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关键词:微生物学;实验教学;教学内容改革;教学方法改革
微生物学作为生命科学领域的专业基础课程,对林学专业学生掌握微生物基础理论、提升综合能力具有重要作用[1]。林学专业大多以选修课的形式开设微生物学课程,其配套的实验课程往往不开设或所占学时数较少。林学专业微生物学实验课程是理论课程的延伸,其目的在于让学生掌握最基本的微生物实验操作技能,进一步理解微生物与林业的关系,为学生将来深入学习林木病理学、菌物学等课程及从事相关研究奠定基础。长期以来,在林学专业微生物学实验课程教学过程中存在一些问题,如实验教学内容庞杂零碎且与林学专业背景脱节、教学时间安排不合理、学生参与度低等。这些问题严重影响了微生物学实验课程的教学效果。基于此,本文综合分析了林学专业微生物学实验课程教学存在的问题及原因,并针对这些问题提出了教学改革方案,以期为提高微生物学实验课程的教学质量提供参考。
1林学专业微生物学实验课程教学存在的问题
1.1微生物实验教学内容庞杂、零碎
目前,微生物学实验课程教学的参考教材主要有徐德强等主编的《微生物学实验教程》(第4版)[2]、沈萍和陈向东主编的《微生物学实验》(第5版)[3]、朱旭芬主编的《现代微生物学实验技术》[4]以及路福平和李玉主编的《微生物学实验技术》(第2版)[5]等。这些实验教材涉及的实验内容多以基础性实验为主,包括微生物基本实验操作、微生物形态观测、微生物的自然选育、微生物的生长及测定、微生物的生理特征及分子生物学特征等多个板块的数十个小实验(见图1),内容非常庞杂,很难在有限的教学时间内完成。另外,这些实验之间的相互关联度不高,学生获得的是零碎的实验技能,不利于学生系统地掌握微生物学实验技能并对其进行应用。
1.2微生物学实验课程教学内容与林学专业背景相脱节
如上所述,微生物学实验课程的教学内容多为零碎的基础实验,相互关联度不高,且实验设置与林学专业大背景也无关联。因而,在教学过程中经常有学生质疑微生物学学习的必要性,更有很多学生认为微生物学与林学没有关系。这导致学生对该课程的学习积极性不高。
1.3实验教学时间安排不合理
作为选修课,微生物学实验课程的教学课时严重不足,无法在有限时间内完成实验教学任务。同时,微生物学实验课程教学多安排在理论教学之后或在理论教学开始几周后进行,理论教学与实验教学的进度往往不一致,学生在开始实操学习时往往对实验所对应的理论知识印象不深或早已遗忘。这就需要增加额外的时间向学生再次讲授理论知识,进而导致实验时间进一步被压缩,不利于学生对理论知识与实践技能的系统掌握。
1.4实验教学方法单一,学生参与度低
实验教学属于实践类教学,需要学生进行实际操作。然而,目前微生物学实验课程教学多以教师实验示范+小组实操的方式进行,受硬件设施及实验性质的限制,很多微生物学实验仅允许少数学生进行实操。如培养基的灭菌实验,一般微生物实验室仅有1台高压蒸汽灭菌锅,而单次培养基灭菌至少需要消耗2小时,因而单次教学仅能由一位学生实际操作;微生物学实验的各类接种操作均需要在超净工作台上进行,而一般实验室仅有1至数台超净工作台,单次操作同样仅能有少数同学参与。整体而言,学生实操的参与度较低,不利于对各类微生物学实操技能的掌握。
1.5实验教学考核方式不合理
在考核方面,微生物学实验课程多以小组为单位进行考核,评分方式也多以考勤和实验报告作为依据[6]。在这种考核方式下,很难实际衡量每位学生对实验操作技能的掌握情况,并可能导致学生产生重实验报告撰写、轻实验操作的想法。事实上,在实验教学过程中,单个小组内通常仅有少数几位同学生可熟练掌握相关的操作技能,多数学生存在侥幸心理,不主动参与实操训练。这严重影响了实验教学效果。
2微生物学实验课程教学改革
2.1实验教学内容改革
