二批本科院校微生物学教学中实践元素的引入与因材施教

石　慧， 何立超， 张　轩， 李婵娟

(武汉设计工程学院 食品与生物科技学院, 武汉 430205)

随着经济的发展，社会对应用型人才的需求不断增长[1]，要求也不断提高，市场上的应用型人才已经不能满足社会发展的需要[2]。一批本科院校培养的应用型人才要有较强的理论基础和创新能力。高职高专人才培养强调实用性，对人才的科研和创新能力没有过高要求[3]。我校人才培养不同于一本院校，也不同于高职高专：既要适应本科人才培养的“厚基础，宽口径”[4]及“重实践，求创新”的要求，又要强调人才的就业适应能力及可持续发展潜力，使人才具备实用性和一定的创新能力。实践教学是培养学生实践能力和创新精神的重要手段[5]，在应用型及创新型人才培养中起到举足轻重的作用[6]。微生物学是我院生物工程专业的一门重要专业基础课，也是以实验为基础的学科[6]，对该专业其他课程的理论和实践学习起着承上启下的作用[7]。传统上微生物学实践教学只是实验教学，这种单一的实践教学是以知识和素质为中心的实践教学方式[8]，在培养学生的知识、素养及能力为中心的复合应用型人才上显示出重大的缺陷。因此，在微生物学教学中多元化引入实践元素是必要的。

1　微生物学教学中实践元素的引入

1.1　采用小微研究项目及项目型课外作业引导学生参与微生物学实践

小微研究项目及项目型课外作业均是由任课教师拟题的小微型研究项目，研究范围涉及微生物的形态观察、培养法、分离与纯化、生长控制和分类与鉴定等基础知识与实验技能。学生组成团队按兴趣选题，自己查阅资料，完成研究项目，并以研究报告的形式总结研究结果。实施时，学校提供开放实验室为研究场地，项目完成时间2个月。两者不同的是：前者为教师根据学生的特长为任意年级的学生制定的科研项目，后者为微生物学的课外作业。

1.2　从微生物学实验技能竞赛活动中引入实践元素

省级和校级大学生生物实验技能竞赛含微生物学单项赛和微生物学综合赛。为达到以赛促学、将实践引入微生物学教学中的目标，我校也举办了校级微生物学实验技能竞赛选拔赛。学生通过申报得到微生物学实践相关的培训机会。这些培训在大一时就开放给学生，让一部分学生主动走进实验室，参与教师的科研项目。教师将学生组团，拟定科研项目，通过亲自指导和老带新等方式实施研究项目。历时半年到一年后，从这些学生中选出参加各级竞赛的选手。

1.3　从大学生科技创新项目中渗入实践元素

省级及校级大学生科技创新项目一般有一到两年的实践机会。设计一些稍微复杂的科研项目，上游涉及细胞培养方式、分子生物学、基因工程等实验技能。下游涉及微生物的分离纯化、分类鉴定、发酵培养和生物分离等实验技能。由于微生物细胞比其他细胞的生长周期短得多，短期试验就可以观察到相应的试验结果，对提高学生生物学知识的学习和综合运用能力具有不可替代的优越性。鼓励学生申报微生物方向的省部级及校级大学生科技创新课题，自主投入科学研究中，有利于学生将生物工程专业的核心理论及实践知识融会贯通。

1.4　学生类型的界定方法及学生参与实践的规则

二批本科院校生源大都“基础薄弱，没有良好的学习习惯”[9]、“学习目标不明确，缺乏长效的学习动力”[10]，但也有少数学生学习积极主动，对专业具有浓厚的兴趣。在长期教学中，通过对我校生物工程系不同届别学生的接触与观察，根据学习目的、学习习惯及学习能力的不同将这批学生划分为3种不同的类型。具体见表1。

参与不同实践活动时，选择不同类型学生各6人，每组3人，分成6个试验组，相同类型的学生为一个试验组。鼓励试验组成员参与所有既定的实践活动，按照学生自评及教师评定评估他们参加实践活动的效果。

1.5　评估各项实践活动效果的学生自评方法及教师的评定方法

1.5.1学生自评方法

学生自评方法：问卷调查，能力指标为自我培养意识、自学能力、学习兴趣、生物实验技能和科技论文及报告写作能力；每个能力指标下4个选项分别为有明显提升、有提升、提升不明显和没有提升。计算选取各项能力指标的比率为评定结果，目的是了解各项实践活动对学生能力是否有提高；了解各种能力提高的具体情况。

表1 我校不同届别生物工程专业学生类型及所占比率Table 1 The types and proportion of different students in bioengineering major in our institute

