基于生物工程专业人才培养的“微生物学”在课程群中的教学构想

辜波 黄林 胡殿明 魏赛金

[摘 要] “微生物学”是我国高等院校生物工程专业的专业主干课程，也是生物技术、生物科学、植物保护、农学、园艺等生物相关专业的基础课程。在总结“微生物学”课程教学的基础上，根据“微生物学”课程的教学内容提出了在微生物课程群建设过程中，“微生物学”课程教学的初步设想和建设框架，并对实施后效果进行了展望。

[关键词] 高等院校;微生物学;课程群建设

[基金项目] 2018年江西省高等学校教学改革研究基金项目“基于生物工程专业人才培养的微生物学课程群建设”（JX-18-3-7）;2013年江西省高等学校教学改革研究基金项目“微生物学案例库构建及其在网络教学平台上的应用”（JX-13-3-12）

[作者简介] 辜 波（1971—），男，江西南昌人，理学学士，江西农业大学生物科学与工程学院讲师，主要从事发酵工程研究;魏赛金（1969—），女，江西南昌人，农学博士，江西农业大学生物科学与工程学院教授（通信作者），主要从事微生物学研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）29-0308-03    [收稿日期] 2019-09-18

2018年10月17日，教育部印发《教育部关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》等文件，要求在2019年全面开工“六卓越一拔尖”计划2.0，推进“新工科、新医科、新农科、新文科”四新建设，全面实施一流专业建设“双万计划”、一流课程建设“双万计划”、建设基础学科拔尖学生培养一流基地，即建金专、建金课、建高地。在全国高校掀起一场“质量革命”，全面实现高等教育内涵式发展。引导高校全面优化专业结构，深化专业综合改革，激发学生兴趣和潜能，全面振兴本科教育，全面提高人才培养质量。

教育部高教司吴岩司长说：“课程是人才培养的核心要素。学生从大学里受益的最直接、最核心、最显效的是课程。”因此，在当前世界教育大变革的新形势下，我们应该要超前识变，积极应变，主动求变，淘汰水课，打造金课，提高学生的抬头率。全方面多角度考虑授课学生的需求，发挥学生的主体作用，让学生忙起来、让教学活起来，吸引学生积极主动参与到课堂教学中来，在此过程中把知识传授给学生。那么作为高等农业院校生物工程专业四门主干专业基础课程之一“微生物学”如何顺应时代发展要求，打造成符合新工科背景，使学生受益的金课呢？

笔者所在学院的微生物教研室针对生物工程專业人才的知识结构、能力结构和基本素质及培养目标和要求，努力打造以微生物学为核心，专业必修课、专业选修课相结合的“1条主线和2个分支”课程群体系。即课程群由微生物学、工业微生物遗传育种、杀虫微生物制剂与农用抗生素、微生物资源开发与利用、环境微生物工程、微生物生态学、微生物实验一、微生物实验二构成的一个循序渐进的体系。以下介绍作为课程群中的主要专业基础课“微生物学”的历史发展沿革、在建设课程群中的教学设想及相应效果展望。

一、课程建设情况

“微生物学”是研究微生物及其生命活动规律的学科，是生物学相关专业重要的专业基础课，是高等院校生物工程专业主干专业基础课程之一。多年来，学院非常重视“微生物学”的教学改革工作，强化师资队伍、投入了资金编撰和购买教材、建设网络课程，取得了一些教改成果，如2016年组织申报的“微生物学”课程教学改革与实践，获得了江西农业大学教学成果二等奖。2019年组织申报的基于“三三三”特色化知识链体系构建的生物工程专业人才培养模式探索与实践，获江西省高校省级教学成果二等奖。

（一）师资队伍

江西农业大学“微生物学”课程教学历史悠久，在20世纪70年代由国内知名的农业微生物学家欧阳谅教授担任课程负责人。在建校初到20世纪90年代江西农业大学的“农业微生物学”课程教学先后有欧阳谅、涂国全、高勇生等一批微生物学英才执掌教鞭。然而，到了21世纪初，随着老一辈教师的先后退休以及课程细化、教师分工，“微生物学”课程团队的师资队伍和教学情况都存在较多的问题。2006年后，我院通过送出去，引进来方式，即送出培养原有人才、引进国内优秀人才、逐渐强化“微生物学”师资队伍建设，师资队伍的组成和结构有了历史性的突破。目前，微生物课程组任课教师共有10人，9人具有博士学位，其中教授2人，副教授2人，45岁以下的青年教师数量占80%以上。学历更高了，成长的环境更开放，形成了一支老、中、青相结合，团结协作，拼搏进取的师资队伍。

