微生物實驗教學及考核方式的改革與探索

李姝　楊小帆　王敏　王經洋　李浩　于正洋　趙建

摘要：微生物學實驗是生命科學相關專業的重要基礎實驗課程，針對傳統微生物實驗教學中所存在的問題與不足，通過在教學設計和實踐中對內容和考核方式進行改革，并設立助教崗位、全面開放實驗室、建設實驗網絡課程中心、增設科研性及綜合性大實驗，以期能夠達到調動學生微生物實驗學習的積極性和主觀能動性，提高學生的綜合素質，促進課堂學習向科研訓練、大學生創新創業訓練計劃過渡的預期目標。

關鍵詞：微生物實驗；考核方式；教學改革；創新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）26-0209-03

微生物學是現代生物技術的基礎學科，是高校生物學相關專業的一門重要必修課，相關配套實驗課程也在微生物教學中起到非常關鍵的作用[1-2]。落實好微生物實驗課程的教學對于加深學生對理論知識的理解，培養學生的實驗操作技能，提高學生分析問題及解決問題的能力都具有重要意義。而微生物實驗教學實踐過程中存在一些需要改進的教學和考核方式問題，如教學體系傳統及考核方式單一等。為了讓學生能夠更好地掌握實驗基本技能、培養創新能力及提高學生的綜合素質，我們從實驗教學體系和考核方式兩方面進行問題剖析和教學改革。

一、實驗課程教學實踐中常見問題剖析

1.微生物實驗教學體系傳統。（1）教學重技能訓練輕能力提高。在傳統的教學模式中，學生完全依照老師所授或實驗手冊所寫的實驗內容進行簡單的重復、被動的模仿，且實驗課多以演示、示范和驗證為主，設計型和創新型實驗較少[3]。學生僅僅學到了如何操作，卻不能完全理解為什么這樣做。這種被動的學習不利于學生分析、解決問題能力的培養及創新能力的提升。（2）實驗順序安排不合理。許多實驗室為了教學方便，實驗順序往往按照理論課內容的順序進行，如顯微觀察、微生物計數、大小測定等在微生物培養和無菌操作前。這就割裂了微生物實驗各階段之間的內在聯系，既與實際科研實踐不符，又不利于培養學生的科研素養。（3）實驗之間相互孤立。在微生物教學中，各個實驗之間缺乏連貫性，如顯微觀察、微生物計數及分離純化所用的菌株都不同，導致學生難以系統地把握微生物實驗。這樣既不能充分利用教學資源，又不利于培養學生綜合分析數據和問題的能力。（4）實驗材料由教輔老師準備。以往為了節約時間，實驗材料多由輔導老師進行準備。學生無法參與整個實驗、缺乏對實驗的整體規劃及安排，并且對實驗工作和結果缺乏重視。如在染色液復紅的配制中未加入乙醇，則在芽孢染色中就觀察不出顏色，由于學生未參與實驗染色液的配制，在后續結果討論中就不能完全分析出在實驗中出現問題的原因。（5）實驗內容設置陳舊。傳統的微生物實驗教學僅針對教學大綱中所涉及的實驗內容，且目前很多微生物實驗都是一些基礎性驗證實驗，內容陳舊，缺乏特色，與科研和生產實踐脫離，無法讓學生接觸到生物熱點或者實際科學問題，同時一些儀器、設備相對落后。這些都在一定程度上影響學生對微生物學習的興趣，也跟不上現代微生物發展的需求。

2.微生物實驗考核形式單一。（1）以實驗報告為考核方式。傳統的微生物實驗考核方式多以實驗報告為主[4]。由于微生物實驗多以小組的形式進行，導致學生在操作時并不認真，只注重實驗報告的質量，甚至出現有些學生不去做實驗，在課后抄一份結果完全正確的報告也能獲得較高的成績。這樣既不能全面反映學生的實驗操作能力，也不利于促進每一位學生實驗技能的提高，同時實驗成績拉不開檔次，嚴重打擊了認真做實驗學生的積極性。（2）以考勤與實驗操作為考核方式。實驗平時成績多以考勤與實驗操作作為標準，忽略了對實驗前準備及預習的考核。不參與整個實驗的準備，達不到對理論知識的鞏固、對基本技能的強化以及對實驗結果的重視等目的。在實驗前不進行預習，導致學生對于實驗過程缺乏整體的認識，同時不清楚實驗關鍵點和重要技能訓練，易出現實驗錯誤。（3）期末單項實驗考察為考核方式。期末單項實驗操作考核即采用抽簽的方式讓學生獨立完成微生物實驗教學中的某一項實驗。這種考核方式存在偶然性，可能出現學生自己抽的題不會或不熟練，反而會做其他學生所抽的題的情況。這樣仍不能完全反映學生對知識的掌握能力，即便能督促學生對題目及細節的重視，也不能很好地提高學生分析與解決問題的能力。

