微生物學設計性實驗教學分析

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摘要:微生物學實驗教學改革中,針對以往存在的問題,提出了以培養(yǎng)學生的實踐應用能力為實驗教學活動的指導思想,在實驗課程中開展設計性實驗。實踐證明,設計性實驗教學形式靈活、內容豐富,充分發(fā)揮了學生的自學能力和創(chuàng)新意識,在學生科研思維的培養(yǎng)和操作技能的訓練方面優(yōu)勢明顯。

關鍵詞:微生物學；設計性實驗；教學

微生物學作為生物相關專業(yè)的基礎課程,是多學科交叉研究的基礎,同時也是一門實踐性、應用性很強的學科。微生物學中滅菌、分離、培養(yǎng)等技術的拓展和滲透,使得動植物細胞培養(yǎng)手段也更加廣泛[1]。無菌技術和保藏技術等其它微生物學技術在醫(yī)療衛(wèi)生、制藥工業(yè)、食品生產、環(huán)境污染處理等生產領域中也得到廣泛地應用[2]。由此可知,微生物學實驗教學對專業(yè)技能的培養(yǎng)具有十分重要的作用。教育理念的持續(xù)更新,也對高等教育的內涵進行了轉變和拓展。實踐教育的目的主要是促使學生轉變成自身知識結構的設計者。為了發(fā)揮學生的主導性,使被動學習轉變?yōu)橹鲃訉W習,成為學習的主體[3]。在微生物學實驗課程中后期,專門設立開放時間段,給定實驗目的和實驗條件,教師引導學生按照自己的興趣設定實驗方案,小組成員進行分工準備實驗材料,完成實驗操作,分析實驗現(xiàn)象并總結實驗結果。通過這種主動學習的方式,充分調動學生對科研的興趣,取得良好的教學效果,現(xiàn)將我們開展設計性實驗的一些做法和體會報告如下。

1開展設計性實驗的重要性

微生物這門學科涉及的內容十分豐富、涵蓋知識面較廣、實踐應用性很強,傳統(tǒng)的實驗教學體系已不能滿足學生今后參與社會工作后的發(fā)展需求[4]。目前高校的實驗教學由于學生人數(shù)相對較多,儀器設備有限,學生只能遵循教學大綱安排好的學時,在有限的時間內到實驗室做規(guī)定的實驗項目,而且教學內容大多以驗證性實驗為主,實驗深度不夠,設計性實驗相對較少,實驗教學效果與實際應用相差較大,這種教學模式造成學生跟隨教師被動學習,積極性不高,缺乏對實驗技術進一步了解的興趣[1]。教學過程不能有效激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)造性,其結果是很難培養(yǎng)出熟練實驗操作的創(chuàng)新人才,也很難培養(yǎng)出操作熟練的技工。按照微生物學實驗教學進度的安排,學生在進行設計性實驗之前,經(jīng)歷了系統(tǒng)的微生物實驗操作學習,這些學習內容包括:實驗一、培養(yǎng)基的制備;實驗二、消毒與滅菌;實驗三、土壤微生物的分離;實驗四、微生物的接種;實驗五、顯微鏡的使用及簡單染色法;實驗六、細菌革蘭氏染色及形態(tài)觀察;實驗七、微生物數(shù)量的測定;實驗八、微生物大小的測定。學生反復訓練了基本的微生物接種、純化、保存等操作技能;對進行科學實驗的思路也有了一定程度上的認知。然而這一系列的實驗操作都是相對分散進行的,如何能促使學生將這一系列實驗內容連接起來,在一個實驗內容框架下,把這一系列的實驗技術都運用來解決某一實際問題,成為培養(yǎng)學生的重要環(huán)節(jié)[5]。因此,開展設計性實驗,讓學生自主選題,通過一系列的實驗操作來解決某個科學問題顯得尤為重要。

