“以学生为中心”教育理念下微生物学实验教学中的问题与探索

徐颖王永龙＊

（内蒙古科技大学包头师范学院生物科学与技术学院，内蒙古包头014030 ）

0 引言

微生物学是生命科学专业本科生培养体系中一门重要的基础课程，学习该课程为生命科学、工农业生产、医疗保健和环境保护等多领域的研究和工作奠定坚实的理论基础[1]。与微生物学理论课程相对应的微生物学实验是一门实践性很强的基础专业课程，通过学习该课程，在让学生牢固掌握微生物学理论课程所学内容的同时，还可以锻炼实验操作的基本技能，培养学生形成缜密的科研思维、创新思维和灵活运用理论知识解决实际问题的能力[2]。目前，“以学生为中心”的教育理念在教学中越来越受到重视，同时，各大高校也更加注重学生的实践能力和创新性思维的培养。然而，传统的实验课授课方式难以培养学生的创新思维能力和实验操作能力的连贯性，如何在实验课上更好地培养学生的科学素养、锻炼学生实验操作的基本技能和创新思维已成为高校实验教师急需思考和改革的内容。因此，本文从“以学生为中心”教育理念的角度出发，结合实际教学过程中遇到的一些问题进行分析并提出改进建议，以期可以改进微生物实验的教学效果，促进学生专业能力和综合素质的提升。

1 传统微生物实验教学存在的问题

1.1 多以验证性实验为主，缺少探究性大实验

目前很多高等学校的微生物实验大多以验证性实验为主[3]，内蒙古科技大学包头师范学院生物科学与技术学院微生物学实验课的内容主要以细菌形态学观察和大小及数量测定、染色鉴定、细菌分离纯化等内容为主，且各节实验课的内容彼此相对独立。虽然验证性实验可以帮助学生巩固微生物学课本上的理论知识，锻炼学生基本实验技能，但是此类实验无法激发学生的创造性思维。少部分的验证性实验无可厚非，但是当实验课程中验证性实验为主体时候，学生无法利用掌握的理论知识和基础实验技能开展创造性研究与探索，这不利于学生创新性思维、实验设计能力以及执行能力的培养。此外，各个实验之间相对独立，学生上实验课就像完成一个又一个的任务，对各实验之间的关联认识不清，难以形成一整套开展微生物科研所需要的思维体系和实验操作技能流程。因此，微生物学实验课程中探究性大实验的缺乏严重阻碍了学生创新能力和专业素质的提高。

1.2 教师占据主导地位，学生参与度不高

传统教学模式中，教师占据课程的主导地位，这种教学模式下教师只顾讲解理论课对应的实验内容和演示实验步骤，而忽略了学生的课堂体验，加之实验课时数较少，仅为微生物学理论课程的二分之一，课堂时间比较紧张，导致学生仅仅是听讲然后模仿老师的实验操作流程，致使学生的课堂参与度不高，容易丧失对实验课程的学习兴趣和积极性。同时很容易造成少部分学生养成在实验课上浑水摸鱼、得过且过的学习态度。

1.3 课后反思不够重视，不能及时对教学方法进行改革

美国心理学家波斯纳（Posner）提出了教师成长的公式：成长=经验+反思[4]，只有经过反复、严肃、持续的反思教学过程和不断的总结教学经验，教师的教学能力才可以逐步提升。由于在前期的教学中没有充分认识到教学反思的重要性，而只是流于形式，对于教学中出现的问题没有进行深入的思考，课程结束后没有积极主动地去了解学生对本堂课的掌握程度及想法，以致不知道学生对教师教学中采取的教学措施有什么样的看法，这种方法是否能够促进学生掌握实验技能、激活创新思维及提高综合能力。这些困惑都是教师自身反思不够导致的，阻碍了教师教学质量和学生学习效果的提升。

2 “以学生为中心”教育理念的实施举措

2.1 课程设置上增加探究性大实验

微生物学实验课程学时较少，这限制了探究性实验的开展，因此，在新的课程体系设置时可以将微生物实验的课时增加至28～32学时，前4周实验为验证性实验，可帮助学生验证理论课学习的知识、奠定微生物实验所需要掌握的基本操作技能和技术要点。从第5周开始设置探究性大实验，教师给出具体的实验主题如“食品微生物学检验”“生活中的微生物”并提供一定的参考资料后，由学生分组讨论设计合适的实验方案、制定详细的实验操作流程以及明确实验进度安排，初步完成后由教师提出修改意见，此阶段预计在5～6周完成。之后学生根据本组的实验方案进行实验前准备、合作完成实验操作、记录实验数据以及撰写实验报告，使得学生完整地完成一个微生物探究实验的整体流程，本阶段预计在7～10周完成。探究性实验能使学生深入理解课程教学内容，激发学生的求知欲望和创造性思维，学生在这个过程中可以初步了解到做科研的基本思维和流程，因此可以培养学生的实践能力和创新思维。

