乏学习兴趣,上课缺席、课后上网、作业不做的现象较普遍。这些现象确实应该引起我们广大教师的深刻反思。

1998年10月联合国教科文组织明确提出了“以学生为中心”的理念。作为教师,不应该埋怨学生,而应该充分将“以人为本”体现到教学活动中来[6]。教育者的素质是实施素质教育的关键,“为人师表”是教师职业道德的准则,教师是学校办学的主体,应该有强烈的责任感和使命感。作为高校教师,一方面,要加强自身的思想修养和职业道德修养;另一方面,要提高自身的专业素质,要注意收集微生物知识和实际应用联系的实例,在教学过程中要激发学生的学习兴趣,让学生知道为什么要学习微生物。将学生作为教学工作的主体,发挥主体的能动作用,以取得最优的教学效果[7]。

5 教学模式的创新改革与思考

教学过程中,教师要注重采用提问、故意设置教学障碍或专题讨论等启发式、互动式、研讨式的教学方法,促进师生互动,活跃课堂气氛,调动学生积极性,引导学生主动学习,培养学生将书本知识应用于实际的思考、分析等综合能力[8]。例如,在微生物生态章节中,讲到重金属的转化时,让学生讨论如何从自然界获取所需的能降解、转化重金属的目标微生物。通过讨论,引导学生积极思考,从什么地方采样,采用什么培养基,采用什么方法进行分离,如何进行菌种的驯化等。指出除从自然界分离、筛选菌种外,还可采用基因工程菌构建等手段得到高效降解重金属的菌株,最后要验证筛选菌株的功能。讨论过程中,教师针对学生的疑惑进行详细讲解,以此调动学习积极性,提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。讲到微生物与人类关系的部分时,可将学生分成五组,分别就微生物农药、微生物能源、微生物冶金、微生物传感器和微生物塑料专题,查阅资料、制作演示文稿(PPT),选派每组学生代表上台讲解,台下同学提问。这种方法,一方面鼓励学生抓住机会,大胆表现,锻炼制作PPT水平和语言表达能力,调动自主学习积极性;另一方面有助于扩展教师的知识范围,做到教学相长。通过师生交流与互动,不仅可以调动教师和学生主观能动性,而且能适应学生个性差异,促使学生积极参与整个教学过程,使教与学的效率显著提高。

6 评价方式的灵活选择与思考

7 结束语

微生物学作为生命科学研究中最活跃的学科,需重视教学各个环节,其教学改革是一个长期而艰巨的任务。教学手段上,要发挥多媒体优势;教学内容上,要适应学科发展,不断更新和完善;教学方法上,不断改革和创新,通过启发式、互动式的教学模式,提高学生的学习兴趣和热情,增强学生的学习主动性;考核机制上,实现“以考促学,以考促教”的教学目的。随着社会的发展,人才培养愈加看重独立工作能力、学习能力及创新能力,“微生物学”教学将遵循这一要求,寻找适当教学内容、手段和方法,培养创新型、高素质的人才,实现教学改革的目标。本研究教学内容的详细优化与实践教学的具体安排有待进一步研究,考核方式及实施效果尚待更大范围的进一步验证。

[1]朱旭芬,贾小明.充分调动学生的学习积极性,深化微生物学教学改革[J].微生物学通报, 2007,34(1):185-187.

[2] 秦秀丽,孙佳岩.微生物学课程教学改革的探索与实践[J].吉林农业科技学院学报,2011, 20(1):79-81.

[3] 庞启华,黄文芳.综合班微生物学实验课的教学改革[J].微生物学通报,2005,32(3): 135-138.

[4] 喻子牛,绍江朱火堂.微生物学教学研究与改革[M].北京:科学出版社,2000.

[5] 胡启好.多媒体技术在大学英语听力教学中的应用[J].江苏大学学报,2003,25(2):63-65.

[6] 齐民友.世纪之交话数学[M].武汉:湖北教育出版社,2001.

[7] 张正娣.对我校工科数学教学改革的探讨[J].江苏大学学报,2003,25(2):69-72.

[8] 胡延章,黄小云,刘仁华.提高微生物学课程教学效果的体验[J].微生物学通报,2007,34(4):812-815.

[9] 章跃陵,黄通旺.推进微生物教学改革培养合格人才[J].高教论坛,2005(3):65-67.

Reflections on the Teaching Reform of Microbiology Course

HAO Donglin,HAO Yang,HU Qingping

(College of Life Sciences, Shanxi Normal University, Linfen 041004,China)

Microbiology is oriented to biological engineering in colleges and universities students basic specialized required course. It is a theoretical and practical course. With the development of the times and the progress of science and technology, the traditional teaching concept, teaching method and teaching mode can not fully meet the demand of the new age, thus it should be reformed. Under the background of quality education and innovative talent training, combined with actual situation that the course hours are less and the content is abundant, in order to provide a theoretical basis for the teaching reform of microbiology, this papepr explored on the construction of teaching modern of microbiology course to adapt to the modern teaching content from the teaching content, teaching method, teacher’s role, teaching mode, teaching evaluation, cultivate applied talents, etc.

microbiology; teaching methods; education reform; talent cultivation

2014-09-01;修改日期:2014-10-17

山西师范大学教改项目(SD2013JGXM-69)。

郝董林(1986-),男,硕士研究生,专业方向为微生物应用研究。

胡青平(1972-),女,博士,教授,硕士生导师,主要从事微生物学教学和科研工作。

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.06.063

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