二、改進措施

1.教學體系的改革。（1）設立實驗課助教崗位。在微生物教學中常常只有一位教學老師進行實驗的講解及課堂上的操作輔導，在有限的課堂里，僅一位老師往往不能對全班所有同學在實驗中所遇到的問題進行詳盡的解答。為此我校設立微生物實驗課助教崗位，不僅能夠協助教學老師順利地開展實驗，同時又能在課上及課下對學生進行充分和必要的輔導，讓學生在實驗中所遇到的問題都能得到及時的解決。（2）合理安排實驗順序。通過對實驗順序的適當調整，如可按照培養基的配制、滅菌、分離與純化、微生物計數及大小測定、理化因子對微生物的影響的順序。使上一個實驗的結果作為下一個實驗的開端，既減少了實驗材料的浪費、準備實驗的時間，又能更好地讓學生系統地理解理論課的知識，既可以突出實驗專題的針對性，又符合實驗綜合設計的規范性。（3）充分利用多媒體資源。因實驗條件有限無法進行的前沿實驗，我院教師可通過利用多媒體介紹現代微生物學實驗技術的現狀、發展及相關熱點問題。同時在微生物形態觀察時，由于微生物形態小，難以用語言描繪清楚，可用多媒體圖片生動形象地將各種微生物展示出來以明示和激發學生的興趣與積極性。（4）補充新設備以提高實驗效率和效果。許多實驗室仍在使用一些老儀器、舊設備，跟不上現代微生物技術的步伐。我校實驗中心新增設相差顯微鏡、熒光顯微鏡及交互式手寫電子大屏等，不僅增強了學生與老師之間的互動交流，同時也提高了實驗效率及實驗結果的準確性。（5）增加實驗中心使用頻率和蓋度。面向我校本科學生，全面開放實驗室，鼓勵更多的學生利用課余的時間參與到實驗中來。既滿足了學生對實驗場地和設備的需求，又提高了他們的科研積極性。（6）網絡課程中心平臺建設。我校設有針對各個專業的網絡課程中心，平臺里有豐富多樣的實驗課件及視頻，為學生提供了較好的學習和交流場所，同時學生可以利用這個平臺通過實驗課程論壇及討論解決課上遺留的問題。如果學生有自己的想法或者創新點，在與輔導老師在線討論形成方案后，可以進入實驗中心補充實驗。（7）教學內容擬組合為7大板塊。學生參與實驗準備工作，有助于學生了解整個實驗細節和流程；學生提前熟悉實驗所涉及儀器使用，既有利于儀器使用和維護，也有利于實驗順利進行；最為關鍵的是學生可以通過與教師討論和交流，表達自己的想法，同時教師可以更準確地把握學生的關注點和疑惑點，可以有針對性地調整課堂講授內容，并在交流過程中發現對生物學習和研究有潛力和興趣的學生，幫助學生設計創新實驗等。endprint

基礎性實驗：我院設置的微生物基礎性實驗主要包括培養基的制備、滅菌與接種；微生物的分離與純化；顯微鏡的使用、細胞染色（簡單染色、革蘭氏染色、莢膜染色、芽孢染色及鞭毛染色）及多種微生物（細菌、放線菌、霉菌及酵母菌等）的觀察；顯微計數與細胞大小測定；環境因素對微生物的影響；生理生化實驗等。這一環節的內容主要是為后續的綜合性實驗打好基礎。

綜合性實驗：學生可根據自己的興趣自帶實驗材料及實驗技能的掌握情況自主地選擇綜合性實驗，如土壤微生物的分離與鑒定，使學生建立起采樣、培養基的配制與滅菌、分離與純化、鑒定與保藏的系統化知識體系等。同時依托綜合性實驗，促進課堂學習向科研訓練、創新創業訓練計劃等過渡。

趣味性實驗：開設與日常生活緊密相關的實驗如酸奶、米酒等實驗，讓學生相互品嘗，不僅能滿足學生的好奇心，同時也能激發他們的興趣。

科研性實驗：即將現有的科研成果引入微生物教學中。在現有條件下，我院將經典實驗內容進行升級改造，增設了噬菌蛭弧菌分離、純化及效價測定等教學內容[5]。較一般高校開設的微生物普通分離及常規染色增加了雙層培養法、銀染與相差顯微鏡觀察等技術訓練，不僅有助于激發學生學習興趣，同時有利于拓展綜合實驗及充分發揮實驗教學平臺教學潛力。