微生物学实验课程内容繁多且相互间关联度不高,不利于学生的系统掌握,可通过开设综合性实验将各个相对独立的实验操作串联起来。这样有利于学生系统掌握微生物学实验基本操作技能,同时有利于学生了解微生物学的研究思路。林学专业微生物学综合实验可重点关注林木根系内生菌(包括内生真菌和内生细菌)及共生微生物(如菌根真菌、根瘤菌等),这些微生物往往对植物生长有益,在林业生产中有很好的应用前景。可开设“林木根系内生菌研究”的综合实验(见图2),将微生物学基础实验串联起来,同时将林学知识与微生物学知识相结合。在“林木根系内生菌研究”综合实验中,林木根系内生菌(包括内生细菌和内生真菌)的分离、纯化、培养、鉴定、回接验证等实验内容涉及了微生物基本实验操作,后续的筛选、培养条件优化及接种效应评价进一步将微生物学与林学知识相结合。这能够帮助林学专业学生直观地认知微生物与林木的关系及其对林业发展的重要性。
2.2实验教学时间调整
应适当增加微生物学实验课程的教学时数,使之保持在25~30个学时。实验教学进程可灵活设置,不应集中在几周内完成,应当根据具体实验进程合理调整授课时间。如在“林木根系内生菌研究”综合实验中,内生菌的分离、纯化需要的实验间隔较短(接种后需要实时观测),建议实验开始后前3周每周设置4个学时,而后续的鉴定、回接验证等实验内容对时效性要求并不高,每周设置2个学时即可。微生物学课程的理论教学与实验教学不应相互独立,而应该相互配合、穿行,坚持理论指导实践,实践检验并深化对理论的理解[1]。具体来说,实验教学应当配合理论教学进行,以周德庆主编的《微生物学教程》教材[7]的教学进度为例,在理论教学进行到第四章“微生物的营养与培养基”时开始实施实验教学比较合适,此时有关微生物的主要类群及其特征已学习完毕,学生对微生物的基本类群有了基本认知,配合实施实验教学将更有助于学生对理论知识的直观认知。
2.3实验教学方法改革
鼓励学生参与实验设计。在教师讲授完综合实验的目的和实验原理后,鼓励学生以小组为单位自行设计实验,设计内容包括具体实验对象的选择,实验内容、涉及的仪器和试剂以及实验进度的安排等,并在课堂上进行汇报交流。实验教学的特点是以学生动手为主,要充分发挥学生的主观能动性。在实验教学中,重点讲清实验成功的关键和学生容易出现的问题,要求每位学生独立操作,掌握实验技能[6]。针对实验器材(如高压蒸汽灭菌锅、超净工作台等)有限的问题,可以小组为单位(5人为宜)分批次进行实验,以确保每位学生都有实操机会。
2.4实验教学考核方式改革
合理的成绩评价有利于学生主动参与实验操作,提高其微生物实操能力。建议改革实验教学的考核方式,以实际实验技能的掌握程度作为主要考核内容,同时考核学生对实验原理的掌握情况及自主进行实验设计的能力。具体成绩评定可按考勤(个人考核,占10%)+实验原理掌握情况考核(个人考核,占20%)+实操考核(个人考核,占50%)+实验设计能力考核(小组考核,占20%)的方式执行。其中实操考核主要基于学生在小组综合实验中的表现及现场实操(主要考核学生无菌操作的规范性及其对显微镜的使用等)情况进行评定。在考核方式改革后,学生成绩的评定主要基于个人表现,这样会减少部分学生对他人的依赖性。同时,以小组为单位考核学生的实验设计能力可增强学生间的团队协作能力。
3结语
文中所述教学改革措施将有效解决微生物学实验课程教学中存在的问题,提高学生参与实验的积极性,促进学生将微生物学理论知识与实践技能相结合,最终提高微生物学课程的教学质量。这些改革措施必然会增加教学成本,占用任课教师大量的课外时间,因而需要学校及学院方面给予一定的支持。
参考文献
[1]孙学广.浅谈林学专业《微生物学》课程的重要性和教学改革[J].亚太教育,2015(5):267-268.
[2]徐德强,王英明,周德庆.微生物学实验教程(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2019.
[3]沈萍,陈向东.微生物学实验(第5版)[M].北京:高等教育出版社,2018.
[4]朱旭芬.现代微生物学实验技术[M].杭州:浙江大学出版社,2011.
[5]路福平,李玉.微生物学实验技术(第2版)[M].北京:中国轻工业出版社,2020.
[6]邓百万,陈文强,彭浩,等.基于能力培养的微生物实验教学手段与方法的改革研究[J].实验技术与管理,2011,28(2):7-10.
