本站原创当今是生命科学时代,微生物学作为生命科学的重要学科之一,已成为最活跃的研究领域.微生物学涉及面广、应用性强、受益面宽、发展迅速,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[1～2].微生物学实验是微生物学的重要组成部分,是学生掌握实验技能,加深理解理论知识的一个重要环节,对培养学生的创新意识、动手能力、分析问题和解决问题的能力有着不可替代的作用.我院微生物实验课面向生物工程、食品工程、生物技术、生物制药专业开设,为了使这些专业的学生能熟练掌握微生物学基本操作技能,培养他们的知识综合应用能力和实验技术,培养他们观察、思考、分析和解决问题的能力,增强他们的创新意识,树立实事求是、严肃认真的科学态度,我们对微生物实验进行了积极的改革探索,以期达到较好的教学效果.
1我院以往的微生物实验教学存在的问题
1.1实验内容较单一,探索性、设计性实验缺乏
以往,我们微生物实验大多数是根据实验教材内容安排微生物形态观察、微生物简单染色、革兰氏染色、生理生化试验、微生物计数、培养基的配制及灭菌等验证性实验,综合性、设计性实验没有或较少,实验内容多是对理论课程的简单验证,缺少创新性.当然,这部分验证性实验对培养学生基本实验技能起重要作用[3],但各个实验彼此之间孤立进行、缺乏内在的联系,学生对各个实验的用途及地位认识不足,难以激发学生的积极性和主动性.综合性、设计性实验的缺乏,不利于培养学生的学习兴趣,不利于学生综合能力的提高,不利于培养学生的创新思维和工程能力[4～5].
1.2教师包办多,学生被动接受
以往我院学生虽然也参与了实验活动,但实际上处于被动接受状态,他们的主动性、积极性、创造性都受到限制.原因是实验课教学从教学内容的选择、实验思路的设计、到实验器材的准备都由教师一手包办,学生按照实验指导书的步骤按部就班完成实验.学生处于被动地位,缺乏主动思考解决问题的积极性,而且容易造成学生课前不预习,实验过程中不认真、不主动,实验结果分析不到位,课后不认真总结思考,甚至出现缺课、抄袭报告等不良现象.
1.3考核方法单一,学生忽视实验操作过程
以往学生成绩的评定主要看实验报告,但实验报告只单纯的显示出了实验结果,并不能完全体现学生的实际实验操作情况.在实验中,一旦操作出现错误或没有达到预期的实验效果,有的学生不是就此寻根追源、讨论分析、总结教训,而是为了实验报告得到教师的“好评”而编造数据.更有甚者,有的学生不亲手做实验,只做实验的旁观者,最后为了完成实验报告抄袭他人的结果.这样学生不仅错过了熟练掌握实验技能、培养动手能力的机会,而且容易养成投机取巧的坏习惯,这种考核方式也导致了学生对实验过程的不重视.
2教学改革采取的方式措施
2.1优化实验内容,合理安排实验内容,合理利用现有条件
我们在多年工作的经验基础上,分析问题、集思广益,对微生物实验内容进行了优化.目前,我院的微生物实验内容分为课程实验和综合实验两部分.课程实验30学时,包含了验证性实验,专业方向实验和综合实验.在这些实验中,我们既开设了培养学生基本微生物操作技能的验证性实验,如显微镜使用技术、细菌的染色技术、无菌操作技术、微生物分离、纯培养技术等实验,又开设了集综合能力及创新思维为一体的综合实验“土壤中微生物的分离与纯化”等实验.同时,针对各专业特点,我们开设了不同的方向性设计试验,如食品专业根据本身特点,开设了“牛乳中微生物的检测,酸乳的制备”实验,生物工程专业开设了“酵母细胞的固定化”实验,生技专业开设了“微生物的诱变育种”实验.这些实验都激起了学生的学习热情,调动了他们的主动性和积极性.另外,在课程实验的基础上,在学期的后期,我们又安排了为期一周的微生物综合实验,教师给与学生一定的辅助指导,但从药品配制、菌种筛选到菌种鉴定等研究工作的各个环节,都由学生独立完成,学生进行了一个较为完整和系统的微生物学大实验.通过这些实验的进行,既培养了学生的动手能力、知识运用的综合能力和知识创新能力,又培养了他们观察、思考、分析和解决问题的能力.
