改革微生物學(xué)實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力3

1、1024微生物學(xué)通報2007年34(5改革微生物學(xué)實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力夏帆余知和333(長江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院荊州434025 摘要:對微生物學(xué)實驗課程體系的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件和手段、, 不同專業(yè)學(xué)生的微生物實驗教學(xué)體系, 從而提高學(xué)生動手能力, 關(guān)鍵詞:微生物學(xué), 實驗教學(xué), 創(chuàng)新能力培養(yǎng), 中圖分類號:Q932200722、食品科學(xué)與工程、農(nóng)學(xué)、動科、園藝、園林等專業(yè)主要的專業(yè)基礎(chǔ)課, 具有十分重要的課程地位。微生物學(xué)實驗是生命科學(xué)領(lǐng)域涉及面廣、實驗性及應(yīng)用性很強的一門學(xué)科, 對于學(xué)生掌握微生物學(xué)的基本知識、基本技能, 培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新思維能力及1理論聯(lián)系實際起著非常重要的作用。但

2、傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式極大的束縛了學(xué)生的思維, 限制了學(xué)生的視野, 不利于學(xué)生獨立思考、綜合分析問題和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。為此, 近幾年來, 就如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力, 我們在總結(jié)多年實踐教學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上, 對微生物學(xué)實驗教學(xué)的內(nèi)容和形式進行了大膽的改革和探索, 通過開發(fā)綜合設(shè)計性實驗項目及研究探索性實驗項目, 創(chuàng)建了適合于培養(yǎng)我校本科生創(chuàng)新能力的微生物學(xué)實驗教學(xué)體系。同專業(yè)所開設(shè)的微生物學(xué)實驗課程學(xué)時不一樣, 有的專業(yè)只有 10個學(xué)時, 而有的專業(yè)有40個學(xué)時, 內(nèi)容與學(xué)時的矛盾使得實驗內(nèi)容必須根據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)計劃的要求, 合理制定微生物學(xué)實驗教學(xué)大綱, 使得實驗內(nèi)容進一步整合和精簡, 特

3、別是由于最新最前沿的內(nèi)容層出不窮, 如何選擇出“少而精”的教學(xué)內(nèi)容以達到提高學(xué)生認(rèn)識和解決問題的能力的目的。由此, 我們組織微生物學(xué)教研室的老師進行廣泛的調(diào)研, 搜集國內(nèi)外大學(xué)與微生物學(xué)有關(guān)的實驗手冊及實驗安排情況加以整理和歸納, 然后確定出本學(xué)科應(yīng)具備的各大項實驗?zāi)芰? 再根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)確定出微生物學(xué)實驗的學(xué)生所應(yīng)具備的實驗技能, 在此基礎(chǔ)上制定實驗內(nèi)容。實踐表明, 合理的實驗設(shè)置將會激發(fā)學(xué)生的興趣, 帶來理想的成效?；A(chǔ)的經(jīng)典方法是任何微生物工作甚至是最前沿的分子水平上的實驗研究所必需的。因此, 微生物實驗課的重點首先仍是基本技能的訓(xùn)練。如:制片染色技術(shù)、無菌操作技術(shù)、微生物的分離與培養(yǎng)

4、、培養(yǎng)基的制備以及生化反應(yīng)等。同時, 為適應(yīng)新時期科學(xué)技術(shù)的發(fā)展, 微生物實驗課內(nèi)容也必須不斷進行更新調(diào)整, 從簡單的驗證實驗向綜合性實驗發(fā)展。為了將知識運用于實際, 展示微生物學(xué)的趣味魅力, 組織學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)以及個人興趣選做12個綜合性實驗。如從日常飲用的牛奶或自己的尿液、痰中分離微生物, 然后進行純化培養(yǎng)、形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察、基本染色、特殊染色和生化鑒定等操作; 水、食品、化妝品及食1改革實驗內(nèi)容, 注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)高等院校的傳統(tǒng)微生物學(xué)實驗主要以小型的驗證性實驗為主, 內(nèi)容的安排基本按理論教學(xué)內(nèi)容的順序安排, 使學(xué)生不能將所學(xué)知識融會貫通, 在之后的畢業(yè)設(shè)計及工作中遇到問題不知如何

5、下手, 缺乏獨立分析問題及解決問題的能力。為突出學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的培養(yǎng), 我們對微生物學(xué)的實驗內(nèi)容進行了重新調(diào)整和優(yōu)化組合。要培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力及創(chuàng)新思維, 選準(zhǔn)和選好實驗課的內(nèi)容是一個非常重要的環(huán)節(jié)。由于不3長江大學(xué)教學(xué)研究項目(N o.J Y 04017收稿日期:2007202210, 修回日期:20072042202007年34(5 微生物學(xué)通報1025堂餐具的微生物污染狀況調(diào)查; 土壤中產(chǎn)淀粉酶芽孢桿菌的分離、純化、初步鑒定及菌種保藏; 紫外線誘變或化學(xué)誘變選育枯草芽孢桿菌2淀粉酶高產(chǎn)菌株。由于實驗操作比較復(fù)雜, 對學(xué)生進行分組, 通過分工協(xié)作來共同完成實驗, 既培養(yǎng)