关键词:微生物学;教改;课程体系;专业特色
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)05-0123-02
党的十提出要全面贯彻党的教育方针,坚持教育为社会主义现代化建设服务、为人民服务,把立德、树人作为教育的根本任务,全面实施素质教育,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人,努力办好人民满意的教育。微生物学是生命科学中发展迅速,涉及面广,创造价值大,影响力广泛的学科之一,它既是生命科学理论研究的核心,又是一门应用性极强的学科,对生命科学和生物工程技术的发展起着巨大的推动作用。在《微生物学》课程教学过程中仍然存在教学内容多,知识点散乱;重理论、轻实践;重课堂、轻实验等问题,严重制约了对学生的独立思考能力、动手能力、创造和开拓能力的培养。为了适应新时期全面发展和创新型人才培养目标的需要,进一步提高学科建设、科学研究和社会服务质量,对《微生物学》教改和课程体系优化的研究,具有十分重要的意义。
一、《微生物学》课程体系的优化
(一)理论教学
我们结合当前教学改革发展的需要和工科高等院校对学生的培养要求,制定了新的人才培养方案。新方案根据不同专业的培养目标、专业培养计划的特点,重新修订了教学大纲,优化理论教学体系,合理取舍精简教学内容,避免各学科相关内容的交叉重复。同时,借鉴其他高等院校的先进教改理念,对生物工程专业的教学重点放在微生物生理代谢、生长调控、遗传变异等内容,侧重于微生物在发酵、食品等行业的应用;对制药工程专业的教学重点放在微生物遗传和传染免疫等内容,侧重于微生物在生物药品行业的生产和应用。将课程系统化和模块化并重,结合专业,突出重点,秉持有传统讲前沿的渐进教学模式,培养一批具有高素质、高创新能力的复合型应用型人才。
(二)实践教学
学生实验能力的培养是教学中的一个重要环节。为了改变过去的培养方案中《微生物学》理论课时较多而实验课时少的不足,除了常规的如细菌、放线菌和霉菌观察及革兰氏染色等验证性基础实验,增设了土壤微生物分离纯化、水大肠菌群测数、酸奶和豆豉等食品制作以及柠檬酸和土霉素的中试发酵等综合性、设计性实验。这些实验中,从实验方案的设计、实验材料的准备、实验过程的操作到最后的实验成果展示及总结,全部由学生自己完成,重在培养学生的实践动手能力和创新能力。在实验平台的建设方面,2013年起购置的青霉素发酵工艺仿真软件和啤酒生产工艺仿真软件增加了学生上机模拟的实训环节,不断完善从理论到实践过渡的实验教学模式。
(三)教材建设
近年来出版的微生物学教材版本较多,内容和风格特点迥异,结合我校办学特点、专业背景和学生的基础等情况,选用具有系统、完整微生物学科知识体系和能反映当代微生物领域最新成就的优秀教材。生物工程专业选用了黄秀梨编写的《微生物学》和沈萍编写的《微生物学》作为主要参考教材。制药工程专业选用了周德庆编写的《微生物学教程》和岑沛霖编写的《工业微生物学》作为主要参考教材。同时吸收国外著名教材上的内容及微生物教学网络资源中的前沿性知识和科研新进展等资料,经过整理归纳和创新改进,以此丰富教学内容,开拓学生视野。
二、《微生物学》教学手段和方法的优化
(一)多媒体和网络教学模式的构建和应用
现代教育技术的发展,特别是多媒体和网络教学手段在微生物教学中的不断应用,极大地丰富了传统的教学手段和教学方法,而且越来越发挥着不可取代的作用。多媒体教学技术通过电脑将丰富的影像资料引入到教程,把抽象的内容形象具体地展现在学生面前,大大提高了学生的学习兴趣。整理优化后的教学内容,经过创新改进,形成了完整、丰富、生动的多媒体素材。在有限的教学时间内把优真和环环相扣的多种图像、文本和数据展现给学生,实现了抽象微观微生物世界与直观、形象和生动形式的转化。根据本专业的特点,教师制作了精彩而内容丰富的课件,使整个课题气氛更加活跃,激发了学生的兴趣,促进了《微生物学》课程体系的改革和优化,提高了整体教师的教学质量。
(二)多种教学方式的融合
课堂教学方式的多样化主要体现在以多媒体课件为基础,融入启发式、讨论式、自学式、目标任务式等先进教学方法,建立多媒体授课教师提问学生问题讨论教师小结布置作业的教学模式,实现了精讲精练、自学与辅导答疑的有机结合。课堂讲授时,充分利用多媒体教学、实物演示等灵活多样的教学手段开展教学,要领和提纲清晰,阐释重点、难点和疑点,培养学生会学习的能力。有些教学内容,如证明基因突变非对应性的三个证明实验,我们安排学生自学并自己做ppt,并专门预留课堂时间,采用课堂讨论的方式反映同学对该问题的理解情况,再由教师点评和总结,以理解难点问题、强化知识点。通过这种参与、互动式的教学模式,积极营造出民主平等、自由开放的氛围,将教学的中心由以教师为主转向以学生自主学习为主,学生成为学的主体,在自主学习中逐步培养独立思考的能力、分析问题和解决问题的综合素质。
(三)实验教学模式探索
微生物学实验是微生物学的重要组成部分,重在培养学生的动手实践能力。我们采用三级模块化实验教学模式,包括验证性实验教学模块,综合性实验教学模块,设计性实验教学模块。
验证性实验教学模块,主要包括显微镜检技术、微生物染色技术、微生物培养基制备和无菌操作技术等,此部分主要结合理论教学,强化学生对基本知识和基本技能的掌握。并培养学生的观察能力和动手能力,探讨实验失败的因素和总结实验成功的关键。
综合性实验教学模块,主要包括微生物的接种、分离、纯化、培养和保藏技术等。该模块中主要学习培养、分离微生物并分析实验结果等内容,先对学生进行讲座式的辅导,然后由4-6名同学组成实验小组单独完成一个综合性实验。这不仅要求学生掌握单个实验技能,而且也培养了学生的数据分析与整理和处理问题的能力。根据综合性实验内容要求和实验条件的许可,我们设立了稀释涂布平板法分离纯化土壤微生物、拮抗微生物的筛选和鉴定、抗生素的微生物发酵和提取等。
设计性实验教学模块,该部分主要是为了拓宽学生视野和培养他们的创新意识,利用学校现有条件并结合学科相关专业教师的科研方向,在老师的指导下,学生自行设计实验方案,并独立完成实验。这些开放性的实验项目由学生自主选题或者指导教师结合自身的科研项目拟定,如:中草药活性成分的提取及抗菌活性、植物病害拮抗菌的分离、筛选及抗菌活性检测、柠檬酸高产菌株的诱变育种、利用菊粉发酵生产燃料乙醇等。学生充分发挥他们的创新性想法,培养了他们团结协作、共同解决问题的能力,为学生的就业和创业提供了良好的实践机会。
