案例教学法在地方本科院校微生物教学中的应用＊

2020-03-08高国际

甘肃科技 2020年11期

徐琳，万亮，高国际

（1.河西学院农业与生物技术学院，2.甘肃省河西走廊特色资源利用重点实验室，甘肃张掖 734000）

案例教学法(Case-method Teaching，CMT)由美国哈佛商学院倡导提出并于二十世纪八十年代引入我国[1]。是指在教学当中纳入不同案例，通过引导学生主动研究案例而将所学理论知识和实践应用相互联系，进而学会研究和处理问题、练习认知灵活性、寻找替代策略以及尝试提升创造力等[2-4]的教学方法。方法推行之初，较多地被运用到实践性较强的法律及管理专业教学中，怎样将这一方法应用到更多领域中，以此来开发和培养学生的实操创新力，是地方本科院校理工类课程任课老师需要不断钻研和探讨的一项教研项目。

施行案例教学法要求学生要采用课堂上学习到的理论知识，来全方位多角度的分析案例中的知识应用，并学会将多个学科结合，进行自我对基础知识点的综合分析和掌握该知识点的实际应用。

微生物学是高等学校生物、农学及医学类相关专业重要的专业必修课，内容庞杂、涉猎面广、应用性强，兼具较强的理论性及实践性。一般的地方本科院校中生物、医学、农学等多个专业均开设微生物学课程，且该课程大多开设在大学二年级，这个阶段是各个专业主要专业基础课和专业必修课开设最集中的学年，由于实习实训等教学环节尚未实施，导致学生对工艺技术和生产应用等方面知识不甚了解，这样一来，如何增强学生对专业学习的积极性和主观能动性就成了老师和学生共同面临的难题。长期以来，微生物课程的教学主要以课堂讲授为主，通常将课程大纲中规定的基本知识、理论及的重点难点传授给学生即可，这种教学模式虽然大大节约了课时，且教学内容理论性偏高，但涉及技术及工艺方面的知识，学生掌握起来有难度，也容易造成知识体系更新慢，学生创新动手能力弱，导致学生在被动接受知识的同时，不能对所学内容真正掌握和灵活运用。本研究将案例教学法融入教学过程中，极大调动了学生课堂学习的主动性，激发了学生的学习兴趣和求知欲，取得了良好的教学效果。

1 案例教学法在微生物教学中的操作分析

1）案例准备环节。最关键的一步是要挑选恰当的案例。所选取的案例要具典型性、启发性以及讨论性，要体现相关理论知识，便于学生提出问题，留有思考、讨论等发挥空间。学生通过对案例的熟悉，可以联系到理论知识，巩固和加深所学知识在脑海中的印象，使之更生动形象和深刻，这也是培养和训练学生思维的一大有效方式。此外，还需筛选出适当的问题。依循教学大纲要求，老师需要从与实践密切关联的内容及较为难以理解记忆的知识点中提取问题，比如不同行业怎样来对水体中的大肠杆菌进行检测？不同水体的采样方法有哪些要点？伴随着生物科技的高速发展，如今的大肠杆菌检测技术又有哪些？还可以扩展到对于市面上已经存在的饮用水、乳制品及其他饮料的检测是否也可以用同样的方法？如若不能，为什么等等。诸如此类，围绕着所学知识重点难点展开问题铺排，让学生所学知识成体系化储存于大脑中，以便后续随时提取，也进一步开发学生的思考力。

在准备环节要突出解决几个问题：一是要突破章节界限，将知识点有机结合。如在讲授“病毒”一章噬菌体的繁殖内容中涉及到典型噬菌体的增殖方式与“微生物的遗传和变异”一章中原核生物基因重组的主要方式中涉及T4噬菌体的增殖和错配，这两部分内容跨越四个章节，在教学进度计划安排中应该有五周左右的时间间隔，但如果能将二者结合并提出“T4噬菌体的增殖与异常增殖方式有哪些？”，“这些方式对微生物基因及种群多样性的影响如何？”，甚至还可以继续提出“噬菌体的增殖与其遗传变异的关联”等问题，就可将两章内容想融会贯通，给学生最大的自由学习探讨空间，让他们在有限的时间内查阅无限资料，寻求答案，并进行思考和总结。二是准备的问题既凸显大纲重点难点，又能与教师本人研究实际或当地资源研究现状相结合。高校教师既有传道授业解惑的教学任务，又兼具着为社会服务的科研责任。如能将二者相结合，对学生来说是最具说服力和影响力的科学力量之一。例如在对生物工程类学生讲授绪论“微生物学的发展阶段”一节时，会提出这样的案例：列举微生物发展期具有工程背景的微生物学家的重要贡献，并同时要求授课教师列举出两个以上自己的相关科研贡献；在对农业、种工及园艺等专业学生讲授同样内容时，列举具有农业背景的微生物学家的重要贡献，并由授课教师提供自己的研究成果以论文或成果形式交于学生并进行总结。三是选择既富代表性又兼具挑战性的案例；如 “在微生物的生长规律”这一章节中，单细胞微生物的典型生长曲线是在分批培养条件下48h内获得的标准曲线，而Finkel[6]于 2006 年在《Nature reviews》的研究结果表明，延续培养时间至60个月，除99%的培养细胞死亡，存活细胞个体将进入“长期稳定期”。案例的提出引导学生不仅要尊重前人已获得的研究基础，更要善于提问和思考，对现有观点的延伸、扩展或修正等，这都是科研的正常范畴，要做到“尽信书则不如无书”。四是要结合微生物实验的内容和结果[5]，培养学生正确的科学观。微生物学是实践能力要求较强的学科，实验课程是理论教学不可分割的重要组成。在设计案例时，可将学生的实验结果纳入其中，甚至可以把学生失败的实验结果纳入案例。如在“环境因子对微生物生长的影响”一节，可将学生失败的实验结果进行展示并提问“为什么在紫外诱变实验结果中会出现有紫外直射的空白培养基处也出现了菌落生长？”等，引导学生正确对待成功和失败，客观分析实验结果，联系微生物遗传内容对实验结果中的菌落分析为有抗性菌落的长处是紫外诱变的结果之一，这样有益于在研究的过程中培养学生不急不躁的科学素养，不偏不倚的科学态度。