2開展設計性實驗的方法

2.1實驗選題

多數(shù)同學都認為開展設計性實驗選題十分困難,根本的原因在于之前的實驗都是教師準備好既定的實驗項目,學生往往在此過程中并未思考這些項目的來源。對于如何在實驗中心現(xiàn)有的條件下擬定實驗項目毫無基礎,對實驗材料、實驗試劑如何應用到實驗項目中來也無任何概念[6]。我們在實踐過程中,明確教師在實驗項目的選擇上起到的是引導作用,對于儀器設備、藥品試劑等給出詳盡的范圍,鼓勵小組成員間協(xié)商解決,互相取長補短,綜合成員的意見,然后擬定出適合本組成員的實驗項目。實踐中,我們一方面鼓勵學生選擇一些與生活密切相關的內容開展實驗,如部分小組同學選擇了《根際土壤微生物的分離與鑒定》、《酸奶中乳酸菌的分離與鑒定》、《自來水中微生物菌群分析》等實驗項目,多數(shù)學生都對與生活密切相關的內容表現(xiàn)出濃厚的興趣。另一方面我們也鼓勵學生從教師的科研項目中選擇相關且簡單易操作的內容來開展。例如部分學生開展了《食用菌的收集與鑒定》《、食用菌的制種-以農業(yè)廢棄物為原料》等實驗項目,這些實驗項目不僅可以培養(yǎng)學生的實驗操作技能,更重要的是與科學研究密切結合起來,學生在這個訓練過程中認識微生物學實驗是如何應用到科研工作中,甚至部分學生將相關的實驗項目申報大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目,極大地增加了學習動力。

2.2實驗操作

對實驗項目擬定后,進入實驗操作環(huán)節(jié)。設計性實驗從某些方面來說是驗證性實驗大綜合,在開展設計性實驗的時候,之前學習的培養(yǎng)基配制、顯微鏡使用,微生物系列稀釋,消毒與接種,微生物培養(yǎng)與保藏等內容都得到一次匯總復習[7]。學生根據(jù)設計的實驗方案,自己動手準備實驗,實施實驗方案。實驗過程中,教師要求學生做詳細的記錄,例如菌落形態(tài)、菌體大小、生長速度等。實驗數(shù)據(jù)處理,實驗結果總結,實驗報告完成,均由學生在實驗室開放時間段內自行完成。在這一階段,對學生實驗操作技能的培養(yǎng)、觀察分析能力都得到很大的提升。其中《酵母菌的分離與鑒定》小組出色完成了實驗項目。實驗選擇生活較易獲得的葡萄作為材料,從培養(yǎng)基的配制、菌株分離、菌體形態(tài)觀察都獨立完成。整個實驗過程進行了詳細地記錄,實驗結果用圖片展示出來,并且分析也十分透徹,出色地完成了一個設計性實驗。

2.3實驗總結

建立在對實驗過程及實驗結果有詳細記錄的基礎上,要求學生完成實驗報告總結,包括實驗目的、實驗材料、儀器與設備、實驗步驟、結果與分析。部分小組實驗現(xiàn)象并非和預期的一致,教師通過引導學生對出現(xiàn)的現(xiàn)象進行分析,鼓勵學生對新出現(xiàn)的現(xiàn)象進行探討,可能說明了實驗的失敗,也可能說明這是一種新的現(xiàn)象,值得進一步的深入探討。部分小組的實驗結果不理想,教師鼓勵學生自己分析原因,完善實驗方案,改進操作方法,反復進行實驗最終取得滿意的結果。設計性實驗的評價并不簡單地依賴于是否取得圓滿成功的結果,而是綜合地衡量整個實驗過程的各個環(huán)節(jié),包括組員間的協(xié)作精神。實驗報告的撰寫占很小的比重,更重要地是對實驗結果的分析。