(四)创新考核方式
课程考核是教学过程中的重要环节。课程成绩包括考试成绩(50%)、实验成绩(30%)、平时成绩(20%)。我校生物工程专业微生物学80学时,理论50学时,实验课单独设课30学时,制药工程专业微生物学60学时,理论36学时,实验24学时。针对不同班级采用了不同的考核方式。微生物学实验课的考核成绩由验证性实验模块和综合性实验模块的实验成绩(占80%)与设计性实验成绩(占20%)组成。上述考核模式,除了保证理论教学,更加侧重学生实验课的学习,以适应创新型和应用型人才的培养要求。这些实践活动显著的提高了学生的团队协作意识、思考能力、语言表达能力、分析问题和解决问题的能力等综合素质,这就对学校以后在实验硬件条件和教师的科研能力提出了更高的要求。
三、结语
通过上述的教学改革,我们探索出具有特色的《微生物学》实践型教学模式,满足了工科院校人才培养需要,体现了产学研相结合的时代特征。实践证明,我们进行的《微生物学》课程的教学改革是切实可行的。课程体系更合理,教学内容和手段更丰富,考核机制更全面。本门课程的教学改革不仅提高了教学效率和效果,而且激发了学生的学习兴趣,适应了现代社会对人才培养的要求,使学生更快的适应以后的生产和科研工作。
参考文献:
[1]张亚平,胡,熊杰,等.新时期《微生物学》教改和课程体系整体优化研究[J].世纪桥,2008,(5):122-123.
[2]唐丽杰,魏颖,王立群.CAI在微生物学教学中的恰当运用[J].东北农业大学:社会科学版,2007,5(4):57-59.
[3]胡建华.大学教学改革与创新型人才培养[J].中国高等教育,2009,(9):43-44.
【关键词】 药学类专业;微生物学实验;教学改革
Teaching content reform of microbiological experiment for pharmacy specialty in Chinese traditional medicinal university
TAN Zhoujin,SHEN Kejia,HU Jianzhong.
School of Preclinical Medicine, TCM University of Hunan, Hunan Changsha 410208, China
【Abstract】 According to the main problems in former microbiological experimental teaching, a study was conducted on the practical teaching content reforming for pharmacy specialty in Chinese traditional medicinal university. The useful microbiological experimental teaching body was designed and optimized for pharmacy specialty in Chinese traditional medicinal university. This study emphasizes the status and learning purpose of microbiological experiment, and gives prominence to the contents of microbiological experiment which are correlative with pharmacy specialty. The results could provide some referenced information in the teaching innovation of pharmacy specialty.
【Key words】Pharmacy specialty; Microbiological experiment;Teaching reform
微生物学是生命科学中至关重要的基础学科,也是一门实践性与应用性很强的学科[1],在药学类专业中具有重要的地位。随着微生物学的发展和深入研究,微生物学的分支学科也越来越多,按照微生物的应用领域来分有医学微生物学、工业微生物学、农业微生物学、食品微生物学、石油微生物学、卫生微生物学、水微生物学、药学微生物学、饲料微生物学、环境微生物学、免疫学等。微生物学实验内容也非常丰富,它不仅是学习理解及掌握微生物学理论知识的重要途径,这些基本技能也是学习分子生物学、现代生物技术、细胞工程等其他后继课程实验技术的基础[2]。为了在有限的课时内开设合理的实验内容,使学生真正掌握实验技能,学以致用,根据专业特点,笔者对中医药院校药学类专业的微生物学实验内容改革提出了初步设想。
1 中医药院校药学类微生物学实验内容的不足
目前,中医药院校医类专业的医学微生物学与药类专业的微生物学基本上都是由病原免疫学教研室一起来承担教学任务,微生物学实验内容在很大程度上就按照医类专业的要求在进行安排[3]。实际上,医类专业的医学微生物学教学主要是让学生熟悉病原有关的一些基本知识,他们以看病为主,工作后很少需要进行实践操作,化验也由专门的检验员完成,微生物学实验也就多以简单的示教性实验为主。而药学类专业的部分学生将在生物制药工厂、药品检验室等部门从事微生物学相关的工作,这就要求他们掌握微生物学的基本实验技术,并且,药学类专业分属于理学或工学类专业,学生毕业之后大多以从事操作技能要求高的工作为主,要求学生的动手能力比较强,这就要求学校在每一门课的实验安排时对学生的动手能力进行强化训练[4]。目前,中医药院校药学类专业的微生物学实验内容中学生真正动手做的就是一个革兰氏染色法、显微镜的使用、药敏实验、稀释平板计数法(仅做稀释和计数),其他可以说都是示教类实验,这样的实验安排完全不符合药学类专业的实践教学要求,需要进行调整。
2 中医药院校药学类微生物学实验课教学内容体系建设思路
随着我国高等教育改革的深入,针对目前高等教育发展大众化、国际化、终身化等趋势, 对高等教育理论教学和实践教学也提出了更高的要求,重基础、重实践、重效率已成为人们的共识。如何将有限的资源发挥更大的效益?如何达到学历教育与技能培训一体化、基础教育与应用教育一体化和学校教育与社会实践一体化呢?