2.2重视课前预习课后小结,注重实验过程指导,让学生积极参与实验准备工作
微生物实验内容比较繁杂,加之因课时限制,往往一次课要做多个实验项目,学生如果实验前不进行充分的预习,只能按老师板书内容和教师所讲闷头去做,对实验的全过程就知其然而不知其所以然,这样势必影响学习效果.所以我们强调:(1)每次实验前,学生必须阅读有关内容,了解实验目的、原理和内容,写好预习报告.在实验开始之前,坚持抽查预习报告,提问学生在做实验之前对要做什么、怎么做、关键步骤是什么?减少了实验的盲目性,做起来就会得心应手.(2)让学生参与实验准备工作,如玻璃器皿的洗涤、包扎,无菌水的分装、灭菌,试剂和培养基的配制,仪器的调试、保养等工作,增加了学生动手的机会和实验课之外的知识,同时,便于教师及时发现问题,纠正错误.(3)在实验过程中,实验指导教师要深入学生实验操作,对动手能力差的学生应该作为重点巡查的对象,指导他们耐心细致地完成实验.另一方面,实验教师要善于根据实验内容给学生提示观察要点,对学生观察到的反常现象或实验失败,教师应及予提示,找出原因,使之重新把实验做成功.(4)每次实验课结束前,教师一定要安排时间对本次实验进行小结:扬长避短、解释某些实验现象、表扬实验做得好的小组或学生.实验结束后学生要坚持做到将用过的物品清洗干净,摆放整齐,原始数据经教师看过签字后才能离开实验室,培养学生严谨的学风和科学的态度.
2.3鼓励学生参与科研课题,培养学生的动手能力和创新能力
实验课因受课时、资金等因素的限制,只能安排一些基本的内容,较深的内容、耗时较多的内容、显示专业特色的内容就不可能面面俱到[6].因此,在学生掌握一定的基本操作技能的前提下,要为学生提供一个开放、宽松的实验和研究环境,利用课余时间,让学生做一些他们感兴趣的创新项目[7].根据以上情况,我们提倡学生通过参与教师科研课题,申请学校和省部级立项的学生课题,或者组建兴趣小组等形式提高自己的综合能力,实验室也全天候为他们开放,教师积极为他们指导.目前,我院大学生先后参加了国家级创新项目如“利用噬菌体肽库高通量筛选水产品致病菌特异亲和多肽的研究”、“用配体络合血红蛋白、肌红蛋白稳定肉制品色泽研究”等,校级创新实验项目“鱼皮胶原蛋白美容肽”“面条品质改良剂的研制及应用研究”等.另外还参加了第三届“挑战杯”安徽省大学生创业计划大赛”,全国高校首届“创意创新创业”电子商务挑战赛以及“2009年美国大杏仁学生创意设计大赛”等,其中有4人获大学生创新国家级奖励,5人获省级一等奖,学生参加发表研究论文40余篇.
2.4考核方法的改革
以往实验报告无法真实反映学生的动手能力和操作水平,学生的实验课成绩大都根据实验报告的质量来评定.为什么呢?由于许多实验分组进行,有时2～3人一组,不少学生应付了事,抄袭实验报告的现象时有发生.为此,我们采用考试的办法来检验学生获得知识的程度、评价教学效果和水平,达到促进学生认真学习[10].我们对微生物实验考核采用了实验理论笔试、操作考试、平时成绩、和实验报告总评的办法,明确规定:实验理论笔试内容包括实验原理、试剂用途、实验方案的设计、注意事项等.实验操作考核由教师确定实验题目,内容包括器皿的包扎、接种和制片技术、显微观察等,学生通过抽签选取题目进行操作考试,教师根据规范程度进行评分.平时成绩根据学生上课的出勤率、上课实际动手操作情况来评定,实验报告根据学生书写的内容、分析讨论的情况来给分.以3∶3∶2∶2的比例来对学生的实验成绩进行考核,即实验理论笔试成绩占30%,实验操作考试占30%,平时成绩占20%、实验报告占20%.总之,通过采用多层次的系统考核体系,督促了学生的学习热情,提高了学生对微生物实验课的重视,增强了实验效果.
3结语
如何更快、更好地推进实验教学方法改革?如何提高实验教学质量,培养学生创新精神创新能力和动手能力,是我们实验教学改革的宗旨,也是一个任重而道远、逐步提高、不断完善的过程,需要学校各个部门的重视和全力支持.在以后的教学中,我们坚持不断地总结经验、交流心得,以取得更好的效果.