2.2 以学生为主体，培养学生创造性思维能力

传统实验课教学模式下，通常是由教师讲解本节实验课的基本原理和内容，然后进行一些关键步骤的演示。学生对实验课程难以形成整体性认识，只能按照老师的要求去进行模仿性操作，导致实验草草收场，实验结果欠佳，甚至有的学生上完实验课之后对这节课的原理和流程缺乏清晰的认知。同时，教师在实验室里疲于应对学生操作过程中出现的各种各样的问题。这使得教师与学生都疲惫不堪，以致教学效果欠佳[5]。当下，教育资源越来越丰富，网络资料、优质视频等学习资源都能够很容易获取。因此，教师可以引导学生进行课前自主学习，推荐学生自行预习实验课程、查阅资料以及观看学习慕课上的相关实验课程。基于此，教师可以要求学生提交实验预习报告，列出本次实验课的主要内容与目的，使用什么实验材料，有哪些关键的操作步骤，哪里容易出现问题以及如何应对等，这样可以让学生对即将开展的实验课心中有谱。实验课前，随机挑选三位同学讲解自己的实验预习报告，进行课堂翻转，教师针对学生讲解的预习报告进行点评，并针对学生反馈的预习中的困惑和难点进行重点讲解。在这种教学模式下，随机抽取学生讲解预习报告，促使每一个学生在课下都预习课程才不会在这个环节“出丑”，使得学生心存“危机”意识，这可以有效避免不认真对待实验课的学生浑水摸鱼。此外，学生通过对一些关键性内容和技术要点的亲自讲解、小组内讨论以及实际演示等方式，让学生真正成为实验课的“主人”。同时，对于探究性大实验，还要安排最终的实验汇报，学生制作PPT对实验的整体思路、方案、结果、思考进行展示，学生可以就其汇报提出问题进行交流，在科研想法上产生思想碰撞，并且互相学习一些有益的经验，避开实验上的雷区。通过这种方式将实验课堂演变为教师与学生或学生与学生间的互动场所。这极大地激发了学生学习的热情、主动性和互动性，可以提高实验课的进展效率和学生的学习效果，并初步培养学生的科研思维和协作意识。

2.3 及时进行课后反思，不断提升教学水平

反思是一种对教学非常重要且有益的思维和再学习的活动，如果只是重复性的授课而没有反思，那就相当于只有苦劳，没有功劳[6]，特别是对来自学生的反馈不进行反思则非常不利于教学方法的改革，难以体现实验课程中“以学生为中心”的教学理念。作为一名教师，在教学中要不断总结经验、反思实践，从而提升个人的发展和教学质量，以达到真正“以学生为中心”的教学模式。第一，在教学前持续思考，不断完善教学思路。教师要在课前仔细研读教学大纲，认真准备教学内容，要预想到课堂中可能会出现的问题并想好解决方案，从而使本堂课的教学可以真正达到教学目标；第二，在教学中仔细观察学生的学习过程。实验课教学时长一般是3～4学时，而且需要教师时刻注意学生的操作，所以这就需要教师集中精力，对课堂中出现的问题迅速做出行动，对学生实验操作中的错误动作及时进行纠正；第三，在每一学期的实验课结束后都要进行教学总结，并进行深刻的反思。对教学过程中的教学理念、目标和内容以及学生的课程达成情况进行归纳总结，同时要积极主动地吸收接纳学生的意见，根据学生的反馈意见积极改进教学方法，对教学中产生的问题进行深入分析和自省，促使自己成为反思能力与专业能力兼具的教师。

3 结语

微生物学实验是一门重要的基础专业课程，然而，传统的微生物学实验课程主要由验证性实验构成，并且教学模式仍然以教师为主且学生参与度很低，没有做到“以学生为中心”的教育理念，这不利于学生实践能力、创新能力以及专业能力的培养。随着高等教育理念和模式的不断变革，“以学生为中心”的教育理念日益成为教学研究的重点。本论文针对传统的实验课教学模式中存在的问题提出了增加探究性大实验、改变教学方式以及加强课后反思三种改进措施，以此促进教师教学效果和学生学习效果的提升，更好地培养学生的实践能力、创新能力和专业素养，为其成长为微生物学相关科学技术领域的优秀人才奠定坚实的基础。