为适应新形势新要求,原有专业基础课和专业课学时都已相应减少,这就要求高等教育重效率。要求我们在教学过程中尽量合理安排教学内容,减少重复。实验教学中,对于课堂上已经通过多媒体进行了展示的内容,我们就没有必要再让学生看一下实物,例如糖发酵实验,我们在课堂上对于发酵的原理、现象及其应用已经进行过讲解,就没有必要让大家再看一下试管里的现象,这是一种简单的重复。由于原有专科院校、中专院校的升级,一些企业存在着新技能人才短缺,技术岗位招工难的现象,这就要求高等教育能够具有技能培训的功能。在实验开设过程中,我们应该利用有限的资源、有限的时间,尽量多安排一些让学生动手的内容,最好是实现人人能够动手,达到培养学生动手能力的目的。为了做到学时减少而不减少实验内容,能够达到事半功倍的效果,对实验课的一些教学内容进行合理的调整就很重要,例如,把显微镜使用和细菌的简单染色及细菌的革兰氏染色3个实验合并为1个实验,包括抗酸染色法也可以省去或者合并。另外,实验安排过程中,我们也应该采取技能训练、应用教育与社会实践相结合的办法,尽量提高教学效果与教学效率[5]。
因此,我们应该在中医药院校药学类微生物学实验课教学内容体系建设中做到:增加学生动手实验,减少示教性实验,实验室内容与社会实践应用相结合,一次实验多种效果。
3 中医药院校药学类微生物学实验课教学内容改革的核心与目标
中医药院校药学类微生物学实验课教学内容改革的核心是根据微生物学实验内容的总体结构,以微生物学基本技术为主线,合理利用教学学时与资源,重基础,强调动手操作,体现实践与应用,从验证性实验向设计性和综合性实验发展。同时,整个实验教学过程中要重视培养学生对微生物学实验课的兴趣和动手能力[6]。尽管微生物学实验所用的实验设备不多,费用并不昂贵,实验操作也不算复杂,我们应该力求学生的实验操作和实验结果今人满意,以达到培养学生良好科学道德和态度的效果。我们在内容安排上应该做到:①实验过程尽量让学生将理论知识的学习与实验技能的训练相联系,让实验课达到基本理论巩固与实验技能培训相结合的效果;②选材时,能够起到实验课讲解的过程中,充分调动学生进行主动思考,对实验课产生兴趣,而不是被动的接受。
中医药院校药学类微生物学实验课教学内容改革的目标是提高学生的动手能力和综合素质。通过改革,使原来孤立的,不连续的实验形成一个连续的整体,每次实验都由若干个技术要点组成,学生有新鲜感,学生就会一丝不苟地做好每一步实验,掌握微生物学的基本技术[7]。同时,学生也会对自己所做的每次实验结果进行详细观察和记录,养成良好的科研习惯,使他们在实验中步步深入,从而能大大提高学习主动性,产生浓厚的实验兴趣。通过课堂讲授、实验操作与实验报告写作相结合,使学生们可以在理性认识与感性认识上进行融合,使学生对实验原理、实验过程、实验结果等有一个初步了解,增加学生对实验课的兴趣。实验课堂上,要尽量克服学生对老师的依赖性,培养学生的动手能力和独立自主的工作能力。
4 结语
内容总体设计是进行合理教学和有效教学的前提,根据专业教学目的和课程内容特点,在总体内容上要做到不重复、实用、整体性。教材是沟通教与学的桥梁,是学生赖以领会、接受理论与技能的基本工具,微生物学实验教材也不例外,在实验课程教学中,所选用的教材对于教学质量的保证和提高同样具有十分重要的作用。目前,针对各类高校不同专业教学要求编写的微生物学实验教材版本很多,各种教材内容侧重点也有很大的不同。但是没有一本针对中医药院校药学类专业的微生物学实验教材,因此编写和使用一本优秀的实验教材也非常重要。
根据药学类学生毕业后的工作需要,增强教学的针对性和实践性,突出实验课程在专业技能训练中的作用,合理安排教学内容,做到有的放矢,是提高高校教学效率的保障。通过教学为学生奠好基石,做到学以致用,是充分利用教学资源的有效措施。笔者在总结多年教学经验的基础上,对药学类专业学习的微生物学实验内容提出了总体设计思路,其内容实施将符合药学类专业的培养目标。如何具体安排实验内容,突出教学重点,节约学习时间,提高课堂效率,增强学生的自学能力和实际动手能力,从而达到事半功倍的效果,这是我们下一步要进行研究的问题。
参 考 文 献
[1] 董新姣,吴楚. 微生物学教学改革的探索. 温州师范学院学报(自然科学版),2002,23(3):7678.
