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关键词:微生物学实验;教学内容;教学方法;教学模式
中图分类号:G633.55 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)35-0249-02
微生物学是高等院校生物类专业一门重要的专业基础必修课,发酵工程、基因工程、细胞工程都是在微生物学的基础上形成和发展起来的。微生物学实验课程是一门操作技能很强的基础课程,其重要性不亚于其理论课程。该实验课程是将理论与实践相结合的桥梁与纽带,是培养学生理论联系实际的科学态度、树立创新意识、提高独立科研能力和素养的重要环节。传统的微生物学实验课程在教学方法、教学内容、课程考核等方面都存在弊端,因而对微生物学实验教学进行改革迫在眉睫。
一、该课程存在的主要问题
1.教学方法。在很多高校以往的实验教学活动中,教师通过讲授法进行教学,学生往往被动地、机械地按照教师的讲解、演示、实验注意事项等完成实验[1]。这种方法只发挥了教师的主导地位,忽略了学生的主体地位,使学生的主观能动性不能有效发挥,导致学生学习热情不高,缺乏思考的独立性。
2.教学内容。微生物学实验主要包含无菌技术、染色技术、纯培养技术、显微技术这四大技术[2]。传统的微生物学实验课程通常将这些实验技术分散在相对独立的实验单元中,各单元之间缺乏方法和内容的有机结合,不能有效地培养学生融会贯通,以联系性、全面性的思维去解决问题的能力。此外实验内容多采用验证式模式[3],该模式对于激发学生学习的积极性和主动性往往事倍功半,导致学生到了工作岗位缺乏独立工作的能力,不能将已学过的微生物学基本实验技能串联起来去设计实验方案和解决实际问题。
3.课程考核。由于实验课学时比理论课学时少,有相当一部分学生把实验课当作理论课的“附属课”,没有意识到实验课程对于微生物学科的重要性。实验课程的评分依据一般以学生课下完成的实验报告为主,造成学生只看重实验报告而轻视实验操作的不良后果[4]。此外微生物学实验多以小组为单位来进行,存在抄袭甚至篡改数据等现象,不利于培养学生动手能力和实事求是的科研品质。
二、项目研究目标
研究型高校一个重要任务是培养学生的思维和创新能力。基于此,开发新的实验教学模式、重组实验教学内容、最大程度地发挥实验教学在培养学生创新思维和创造能力中的作用将成为微生物学实验教学改革的主要方向。本教改项目在确保学生全面掌握微生物学实验基本操作技术和方法的基础上,实现学生学习方式的根本性转变,教师更多地发挥引导和服务的功能,将学习的主动权真正还给学生,最大限度地培养学生的科研能力。
三、项目研究内容和方法
研究型微生物学实验教学改革采用模拟科研课题的方式,将分散独立的实验课程内容串联成有着密切联系的整体,通过针对解决某一科学问题而展开实践和探索。
1.探索式研究。在这一层次上,首先由教师将一系列独立单元实验设计成围绕为解决某一模拟课题而展开的系列关联的实验环节;然后学生遵循框架式实验内容,在一定范围内自主选择实验对象,学习和掌握相关的实验技术和方法,并学会对不同实验结果进行分析比较;最后教师从总体上剖析模拟课题的目标与实验内容设计的思路,学生在反观已开展的实验设计的基础上探讨其他可行方案,从整体/系统的角度看待模拟课题,对实验课题如何入手、如何安排获得基本认识。
