提高微生物学课程教学效果的探讨

2022-09-12

微生物学是生命科学、医学和农学等专业的基础必修课。它涉及面广、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。在微生物学教学中利用本学科的特点来提高教学效果, 激发学生兴趣, 充分发挥学生的主体作用就显得尤为重要。我们微生物课程组的老师在几年的微生物学教学中, 对教学方法的改革和提高教学质量方面进行了许多探索, 以下四点就是我们在从事微生物教学过程中所进行的探索。

1 合理使用教材

由于微生物学是一门历史较短、发展较快、纵横交错和广泛联系实际的学科, 具有内容覆盖面广和跨度大等特点[1], 因此在教材的选用方面就要特别的慎重。目前, 针对各类高校不同专业教学要求编写的微生物学教材版本很多, 各种教材内容侧重点也有很大的不同。一本理想的基础课教材, 除应具备较高的学术水平和努力克服“看得懂、理不清和记不牢”等难点外, 还应有更高层次的目标, 让学生在本学科领域中能站得高一点, 看得远一点, 想得深一点和走得前一点。我们在近几年的教学过程中选用国家级微生物学教材复旦大学周德庆编写的适用于综合性大学的全国优秀教材《微生物学教程》 (第二版) 和武汉大学沈萍主编的《微生物学》教材进行试用。通过几学年的使用, 在征求学生意见的基础上结合课程组老师的教学调研和总结, 最终选定《微生物学》为主教材, 《微生物学教程》为参考教材。两教材相辅相成, 结合各自的优点合理使用。

2 优化教学内容

如何在有限的学时内让学生了解并掌握更多的微生物学知识, 这就需要在课堂教学过程中优化教学内容。

首先, 在制定教学大纲时要合理分配教学时数, 比如第五章内容“微生物的代谢”, 第八章内容“微生物遗传”, 第九章内容“微生物基因表达的调控”和第十章“微生物与基因工程”等章节可以尽量少安排学时, 不讲或者简单提一些和微生物紧密相关的知识点, 因为这些内容在生物化学、基因工程、微生物遗传学等课程中会详细讲解, 避免课程间的重复教学。针对工科类专业的学生, “微生物生物技术”章节的内容要多安排学时数, 让学生了解工业过程中如何利用微生物发酵生产抗生素、酶制剂和其他生物制品等等。

其次, 本着让学生易牢记、易理解、易掌握的原则, 教学内容的编排也要合理。在教学过程中, 讲解“显微镜下的微生物”时结合周德庆编写的《微生物学教程》中微生物细胞的形态, 因为沈萍编写的此部分内容稍显简单。为了让学生对微生物有一个直观的认知, 在PPT制作中尽量多穿插图片。同时把第十三章内容“微生物物种的多样性”结合到此章节中。针对“细菌的生长繁殖”这章节内容, 教材有关细菌的生长曲线内容比较详细[2], 笔者认为缺少丝状真菌的生长曲线内容, 我们在教学过程中把这部分内容加以补充, 让学生对细菌生长曲线和丝状真菌的生长曲线做一比较, 便于加深理解。

最后, 教师在教学过程中要结合自己的科研, 并且把科研的最前沿知识介绍给学生。钱伟长院士在论教学和科研关系中明确指出“教学没有科研作为底蕴, 就是一种没有观点的教育, 没有灵魂的教育”。笔者在教学过程往往把最后一堂课用于介绍自己的科研情况, 如和微生物相关的“内共生理论”, 并结合实例介绍如何从植物中分离筛选活性内生真菌, 把在科研过程中拍的照片展示给学生。这样不仅可以扩大学生的知识面, 同时还能让学生了解科研的前端, 从而激发学生对微生物学习的兴趣。

3 实验教学改革

实验教学是微生物学课程教学的重要环节, 通过实验课不仅可以加深学生对课堂理论知识的理解巩固, 而且能够培养学生理论联系实际、分析和解决问题的能力。高等院校的传统微生物学实验主要以小型的验证性实验为主, 学生只是机械地按照老师的思路来做, 这样不便于学生创新意识和创新能力的培养。我们在实验教学过程中进行了如下的改革:在革兰氏染色法实验中, 并不是要求学生严格按照四个步骤“初染——媒染——脱色——复染”死板地验证大肠杆菌和金黄色葡萄球菌是革兰氏阳性还是阴性。而是针对理论教学过程中的问题去设计实验。例如“在革兰氏染色过程中最关键的步骤是哪一步?可以省略而又不影响结果的步骤是哪一步?”我们让学生分组进行实验, 有些组特意在实验过程中脱色不彻底, 有些组在实验过程中省略复染这一步, 而后去观察实验结果。通过这样的实验设计, 问题自然而然得到解决。还有我们分别用老龄菌和幼龄菌让学生进行革兰氏染色, 学生在总结分析实验结果后就会明白革兰氏染色出现假阴性的原因。微生物分离纯化实验中, 学生从土壤中可以分离到多种多样的微生物, 但是从菌落形态往往区分不了是酵母菌、还是放线菌或者是霉菌, 因为理论知识的介绍在学生头脑中印象不深。我们在理论的基础上结合学生自己分离得到的菌落进行一一鉴别, 这样学生对不同菌落形态的知识的理解就得以加深。同时, 从Feliming发现青霉素的实例引导学生, 在平皿中如果一菌落周围出现明显抑菌圈, 其他菌落不能生长, 则说明此菌落可能产生能抑制其他微生物生长的代谢产物, 对此菌种加以保藏。

4 学生参与课外科技活动

微生物学是一门操作性很强的课程, 学生除了掌握课堂教学中的基本实验技能外利用课外时间参与到教师的科研工作中, 将有利于巩固理论知识, 提高学生的动手能力和培养学生的创新能力。我们尽量满足对微生物感兴趣的学生参与到科研中, 并且以学生为项目负责人申请学校课外科技项目、校开放实验室项目和大学生挑战杯等等系列课外科技活动。2006年, 20位学生参与到我们在研项目“植物活性内生真菌的分离筛选”中, 并且从采集的不同植物中筛选到对作物病原真菌具有明显抑制作用的活性菌株十余株, 学生自己感到非常高兴, 一方面巩固了微生物分离纯化的操作技术, 同时通过自己的劳动分离到活性菌株, 尝到了科研成果的甜头。2007年学生通过参与微生物代谢产物的提取分离实验, 掌握了发酵液的预处理、硅胶柱层析、薄层层析等提取分离实验的基本操作技术。学生通过培养基优化实验加深理解了微生物生长的影响因素。

教学改革是培养具备多方面综合素质的人才的需要, 也是每个教育工作者义不容辞的责任。针对不同专业的学生选择合理的教材, 适当调整微生物教学中的部分环节, 理论联系实际, 最终提高微生物学课程教学的效果。

摘要：微生物学是生物类专业的基础课。本文从合理使用教材、优化教学内容、实验教学改革和学生参与课外科技活动等4个方面对提高微生物学课程教学效果进行了探讨。

关键词：微生物学,教学效果,探讨