[2] 刘佳明. 微生物学教学改革的探索与实践.检验医学教育,2004, 11(1,2):3334.
[3] 董伟,詹. 中医药专业微生物教学探讨. 教育研究,2006,3(19):134135.
[4] 申可佳,李珊,谭周进,等.中医药院校药学类专业免疫学教学内容改革探索.中国校外教育,2008,12:2223.
[5] 王育水,许会才,刘永英,等.微生物实验课教学的改革与实践.漯河职业技术学院学报,2007,6(2):8990.
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《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020)年》关于职业教育的规划中明确地阐述:职业教育要“着力培养学生的职业道德、职业技能和就业创业能力”,“满足经济社会对高素质劳动者和技能型人才的需要”。对于医学及护理相关专业的学生来说,职业技能极其重要,不容出现丝毫的错误。为了增强学生的动手操作能力,职业院校为各类课程开设了配套的实验课程,但是笔者发现现有的实验教学无法满足现代社会的需求。因此,笔者尝试采用验证性试验与设计性试验相结合的方式对病原微生物学实验课程进行授课,达到了较为满意的效果。
一 传统验证性试验授课存在的问题
病原微生物学是临床医学与护理专业学生的专业基础课,课程内容及相应的实验操作技能是所有专业课程的基础,具有实践性很强的特点。现行实验教学计划是紧密围绕理论教学制定而成的,实验教学强调对理论知识的补充、验证和说明。虽然验证性试验可以作为理论与实践之间的桥梁,但是多是机械性、规则性的程序化过程,学生的主观能动性并没有很好地调动起来。如平时学生们在上医学基础实验课的时候,实验的前期准备工作大部分都是由实验技术人员事先进行的,同学们不知道其来龙去脉,在整个实验过程中,学生们墨守成规、不知变通,遇到实际问题往往就手足无措,不知道如何去处理。另外,学生分析和解决实际问题的能力不但得不到发挥,反而会形成思维定式,甚至会使一些思想活跃的学生产生厌烦情绪。再者,学生无法全程参与实验,缺乏对实验过程的整体认识,导致其在实际工作中,眼高手低,遇到一些医学试验不符合既定结论等状况时,没有相应的分析问题、解决问题的能力,当然更不用提科研创新能力了。
二 病原微生物实验课程改革的内容与方式
设计性实验是指根据给定的实验目的,学生自行设计实验方案,组间讨论或与教师商讨优化方案,再实施实验,分析实验结果,得出实验结论的探索性实验。设计性实验给了学生创造的空间、设计的权利,把主动权交给了学生,从而可以有效地调动学生的学习兴趣,提高实验课的教学质量。同时可以很好地培养学生的创新意识,科研思维方式,为今后的工作打下坚实的基础。为了加强学生对医学基础课基本知识的理解、对基本技能的掌握,调动学生参与实验的积极性,并且为提升他们的综合素质、培养其创新精神以及为将来形成科研的能力打下良好的基础,笔者拟在病原微生物学实验教学过程中,尝试开设综合性、设计性实验,以期能达到上述目标。
但是在改革中,我们应该注意到,基本实验方法和技能的训练仍是微生物学实验课的重点,它可为学生今后面临的综合性设计性大实验以及走上工作岗位打下坚实的基础,因此我们采用验证性实验与设计性实验相结合,以综合性实验为主的教学方法进行教学。
1.多样化的教学方式,提升验证性实验的课堂效率
第一,采用翻转课堂教学模式,有效利用短暂的课堂时间。病原微生物学四大基本技术包括显微技术、培养技术、无菌技术以及染色技术。这些技术是任何设计性、综合性实验都必须依靠的技术,因此这些基础技术必须让学生很好地掌握,才能保证后续课程顺利地进行。但是传统的课堂以教师“教”为主,课堂多半时间分配在教师的教学示范上,只有很少的时间留给学生亲自操作;另外由于学生数目众多,实验老师无法顾及每位学生的操作过程;再者每位学生的学习能力并不相同,教师的一遍示范未必能保证所有的学生都能过目不忘、不留疑问。因此对于这些基础技术的实验教学,我们采用国内现阶段流行的翻转课堂教学模式。这样可以有效提升学生的自主学习能力,发展学生的思维能力,最终提升其学习效果。
翻转课堂的教学模式如下:第一步,笔者利用现有多媒体设备将这些基本技术制成实验教学视频,在视频中对关键操作技术进行细化、强调;第二步,通过学习群分享给所有学生,并布置作业,要求学生在上相应的实验课之前,对视频进行认真、细致的学习;第三步,收集学生学习过程中的疑问与不理解之处通过邮件或在线答疑的方式进行解决;第四步,在实验课堂,要求学生对所学内容进行实际操作,老师进行指导与点评。