2.综合式研究。在这一层次上,教师围绕某一专题通过课堂集中讲述或提供实验技术录像的方式,分别阐述针对同一目的的不同技术方法,并设定不同的背景条件或者给予不同的实际样本。学生通过课堂讨论及辅助教学手段学习多种技术方法,对教师提供的一系列不同情况/样品进行自主选择适用方法并开展实践,并对结果进行比较分析。例如:以“微生物的生长和控制”为专题,对不同的微生物(原核、真核),不同的培养基质,不同的细胞浓度(极低、高浓度),围绕生长测定方法的选择和使用,半自主设计小型方案研究理化因素(pH、温度、碳氮源等)对微生物生长的影响,通过实验获得数据结果,初步掌握培养条件优化的方案。
3.设计式研究。在这一层次上,采用“学生自主实验”的开放式教学模式。学生通过前两个阶段的学习和实践,在开放式的教学平台上,分组开展独立课题研究,自主进行方案设计、内容安排、时间分配及相互配合完成整个过程,并获得结果进行分析讨论,提出改进或后续研究规划。例如:以“产特定目标产物的目的菌株的筛选”为研究课题,通过生境分析明确采样地点,自行采样,查找或自行设计快速检出方法,进行富集和选择培养,比较获取相对优良的产生菌株,并进行初步鉴定和简单的培养优化。这不仅可以提高学生对实验课的学习兴趣,更重要的是使他们获得一个真实的实验研究过程的锻炼。
4.改革课程考核评价体系。考核的内容不仅应包括对实验原理的理解和基础实验技能的掌握,还应包括分析和解决问题的能力、团队协作精神以及科学严谨的态度。因此实行实验过程与结果并重的考评方法对于培养学生良好的实验技能和求真务实的科学态度很有必要[4]。教师要加强对实验课程的管理和考核,要严格规范微生物学基本实验操作,除了在课堂上做好操作演示外,要随时指导纠正学生不正确的操作方法。对于一次实验课能够完成的基础性实验,指导教师应当场检查学生的实验完成情况和结果,发现问题当场指出,并评定课堂表现成绩,并要求学生当堂提交实验报告。教师将根据实验课堂表现和实验报告完成情况,给出每个单元实验的综合成绩,这样避免了学生对实验结果作假和抄袭实验报告的现象发生。对于需要多次实验才能完成的综合性和设计性实验,要求提供详细的原始记录、实验结果分析报告作为实验成绩考核的重要依据。
我们希望通过上述改革能够很好地解决微生物学实验教学存在的问题,提高学生的学习热情,培养学生的创新思维、实践动手能力、分析问题解决问题的能力,为培养能够适应社会发展的优秀人才做出贡献。
参考文献:
[1]刘志伟,屈年瑞,高大威.微生物学开放性实验的探索与研究[J].微生物学通报,2011,38(1):118-122.
[2]叶辉.微生物学实验教学改革与学生创新能力培养[J].实验室研究与探索,2004,23(2):58-59.
[3]季淼,叶明,杨柳,王颖.工科院校微生物学实验教学改革与实践[J].微生物学通报,2008,35(6):977-979.
[4]刘晓红,曾驰,缪礼鸿.微生物学实验课程教学改革探索[J].安徽农业科学,2012,40(14):8394-8396.
基金项目:江南大学2013年本科教学改革项目(JGB2013078)。
1、食品方向,包括农产品、食品科学、畜产品、功能性食品、食品微生物等方面;
2、生物制药方向,包括生物化学与分子生物学、微生物学、微生物与生化药学等方面;
3、农业科学方向,包括蔬菜学、园艺学、果树学等方面;
一、感知活动
感知活动是物理概念形成的教学基础,它包括“提出问题”、“导读材料”和“观察实验”这三个要素。当然,这三个要素都必须围绕以丰富学生的感性认识为前提。此过程中要求教师引导学生在积极抽象思维中去感知,并把感知获得的感性材料经过抽象思维的加工,达到对其本质进行认识的目的。