（二）课程定位

先修课程：普通化学、有机化学，生物化学，重点学习是构成生命有机体物质如各种无机物、碳水化合物，核酸及蛋白质的结构、性质与其合成;在生命体中的各种化学反应、代谢途径及能量产生。后续课程：生物工艺学、生物分离工程、现代工业发酵调控学、工业微生物遗传育种学、杀虫微生物制剂与农用抗生素、微生物资源开发与利用、环境微生物工程、细胞工程、现代食品发酵技术、基因工程、酶工程。重点学习各类功能微生物在生物工程方面的理论及应用。而承接生物工程专业先修课程和后修课程的重点课程是微生物学，是生物工程专业学习的专业基础课程。通过本课程的学习，要求学生掌握微生物的形态结构、营养代谢、生长繁殖及其控制、遗传变异、生态、分类鉴定及感染与免疫等的基本概念和基本原理，掌握微生物培养技能，了解微生物的应用领域。

（三）教材及网络课程建设

拥有省级精品课程2门次“微生物学”，主编《微生物学实验指导》一部，副主编全国本科《微生物学》教材一部;自编并更新了十余次实验指导，获省级和校级教学成果奖三项;1人获省级教学名师。2018年制作完成的“微生物学”MOOC课程建设项目分为8章31节，共76讲，总耗时11小时36分09秒（见表1、表2），已在全球大型的学分课程运营服务平台“智慧树”开课2期。

二、关于在课程群建设中的微生物学课程的教学设想

据调查，国内各高等院校的微生物学教学的理论教学和实验教学总学时数在72～108之间，如武汉大学的微生物学课程理论教学54课时，华中农业大学的微生物学课程理论教学48课时，浙江工业大学的微生物学课程理论教学56课时。综合各校特点，结合农业大学及生物工程专业的实际，我校生物工程专业的微生物学的理论教学内容分为四大部分：第一部分是微生物形态、结构及其功能，包括3章;第二部分是微生物生理，共3章，第三部分是微生物与他种生物的关系，共2章。各章内容如下：

第一章 绪论

第二章 原核微生物的形态结构及功能

第三章 真核微生物的形态结构及功能

第四章 病毒和亚病毒因子

第五章 微生物的营养和培养基

第六章 微生物的新陈代谢

第七章 微生物的生长与控制

第八章 微生物的生态

第九章 传染与免疫

（一）总体框架

在课程建设中，以章节为单元，按照教学内容和微生物的总体特点，拟将“微生物学”课程分成8个部分，建立章节群。以下为主要章节名称和内容：

1.识微知著——微生物学简介（绪论部分）

2.古雅清新——简约不简单的原核生物形态、结构及其功能

3.高端大气——真核微生物的形态结构及功能

4.神秘杀手——病毒和亚病毒因子

5.珍馐美味——微生物的营养和培养基

6.推陈出新——微生物的新陈代谢

7.生老病死——微生物的生长与控制

8.变化无方——我们周围的微生物生态及入侵者和防卫者等。

这样设计的每一章节题目新颖，吸引学生，使学生产生好奇心，激发学习热情。

（二）具体实施

继续利用MOOC平台，线上线下混合式教学，理清知识脉络和结构，讲清楚微生物学科的基础知识点，讲透彻重要知识点，讲明白难以理解的知识点。在授课过程中，基础点，重点和难点要融会贯通，衔接好课程群中的其他课程，避免知识点的重复。理论和实践要相结合，如结合工业上常用的菌种讲授原核微生物，真核微生物形态结构和功能。在讲授微生物营养和培养基知识点时，可以结合工业发酵常用的菌种培养基、种子培养基、发酵培养基进行讲解。在讲授微生物的生长与控制这一章节时列举一些发酵生产过程中所使用的细菌和真菌，如生产味精的谷氨酸棒杆菌和生产青霉素的青霉菌等菌种生长规律进行讲解。由于在生物化学课程中有关微生物的能量代谢内容已经学习过，因此在该章节授课过程尽量避免知识的重复性，着重介绍微生物的代谢特点。在微生物生态及传染与免疫章节里主要讲授一些与人类生产生活息息相关的生物制品的制备和应用。

总之在授课过程中注意追踪学术最前沿，把最新研究成果不断地充实到教学内容中去，用最科学的方法，讲授最前卫的观点，将最先进的知识传授给学生，让学生掌握科学前沿。

（三）课程考核

课程考核形式分为两大部分，平時成绩40%，期末考试70%。强化过程考核，在教学环节中，布置课外作业，MOOC学习、布置课程论文，随堂作业（到课考核），微生物相关知识ppt及演讲，以此作为平时成绩的考核点，再结合期末考试作为课程的最终考核成绩。

三、效果展望

“微生物学”课程在课程群中的建设，是建立在原有课程建设的基础上的，是将现代教学模式逐渐替代传统教学模式。这一教学过程的实质是有意识以微生物学基础课为主线，把其他微生物相关课程进行整体规划。有效整合课程设计，真正实现双向互动、以学生为主体进行的高效教学方式，努力打造金课。通过实施，全面提升我校生物工程类学生素质和能力，提高就业竞争力和专业水平，为社会输送更多基础厚实、知识面宽广、创新精神、个性特长及协作精神兼备的人才。

参考文献

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