創新性實驗：主要包括高校學生競賽、申請的科研立項或參加教師的科研項目和學術活動參考。我院鼓勵學生利用平時課余時間積極參與教師的科研項目，并可自行申報和主持四川大學生命科學學院《能力提高項目》子課題、四川大學大學生創新創業訓練計劃項目。通過“本科教學實驗中心平臺”，學生自主閱讀文獻、撰寫標書并在老師的指導下制定實驗方案，結合實際情況進行創新實驗[6]。這不僅提高了學生知識應用能力，分析、解決問題的能力，同時還培養了學生的創新意識和創新思維。

2.考核方式的改革。針對教學內容中的7大板塊，采用多元化考核及過程考核相結合的方式，弱化形式化的實驗報告比重，強化實驗過程和實際參與度比重，注重學生對實驗結果分析及討論的能力?？己烁母锓桨钢饕ㄒ韵聨讉€方面：加大實驗前預習考核：占實驗總成績的15%。鑒于實驗前預習工作的重要性和忽略現狀，由指導教師準備2～4道與本次實驗相關的關鍵問題，課前2分鐘對學生進行評試，并將評測作為平時成績的一部分。該部分成績不僅能督促學生提高對實驗的熟悉度，同時能提高學生的參與度，并使學生能夠按時到達實驗現場。實驗準備：占實驗總成績的10%。將實驗班分成幾個小組，每次實驗前由一個小組動手參與實驗的準備工作，比如儀器準備與調試、藥品稱量與配制、接種與轉種、滅菌、培養基配制等。促使學生能夠準確掌握實驗的具體全過程，以解決以往學生不會準備和安排實驗等問題。實驗操作、報告及結果：占實驗總成績的50%。該部分反映學生對具體實驗內容的熟悉度和參與度，對實驗內容進行常規的梳理，對結果的記錄和分析，以及對深層次問題的剖析和討論。這部分著重考評學生結果記錄、表述、分析和討論能力，尤其注重實驗失敗原因的分析和改進措施的提出。實驗態度：占實驗總成績的10%。包括出勤、衛生及實驗規范管理等，出勤即在上課前對學生是否來做實驗進行考察；衛生即在每次實驗后對實驗室進行清潔與整理；實驗規范管理即禁止食物和遵守實驗室其他必要規定等。將出勤、衛生及實驗素養作為平時成績的一部分，不僅督促學生按時參與實驗，同時也能使學生養成做實驗和維護實驗室等基本科研習慣及素養。期末測評：占實驗總成績的15%。采取現場計分的形式，由教師進行巡視輔導，通過考查學生儀器使用及實驗操作是否規范，檢查實驗數據及是否遵守實驗室安全規則等進行打分。加分環節：對于積極參加創新性實驗的同學進行額外的加分，調動學生的科研積極性。

三、結語

微生物學是理論和應用方面都很強的學科，實踐證明通過對微生物學實驗教學方法和考核方式的改革，設立研究生助教崗位，補充新設備及多媒體資源，全面開放實驗室，建設實驗網絡課程中心，重組實驗課內容并增設科研性、綜合性及創新性大實驗等，不僅可以克服傳統的實驗教學的弊端，極大地調動學生學習微生物學實驗的學習熱情和主觀能動性，明顯地提高學生的實驗操作技能，同時真實地反映出學生的素質，從而促進課堂學習向科研訓練、創新創業訓練計劃過渡。但微生物實驗教學仍然需要不斷地改革和探索，使學生能適應未來更高層次的研究，并為勝任以后的科研工作奠定基礎。

參考文獻：

[1]黃亮，陳亮.環境工程微生物學課程建設初探[J].科技信息，2011，（1）：426，830.

[2]趙銀娟.微生物學實驗課程的教學改革體會[J].實驗室研究與探索，2013，32（3）：140-142.

[3]王楠，李燕，朱偉，等.微生物實驗教學改革的探索[J].江西農業學報，2012，24（7）：171-172.

[4]王小麗，鐘有添，謝瓊琣.實驗教學改革條件下醫學微生物學實驗考核評價體系的構建與實踐[J].微生物學通報，2012，39（12）：1817-1824.

[5]汪紅，李洋，張杰，等.微生物實驗創新教學中開設蛭弧菌實驗研究[J].實驗技術與管理，2012，29（9）：59-62

[6]張佳琪，呂遠平，姚開，等.食品微生物學實驗課立體化教學體系的構建[J].微生物學通報，2013，40（20）：322-327.endprint