生物技术微生物实验教学改革与实践

微生物学实验是我院生物技术专业学生的一门基础学科，内容丰富，涉及面广，应用性强，传统的实验课程教学体系［1－3］已远远不能满足学生今后的发展.近年来，为了提高实验教学质量，适应整个实践教学体系综合性与创新性的发展要求，我们借鉴了其他兄弟院校在实验教学方面的教改经验［3－11］，针对我校生物基础实验教学中心生物技术专业微生物学实验目前存在的问题和不足，提出了教改思路和具体的教改措施，为增强学生科研实践能力和创新能力的培养进行了教改的尝试和探索.

1存在问题

微生物实验教学不仅是培养生物技术专业人才的重要实践教学环节，而且也是培养微生物相关学科(食品、医药、环境、检验检疫等)学生实验技能，提高其创新实践能力的关键环节.结合微生物相关工作的实际需要，分析我校生物基础实验教学中心生物技术专业的微生物学实验教学存在以下问题.

1．1实验教学资源不足

近年来，以省级基础实验教学示范中心建设和新校区建设为契机，我院实验室环境建设得到不断改善，中心现有各类实验室面积达3000m2余，仪器设备1000余台(套)，总价值1000余万元.各实验室宽敞明亮，实验室布局集中、合理，能满足全院生物类实验课的排课需要.但是，在实验教学过程中还存在部分基础设备(比如天平、高压灭菌锅等)、药品耗材台套数不充足的问题.大量的学生人数和教学内容与有限的药品耗材台套数和实验课时之间存在诸多矛盾.因此，在想保证微生物实验教学与理论教学进度相衔接的情况下，又受实验教学资源的限制.在实验过程中存在至少两个小组学生公用一套完整的基本设备及药品耗材，在有限的实验教学资源和实验学时下，大多数学生都未能亲自参与动手操作，到学期末还是不能掌握相关的基本技能.

1．2教学模式陈旧，不能突显学生主观能动性

以往的微生物学实验教学多为实验教师把实验目的、原理、内容、材料与方全部板书在黑板上，学生对照黑板和依赖实验讲义按部就班地按照老师的要求进行实验操作，使实验教学成为了老师单向灌输、学生被动接受的教学程序，学生缺乏动脑、动手、分析和解决问题的主动能动性，这在一定程度上大大泯灭了学生的创造性思维，束缚了学生的洞察力.此外，实验前期的准备多数都由实验教师自己亲临亲为，学生们对有些实验过程几乎完全不了解，进而造成了学生缺乏独立自主的实验能力.

1．3教学内容陈旧、实用性不强

目前，我院生物技术专业微生物学实验教学内容与生物科学专业相比，并无明显差异.实验教学的顺序基本上是根据理论教学内容的顺序安排，前后实验内容相对比较孤立，衔接不够，连贯性不强.选用的实验项目以基础验证性实验为主，综合性设计性和研究创新性实验项目相对较少，这对学生思维兴趣、动手能力、创新能力的培养和提高均有一定的局限性，不利于学生对知识系统化学习和整体性的把握，学生对对所学的知识难以融会贯通［12］.

1．4考核方式太过单一

实验课的考核是衡量实验教学质量一个不可或缺的重要环节，若无行之有效的考核机制，教学改革也可能流于形式，达不到预期的理想效果.以前，我院生物基础实验中心对实验考核方式太过单一，以期末笔试成绩(占60%)、实验报告成绩(占30%)和平时考勤成绩(占10%)作为评定最终实验成绩的依据，没有突出体现学生操作技能，造成学生偏重理论，不重视操作技能训练，实验时不愿意多动手操作，实验结束后不能够认真分析总结，长期这样不利于学生基本技能的培养，不利于学生的主动学习.因此调整实验考试方式十分重要.基于以上问题和不足，对我院生物技术专业微生物学实验教学改革和探索势在必行.

2微生物实践教学的改革探索

2．1优化管理，应对资源不足

我院生物基础实验中心以“加强建设、规范管理、提高质量”为工作思路，坚持制度建设与规范管理相结合，目标考核与过程管理相结合，强化实践教学，提高学生实践能力，努力把实践教学质量提高到了一定的水平.优化管理，最大限度的实现资源共享，挤出大量资金添加了真正不足的实验仪器设备，做到台套数充足，基础实验力真做到了学生1人一组，综合实验3人一组，建立一门课一学期完整的实验台套数，大型仪器资源共享，小型仪器耗材开学第一次实验就分组落实，装箱锁柜，责任到学生，课结束后统一归还，损坏照价赔偿，优化管理，保证实验教学顺利有序开展.同时，加强学科带头人和实验教学团队的建设，组织教师到实验教学改革执行优良的实验教学中心去交流和学习，形成理论与实验教学互通的队伍结构.

