海洋类院校微生物学实验教学设计研究*

2019-09-14陈永敢张佳琦陈川平

生物学通报 2019年11期

陈永敢张佳琦李珍陈川平黄海**

（1 海南热带海洋学院水产与生命学院海南三亚572022 2 海南省热带海洋渔业资源保护与利用重点实验室海南三亚 572022）

微生物学实验是生物科学、海洋渔业科学与技术和水产养殖等专业的核心课程，为这些专业实验课程的开展提供基础。结合我校自2015年转型海洋类高校以来的教学体会，笔者认为在海洋类（涉海类）专业微生物学实验课程中开设海洋类实验，从增设实验项目、增加实验资源及教学模式创新方面进行改革，能有效地提高海洋微生物学实验教学效果。通过对海洋微生物学实验进行教学改革，有利于学生拓宽知识面和培养创新思维，使其适应行业发展需要［1］。

1 海洋微生物学实验的现状

1.1 实验项目缺乏海洋特色微生物学实验可分为2 个部分：基础性实验和选择性实验。基础性实验包括环境微生物形态观察、培养基制备、灭菌及无菌检测、微生物生长量测定、微生物显微镜直接计数等；选择性实验是学生在掌握基本操作技能基础上，选择开设具有一定难度的实验，包括微生物诱变、细菌质粒制备与转化、噬菌体分离提取与转化、水中细菌总数测定和水中总大肠菌群检测等内容。以上实验内容多为普通微生物学实验，有关海洋微生物方向较少，并不具备典型的海洋特色，无法使学生对海洋微生物知识有实质性收获。

1.2 实验材料稀缺近年来我国本科高校对相关海洋微生物研究已取得显著进步，但实验教学体系尚有待完善。这是由于过去我国微生物资源开发集中在陆地方面，对海洋资源的探索尚处于起步阶段；加之海洋环境多为高盐、低温，使得实验材料更倾向于普通微生物；此外，针对海洋微生物进行研究的力度还有欠缺，且海洋生态环境恶化对海洋生物生境影响甚大，使得可用于海洋微生物实验的材料更为稀缺。

1.3 教学方式单一微生物学课程教学由理论和实验组成。理论侧重微生物学理论知识，从学习方法、形成习惯等方面培养学生自主学习能力。实验则使学生将理论知识用于实践操作，培养学生动手操作能力，为将来从事科研工作打下夯实基础。但从近些年实施情况来看，学生对海洋类实验课程的学习主动性有待加强，课堂氛围不够活跃［2］。因此，需要进一步推进海洋微生物学实验课教学方式改革，才能达到增强学生学习积极性、提高实践能力和培养海洋类人才的最终目的。

2 海洋类实验的开设改革

2.1 增设海洋类实验项目本科生在实验课上重点学习的是基本操作和经典实验方法，未对海洋微生物进行深入研究。因此，为提高本科院校海洋微生物学教学质量，需增加相应的海洋类实验，以适应对海洋科学类重要人才培养的需要［3］。海洋微生物学研究内容广泛，涉及海洋药物、海洋污染及海洋设施维护等方面（表1）。通过增加与这些研究相关的实验项目，调动学生学习海洋微生物学的积极性，也给学生科研创新注入新内容［4］。

表1 海洋微生物学研究内容

2.2 增加实验资源近年来海洋技术发展迅速，全球化要求越来越高，为提高海洋微生物学实验教学质量，教学过程中，应针对国内外最新研究成果进行探讨，适当增加实验资源，加强与课程衔接的实验和实践性课程模块建设。对于实验资源增加，可从原核微生物和真核微生物2 个方面入手，选择部分有代表性的海洋微生物资源作为材料用于教学（表2）。

表2 教学海洋微生物资源分类

海洋微生物多存在于高盐、低温环境中，目前许多海洋微生物已可进行人工培养，其中低等真菌在海洋环境中比较常见，但只有极少数被研究，它们多是海洋无脊椎动物、海草和藻类寄生菌［5］。这些菌株资源广泛分布，但尚未作为天然产物产生菌进行深入研究。通过增加实验教学资源，能激发学生对海洋类微生物学实验的兴趣，促使更多对科研感兴趣的学生参与到教师科研项目中，与教师一起研究并探索海洋微生物世界。

2.3 教学模式创新在海洋微生物学实验课堂上，我校微生物学教学团队通过多媒体平台辅助教学和开放式讨论课程的方法激发学生学习兴趣。实验课前，教师将研究内容告知学生，并对本节实验课涉及的理论知识进行讲解，学生以小组为单位做好充分课前预习。学生结合所学知识，查找资料，通过小组讨论总结并整理实验目的、原理、步骤及注意事项，结合海洋微生物独特生存环境，设计实验方案［6］。实验课的授课方式以学生独立思考完成实验为主，让学生将本小组设计的实验方案分发给其他小组并讲解，通过小组讨论及教师指导确定最终实验方案。这样不仅能让学生自己控制实验进程，在实验中巩固理论知识，更能培养学生的组织能力和自主学习能力［7］。例如，在海洋微生物分离实验中，学生可基于海洋环境特点，自行设计不同盐度、不同温度环境条件进行分离，并分析生理生化特征。课堂之外，教师鼓励学生申报大学生创新类海洋微生物学实验项目，利于提高学生科研能力和培养创新思维。

3 小结

针对开设海洋类实验后对部分在校生的学习兴趣及就业意向做了抽样问卷调查（图1、图2）。结果表明，通过对海洋类微生物学实验课程进行改革，我校生物类专业教学效果体现在2 个方面：对海洋类微生物学课程学习兴趣显著提高；自主实验中选择海洋类实验人数占比明显增加（图1）。对我校学生就业影响体现在2 方面：就业意向及考研意向海洋领域占比明显上升（图2）。