我们以“功”的概念教学为例,“功”是在“力”的基础上形成的概念。对于初学者来说,是一个复杂而又抽象的新概念。物理教师可以这样提出问题:“功”是一个多意词,有“贡献”的意思,如功劳、立功;有“成效”的意思,如事半功倍。力学中的“功”,又是什么意思?问题提出,引起学生启动思维。学生会分析“功”的两种基本意思,并进行比较两者的区别,进而对力学中的“功”产生猜想与期待。教师对“做功”的概念进行阐述之后,指导学生阅读导读材料,联系机车牵引车厢等生活实例,再组织学生用手推动纸盒前移、用手把水桶提起等实验。在这些感性材料的基础上,引导学生用抽象思维方法进行思考。分析受力:纸盒、桶、车厢的受力情况,分析运动:纸盒被推动、桶被提高、车厢被牵动。用比较法来发现各个研究过程异同点,归纳推理得出:虽然具体对象、过程不同,但是这些过程中物体都在受力的方向上发生了一段位移。从过程中众多复杂因素中抽象出主要因素,概括得出:物体受力而且在这个力的方向上发生了相应的位移才是做功的关键。
二、建构结构
一个物理概念是否建立,是否完善,关键是这个概念对应的系统结构是否形成,是否完整。在“感知活动”的基础上,利用分析与综合、抽象与概括、分类与比较等抽象思维方法,可以帮助学生完成“概念结构”、“数学结构”和“知识结构”等系统结构的建构。
我们还是以“功”的概念教学为例,在此环节中继续引导学生积极地抽象思维。
(一)概念结构
分析感性材料,抽象出理想模型,通过分析综合、概括得出功的特性是(1)物体受到某个力F的作用,(2)该受力物体沿此力方向发生了位移S。
(二)数学结构
功的定义式:W=FS。由此进行逻辑推理,当F与S夹角为θ时,通过思维分析,把F分解得出与S同方向的分力F1做功为W1=FScosθ,与S方向垂直的分力F2做功为W2=0。由此,进行综合、演绎推理得出功的普遍计算式:W=FScosθ。对于做功过程,还要引导学生积极思维分析,明确是哪个力对物体做功,再思维综合得出合力做的功。把数学公式与物理意义结合起来,分析θ的变化,用数学计算分析得出“正功”和“负功”的概念,再经过分类与比较对正功和负功的物理意义给予解释。
(三)知识结构
在功的概念的基础上,可与速度做类比,从而推理得出功率的概念。继续用演绎推理得出重力、弹力、摩擦力做功的特点,从而完善知识结构。
三、掌握方法
在概念教学中,不仅要使学生搞清物理概念所反映的物理现象、物理过程的本质,搞清其定义式,还要使学生掌握物理抽象思维的方法。物理概念的形成有利于物理抽象思维方法的熟练,因为在物理概念教学中涉及到的实验方法、观察方法、测量方法、数学方法中无不渗透着抽象思维的具体方法。教学中教师应该刻意地向学生介绍这些方法,使他们了解使用这些方法的重要性、技巧性、必要性等。这样,学生们在以后的物理知识学习或者物理问题解决的过程中,会有意识地使用这些方法,练习这些方法。从而达到了培养锻炼抽象思维的目的。
四、巩固深化
巩固和深化是物理概念教学程序的必要环节。它是指教师引导学生用抽象思维把所建立的概念牢牢地同化到自己的知识体系中,并不断丰富概念的内涵,发展概念的外延。还要引导学生积极思维,应用概念知识解决问题和接受新问题。当然,这个过程也是对抽象思维巩固深化的过程。
例如,通过对功和能,动能和动量,动能定理与动量定理和牛顿第二定律的分析比较,归纳出其异同,进而加深对各个概念的理解。“单摆”、“弹簧振子”、“漂浮的木块”是中学物理课程中的常见例题,在学习“简谐振动”概念之后,建议教师引导学生通过分析、比较、抽象概括建立它们的理想模型,借助数学知识运用归纳推理证明这些实例都是简谐振动的特例。这样既丰富了概念内容,也锻炼了抽象思维的方法。解答物理习题,是巩固概念的必要环节,也是运用抽象思维的重点环节。对一道物理题,该如何下手?分析与综合是找到适题知识的关键方法。另外,理想化方法、类比方法、外推法、极值法、近似法、分析综合法、隔离与整体法、数学法都是解答物理习题的常用方法。这些方法的综合运用既能加深对物理概念的理解,又能培养抽象思维能力。
五、评价反馈
