微生物學設(shè)計性實驗教學分析

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了微生物學設(shè)計性實驗教學分析范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

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(yīng)用能力為實驗教學活動的指導思想,在實驗課程中開展設(shè)計性實驗。實踐證明,設(shè)計性實驗教學形式靈活、內(nèi)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(guān)鍵詞:微生物學；設(shè)計性實驗；教學

微生物學作為生物相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程,是多學科交叉研究的基礎(chǔ),同時也是一門實踐性、應(yīng)用性很強的學科。微生物學中滅菌、分離、培養(yǎng)等技術(shù)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(shù)和保藏技術(shù)等其它微生物學技術(shù)在醫(yī)療衛(wèi)生、制藥工業(yè)、食品生產(chǎn)、環(huán)境污染處理等生產(chǎn)領(lǐng)域中也得到廣泛地應(yīng)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(nèi)涵進行了轉(zhuǎn)變和拓展。實踐教育的目的主要是促使學生轉(zhuǎn)變成自身知識結(jié)構(gòu)的設(shè)計者。為了發(fā)揮學生的主導性,使被動學習轉(zhuǎn)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(shè)立開放時間段,給定實驗?zāi)康暮蛯嶒灄l件,教師引導學生按照自己的興趣設(shè)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(jié)實驗結(jié)果。通過這種主動學習的方式,充分調(diào)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(shè)計性實驗的一些做法和體會報告如下。

1開展設(shè)計性實驗的重要性

微生物這門學科涉及的內(nèi)容十分豐富、涵蓋知識面較廣、實踐應(yīng)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(shè)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(nèi)到實驗室做規(guī)定的實驗項目,而且教學內(nèi)容大多以驗證性實驗為主,實驗深度不夠,設(shè)計性實驗相對較少,實驗教學效果與實際應(yīng)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(shù)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(jié)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(shè)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(nèi)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(nèi)容連接起來,在一個實驗內(nèi)容框架下,把這一系列的實驗技術(shù)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(shè)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(shè)計性實驗的方法

2.1實驗選題

多數(shù)同學都認為開展設(shè)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(chǔ),對實驗材料、實驗試劑如何應(yīng)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(shè)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(guān)的內(nèi)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(guān)的內(nèi)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(guān)且簡單易操作的內(nèi)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(nóng)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(jié)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(yīng)用到科研工作中,甚至部分學生將相關(guān)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(shè)計性實驗從某些方面來說是驗證性實驗大綜合,在開展設(shè)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(nèi)容都得到一次匯總復習[7]。學生根據(jù)設(shè)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(jié)果總結(jié),實驗報告完成,均由學生在實驗室開放時間段內(nèi)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(jié)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(shè)計性實驗。

2.3實驗總結(jié)

建立在對實驗過程及實驗結(jié)果有詳細記錄的基礎(chǔ)上,要求學生完成實驗報告總結(jié),包括實驗?zāi)康?、實驗材料、儀器與設(shè)備、實驗步驟、結(jié)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(jié)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(jié)果。設(shè)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(jié)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(jié)果的分析。

3開展設(shè)計性實驗的體會

設(shè)計性實驗以6個人為一個小組,要求以小組為單位共同設(shè)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(nèi)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(chǎn)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(chǔ)。設(shè)計性實驗內(nèi)容均為學生根據(jù)自己的興趣選擇,內(nèi)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(shè)計性實驗建立在常規(guī)實驗的基礎(chǔ)上,要求學生從實驗項目的選擇、實驗操作,實驗結(jié)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(jié)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(jié)語

設(shè)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(shè)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(jié)合社會生活的實際,拓寬設(shè)計性實驗的涉及面,增強知識的實用性,從而提高應(yīng)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?wù)劇白灾健蔽⑸飳W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(chǔ)微生物學實驗》課程中設(shè)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(shè)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(shù)與管理,2013,30(7).

[8]肖紅霞.開放式實驗教學對創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)的內(nèi)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(shè)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(nóng)學院