探究林学专业微生物学教学改革

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摘要:微生物学具有很强的应用性和实践性，微生物学实验课程的开设对学生系统理解相关理论知识及掌握微生物学基本实操技能至关重要。长期以来，林学专业微生物学实验课程教学存在教学内容与林学专业背景脱节、教学时间安排不合理、学生参与度低等问题。文章分析了出现这些问题的原因，并从教学内容、教学方法、考核方式等方面提出了改革措施。

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、穿插进行，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.

[7]周德庆.微生物学教程(第4版)[M].北京:高等教育出版社,2020.

作者：孙学广  单位：贵州大学贵州省森林资源与环境研究中心