评价与反馈是对学生的概念掌握情况和能力发展情况进行估价,从而调整、控制教学过程。它既是使物理概念形成上升到深刻认识的环节,也是调整和促进学生抽象思维良好发展的契机。评价与反馈应在教学的各个环节中不断地、及时地实施。
(一)课堂评价反馈
切忌“满堂灌”的教法,应留给学生思考的时间,善于启发学生思考。观察学生的各种语言的、动作的、情感的表现,以利于抓住反馈信息及时调整教学方法。提倡讲练结合,观察学生的练习和讲评,及时评价反馈。加强师生信息交流,用讨论、问答等形式实现评价反馈。
(二)课后评价反馈
【关键词】环境工程微生物学 教学 体会
微生物技术是现代高技术之一,对经济建设与社会进步有着深远的影响,它以低耗高效、副产物和副作用小、安全性好,而在解决生态和环境问题等方面发挥着越来越重要的作用。在现代技术的交叉渗透过程中,将微生物技术的基本原理应用到环境工程中,为微生物技术从实验室走向解决环境问题提供了理论基础。在解决目前人类所遇到的人口、能源、废物处理等环境问题中发挥了重要的作用,并显示了可观的经济效益和社会效益。因此,国内许多院校的环境工程专业开设了《环境工程微生物学》课程,并将课程的重点放在了介绍微生物的生态与微生物在解决环境问题的应用上。但同时《环境工程微生物学》在内容与研究方法上和环境工程的其它课程又有较大的差别,所以该课程的教学有它的独特性。
我校水资源与环境学院自开始招环境工程本科生以来,一直把《环境工程微生物学》作为环境工程专业的主要专业基础课之一。目前,我有幸成为这门课程的主讲老师。如何对待该课程的教学? 如何使环境工程专业微生物学教学紧跟学科发展步伐,使学生在系统学习和掌握微生物学基础理论知识的同时,进一步理解防治环境污染、改善与提高环境质量的微生物学原理、技术和方法? 经过近两年的教学工作,感受颇多,特将我对讲授这门课的一些体会总结如下,请批评指正。
1 加强绪论部分的教学
有些人认为绪论没有什么具体内容,在教学上可有可无,有些老师往往是让学生们自学绪论部分。但实际上绪论是一门课程的序曲,又是一门课程的缩影和向导。在绪论的讲授中,授课教师应该介绍微生物的发现及其与人类和环境之间的关系,让学生认识到微生物对于我们人类和环境的重要性;介绍微生物学的奠基、发展历史、现状及发展方向,让学生了解微生物学是在解决实际问题,是在认识自然和改造自然的过程中得到发展的;介绍显微镜的发明者列文虎克、青霉素的发现者弗莱明等为微生物学做出杰出贡献的科学家,启迪学生为科学献身的精神[1];介绍环境工程微生物学当前的研究热点和难点,激发学生的求知欲望。同时,在课程的讲授过程中要多联系生活和实践,努力使抽象深奥的内容变得具体简单。例如,在讲授微生物发酵时,联系酸奶的制作,告诉学生各厂家生产的酸奶呈现不同的风味就是因为不同厂家选用的菌种不同,因而发酵产物不同所致,使学生深刻了解了发酵的不同类型。
2 更新教学内容,加大新知识和新技术的传授
环境微生物学作为一门新兴的边缘学科,随着生物学、微生物学及环境科学的发展而不断呈现出新的内容。特别是日新月异的分子生物学技术已渗透到生物科学和技术的各个领域,尤其是与微生物学关系密切,这更加促进了微生物在环境工程中的应用。为了紧跟时代和学科发展的步伐,培养高质量人才,教师需及时更新自己的知识结构,跟踪学科前沿发展变化的动态,将新的知识和新技术及时增加到教学中来,让学生熟悉和掌握学科前沿性的理论知识和操作技术,为他们将来深入开展研究打下良好的基础。例如,可以讲解有关dna重组技术、基因扩增技术、dna测序技术等高新技术在环境工程中的应用现状和发展前景[2,3],为学生将来开展创新性研究工作奠定理论基础。同时还可以把一些和日常生活关系密切的知识,例如adis的传播及预防,sars、禽流感的爆发与环境污染的关系等等,以科普形式介绍给学生,既活跃了课堂气氛,又拓宽了学生的知识面,调动了学生的学习兴趣,激发学生对科学研究的责任感和奉献精神。另外,把一些有争议的问题引入教学中,也可以开拓学生的专业视野,激发学生智力活动的积极性,培养学生的科研动机,帮助学生认识发现真理的过程,培养其攀登科学高峰的信心和勇气。
