高等工科院校《微生物学》教学改革与实践初探

李增波 贾士芳 杨艳 孙红艳 刘仙俊

摘要：为贯彻新时期全面实施素质教育的现代教育理念，本文针对生物工程和制药工程专业《微生物学》课程，提出了教学改革的方法与实践，包括课程体系的优化，教学内容、教学手段和方式优化等。实践表明，本次教改显著提高了教学效能，激发了学生的学习兴趣，适应了现代社会对人才培养的要求，为培养具有专业特色的工科人才打下良好的基础。

关键词：微生物学;教改;课程体系;专业特色

中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2016）05-0123-02

党的十八大提出要全面贯彻党的教育方针，坚持教育为社会主义现代化建设服务、为人民服务，把立德、树人作为教育的根本任务，全面实施素质教育，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人，努力办好人民满意的教育。微生物学是生命科学中发展迅速，涉及面广，创造价值大，影响力广泛的学科之一，它既是生命科学理论研究的核心，又是一门应用性极强的学科，对生命科学和生物工程技术的发展起着巨大的推动作用。在《微生物学》课程教学过程中仍然存在教学内容多，知识点散乱;重理论、轻实践;重课堂、轻实验等问题，严重制约了对学生的独立思考能力、动手能力、创造和开拓能力的培养。为了适应新时期全面发展和创新型人才培养目标的需要，进一步提高学科建设、科学研究和社会服务质量，对《微生物学》教改和课程体系优化的研究，具有十分重要的意义。

一、《微生物学》课程体系的优化

（一）理论教学

我们结合当前教学改革发展的需要和工科高等院校对学生的培养要求，制定了新的人才培养方案。新方案根据不同专业的培养目标、专业培养计划的特点，重新修订了教学大纲，优化理论教学体系，合理取舍精简教学内容，避免各学科相关内容的交叉重复。同时，借鉴其他高等院校的先进教改理念，对生物工程专业的教学重点放在微生物生理代谢、生长调控、遗传变异等内容，侧重于微生物在发酵、食品等行业的应用;对制药工程专业的教学重点放在微生物遗传和传染免疫等内容，侧重于微生物在生物药品行业的生产和应用。将课程系统化和模块化并重，结合专业，突出重点，秉持有传统讲前沿的渐进教学模式，培养一批具有高素质、高创新能力的复合型应用型人才。

（二）实践教学

学生实验能力的培养是教学中的一个重要环节。为了改变过去的培养方案中《微生物学》理论课时较多而实验课时少的不足，除了常规的如细菌、放线菌和霉菌观察及革兰氏染色等验证性基础实验，增设了土壤微生物分离纯化、水大肠菌群测数、酸奶和豆豉等食品制作以及柠檬酸和土霉素的中试发酵等综合性、设计性实验。这些实验中，从实验方案的设计、实验材料的准备、实验过程的操作到最后的实验成果展示及总结，全部由学生自己完成，重在培养学生的实践动手能力和创新能力。在实验平台的建设方面，2013年起购置的青霉素发酵工艺仿真软件和啤酒生产工艺仿真软件增加了学生上机模拟的实训环节，不断完善从理论到实践过渡的实验教学模式。

（三）教材建设

近年来出版的微生物学教材版本较多，内容和风格特点迥异，结合我校办学特点、专业背景和学生的基础等情况，选用具有系统、完整微生物学科知识体系和能反映当代微生物领域最新成就的优秀教材。生物工程专业选用了黄秀梨编写的《微生物学》和沈萍编写的《微生物学》作为主要参考教材。制药工程专业选用了周德庆编写的《微生物学教程》和岑沛霖编写的《工业微生物学》作为主要参考教材。同时吸收国外著名教材上的内容及微生物教学网络资源中的前沿性知识和科研新进展等资料，经过整理归纳和创新改进，以此丰富教学内容，开拓学生视野。

二、《微生物学》教学手段和方法的优化

（一）多媒体和网络教学模式的构建和应用

现代教育技术的发展，特别是多媒体和网络教学手段在微生物教学中的不断应用，极大地丰富了传统的教学手段和教学方法，而且越来越发挥着不可取代的作用。多媒体教学技术通过电脑将丰富的影像资料引入到教程，把抽象的内容形象具体地展现在学生面前，大大提高了学生的学习兴趣。整理优化后的教学内容，经过创新改进，形成了完整、丰富、生动的多媒体素材。在有限的教学时间内把优美逼真和环环相扣的多种图像、文本和数据展现给学生，实现了抽象微观微生物世界与直观、形象和生动形式的转化。根据本专业的特点，教师制作了精彩而内容丰富的课件，使整个课题气氛更加活跃，激发了学生的兴趣，促进了《微生物学》课程体系的改革和优化，提高了整体教师的教学质量。

