微生物学实验教学改革的若干探索与实践

2015-07-02胡远亮冯艳丽涂俊铭洪文王卫东

科教导刊 2015年17期

胡远亮　冯艳丽　涂俊铭　洪文　王卫东

摘要文章从实验室准入制度、教学内容设置、小班教学、同堂交叉教学、预备实验参与制和多元化考核体系等方面，介绍了湖北师范学院国家级生物学实验教学示范中心微生物学实验的教学改革与实践。这些措施的实行，提高了学生实验素养，优化了教学资源配置，促进了学生主动学习，有效提高了教学质量。

关键词微生物学实验教学改革交叉教学考核体系

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.06.051

Exploration and Practice in the Teaching Reform

of Microbiology Experiment

HU Yuanliang， FENG Yanli， TU Juming， HONG Wen， WANG Weidong

（College of Life Science， Hubei Normal University， Huangshi， Hubei 435002）

Abstract This paper focused on the practice in the teaching reform of microbiology experiment of biological experiment demonstration center， including laboratory access system， curriculum content， small-class teaching， interactive teaching mode， involvement of students in preparation experiments， diversified evaluation system， etc. These practice showed that the reform measures improved the students' scientific literacy， optimized the educational resources configuration， promoted self-learning ability of students， and resulted in the improvement of teaching quality.

Key words microbiology experiment; teaching reform; interactive teaching mode; evaluation system

生命科学是一门实践性很强的学科，实验教学在巩固学生理论知识，培养学习兴趣方面起着重要作用。教育部历来重视实践教学工作，多次颁发文件，要求高等院校加强实践教学改革，培养学生的动手能力及创新精神。①2005年，教育部启动了国家级实验教学示范中心立项建设工作，以推动高校加快实验室建设和实验教学改革。2009年，湖北师范学院生物学实验教学中心被批准为国家级实验教学示范中心建设单位。②

微生物学是生命科学领域的关键基础学科之一。微生物学实验作为实践课程，将为学生的专业知识学习、科研能力培养奠定基础和提供方法。③作为基础课程，微生物学实验涉及专业多，范围广，以湖北师范学院为例，共有生物科学、生物技术、食品科学与工程将其列为一门2学分课程，单独开设。此外，环境工程等专业，也开设有微生物学实验。为深化实验教学改革，提高教学质量，我们对微生物学实验室管理、实验内容设置、教学模式以及考核方式等方面进行了探索与实践。

1 开展课前培训，实验室实行准入制度

在传统实验教学中，任课教师都是在教学进程中强调实验素养和操作要求。但是，笔者发现，尽管教师再三强调，仍有许多学生置之不顾。比如，仍然将琼脂等杂物丢入水池，随意取走他人的实验用品且不归原位，将试剂纯或消毒酒精灌入酒精灯，仪器用毕不填写记录等。一旦被教师询问，学生往往找借口。

针对上述情况，在正式开课之前，我们对所有拟进入实验室上课的学生进行现场培训，讲解实验室的布局、结构，仪器用途以及实验室要求等。培训时间1学时。培训结束后，发放试卷对培训内容进行考核。首次上课时，由学生易卷修改，教师进行监督抽查。未达满分者，取消该学生本学期的上课资格。以此，强调实验基本素养的重要性，加深学生对实验室基本操作要求的理解。

实践证明，实行准入制度之后，学生的不良操作习惯大为改善。实验结束，仪器用品归位井然有序，水池被琼脂堵塞的现象再未发生。

2 优化教学内容，基础性实验与综合性实验相结合

经典微生物学实验教学内容以基本操作为主，如：培养基的配制与灭菌、油镜的使用、简单染色及革兰氏染色法、微生物大小测定、微生物计数，微生物形态特征观察，土壤中微生物的分离与计数等。④