3 改革教学模式,激发学生学习兴趣
学习动机是一种内驱力,学习兴趣是学习的最佳动力。只有在充分激发学生的兴趣,调动他们的想象力和参与能力的情况下才能最大限度地发挥效力。环境微生物学研究的对象是人们在通常情况下看不见的微小生物,其教学内容是一些微观的、抽象的、阐述性的内容,并且涉及到遗传学、生理学、生物化学、分子生物学等诸多前沿学科,具有较强的广度与深度。如果不能及时调动学生的学习积极性,那么这些繁杂的内容就会使学生感到味如嚼蜡,毫无兴趣,直接影响学生的理解,最终导致学习效率低下,学习效果不佳。如果激发了学生对课程的学习兴趣,就会增加学生课后查找、阅读参考资料的主动性,这对学生后续内容的学习也是一种鞭策和鼓励。
学生在学习该课程之前,主要学习了数学、物理和基础化学等课程,专业课程学习尚未展开,所以学生对环境工程专业学习微生物目的缺乏认识,在他们思想上有一种根深蒂固的想法,即解决环境问题必须用物理化学的方法。针对这种情况,就需要将工程实践中一些有影响的或与学生生活比较贴近的实例,如:一般的城市二级污水处理厂、城市垃圾资源化系统等内容引入课堂,让学生明白微生物在处理环境问题中有着广泛的应用,从而激发他们的学习热情。
还有,《环境工程微生物学》的前几个章节主要讲述微生物的形态、结构及生化过程,具有概念多、微生物种类多且形态多变的特点,而且由于微生物形体小,无法从日常生活中得到直观的印象,学生普遍感到“看不见,摸不着”。针对这种情况,应当采用多媒体教学的手段,利用一些典型微生物的图片或三维动画形式,描述其形态与生长发育过程,这样既方便讲解又生动活泼,利于学生理解,增加学生学习兴趣,提高教学效果。同时,还要鼓励学生自己动手采集微生物,利用实验室开放时间,自己去观察体会,并通过查资料,关注学科进展,采取互动形式,增加学生从课外获得相关知识的能力。
4 加强实验教学
微生物学是来源于实验的科学,所以我们应着重加强实验教学。环境工程微生物学实验是一门原理性、概念性、实践性、操作性难度较大的课程。比如显微镜技术、制片和染色技术、培养基的制备技术、无菌操作技术、纯种分离培养技术、菌种保藏技术、大气及水中微生物监测技术等。这些都需要特殊的设备和独立的训练,如果没有足够的课时及仪器支持,掌握其中的操作技术是很困难的。环境工程微生物学实验课前期准备工作是一项比较复杂、精细和繁琐的工作,工作量大,连续性强,即使是微小的疏忽也可能造成实验的失败。在做实验准备的过程中必须认真、细致才能保证实验课的顺利进行,这就对实验室老师的素质和教学态度提出严峻的考验。
还有,实验操作过程是培养学生独立工作能力最好的过程。实验中,我们应该采取学生独立思考、自己动手、大胆探索,教师积极引导、注重启发的实验教学模式,充分发挥学生在实验中的积极性和主动性。如在做“细菌革兰氏染色”实验时,我们要求每个学生至少完成3个不同类别典型细菌的正确鉴别染色片,从挑取菌种、涂片、固定、染色、调试显微镜,直到观察到染色的微生物形态,鉴别出正确的菌种为止,整个过程完全由学生自己操作,而且实验的每一步都要非常认真仔细,稍不注意就得不到正确结果[4]。实验中,学生对涂片后固定细菌时的温度高低、洗片环节、酒精脱色的时间等精心分析,反复实验摸索,并在教师的启发下,找出问题症结,直到得出满意的结果为止。实验过程中,我们还应对学生操作时的习惯性问题和错误作重点提示和讲解,并在学生操作过程中及时指导纠正动作,严格要求学生独立完成。