3開展設計性實驗的體會

設計性實驗以6個人為一個小組,要求以小組為單位共同設計并完成實驗。在這一過程中,涉及的知識面比較廣泛、實驗內容豐富、工作繁雜,對于一個剛接觸微生物不久的學生,很難獨立完成這一工作,必須加強團隊合作,集體討論立題,明確分工,實驗實施過程中互助,發(fā)揮集體的優(yōu)勢,這樣的協(xié)作過程使學生產生了團隊意識,培養(yǎng)了團隊精神,為今后的學習和工作都打下了良好的基礎。設計性實驗內容均為學生根據(jù)自己的興趣選擇,內容多樣,涉及的知識面較廣[8]。立題之初,需要教師對實驗方案的可行性進行審核,提出方案中可能存在的不足,與學生討論后完善方案。實施過程中可能會出現(xiàn)從未遇到的情況,以及可能會面對學生提出的各種問題,這些都是在其它實驗教學中沒有遇到的,這就要求教師具有較廣的知識面,而且必須在科研實驗的一線,不斷學習,提高自身的科研水平,才能有效地對學生進行指導。常規(guī)實驗教學以教師為主體,實驗準備工作都由老師完成,學生主動性差,僅按部就班完成,即使沒經(jīng)過預習也可以按照老師給予的實驗步驟完成[9]。設計性實驗建立在常規(guī)實驗的基礎上,要求學生從實驗項目的選擇、實驗操作,實驗結果觀察到匯報考核都要自主完成,主觀能動性得到較大的發(fā)揮。將知識傳授和技能培養(yǎng)有機結合起來,突出學生的主體地位,促進實驗教學層次的提高。

4結語

設計性實驗教學的開展使學生有機會選擇自己感興趣的項目,有機會全程參與實驗過程,有機會涉足實驗材料的取得、實驗試劑的配制等[10]。通過實驗,加深對實驗原理的理解。盡管設計性實驗實施過程中存在一些不足,然而它在培養(yǎng)學生動手能力及科學思維方面優(yōu)勢明顯,是今后實驗教學改革的一個重要方向[11]。我們通過這些嘗試積累經(jīng)驗,結合社會生活的實際,拓寬設計性實驗的涉及面,增強知識的實用性,從而提高應用型本科院校學生的動手操作能力。

參考文獻

[1]劉勝貴.微生物學實驗教學模式的探索與實踐[J].微生物學通報,2006,33(6).

[2]田穎,劉俠.微生物課程改革與職業(yè)技能鑒定銜接初探[J].微生物學通報,2007,34(1).

[3]孟建宇,李蘅.微生物學開放式實驗教學模式的改革探索[J].中國細胞生物學學報,2014,36(9).

[4]吳石金,黃海嬋.談談“自助式”微生物學實驗教學模式[J].微生物學通報,2006,33(2).

[5]紀燕玲,于漢壽,汪素美,趙明文《.基礎微生物學實驗》課程中設計性實驗的探索[J].微生物學通報,2007,34(5).

[6]朱鐵群,成慶利.微生物學設計性實驗教學個案分析[J].微生物學通報,2007,34(5).

[7]張桂然,張紅梅,李欣.生物學開放式實驗教學的實踐與探索[J].實驗技術與管理,2013,30(7).

[8]肖紅霞.開放式實驗教學對創(chuàng)新型應用人才培養(yǎng)的內在機理[J].實驗室研究與探索,2011,30(8).

[9]范瑋.創(chuàng)新高職院校開放式實驗教學模式之我見[J].教育與職業(yè),2013,35.

[10]牛雅瓊,謝國梅,那冬晨,閆桂琴,王祎玲,王華峰,李琪.遺傳學開放式實驗教學的探索[J].生物學通報,2012,47(1).

[11]毛露甜,王紹芬.微生物學實驗教學中開展設計性實驗的做法與體會[J].微生物學通報,2007,34(3).

作者：陳永敢 陳川平 范平杰 馬紅梅 王奕然 張來軍 單位：海南熱帶海洋學院熱帶生物與農學院