2）案例研讨阶段。这一过程主要分为三步。第一步老师给出案例以及问题，这一步时间尽量把控在四、五分钟内。老师向学生全方位阐述了微生物学基础理论后，将微生物学在本专业的运用教学当中提出相关案例，让学生调动学习过的微生物学知识来加以比对研究，一方面对所学知识进行温习巩固，另一方面从案例中提取和发现新的知识点，这样可以迅速调动学生的学习热情。老师按照教案设定进一步提出问题，此时关键是要尽可能使案例的分析全程百分百再现，比如从最初的发明灵感到核心的技术问题，从原理上的知识阐释到实际应用中的具体操作，要事无巨细的全盘还原，如此既可以让学生透彻深入全面了解研究全过程，又可以给予学生一定的思考畅想空间，倘若自己是研究者，在案例中会做到怎样发问和解问，帮助学生养成良好的反思习惯。如在讲述细菌形态一节中有螺旋菌的形态图片，可以提问幽门螺杆菌的发现背景是什么？引申提出巴里·马歇尔(Barry J.Marshall)和罗宾·沃伦(J.Robin Warren)获得诺贝尔奖故事并启发学生在科研上应该追求严谨务实及为了科学研究事业而献身的科学精神。

第二步是组织学生展开讨论。提出案例及问题之后，老师先对案例进行介绍，全方位还原研究过程，然后组织学生对案例展开分析探讨。可以依据问题来将学生分组，假定每一名学生都是案例研究小组中的成员，他们会如何来研究分析操作，给予学生发展空间，老师从旁进行指导，引导学生进入问题核心，尽量以最快的速度找到解决方案。

第三步是对问题进行汇总和整理。学生讨论完之后，老师带领学生来进行问题汇总和整理。每一个小组选出一名代表，把本组商讨结果、解决方案简单介绍给老师和其他同学，就同学们的讨论结果，其他同学展开分析，可以提出不同的意见，也可以综合别人的讨论结果完善自己的答案，总而言之畅所欲言，尽情发挥学生的交流力、反思力等，引导大家思维的互碰互撞；最后，老师对所有学生的问题、内容加以梳理总结，并按照教学大纲要求，提炼出重点，让学生抓住主线，便于学习和理解知识点。

3）案例实践应用。需要注意下述几点问题：因为案例是教科书中所未提及的最新的研究技术以及工艺，学生必然对此浑然不知，也没办法借助材料进行全方位的了解，对此老师要事先予以阐述明确；如果小组在分析案例、问题时出现了偏差，比如思考方向不对，或者训练内容偏差，老师要第一时间予以纠正，及时将学生拉回正确的方向与思路中；每一个小组在商讨和找寻答案时，如果老师察觉每个小组所提的方案均较为普通，没有任何创新之处，则老师可以稍稍给出提示，以便让学生找到正确的思考方向，引导他们挖掘创新之处；全体学生探讨问题时，老师要予以鼓励，倡导学生勇于发问，敢于提出异见，大家相互启发，思想和观念碰撞出更多灵感；老师在筛选决定案例时，要按照课程的目标及课堂时间，找准适合的案例，确保在45min内完成讨论、总结，问题的设置最好不要太多。

2 案例教学法在微生物教学中的应用思考

2017年新课程标准要求教师改进教学方式,教学应在师生互动的、开放的、民主的、和谐的氛围中进行。在案例法融入微生物教学以后，课堂气氛明显改善，学生围绕着问题展开探讨，老师加以引导和梳理，能够将微生物学有关的知识点进行串联，形成体系化，由点到线，由线到面，加强对学生逻辑思维能力、实操能力、发散能力和创新能力的培养。案例教学法一方面让学生对已学知识进行温固，另一方面又将新旧知识串联结合，使学生掌握了理论、学会了实践技能，全面锻炼了自我素养，有利于未来的职业化发展。

案例教学法在微生物教学中发挥着重要且有利的影响和作用，但与此同时，也对老师提出了更高的要求。在编纂教学案例时，老师要明晰具体目标，凸显教学主题，案例的选择要秉持真实、生动、难度居中、多样等原则。在问题的设置上，要结合教学进度、理论知识体系的递进深入程度，逐渐地由表及里，从浅至深，同时尊重和考量到学生的思维能力现状和培养效果。教学当中，老师要引导学生不断地思考、交流、互动，教导学生如何利用一切有效资料，鼓励学生冲破学科限制，找寻知识点、科目间的关联性，举一反三，建立自我的知识储备体系。课堂氛围把控上，最好做到宽严相济，既不使得案例教学形式化，又不脱离教学目标。最后的归纳环节，老师的提炼要起到画龙点睛的作用，不必限于套路技巧式总结中，可提炼规律，也可指出新的经验方式等，只要让学生对本堂课内容有深刻的认知、强烈的印象即可。