实验课的讲授过程中,我们还应尽可能地开一些综合性地实验。综合实验是一个以学生为主体、学生与教师互动的教学过程,其特点是学生独立自主进行实验的设计、组织、实施和管理。演示性、验证性实验多,而综合性、设计性实验少是过去实验教学中存在的问题,学生对实验过程印象不深,理论掌握不牢,动手能力不强,不利于培养学生的创新能力。为此,我们针对学生比较感兴趣的实验课题,如水、室内空气、土壤和食品中的微生物种类、数量、分布等应用于实验教学,学生通过查阅资料,设计实验方案,由指导老师指导和小组讨论,确定实验方案,提高了学生的分析问题和解决问题的能力,这样激发了学习兴趣,巩固了理论知识和实验技术,也培养了学生的综合运用能力。
微生物学博大精深,微生物在处理环境问题时的优势越来越明显。作为环境工程专业的重要基础课之一,《环境工程微生物学》在学科体系中的地位也越来越重要。如何使环境工程专业的微生物教学进行得更合理,如何使环境工程专业的学生具备较高的微生物学综合素质,相信通过对教学经验的不断总结和改革,通过主讲老师地不断学习提高,最终能够使《环境工程微生物学》的教学工作适应时展要求,为培养具有综合素质的环境科学人才做出贡献。
参考文献
[1] 周德庆.微生物学教程(第二版).北京:高等教育出版社,2002.
[2] 张洪勋,王晓谊,齐鸿雁.微生物生态学研究方法进展[j].生态学报,2003,23(5): 988-993.
关键词:微生物学 教学改革 教学体会 时代特色
中图分类号:G642.0 文献标识码: A 文章编号:1672-1578(2012)10-0029-02
生命科学领域的发展可以用飞速来形容,其对现代社会文明的进步起着巨大的推动作用。而其中的微生物学又是发展最为活跃的学科之一。微生物学是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律,并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学[1]。不难看出,理论结合实践,是这门课的一个突出特点,因此微生物学是生命科学和医学专业重要的基础课程。而如何使学生一方面能够牢固的掌握相关基础知识,另一方面又能树立起将所学理论用于实际应用的意识,是每个从事微生物教学的老师所要承担的基本责任,特别是进入新世纪以来,学生的思想认识、相关教学方法和手段等都发生了不小的变化,如何在微生物教学过程中做到紧跟时展,是摆在教学工作者面前的一个课题。因此,本文主要从教学内容、教学方法和手段、以及教学与科研实践相结合三个方面讲述笔者有关现代微生物教学改革的观点和体会。
1 丰富和更新微生物教学内容
1.1 教学过程中注重与微生物相关其它课程内容的补充
微生物学的课程内容主要分为:微生物的形态构造,微生物的代谢,微生物的生态,微生物的遗传等几大部分。可以看出,微生物学实际上缺乏自身所独有的理论体系,从某种层面上讲,其是综合讲述具体与微生物关联的生物化学、分子生物学、遗传学以及生态学等学科的内容。虽然这些相关学科的理论,学生会在相应的课程中学到,但若想达到理想的教学效果,老师需及时引导学生复习巩固有关背景知识,同时更重要的是指出该理论下有关微生物的特性,即与高等生物的不同之处。比如:在讲述光能营养微生物时,老师需带领学生复习循环光合磷酸化和非循环光合磷酸化,以及ATP合成酶等生物化学知识,在此基础上点出相对于高等植物,微生物存在着更为丰富的磷酸化途径,如紫膜光和磷酸化,就是嗜盐古菌所独有的途径。这样才能在学生脑中留下更为深刻的印象。