第二,精选学生的实验结果完善教学课件,贴近实际。比如在学生的染色技术实验教学过程中,可将具有典型错误或典型特征的制片在显微镜下的图片进行拍照,再与其他标准合格图片进行比对,加以点评与强调。这样对于优秀的学生可以起到表扬的作用,增强学生的自信心,从而强化学生积极操作的想法;而对于操作有失误的学生也能起到加深印象以及正激励作用,利用学生的争强好胜之心优化全班的学习氛围。
第三,学生互相监督,保证学生养成规范操作的习惯。良好的操作习惯是保证实验结果正确的必要条件,教师的示范和讲解可以帮助学生形成良好操作习惯, 但严格的监督确也是必不可少的。由于学生众多,不能满足人人都操作的需求,另外教师也无法做到一一监督,这时可以利用学生的力量,进行互相监督,既解决了不能人人动手的难题,也极大地提升了学生的参与兴趣,增强了学习效果。
2.延伸设计性实验,增强教学对象的软实力
基础性实验技术是实际工作所必须具备的,但是要想培养出满足现代社会需求的人才,还需要增加实验课题的自主性、趣味性以及一定范围的难度系数。唯有在学校里注重开发学生的创新思维能力、培养学生的实践能力以及分析解决问题的能力,才能真正提升学生的水平。设计性实验的进行分为三个流程:(1)老师提前布置作业,学生自行查阅相关资料,得出相应的实验方案;(2)经与老师交流谈论,对实验方案进行定稿;(3)学生进行实验,老师对实验过程及结果进行点评。
第一,简单设计性的实验,熟练微生物基本实验技术。在设计性实验开始的第一个阶段,要求学生对实验室环境中的微生物进行培养,例如实验室桌面、实验室门把手、实验室自来水、未经清洗的手、头发、皮肤表面等任何能够想象到的环境中的微生物。通过开设简单的综合性实验,既可帮助学生接触完整的微生物实验环节,了解微生物实验的基本流程,也能避免学生因为突然转变学习方式而无从适应,在两种教学方式转变之间起一个很好的衔接作用。如果这个环节出现问题,那有可能会导致学生因为教学难度的增加而产生畏惧心理,进而产生厌学情绪。因此在这个环节,应该注意对学生的鼓励多于批评,指导多于指责,微笑多于严厉。
此实验的教学目标有三个:(1)通过让学生自己取样、培养环境中的微生物,将基础性实验过程中学到的无菌技术、消毒灭菌技术与培养技术进行巩固;(2)通过培养环境中的微生物,让学生直观地认识到自然界中微生物无处不在、无所不存的属性,从而让学生意识到无菌操作的重要性,并将其内化在工作过程中,养成良好的无菌操作习惯;(3)通过自主选择实验范围,激发学生参与实验的活力,为后续实验铺垫道路。
第二,应用性综合实验,培养学生综合利用课本知识解决实际工作问题的能力。
在设计性实验的第二个阶段,我们安排了两个平行实验:腹泻病人粪便样本的检测以及肉制品中金黄色葡萄球菌的检测。
此次实验的教学目标有三个:(1)在学生熟练细菌培养技术、无菌操作技术以及消毒灭菌技术的基础上,提升学生的细菌鉴定技术;(2)提升学生运用理论知识指导实际工作的能力,如病人腹泻一般主要与胃肠道发生细菌性感染有关,因此需要采集病人粪便样本进行检测,对疾病进行确诊;(3)将对食品中的致病菌进行检测与对腹泻病人粪便标本进行检测作为两个平行实验,让学生意识到临床感染与实际生活的联系,明白生活中一些不恰当的生活方式可能会导致病原微生物感染,最终产生疾病,从而在学生脑海中留下疾病重在预防的意识。另外结合实际,拉近了课本知识与学生实际生活的距离,增强了学生的学习兴趣。
第三,创新对比性实验,培养学生的辩证思维,避免思维僵化。
在设计性实验的第三个阶段,我们安排学生做对比实验,对正常人粪便分泌物进行培养,实验组加入适量抗生素,对照组正常培养。最后对比两组粪便培养物的结果。
此实验的教学目标有两个:(1)让学生直观感受到抗生素对微生物的杀灭作用,清楚抗生素的使用机理;(2)目前国民对抗生素普遍存在滥用的状况,笔者希望能通过此实验让学生意识到抗生素是把双刃剑,从而在思想上引起对抗生素滥用的重视,以期能慢慢改变人们使用抗生素的错误观念。
三 实验课程的实施
