微生物学课程教学改革探索

毕真真，白江平，孙 超，张沛沛

（甘肃农业大学a.农学院；b.甘肃省干旱生境作物学重点实验室，兰州 730070）

微生物学是高等院校生命科学、医学、药学、农业、林业、食品等相关专业的重要基础课程，同时它也是现代生物技术的重要理论基础和技术支持。该课程具有丰富的教育资源和较强的实际应用性，它对人才培养，社会生产和公共生活具有广泛的影响[1]。但是，微生物具有个体小、看不见和无形的特征，使学生难以识别它们，这使教学变得更加抽象和难以理解[2]。此外，该课程知识点多，记忆量大并且容易混淆，而传统的教学方法对抽象理论知识的讲解枯燥乏味，学生无法对课程产生学习兴趣，进而缺乏学习的主动性。本文对微生物学教学中存在的问题及当前大学生的实际情况进行了分析，并从多方面探讨对该课程教学的合理优化，以期提高教学质量并建立高质量的微生物学课程，培养学生自主学习能力，并为社会培养出高素质的专业人才。

1 微生物学教学存在的问题

1.1 理论知识比较抽象，知识点繁琐，学生存在畏难情绪

微生物学是建立在对细菌、放线菌、真菌、病毒、支原体、衣原体、立克次氏体、单细胞藻类和螺旋体原生动物等各种微生物的形态、分类、生理、生物化学、遗传和生态研究上的科学，是生物学的一个重要分支学科。其相对抽象的理论知识和繁琐的知识点，无形中增加了授课难度，也对教师的教学方法提出了更高的要求。对学生而言，理论知识是抽象的，难以理解且枯燥乏味的，教室的气氛是毫无生气的，这使一些学生产生厌学情绪。

1.2 教学方式较传统

对于理论课程，特别是那些涉及基础知识的理论课程，通常使用的方法是死记硬背。但是，如果在教学过程中也使用这种方法，很容易使学生感到无聊，这种感觉会严重挫伤学生的学习兴趣。有不少高等院校的微生物学课堂教学仍停留在以教科书为依托的传统教学中，教学内容更新缓慢。

1.3 实验安排不够合理且动手性不强

以甘肃农业大学（以下简称“我校”）农学院为例，微生物实验课共开设16个学时，安排了4个实验，即培养基的制备和灭菌、微生物接种技术、染色与制片技术、微生物细胞的计数、微生物形态观察。而其他微生物教学中重要的相关实验，如酵母菌落培养、细菌的结合等则没安排相应的课时进行教学，更没有时间来展开实习等实践活动。但对于微生物学这类具有较强实践性的学科，实操是实验教学的重要组成部分，也是培养学生理解能力的关键。我校目前缺乏对该学科的课外实践课程。在实验进行方面，目前进行的主要是教师示范性操作，学生围观并复制。由于实验人数较多，教师示范时，可能对学生造成盲区，并且示范教学效果不理想。同时，由于每次实验小组成员固定不变，而那些对实验不热衷的学生不积极配合小组实验的完成，因此很难组建一支优秀的实验团队。实验内容过于单一且连贯性不强，各个实验之间缺乏联系，例如细菌革兰氏染色，培养基制备和灭菌，导致学生在进行后续实验时忘记了先前的实验。而且，我校目前开设的大多数微生物实验都是内容没有明显专业倾向的基本微生物操作，不利于专业整合，学生学习后也难以运用到实际中来解决问题。