1.2 不断追踪微生物最新的研究结果,及时补充到课堂教学中
本文开篇中已经提到,微生物的学科发展速度是飞快的,而知识的快速更新已经使人们感到有些“应接不暇”。这可从微生物学教材的修订速度得到充分体现。如周德庆先生编写的《微生物学教程》于1993年第一次出版,而第二版于2002年面世,仅仅8年后作者就进行了第三次的修订。然而这种修订的速度似乎仍然很难与学科发展同步。例如:目前的教材中有关微生物CO2固定的内容提及了4种已知的代谢途径,但是基于目前的研究结果,已经有两条全新的固定途径在微生物中被发现[2]。再比如,在微生物的生态这一章中涉及的有关微生物的地球化学作用的内容中提到:硝化作用是由亚硝化细菌引起的,但当前的研究表明:古菌在硝化过程中似乎发挥了比细菌更大的作用[3]。诸如这些最新的内容,是非常有必要让学生了解的。一方面可使学生掌握最新的微生物学知识,另一方面也可在一定程度上激发学生们的热情。虽然追踪微生物最新的研究进展对于授课老师来说无疑是增加了一定的工作量,但这确实可得到较好的授课效果。
2 改革教学方法和手段以提高学生学习兴趣
思想活跃、个性独立和叛逆性强是现代大学生的普遍共性。学生们往往凭借个人喜好而专注于个别课程,同时也很容易对某些科目产生较强的厌学情绪。因此,在如今的微生物教学过程中,相关教学方法和教学手段的改革需紧密围绕如何培养学生的学习兴趣这一中心。
2.1 积极采用互动式教学模式。
2.1.1设置问题情境,吸引学生注意力
吸引学生简单而有效地办法就是提出问题,通过问题情境的设置紧紧抓住学生的注意力。老师可多问“为什么”,引导学生发现问题的答案。例如,在讲解革兰氏染色的原理时,可提出如下问题:(1)为什么完全相同的染色步骤,不同的细菌会呈现出不同的颜色?(2)而为什么有些革兰阳性细菌会呈现出阴性,而有些革兰氏阴性细菌又会呈现出阳性的结果?(3)我们又该如何避免这些错误结果的出现?通过设置一系列环环相扣的问题,来启发学生自己思考,在回答问题的过程中学生的成就感不断得到积累,身心得到鼓舞,自然也就产生了学习兴趣。
2.1.2 设置特定话题,师生共同讨论
教师在全面而详细的讲授完一个知识点后,可围绕该知识点,并结合实际生产生活中的案例,设置某一话题,展开课堂讨论,积极引导学生参与其中。话题的设置应具有一定的趣味性、时鲜性或是学生非常熟悉的事物。例如,在讲完微生物在自然界的分布这一内容后,可设置如下话题:为什么国家要投入大量的精力进行载人深潜器“蛟龙号”的自行设计、自主集成研制工作。该话题本质是在讨论海底资源的开发,通过讨论学生会对海洋微生物的资源价值有着更为深刻的印象,甚至对微生物资源学也会有自己的思考。
2.2合理运用多媒体教学
就目前的发展形势来看,多媒体课件正在或已经成为微生物学的主流教学手段[4]。这是由于多媒体的以下优点决定的:
(1)图文结合,生动形象。多媒体将图像、声音、动画和文字等集中于一体,可把抽象、微观的东西变得直观生动。事物的具体结构、变化过程直接的展示在学生面前,使得教学内容丰富多彩、课堂气氛活跃融洽。例如,在讲解微生物的形态和结构时,由于其结构微小,肉眼很难识别,因此学生并不像学习高等生物的形态那样有一个宏观的认识,如果在多媒体课件中加入微生物的扫描或投射电镜照片,把微生物的实际结构直接呈现给学生,化微观为主观,使学生的理解和记忆变得更容易,学习兴趣和求知欲望被激发,教学效果也自然得到了明显提高。
(2)包含的信息量大,可节省讲解时间。微生物学的知识点繁多,而运用板书的教学方法将这些分散的内容呈现给学生则需要消耗大量的时间,从而使得教学进度变得缓慢,而且学生也无法形成连贯和系统的思维,这也影响了教学效果。多媒体教学可使师生双方都从繁重的板书或记录中解脱出来,缩短了讲述时间,同时也使得老师可以在课堂上补充最新的微生物学知识,举更多的实例,更好的突出教学重点,更清晰的讲述教学难点。
