地方师范院校微生物实验教学改革初探

2022-03-17李雪茹

科教导刊·电子版 2022年12期

吴钒李雪茹

（1.伊犁师范大学微生物资源保护与开发利用重点实验室新疆·伊宁 835000；2.伊犁师范大学生物与地理科学学院新疆·伊宁 835000）

微生物学是生命科学中的重要专业学科，也是生命科学中实践性较强的学科。其实践课又是微生物学教学比较重要的组成部分[1]。提高微生物实践课教学质量对加深学生对微生物学理论知识的理解，培养学生的实验技能，提高学生独立操作能力及分析、解决问题的能力是一个重要环节，也是高等院校培养人才十分重要的形式之一。

中国高等教育的改革在近几十年取得了巨大的成就，总体来讲是规模、结构、质量、效益协调发展。在国内部分一流的师范大学如北京师范大学已经明确定位自己的方向是研究型大学，并不以师范作为自己的特色。一部分综合实力强的师范院校如南京师范大学将自己定位为教学研究型的大学。而绝大部分的地方师范院校则将自己定位在教学型的大学上[2]。目前实施新课改后的教育背景下，对中学生物教师的综合素质尤其是实践能力有了更高的要求。一方面在新课改背景下要为中学输送合格的生物学教师；另一方面，部分毕业生选择科研深造或者其他就业，更需要较高的实践动手能力和科研素养[3]。师范院校要更加注重对学生动手能力的培养和技能的提高，针对地方师范院校现行微生物实验教学体系存在的不足，我们提出改革微生物实验教学应从培养学生的动手能力为出发点，从实验内容改革、实验教学手段改革、实验室管理制度和实验教学人员等方面入手，尝试建立一套适合地方师范院校微生物实验课程的创新教学体系。

1 目前地方师范院校微生物实验存在的一些问题

1.1 理论教学与实践教学脱节

“微生物”对于学生而言是一个耳熟能详的词，但学生对于微生物确切的形态种类其实比较模糊和抽象。在理论教学中，当我们比喻“大家正处于微生物的海洋中”，学生对此认同感非常高。正如这次面临的全球难题，学生第一时间就能反映出是由遗传物质是单链 RNA的冠状病毒（2019-nCoV，世卫组织2020年1月命名）引起的。微生物不比大型的动植物形象直观，目前在教学中只有通过两种途径：一种途径是借助多媒体课件；另一种途径则是通过微生物实践课如显微镜的观察，或是菌落的培养。才能让学生更加深入了解微生物的真实形态结构如大肠杆菌、霉菌等。但存在的问题是，大部分地方师范院校的实验课滞后于理论课，同一门专业课在一周内的课时密度不是很高，在上实验课时已经与理论课的内容产生脱节，无法很好将理论与实践联系起来。再者，实验观察的对象不会像理论总结那么理想，学生对观察到的结果并不能很好理解，教师也不能全方位为每一位同学讲解，因此教学效果比较不理想。

1.2 实验缺乏综合性，未能激发学生的创新性

综合性实验的进行需要学生具有扎实的基础实验知识及技能的铺垫[4]。新疆地方师范院校的学生普遍所具有的基础知识水平相对内地高师院校较弱。这里大多数生源主要是新疆本地学生，尤其这里是多民族的大家庭，大部分少数民族学生可能出现汉语水平较弱的现象，步入大学后还需要进行汉语的强化。因此根据地方特色，专业课和实践课的进行需要建立在良好的汉语水平和理论知识的基础上，从而在基础性实验的水平上开设综合性实验是对大家的挑战，对教师的要求也会更高。还有一部分原因是课时安排紧张，以我院为例，微生物实验课程总课时36学时，其中包括基础性实验和综合性实验。因此在进行大量的基础性实验的课程后，剩余的课时量很难满足具有一定锻炼能力的综合性实验。综合性实验环节众多，耗时较长，不同于基础性实验的“手把手”教学方法，不仅能够更加有效的锻炼学生的操作、分析问题以及解决问题的能力，还能促进团队的协作，形成很好的科研氛围。在这个过程中能让本科生掌握科研的一般范式和独立思考的能力，对于高等教育提倡的创新能力的培养是一个很好的改革。

1.3 实验室开放度不够、对学生资金支持力度不够

目前存在的问题是实验室的管理制度较死板，只有在正常的课程安排下实验室是开放的，虽然能够在某种程度上为实验室的安全管理减负，但对于学生的自主性是极为不利的，往往只能满足机械化的验证实验的要求。高等教育倡导创新，想要创新并不是简单的倡导就够了，还需要大力度的政策和资金的支持。综合性实验需要学生利用大量的课余时间查询文献，去实验室进行实践摸索，如果实验室的开放度不够，这显然成为培养创新能力的很大障碍。想要进行创新型综合实验不仅需要平台的支持更加需要相应的经费支持，因此很多地方师范院校可能建立的为促进培养学生创新能力的实验室机制还不完全。