1.4 考核方式单一

以我校农学院为例，评估微生物学课程成绩的方法较为传统，即课程成绩的30%来自于平时成绩，70%为期末考试成绩。平时成绩通常考核学生出勤率，日常作业的完成情况和学生的课堂表现。期末考试则采取传统的闭卷考试方式，主要考查学生对所学知识点的背诵和理解能力。这种评估方法显得过于单一，无法很好地判断学生对本课程的理解和掌握程度。例如，许多学生在上课时睡觉或逃课，他们在期末考试的前一周死记硬背老师所划的关键知识点，在考试过程中仍然可以取得良好的成绩。考试后，考前临时速记的知识会被快速遗忘。因此，当前的评估方法过于注重测试结果，而忽略学生学习和实践的过程。对微生物学实验课程的评估也存在类似情况，目前的考核方式侧重于检查学生对实验理论知识的掌握程度和实验结果的总结，而弱化了对学生在实验过程中实际操作能力的考评。实验成绩评估主要是根据实验报告来进行，这导致学生们不注重实际的实验结果，网络上的百度实验结果和抄袭现象更为普遍。最终会使那些不做实验但实验报告抄袭得比较认真的学生实验得分也高，这不利于严谨求实的实验之风的树立。

2 微生物学课程教学改革

2.1 理论教学内容的优化

首先，包含生物化学、分子生物学和细胞生物学等学科在内的多项核心课程，都依靠微生物学的支撑[3]，因此在这些课程之间存在着重复的教学内容。为了避免该课程的教学内容多次重复，减少该学科知识点的繁琐程度，教师可以根据不同专业学生的具体情况与之前课程的老师进行讨论，哪些知识是其他课程的核心内容，是学生已经掌握了的；哪些内容可以在课堂上省略或要求学生下课后复习然后根据不同专业调整微生物学教学的关键内容。通过对不同学科间重复知识点的取舍，不仅使学生的学习更有针对性，也能减轻其负担，获得更好的课堂学习效果，也不会影响课程的完整性。

其次，教学内容必须与时俱进，紧跟全球发展前沿[4]，及时更新相关章节的最新研究进展，对课堂教学及学生的吸引非常有益，有助于激发学生学习本课程的兴趣。如讲到病毒这一章节时，除了对知识点的讲解外，还可以引入今年比较热门的新型冠状病毒，通过对其体积非常微小，具有遗传、变异、进化的能力，传播途径等方面的描述，不仅能够加深学生们对病毒的理解与认知，还能促进学生更好地做到新冠肺炎个人防护。同时也能使学生切实体会到所学知识与生活的紧密关系，从而激发学生的学习兴趣。

最后，提高教学内容的实用性也是当前课程优化的重点[5]。该项改革需顺应生物技术领域的发展要求，将实用的理论知识和技术引入课堂，旨在为社会培养更多的专业型实用人才。了解当前市场需求，确保微生物学课程的教学内容能够与市场紧密联系，可以有效地将微生物与环境、能源、食品、人类健康、农业等领域融合在一起，以帮助学生了解微生物在生物科技领域的实际需求，激发学生的学习潜力。

2.2 教学方式的改革

首先，运用翻转课堂，鼓励学生提出更多问题。例如，在微生物学课程开始的第一节，就运用翻转课堂，让学生分组来讲解课前准备的话题：“你觉得生活中哪些现象是由微生物引起的？原因可能是什么？”另外，鉴于当前学科中的许多热门话题，学生可以自行组队并选择热门话题进行讨论，每个小组可以进行PPT汇报，其他小组的学生在汇报后基于自己的理解提出问题并进行讨论，最后由老师进行补充和总结。翻转课堂及其讨论环节不仅能调动学生的积极性，还能充分发挥他们的想象力，活跃其思维。这种教学方法既能培养学生分析和解决问题的能力，也可以营造积极良好的学习氛围。

其次，在教学过程中，引导学生积极思考，重视对学生思维的启发尤为重要。根据课程的重点和难点，针对性的提出问题，并引导学生进行思考。例如，在教授微生物的应用时，可以问一个问题：“你觉得微生物可以应用于哪些方面？”有的学生回答“发酵食品”，有的学生回答“沼气发酵”。在此问答过程中，教师首先要肯定学生的答案，然后循序渐进地引导学生，告诉学生其所回答的“发酵食品”属于工业上的应用，“沼气发酵”属于农业上的应用，而除此之外，微生物还被广泛用于医药卫生，环境保护等方面。通过这种“提问式”教学，加深学生对老师所问知识的印象及对关键理论知识的理解。