当然,在借助多媒体手段进行教学的过程中,还存在着许多问题需要授课老师去解决或避免。
(1)课件的制作相对简单,许多课件都包含过多的文字。教师往往把大部分自己要说的话直接呈现在多媒体中,而在课堂上直接朗读,学生阅读的速度比老师讲的速度还要快,这种授课方式不但失去了多媒体教学的优势,反而引起学生的厌学情绪。因此,授课老师需在课件制作上下功夫,多用图标和动画,这样才能达到预期的效果。
(2)由于多媒体教学可缩短讲述时间,老师们很容易忽略学生对内容的接受速度,这样在快速的知识灌输过程中,学生很难跟上老师的节奏,这样反而无法使学生对知识点有充分的理解。
另外,当一节课的内容讲完后,多媒体课件中一定要有对本节课内容的总结,就像传统的板书授课那样,学生可最后对整节课的内容有一个回顾,从而加深他们对知识点的认识。
3 增强学生的科研实践能力
如前文所述,微生物学是一门理论结合实践的学科,因此微生物实验课在微生物教学中具有非常重要的地位。通过科研实践的开展可锻炼学生的解决实际问题的能力,培养学生的创新意识,真正做到学以致用,从而为其今后走向工作岗位打下基
础[5]。所以,是否能够更好的引导学生运用课堂上所学的基础知识,发挥自身的主观能动性,来解决实际的问题,是评价微生物学教学质量好坏的重要标准。
3.1 注重培养学生微生物基本实验操作技能
任何一项研究性实验都是由若干个基础实验构成的。因此基本实验操作是开展科研实践的前提。在实验教学过程中老师需特别注重学生操作技能的培养。首先,教师需详细讲解实验的操作原理,着重指出关键操作步骤,特别强调重要的操作细节。然后自己亲自演示操作流程,在操作过程中可将前面讲到的原理、步骤和细节重新重复一遍,以加深学生的印象。如细菌的划线纯化操作,教师按照规范完成培养皿的打开,接种环的拿放,特别强调当划完第一个区域后,需灼烧接种针,然后进行后续划线。当学生亲自操作时,需细心观察学生的操作,及时指出不规范的地方。
3.2开展设计性实验
3.2.1指导学生制定实验方案
教师先提出某一特定研究课题,然后让学生查阅相关文献并撰写实验方案。方案的内容具体包括:研究的目的与意义,实验流程,所需试剂和器材,推测可能存在的困难及其解决方案,最后是预期的结果。完成方案设计后,老师需认真审阅,和学生讨论需要修改和完善的地方,并确定最终方案。
3.2.2 全程监督实验过程
由于在制定实验方案时,学生已经对实验内容有着比较深入的思考,因此对出现的问题会主动解决,但学生毕竟缺乏经验,很有可能出现预料之外的情况。所以,老师需以监督和指导者的身份全程参与到实验中去,启发学生如何解决意外情况,切不可撒手不管。
3.2.3 引导学生尝试撰写实验性论文
当整个实验结束后,带领学生对结果开展讨论,提高其逻辑性思维。并鼓励学生将实验以论文的形式展现出来,以锻炼学生的科研写作能力。
4 结语
相对于其他科学,“日新月异”是包括微生物学在内的所有生命科学学科最为鲜明的特征。在这种形势下,授课过程中如何采用先进合理的教学方法和手段来调动学生的主观能动性,从而传授更新更全面的知识,进而激发学生的科研兴趣,这将是需要长期和深入讨论的话题。在本文中,作者只是谈谈在微生物教学中的个人观点和体会,还有许多不足之处,希望能和广大同行相互探讨,共同进步。总之,微生物学还是具有很强的趣味性的,只要授课教师在业务上努力钻研,做好微生物学的教学工作是完全可以实现的。
参考文献:
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