1.5.2教师评定方法

实践活动分为省部级大学生科技创新项目、省校级大学生生物实验技能竞赛、小微型自研项目，项目型课外作业，外加传统微生物教学中的实验课程和综合实习课程共计5种类型的实践活动，不同类型学生参与不同实践活动的学习效果由指导该学生的教师评价，教师评定方法见表2。

表2各项实践活动的完成效果评价(教师评分)Table 2 The evaluation of the completion effect of the practice project (teacher rating)

按学生类型及所参与实践活动计分并求平均分，了解不同类型的学生适应的实践活动。

2　不同类型的学生参与各项实践活动的结果分析与因材施教

2.1　各项实践活动对学生能力提升的影响

所有参与实践活动的学生就微生物学实践活动对自身能力的影响做了自评，自评结果见表3。

由表3知，超8成学生认为各项微生物学实践活动能明显提升他们的学习兴趣；7成以上学生认为参加微生物学实践活动后生物学实验技能有明显提升，另有超2成的学生认为有提升；超6成学生认为参加微生物学实践活动能明显提升自我培养意识和自学能力，约2成学生认为有提升；5成以上学生认为自己的科技论文及报告的写作能力有明显提升，但也有超3成学生认为提升不明显或没有提升。这些数据表明，各种类型的学生普遍认为微生物学相关的实践活动对提高他们的学习能力及实践能力效果显著，提升效果依次为学习兴趣>生物学实验技能>自我培养意识及自学能力>科技论文写作能力。

表3 微生物学实践活动对学生个人能力影响的自评结果Table 3 Self evaluation results after students′ participation in the practice project of Microbiology

2.2　教师对参与各项微生物学实践活动学生的学习效果评价

教师采用表2中的方法对参加各项微生物学实践活动的学生学习效果进行评估，按学生类型和参与实践活动的类型总分并求取平均分，结果见表4。

表4中的评价结果表明：兴趣型学生不仅能在实验及实习课程中取得优异的成绩，还能将难度不同的研究项目完成得很好。任务型学生在实验、实习课程和各级大学生实验技能竞赛的初赛中均能取得较好的成绩，在项目型课外作业中取得的成绩最理想，在自研及大学生科技创新项目中往往不能长期坚持，有时候甚至不能顺利完成项目。厌学型学生一般在实验和实习课程中能及格，对项目型课外作业略感兴趣，不太愿意参加竞赛培训及大学生科技创新活动。参与后常常需要教师督促做实验，最终研究报告完成质量不高，实验数据处理欠科学性，有时没有完成研究就放弃项目，在所有的实践项目中，这类学生对项目型课外作业相对更有兴趣。

表4 不同类型学生参与微生物学实践活动的效果评价Table 4 The effect evaluation of different types of students′ participation in the practice of Microbiology

2.3　因材施教的思考

2.1及2.2中学生的自评及教师评估的结果表明：学生是欢迎实践元素进入微生物学课程教学的，不管这些学生有多么不同，他们都认识到这些实践活动可以更好地激发他们的学习兴趣，并乐观地认为提升了他们各方面的能力。

实际上，教师评估学生学习效果时发现，不同类型学生对不同实践活动的完成效果有很大的区别。兴趣型学生往往能更主动地参与到各类实践学习中来，能克服惰性，维持很长时间的热情。任务型学生在参与之初也很积极，能胜任时间短、不太复杂的实践任务，对耗时长的实践任务缺乏耐心，遇到困难便热情消退，有时甚至不能完成实践活动。厌学型学生在教师敦促下参与实践之初也表现出一定的兴趣，严格管理，也能坚持一段时间，这类学生课内实践任务都能完成，课外实践任务往往需要严格的监督，甚至监督也无法完成。所以，这些难度不同的实践活动或许起初都能刺激学生，激发学生的学习兴趣，但并不是所有的实践活动都适合所有类型的学生。真正有利于提高学生的知识、素质和能力的实践活动才适合学生。我们可以根据学生类型的不同，因材施教，鼓励学生选择性地参与不同难度的实践活动：学有余力的兴趣型学生引导他们参与各级微生物方向的科技创新、各级微生物学实验技能竞赛，培养素质和能力拔尖的学生。任务型学生在做好日常实验和实习等学习之余，鼓励他们做好项目型课外作业，参加大学生微生物学实验技能竞赛，在训练基本知识，培养基本素质的原则上，提升他们各方面的能力。厌学型学生常常不能自发自觉地参与微生物学实践，教师则可以敦促他们更好地完成实验、实习及项目型课外作业等基本实践学习任务，使他们具有基本的知识、素质及能力。

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