（二）多種教学方式的融合

课堂教学方式的多样化主要体现在以多媒体课件为基础，融入启发式、讨论式、自学式、目标任务式等先进教学方法，建立多媒体授课教师提问学生问题讨论教师小结布置作业的教学模式，实现了精讲精练、自学与辅导答疑的有机结合。课堂讲授时，充分利用多媒体教学、实物演示等灵活多样的教学手段开展教学，要领和提纲清晰，阐释重点、难点和疑点，培养学生会学习的能力。有些教学内容，如证明基因突变非对应性的三个证明实验，我们安排学生自学并自己做ppt，并专门预留课堂时间，采用课堂讨论的方式反映同学对该问题的理解情况，再由教师点评和总结，以理解难点问题、强化知识点。通过这种参与、互动式的教学模式，积极营造出民主平等、自由开放的氛围，将教学的中心由以教师为主转向以学生自主学习为主，学生成为学的主体，在自主学习中逐步培养独立思考的能力、分析问题和解决问题的综合素质。

（三）实验教学模式探索

微生物学实验是微生物学的重要组成部分，重在培养学生的动手实践能力。我们采用三级模块化实验教学模式，包括验证性实验教学模块，综合性实验教学模块，设计性实验教学模块。

验证性实验教学模块，主要包括显微镜检技术、微生物染色技术、微生物培养基制备和无菌操作技术等，此部分主要结合理论教学，强化学生对基本知识和基本技能的掌握。并培养学生的观察能力和动手能力，探讨实验失败的因素和总结实验成功的关键。

综合性实验教学模块，主要包括微生物的接种、分离、纯化、培养和保藏技术等。该模块中主要学习培养、分离微生物并分析实验结果等内容，先对学生进行讲座式的辅导，然后由4-6名同学组成实验小组单独完成一个综合性实验。这不仅要求学生掌握单个实验技能，而且也培养了学生的数据分析与整理和处理问题的能力。根据综合性实验内容要求和实验条件的许可，我们设立了稀释涂布平板法分离纯化土壤微生物、拮抗微生物的筛选和鉴定、抗生素的微生物发酵和提取等。

设计性实验教学模块，该部分主要是为了拓宽学生视野和培养他们的创新意识，利用学校现有条件并结合学科相关专业教师的科研方向，在老师的指导下，学生自行设计实验方案，并独立完成实验。这些开放性的实验项目由学生自主选题或者指导教师结合自身的科研项目拟定，如：中草药活性成分的提取及抗菌活性、植物病害拮抗菌的分离、筛选及抗菌活性检测、柠檬酸高产菌株的诱变育种、利用菊粉发酵生产燃料乙醇等。学生充分发挥他们的创新性想法，培养了他们团结协作、共同解决问题的能力，为学生的就业和创业提供了良好的实践机会。

（四）创新考核方式

课程考核是教学过程中的重要环节。课程成绩包括考试成绩（50%）、实验成绩（30%）、平时成绩（20%）。我校生物工程专业微生物学80学时，理论50学时，实验课单独设课30学时，制药工程专业微生物学60学时，理论36学时，实验24学时。针对不同班级采用了不同的考核方式。微生物学实验课的考核成绩由验证性实验模块和综合性实验模块的实验成绩（占80%）与设计性实验成绩（占20%）组成。上述考核模式，除了保证理论教学，更加侧重学生实验课的学习，以适应创新型和应用型人才的培养要求。这些实践活动显著的提高了学生的团队协作意识、思考能力、语言表达能力、分析问题和解决问题的能力等综合素质，这就对学校以后在实验硬件条件和教师的科研能力提出了更高的要求。

三、结语

通过上述的教学改革，我们探索出具有特色的《微生物学》实践型教学模式，满足了工科院校人才培养需要，体现了产学研相结合的时代特征。实践证明，我们进行的《微生物学》课程的教学改革是切实可行的。课程体系更合理，教学内容和手段更丰富，考核机制更全面。本门课程的教学改革不仅提高了教学效率和效果，而且激发了学生的学习兴趣，适应了现代社会对人才培养的要求，使学生更快的适应以后的生产和科研工作。

参考文献：

[1]张亚平，胡文革，熊杰，等.新时期《微生物学》教改和课程体系整体优化研究[J].世纪桥，2008，（5）：122-123.

[2]唐丽杰，魏颖，王立群.CAI在微生物学教学中的恰当运用[J].东北农业大学：社会科学版，2007，5（4）：57-59.

[3]胡建华.大学教学改革与创新型人才培养[J].中国高等教育，2009，（9）：43-44.

[4]罗明，顾爱星，周刚.优化微生物学课程教学体系的探索与实践[J].新疆師范大学学报（自然科学版），2006，25（4）：110-113.

[5]李子杰，曹枉，张玲，等.基于课程特点研究型微生物学实验教学模式探索[J].教育教学论坛，2014，（35）：249.