在实际教学过程中，我们将微生物学实验调整为2大模块：基础性实验和综合性实验。其中，基础性实验5个，每个实验3个学时，共15学时，分别为培养基的配制与灭菌、革兰氏染色法、微生物大小及数量测定、微生物形态特征观察（菌落形态和微观形态）以及发酵罐的使用。综合性实验2个，大肠菌群数量的测定（6学时），苯酚降解菌的分离/乳酸菌的分离（9学时），后者由任课教师根据专业及学生意愿等，二选一。在综合性实验教学中，由教师讲解接种，梯度稀释，涂平板，划线分离，菌种保藏等基本操作技术，并让学生学以致用，完成实验的设计及操作。

此外，中心还开设了专门的生物学综合实验课程（国家级精品资源共享课），其中有2-3个实验，以微生物实验材料，由学生自主设计实验，于两个星期之内，在微生物学实验室完成。此段时间，实验室不用预约，全天开放。endprint

近年来，随着高校质量工程的实施，在微生物实验教学中，综合性实验和自主性实验成为发展趋势。⑤教学内容的调整与设置，以充分调动学生的自主能动性为导向，改变过去的被动接收和机械操作的局面，将讲授的操作技能，及时应用于实践当中。新的内容设置，增强了学生对实验目的的理解以及对操作技能的把握，操作机会增多，提高了学生的自主学习能力。

3 革新教学模式，探索小班教学及同堂交叉教学

微生物实验课教学与理论课教学区别较大，它既与理论课教学进度有关，又受实验室条件的限制。⑥大量的学生，丰富的教学内容，有限的课时，加之技术方法革新，均存在诸多矛盾。⑦因此，精心安排实验，最大程度利用实验室资源，才有助于教学质量的提高，培养创新性专业人才。⑧为使教学资源得到优化配置，突出学生的主体地位，在小班教学，交叉教学以及预备实验学生参与制等教学模式上，进行了探索与实践。

一般大学班级人数为35人左右。传统上，采取的分组方法为1个班作为1个教学单位。这种分组方式，有一些不足之处，如：人数过多，仪器设备使用过度集中导致资源不足，课堂纪律较混乱，教师精力被分散难以掌控课堂局面等。经调整后，每个班分成2个教学单位，每次同堂实验人数最多不超过24名学生，通常控制在18～20人之间。实行小班教学之后，教师易于掌控课堂，显微镜、超净工作台等设备利用率提高，教学效果得到显著改善。

传统教学中，1个教学班同堂上的是同1个实验。如：配制培养基，所有的学生都在配制培养基。这样导致所有人都在使用同一种药品，都要使用同一个摇床。任课教师只有调整策略，多名学生使用同1个摇瓶等，减少了同学们的动手机会。基于此，实验室探索了同堂交叉教学模式。所谓同堂交叉，即多个不同的实验同时开展，学生分成若干组，每组对应1个实验。如4个基础性实验，学生被分成4组，每次上1个实验，下次上课再轮转，如此反复，直至每个同学完成。2个综合性实验，学生被分成2组，完成1个实验之后，彼此再交换。这种教学模式，可以将资源配置最大化，最大限度地提高实验效率以及同学们的动手机会，基本上可以做到1人1组。更为重要的是，由于同堂交叉，不同的学生实验顺序不一，促进了彼此之间的交流，在课堂上甚至是课前，彼此间可以交流实验心得，互相指导。

此外，传统实验教学中，实验准备工作由教师主导完成。这种方式导致学生不知道一些摆在实验台上的材料是如何得来的，对其用途也一无所知，没有充分调动学生的主观能动性。⑨调整之后，实验准备过程中，如一些药品试剂的配制，无菌水的制备，器具的包扎，倒平板等，均由学生亲自参与。若准备不足，其后果自己承担，考虑不周犯了错误，印象是最深刻的。以此，培养同学们安排实验的能力，调动学习积极性。

4 建立有效的多元化课程考核体系

实验考核是提高实验教学效果的一种有效手段，是教学过程中不可缺少的一个环节。⑩改革前，实验课作为理论课的一部分，成绩以评时表现和实验报告为主，不受重视。单独设课后，单独评价并组织考试，建立了多元化的考核体系，其总评成绩由如下几部分构成，平时成绩30%，笔试成绩40%，操作考核30%。