6、學(xué)生的團結(jié)協(xié)作精神, 又提高他們發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力, 進而鞏固微生物學(xué)的一些基本操作技能。實驗原理、材料和儀器、實驗步驟、實驗進度安排及預(yù)期實驗結(jié)果的預(yù)習(xí)報告, 要求思路清晰, 并對實驗的方法、步驟提出自己的設(shè)想及存在的問題。教師通過課堂提問檢查預(yù)習(xí)報告情況。214抓好原始記錄的記載, 規(guī)范實驗報告的書寫認(rèn)真地做好實驗原始記錄的記載, 培養(yǎng)學(xué)生良好科學(xué)研究的習(xí)慣。要求每一個實驗學(xué)生進入實, 錄, , 防止憑, , 寫完實驗報告, 每次實驗后對使用實驗儀器設(shè)備及其狀況要及時登記。實驗報告的撰寫是衡量學(xué)生掌握實驗內(nèi)容和結(jié)果的書面分析和總結(jié)的重要依據(jù), 能綜合反映出學(xué)生的分析解決問題

7、的能力、文字表達能力及創(chuàng)新能力。教師對學(xué)生如何進行分析討論和總結(jié)專門進行了詳細(xì)的指導(dǎo)和示范, 啟發(fā)引導(dǎo)他們深入進去, 要求學(xué)生如實報告自己的實驗結(jié)果并與預(yù)期結(jié)果對照分析, 強調(diào)實驗報告中要特別寫出實驗中出現(xiàn)的問題、對問題的解決方式及相關(guān)策略、對實驗過程的各個步驟進行的反思、質(zhì)疑異常現(xiàn)象、指出實驗中的不足及改進的措施或建議、自己的收獲和體會等。鼓勵學(xué)生在實驗報告中突出創(chuàng)造性的見解和認(rèn)識, 重點培養(yǎng)和發(fā)展以思維為核心的各種能力。215認(rèn)真批改實驗報告, 重視實驗教學(xué)的信息反饋2改革實驗教學(xué)條件和手段, 提高教學(xué)效果解示范, , , , 并束縛了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和自我發(fā)展, 往往到做畢業(yè)論文時還不會

8、使用操作儀器、配制試劑。為改變整個實驗過程中學(xué)生被動的學(xué)習(xí)狀態(tài), 培養(yǎng)以學(xué)生思維能力為核心的各種能力, 我們從以下幾個環(huán)節(jié)來改革實驗教學(xué)條件和手段。211認(rèn)真編寫實驗講義, 明確實驗的目的和任務(wù)組織教師編寫了微生物學(xué)實驗講義, 講義中不僅闡述了微生物實驗室基本要求, 提供的一些實驗器材, 簡述有關(guān)實驗原理, 提出實驗任務(wù)和具體要求, 具體的還包括實驗的框架, 具體方案設(shè)計舉例, 綜合設(shè)計性及研究性實驗報告的撰寫, 相關(guān)的資料來源及查閱資料的一些方法等。實踐證明:有自編講義做參考, 為學(xué)生設(shè)計實驗方案指明了具體的方向, 大大減少了學(xué)生設(shè)計實驗方案的盲目性。212實驗教學(xué)的多媒體化, 激發(fā)學(xué)生的興

9、趣為使學(xué)生獲得反饋信息以便及時總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn), 教師認(rèn)真地批改每一個學(xué)生的實驗報告, 在每一次實驗課開始之前, 教師將結(jié)合學(xué)生的實驗報告及實驗操作情況對上一個實驗集中進行分析講評, 指出實驗操作中普遍存在的問題、好的做法及經(jīng)驗、改進的措施, 對于好的實驗報告給予表揚并作為范例進行傳閱, 對于差的實驗報告明確指出存在的問題及努力方向。引進并自制了微生物實驗課多媒體課件, 在實驗課開始之前用多媒體手段介紹現(xiàn)代微生物學(xué)實驗技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展, 常用實驗手段和常規(guī)儀器使用及數(shù)據(jù)統(tǒng)計原理。對一些由于條件限制不能開設(shè)的實驗操作過程和一些前沿的實驗技能進行動態(tài)展示, 激發(fā)學(xué)生的興趣, 使學(xué)生對微生物實驗有一個完