此次改革将设计性实验教学与传统实验教学对比研究,在2013级三年高职护理及临床医学专业随机选取8个教学班作为研究对象,并随机分为2组,A组为设计性实验教学组,B组为传统实验教学组。A组采用基本技术训练―设计性实验模式授课,B组采用传统实验教学模式授课。实施一学期,学期末采用问卷调查、专题访谈、教学测试(实践操作)等研究方法,评价其实施效果。首先优化实验内容,在前4次实验将基本实验技能传授给学生,在此基础上实验教师设置几项设计性课题,对学生进行更为复杂的训练。在设计性实验实施环节,由学生自愿组合,分成若干个实验小组(4人一组)进行实验。具体方法是在教师的指导下,让学生查阅相关的文献资料,设计实验方案,并分组讨论各自方案的可行性及优缺点,最终确定实验方案。由实验室老师准备相关的实验材料,学生实施操作,记录每次实验的结果,对实验结果进行综合性分析。实验过程中要求小组中的每个成员都要服从组长的安排,组间与组内要协调得当,做到井然有序,培养学生的团队合作精神。
课程结束后,对学生进行实验效果进行测评,测评方式主要有两种:理论考核和操作考核,并辅以问卷调查,了解学生对教学方式的偏好程度。
四 结果
8个班共200人参加了测评考核(见右表)。实验组学生在理论考核与操作考核过程中,相较对照组学生有更好的表现,学生专业素养、行业技能培训和适应社会能力有了一定程度的提高。如实验组学生理论考核平均分为93.5,而对照组则为67.5分,实验组学生操作考核及格率远高于对照组。将数据均以(x±s)表示,2组间比较采用SPASS12.0统计软件进行t检验,P
对学生满意度的调查显示,学生对改革后的方法较为喜欢,认为设计性实验给了学生充分展示能力的平台,很好地增强了学习的趣味性,能积极调动学生的参与情绪,从而让学生处于主动地位吸收基础专业知识。另外新实验教学的综合性、探索性、启发性等特点可以很好地培养和提高他们分析、解决实际工作中遇到问题的能力,从而增强自身的综合素质。
五 改革中的遇到的问题
结合水产微生物学教材的实际编写情况,我校水产养殖本科专业目前采用的是2004年出版的全国高等农业院校教材《水产微生物学》,教材的编写距离现今已10年整。对于一门生命学科来讲,10年的发展是非常巨大的,有很多新的、前沿性的内容需要在课堂教学中予以补充。因此,在实际的授课过程中,很多教学内容不能再仅仅局限于课本,而应该更多地和实践、和当前的微生物学研究发展相结合,提高学生的上课兴趣,挖掘学生中存在的创新点。在教学过程中,由于存在课程内容较多、学时设置少的矛盾,按照教学日历的授课计划,在绪论第一堂课的讲解中,应以微生物的发展简史为时间主线,将微生物的相关重要事件、经典的实验设计、划时代的人物给同学们一一展现,从而激起学生学习水产微生物学的兴趣。此外应突出课本中重点知识讲授,如细菌、真菌、病毒这些重要的微生物,并和实验课紧密结合,努力使学生达到能熟练掌握微生物学的基础理论知识和基本实验技能。而对于其他种类的微生物进行讲解时可压缩内容。同时,要紧扣水产微生物学的范畴,着重讲述特殊的水产微生物种类,及水产微生物在生产实践中为水产养殖业服务的现状与实例。
2课堂教学方法的改进
随着计算机在大学应用的日益普及,目前的大学授课基本采用多媒体教学手段,并在讲台上进行操作演示,使水产微生物学这门略显枯燥的课程借助现代科技手段,生动而形象地展示在学生们面前。如在讲解细菌的二分裂繁殖时,通过动画的设计,使学生既明白了二分裂繁殖的概念,同时也对细菌强大而快速的增殖过程有了深刻而形象的记忆。同时,学院尽量保证小班化教学,提高教学效果。此外,可以借助先进的计算机手段,利用课余时间制作或者从网上下载水产微生物学实验基本操作的视频录像,上传到专门的课程网站中,提前让学生对实验过程进行了解,提高学生上课的兴趣,增加实验课的趣味性与可操作性。在每次课程结束之后,要注重课下与学生的交流,很多学生不好意思当面指出老师教学中的问题或者说出自己在上课过程中的困惑,因此,通过QQ、微信、邮箱等方式收集学生课后的反馈意见,可以及时发现课堂中的问题,并有针对性地进行改进或者给学生以及时、恰当的反馈。此外,现在手机进课堂的情况十分普遍与严重,很大程度上干扰了正常的教学活动,为提高学生听课的效果,集中听课注意力,就要加强课堂提问。可以采用两种方式:(1)在每次上课前5分钟,对上次课的内容进行检查回顾,督促学生课下的复习与笔记整理,及时了解学生对已讲述知识点的掌握情况;(2)在课堂中讲授新知识过程中,遇到重点、难点,或者学生注意力分散时,要及时进行提问,使他们能迅速回归到课堂教学活动中来。
3实验教学形式的补充