平时成绩30%，即30分，包含2个部分，平时考核和实验报告，各占15分。开课前，实验室白板上张贴考核表，注有同学们的座位号、学号及考勤等信息。平时考核，包括学生的出勤、迟到早退、上课纪律、预习报告、实验记录、操作以及实验后清理个人实验台的清理情况等。违反规定，1次扣1分，对于同一个问题多次违反，扣分依次加倍，直至15分扣完为止。虽然实验课程注重动手能力，但是实验报告完成情况也是重要的考核内容。课前培训，教师系统讲解实验报告撰写方法，要求实验原理及步骤不可整段抄袭，要善于总结归纳，言简意赅，核心内容为实验记录、分析和讨论。

笔试成绩，与微生物学理论课相同，采取百分制，分别有判断改错、选择、填空、简答、综合设计题等。为了区别于理论课考试，重点考核实验步骤的细节，操作目的及意义，如细菌涂片，涂片要注意什么，如何检测大肠菌群产酸、产气，伊红美蓝平板典型大肠菌群特征，梯度稀释。

操作考核，重点考查学生对技术要领的把握以及操作的规范性。内容以一些小实验操作为主，如显微镜观察细菌装片，梯度稀释涂平板培养，无菌操作等。每次3名学生入场，由任课教师指定一项内容进行考试，现场评分。

5 总结与展望

上述改革措施历经多年实践，取得了良好效果。实验室准入制度，促进了学生良好实验素养的形成。小班教学和同堂交叉教学，使实验室资源得到最大化配置，促进了学生之间的交流，显著提高了教学效果。预备实验参与制和综合性实验的开设，发挥了学生的主观能动性。多元化考核体系，对学生实施监督，促进学生主动学习。学生普遍反映，微生物学实验室管理规范，课堂秩序井然，实验效率高，自身能力得到了系统训练，为良好实验素养的形成打下了坚实基础。

在实践过程中，也面临一些问题。如：（1）同堂交叉教学，对任课教师是一个挑战，基础实验需要4个学时才能完成1次实验，且前期需要做大量的准备工作，才能保证良好的实施。（2）实验报告雷同率较高，学生反映学习任务重，没有太多时间思考如何写一份精彩的实验报告，这可能是生命科学专业学生面临的一个较普遍的问题;（3）实验教学内容有待进一步优化，一方面将基础性实验和综合性实验更好地融合在一起，另一方面，随微生物学的发展，需要增加一些新的内容及方法。

总之，我中心微生物学实验教学体系仍处于探索与完善之中，不断发现问题与解决问题，这样良性循环并动态发展，才能更好地适应新时期人才培养的要求。

基金项目：湖北省教育厅教学研究项目（SJ201202）

（下转第108页）（上接第106页）

注释

① 孟建宇，李蘅，陶羽.微生物学实验教学的改革.中国免疫学杂志，2014.30（4）：541-542.

② 邱昌恩，邹烨.生物学实验教学示范中心实验课程体系与教学模式的研究与实践.湖北师范学院学报（自然科学版），2012.32（4）：101-105.

③ 姜明，弥春霞，马怀良，陈欢，王詝.高等院校不同专业微生物实验教学改革初探.安徽农业科学，2011.39（15）：9433-9434.

④ 赵银娟.微生物学实验课程的教学改革体会.实验室研究与探索，2013.32（3）：140-142.

⑤ 张秀红，胡青平，张丽红，李琪.微生物学相关课程实验教学的设置与实践.实验科学与技术，2009.7（4）：113-115.

⑥ 张玲，贺新生.建立科学的微生物学实验课程体系.实验室研究与探索，2004.23（10）：62-63.

⑦ 高冬梅，李莉，田琳.依托重点实验室开设环境微生物综合实验.实验室研究与探索，2009.28（9）：136-137.

⑧⑨徐德强，王英明，胡宝龙，肖义平.以学生为中心建设微生物学实验课程.中国大学教学，2007（11）：81-82.