最后，除了使用多媒体教学资源外，在课堂理论教学中，还应使用更为丰富的教学展示道具。比如讲微生物的接种技术时，除了可以播放微生物接种小视频外，还可以将接种过的平板以及接种工具进行课堂展示，这样能够达到更好的教学效果。讲平板划线法时可以拿一个固体培养基平板边演示边讲解，让学生把学习理论知识的逻辑思维与图像思维相结合，引导学生认真观察，培养其自主获取知识的能力。

2.3 实验教学的改革

在实验分组上，可以实行自由组合模式。为了提高团队合作精神，在实验小组人数一定的情况下打破实验小组成员固定不变的模式。学生可以在每次实验前独立选择实验小组，以激发学生成为优秀团队的热情。

在实验内容上，鉴于当前实验的孤立性，应增设多个微生物综合实验。例如，细菌生长曲线的测定实验，该实验涉及到菌种的培养、培养基的配置和分装、接种、分光光度计的使用等多个实验内容；又如产蛋白酶和淀粉酶芽孢杆菌的分离和酶活力检测实验，该实验涉及培养基的配制、平板划线法分离单菌落、革兰氏染色、芽孢染色、酶活力检测等多项微生物技术；而营养缺陷型的筛选和鉴定实验则包括了细菌悬液的制备、诱变处理、营养缺陷型的浓缩、营养缺陷型的检出、营养缺陷型的鉴定等操作技术。选择这类连贯实验，不仅可以使学生形成完整的科学研究思路，而且可以促进创新能力的培养。

在实验过程的实施上，可以采用多元化的方式，寓教于乐。如让学生基于课堂理论知识和实验课的讲解，自己设计并在培养基上“做画”，并进行讲解。最后，所有小组进行评比。可以明显提高学生的兴趣、积极性以及自己查阅资料和动手能力。在实践中，基于学生的自我学习和教师的指导，学生轻松快乐地掌握了如何配置培养基，如何分离生活中常见的细菌、真菌，如何对微生物进行接种、培养，以及如何对微生物进行保存等基础微生物实验操作方法。在这个过程中，加深对所学理论知识的理解，同时在一定程度上提高了学生的动手能力，自主学习能力和创新能力，为以后的科研学习和工作打下扎实的基础。

2.4 合理的考核体系的建立

课程评估一直以来主要以笔试为主，而微生物学作为一门综合性课程，仅仅根据期末考试成绩往往不能客观地反映学生的水平。因此，为了客观、准确地评价学生的学习效果，考核体系的改革也尤为重要。建议在课程评估中增加平时评估的比例，将评估目标体现在知识、方法和能力培养三个方面，即期末考核占60%，课堂表现占15%，实验实践占25%。期末考试的内容是基于考核的基本知识，并结合了与现实生活中应用有关的思考以及教科书中未提及的相关问题，但老师已经指导大家积极思考观察以及讨论过的相关问题；课堂表现以课堂出勤率，参与讨论和回答问题为主要评分依据；实验实践主要基于学生的实践能力，独立思考能力，参与程度以及实验练习作业的完成质量作为主要的评分依据。这种评估系统可以检查学生在整个课程学习中的表现，并客观地反映出学生对课程的掌握程度。

3 结语

实施微生物学课程教学改革，以提高当前的教学水平和质量，满足社会的用人需求，这是现代教育发展的必然趋势。在教学过程中，不仅要根据社会发展优化更新教学内容，将有关联的课程间的知识进行整合，同时改变教学方式，运用翻转课堂等调动学生的积极性和自主性，更好地理解和掌握课程相关知识。最后，在实验教学上，寓教于乐，在实验中理解所学知识，为后期的学习和工作打下扎实的基础。但值得注意的是，随着科学技术水平的不断完善与提升，微生物学课程的教学改革不是一蹴而就的，需要不断的探索、实践和总结。