10、整且系統(tǒng)的了解, 并將顯微技術(shù)、染色技術(shù)、無菌技術(shù)及分離培養(yǎng)技術(shù)等動態(tài)展現(xiàn)在學(xué)生面前, 大大提高了教學(xué)效果。213重視預(yù)習(xí), 寫出預(yù)習(xí)報告3改革考核辦法, 完善學(xué)生的評價體系為了全面客觀地考核學(xué)生各方面的能力, 采取理論與操作并重并把培養(yǎng)學(xué)生的獨立創(chuàng)新能力放在重要位置, 除了考核實驗原理的掌握, 更重要地是反映出學(xué)生在實驗方法、方案設(shè)計、操作的能力及實驗過程中的注意事項、現(xiàn)象觀察和結(jié)果分析等環(huán)節(jié)上的綜合能力和水平, 以此全面客觀評價學(xué)生課前預(yù)習(xí)是提高思維能力最有效的方法。教師預(yù)先提出一些啟發(fā)性的問題, 要求學(xué)生在掌握指導(dǎo)書的前提下, 通過查閱相關(guān)的文獻資料寫出包括1026微生物學(xué)通報2007年

11、34(5成績。為此, 我們制定了微生物學(xué)實驗的評分標(biāo)準(zhǔn), 將學(xué)生各方面的表現(xiàn)以分?jǐn)?shù)形式量化, 并在第一堂實驗課公布詳細(xì)的評分原則。具體包括:平時成績:占總成績的30%。實驗設(shè)計:占總成績的30%。主要考察其獨立工作、分析解決問題能力; 科研思維能力及創(chuàng)新能力; 獨立設(shè)計的方案是否完整; 實驗準(zhǔn)備是否充分; 實驗操作是否嚴(yán)謹(jǐn)靈活; 團隊配合情況; 實驗結(jié)果是否準(zhǔn)確可靠; 能否根據(jù)文獻對實驗結(jié)果進行獨立分析; 綜合設(shè)計性實驗報告和研究探索型實驗報告的寫作水平等; :成績的40, 法, , 評定學(xué)生對基本知識、。技能考核主要考核學(xué)生的實際動手能力、對常規(guī)實驗技術(shù)的掌握程度及檢查操作的規(guī)范性, 具體方

12、法是教師編排若干實驗操作試題, 提供必須儀器設(shè)備材料等, 學(xué)生現(xiàn)場抽簽, 在規(guī)定時間內(nèi)當(dāng)場進行操作考核。通過微生物學(xué)實驗教學(xué)體系的改革, 學(xué)生普遍認(rèn)識到微生物學(xué)實驗技術(shù)的重要性, 因而實驗態(tài)度也發(fā)生了根本性的改變, 實驗更加積極主動。學(xué)生可根據(jù)自己的情況, 合理安排時間, 充分利用開放實驗室資源完成實驗內(nèi)容。尤其是通過綜合設(shè)計性及研究探索性實驗的訓(xùn)練, 學(xué)生在獨立工作能力、知識運用能力、實驗設(shè)計能力科研能力、創(chuàng)新, 有效地培養(yǎng)、論文寫作等, 綜合設(shè), 學(xué)生普遍認(rèn)為做實驗時雖然時間長困難大, 但實驗完成后很有一種成就感和滿足感, 是科學(xué)研究的初步嘗試, 為今后的畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計及科學(xué)研究打下了

13、良好的基礎(chǔ)。參考文獻1黃秀梨. 微生物學(xué)實驗指導(dǎo). 北京:高等教育出版社德國施普林格出版社,1999. pp. 1128.科技信息鐵載體細(xì)菌營養(yǎng)競爭的有力武器在我們這顆藍色星球上細(xì)菌幾乎無處不在, 每個地方都有它們的蹤影, 但大自然對待它們顯然沒有對人類那樣慷慨, 從大地到海洋的幾乎所有地方對細(xì)菌而言都是貧瘠的“荒原”, 世界上的大部分細(xì)菌幾乎每時每刻都在忍饑挨餓, 有限的生存資源使細(xì)菌之間展開了激烈的爭奪。為了消除競爭對手對食物的染指 , 細(xì)菌采取了種種策略, 其中一種意識明確而有效的手段就是優(yōu)先控制關(guān)鍵的營養(yǎng)物質(zhì), 這頗有點像“擒賊先擒王”, 控制了那些至關(guān)重要的營養(yǎng)物質(zhì), 即使其它營養(yǎng)物質(zhì)堆積如山, 它們的對手也無福消受了。鐵是細(xì)菌的一種重要營養(yǎng)元素, 它對于保持細(xì)胞內(nèi)許多酶的活性必不可少, 若“吃”不到鐵許多細(xì)菌都會“萎靡不振”。鐵在自然界中其實并不稀缺, 但絕大部分鐵卻要么是以細(xì)菌不能利用的化學(xué)形態(tài)存在, 要么是深埋在礦物顆粒中, 所以自然界中細(xì)菌能夠利用的所謂生物有效鐵少之又少。在漫長的自然演化過程中, 細(xì)菌進化出了獲取鐵的獨特能力, 許多細(xì)菌都能分泌一種叫鐵載體的小分子化合物(結(jié)構(gòu)多異, 種類極其繁多 , 它能夠?qū)㈣F離子(一種生