1.4 师资力量不足，出现难把关现象

师资力量不足和教师队伍年轻化与目前本科学生实验基本技能较差有一定的关系。教师队伍年轻化的问题在大多数院校普遍存在，青年教师陡增，教师的教学经验欠缺，教学质量必然呈下降趋势。还有一些有经验的优秀教师不愿意承担实验教学的任务，因此在实验教学的讲台上更多的是年轻教师，不可避免地影响教学质量。一般的师范院校在实验课中只配备一个实验指导老师，而一个实验班级由少则30人多则40人左右的学生组成，无法精准的为每一个学生答疑解惑和纠正不规范的操作。因此实验课指导教师师资力量的不足很难为学生技能的培养把关。

2 地方师范院校微生物实验教学改革的探索与建议

2.1 改变教学方法，充分利用多媒体教学

充分利用多媒体，结合自己的教学经验和特色将所有实验课程制作了课件，在制作的过程中尽量的去使用动画、图片等生动的元素激发学生兴趣。借助多媒体的平台对相应实验原理和步骤、注意事项进行讲解。如“培养基的配制及灭菌”，教师需要对培养基的配置原理、各成分的作用、培养基的分类讲解。还需要着重讲解灭菌的原理、实验室高温高压灭菌锅的使用及注意事项、实验用品的包扎。通过图片视频和表格展示各部分的内容更加明晰生动，激起学生实践探索的兴趣。讲解完后，对学生进行分组，学生开始实验，教师及时在学生实验过程中纠正学生错误的实验操作。在实验结束后，从分组学生中抽取学生代表上台演示实验，让其余学生观察是否有不规范的实验操作并及时纠正，起到复习巩固的作用。这种教学方法的改进不仅加深了学生对实验的理解和记忆，也提高了实验效率。随机抽取学生上台演示的方法增加了学生对实验的重视程度和紧张感。

2.2 增加综合性实验比例，培养学生创新能力

增加微生物综合性实验教学课时，在基础性实验的培养基础上增加难度和创新性。让学生自己利用课余时间查阅文献，撰写综合性实验报告。实验报告的格式与以往基础性实验报告不同，其中内容包括选题目的与意义、技术路线、可行性分析、所需实验仪器设备与取得的预期成果，其目的就是让学生能够掌握科学研究的基本范式。在进行综合性实验之前要对学生分组，每组之间的选题要不一样，不同组之间设立小组长，锻炼学生的团队协作能力。以我院新增设的“土壤微生物种类的鉴别和筛选”为例，学生需要在实验前去查阅大量的文献，将实验报告中土壤微生物种类鉴别的意义、如何对微生物进行鉴别分类、具体怎么进行实验步骤、预期结果利用课余时间提前完成。指导教师对实验方案指导建议，进行实验后得出的结果需要小组成员讨论分析后，最终完成实验报告。

通过综合性实验的锻炼，学生不仅熟练了实验技能，更能锻炼学生独立思考的能力和团队协作能力。在实验过程中出现的问题以及最后的结果分析，培养了学生的创新意识，学生也能因此产生浓厚的科研兴趣。

2.3 申请专项基金，健全开放实验室制度

学院现在每年对大学生的支持力度很大，如我院的大学生创新创业训练计划项目基金，学生可以在指导老师的指导下开放式申请，有了专项基金的支持，让创新性综合实验有了很好的堡垒，最后还能将实验数据结果发表论文，不仅锻炼了学生，还能让学生非常有成就感。尝试开放实验室教学，让学生自主安排实验，这不仅为基础性教学提供了很大的便利，也为综合性实验的开展提供了保障。因为在基础性教学中，有些如“菌落的观察”“糖酵解”“大分子的水解”实验需要一段时间的培养才能出现实验结果，在往常的实验室制度下，指导教师需要提前与实验预备老师提前联系打开实验室才能观察，这也增加了不少麻烦。综合性实验对实验室的开放程度的要求更高了，学生不定时就需要去实验室进行实验。因此目前我院微生物实验室及相应的仪器设备的开放给教学带来了极大的便利。

2.4 重视对新引进教师实验教学技能的培养

高等教育的课堂教学才是培养大学生人才的主要阵地，教师为主导、学生为主体，只有课堂质量提高了，人才的培养质量才能得到根本的提高。教师队伍年轻化没有教学经验是一个关键性的问题。目前我院尝试有以下几种途径改善这种短板：（1）定期组织新任教师进课堂，跟有经验的优秀教师探讨学习教学经验，同时也会让有经验优秀教师定期听课及时指导课堂教学的不足，这种方法能够让新任教师成长得很快。（2）加强与重点大学的学习沟通，近几年新教师可以通过内派、游学等机会到内地重点高校进行学习。目前已与很多重点高校建立了很好的合作关系如南京大学、西北农林科技大学、西南大学、陕西师范大学等。同时这些高校会派优秀的教师、援疆干部前来学校进行教学指导，通过这种高校互助的方式不仅解决了我院教师师资短缺的问题，同时也能够通过互相学习提高我院教师的指导水平。（3）重视对新任教师科研水平的培养，在高校的各项工作中，教学是基础，科研是主导。只有长期参加科研实践的教师，才能让教师的实验技能提高，并且课堂更加具有前沿性、独创性和启发性。我院目前有专门的微生物资源保护与开发利用重点实验室基金平台，通过科研项目加强教师的科研水平，增强教师微生物实验教学中解决实际问题的能力。