2．2整合教学内容，改革教学方法

根据专业建设目标，依托已有学科基础和优势，我院生物技术专业定位在“偏应用微生物方向”为特色的人才培养.为此，生物技术专业微生物学实验内容应根据学院培养学生的目标、实验条件、社会对生物技术专业微生物相关岗位技术知识点、技能点精心选择实验项目(力求知识性、综合性、应用性为一体)，从整体上强调基础性和系统性，突出实用性、实践性，职业性、强化学生的职业训练.基于以上理念，近两年来，我院为了适应整个实践教学体系充分体现综合性与创新性的发展要求，对生物技术专业微生物学实验教学大纲与教学计划区别于生物科学专业，并在基础上进一步修订与完善，在实验对象、实验材料的选择上尽量选择常见的、应用性强的以及学生感兴趣的实验课题(药品或食品中有害或有益微生物的检测、分离纯化及鉴定等)，让学生可从简单的验证性实验向综合性实验发展，将微生物实验的基本技术(显微技术、无菌操场技术、分离纯化技术)有机结合起来，这样使微生物实验既增强了实验的综合性，也增强了实验的系统性，实验课不再是理论课的依附，而是从知识结构、技术技能、创新能力等方面培养了学生综合能力.同时，在微生物实验教学过程，组织更新实验项目和教学内容，实现实验教学内容的系统性、科学性与先进性，利用兴趣提升学生学习能动性，使学生在实验过程中找到乐趣，寓教于乐，从而达到学以致用.加强了实验教学的开放性与互动性，如鼓励学生课余时间利用实验室条件开展自主性、研究性实验.例如学生完成的自主开放实验“酸奶乳酸菌的分离纯化及乳酸饮料的制作”、“水中大肠菌群的检测及水质状况评价”、“食用菌的菌种分离纯化及栽培”等成果已被纳入面向全院开设的专业选修课《生物实验基本操作规范及安全》中，进一步扩大了校级选修课《生命科学导论》课程的影响，为学生今后进一步深造，为学校进行创新型、应用型人才培养工作奠定了坚实的基础.

2．3以学生为中心，重视实验过程

通过对相关企业对生物技术专业微生物相关岗位需要的能力调查［13］结果表明，企业需要的岗位能力除对无菌操作技术、细菌常规分离、纯化及检验、质控等外，实验前期的准备工作和实验后期的处理工作、微生物安全常识、自我防护知识、团队合作精神等也是企业重视的能力.但在目前传统的实验中，实验前的准备大部分均由实验教师自己完成，这很容易造成学生被动地学习，对整个检验过程不能全面地了解.因此，现在整个实验过程中我院均以学生为中心，鼓励学生参与实验的课前准备，如通过土壤微生物分离、纯化及活菌计数的整个流程，使学生不但学到了培养细菌(牛肉膏蛋白胨培养基)、放线菌(高氏一号培养基)、霉菌(马铃薯培养基)三大培养基的制备，且掌握了基本的灭菌技术(高压蒸气灭菌、火焰灭菌、紫外消毒灭菌)、无菌操作技术、分离纯化技术、革兰氏染色技术、鉴定技术及平板菌落计数计数等基本实验技能.实验绝大部分过程都让学生参与准备，独立操作，自己完成.通过训练，不然培养了学生发现问题、解决问题的方法能力及相互协作能力，也使学生增加了责任感，提高了实验效率和效果.同时，我院力促科研资源全面向本科生开放，以本实验教学中心为基地，以分子生物学与生化药学重点实验室、生态中心重点实验室、竹原纤维中心等已有科研平台为依托，以项目研究为载体，培养学生的科学思维、科学研究能力和创新精神.学校还专门设立了绵阳师范学院本科生创新实验项目，我院不少同学获得了经费资助.近两年，大二以上年级的本科生70%以上均参加了科研创新项目.

2．4以实践技能训练为根本，革新实验考核方式

合理的成绩评定有利于学生平时更认真地掌握实验操作，从而巩固和提高学生动手的能力［14］.以往，我院实验课终成绩以理论考核为主，实验报告为辅，理论考试和实验报告虽在一定程度上可反映学生接受知识的情况，但不能以此作为唯一的考核标准.学生对实验方案设计、实验操作的熟练程度、实验报告撰写与结果分析能力、实验习惯以及团队合作精神与组织能力等方面也是评价学生实验成绩的重要依据.近两年来，为了使生物技术专业学生对微生物实验课有足够的重视，进一步加强学生基本操作技能训练和提高实验课质量，实行“实验考勤综合操作加笔试”的综合评定考核方法，选择既有代表性、又有较严格的操作要求的实验进行技能操作考试，让每个学生独立完成.因此，我院现将课程考核分为以下四部分:①理论考核(40%).微生物学实验必须掌握的基本理论知识及技能理论知识.②综合设计实验考核(20%).综合设计实验项目，学生以小组为单位，在组长的带领下，查阅相关资料，每组撰写实验方案，安排时间进度，准备所需一切仪器设备，独立完成，直至完成结果的报告.教师根据整个过程的表现给予评分，重点关注的是学生掌握知识的水平及团队精神与合作能力.③操作技能考核(30%).将学生必须掌握的操作技能归纳为若干小项目，做到技能操作标准化.在学生充分练习熟悉的基础上，考核时由学生随意抽签决定考核内容，教师一对一进行操作技能的现场考核，现场打分.操作技能考核也可与学生第二课堂活动结合起来，开展操作技能竞赛活动.④平时成绩考核(10%).主要是对学生平时上课时的综合评定，包括考勤、回答问题积极性、态度、实验习惯及实验报告等.

3结语

实践证明，我院生物技术专业的微生物实验教学通过以上的改革措施，结合近两年生物技术专业的学生反馈，有90%以上的学生认为通过教学改革，显著提高了微生物实验教学的效果和质量.学生们喜欢改革后的连贯性、系统性的实验项目，在充足的实验教学资源基础上，通过强化实验操作技能训练，巩固并提高了学生的基本实验操作技能，为以后工作的胜任奠定了基础.同时，整合教学内容，改进教学方法，革新考试机制极大的促进了学生学习的积极性和主动性能动性，较大提高了学生观察、分析及解决问题的能力.特别是增加了与微生物应用性相关的综合性、设计性的实验内容后，更加有利于提升学生的科研能力以及培养学生严肃认真的科学态度，为合格的生物技术专业人才的培养奠定坚实的基础.我院生物技术专业的学生大四期间去企业生产实习，绝多数学生动手操作能力和分析解决问题能力得到了用人单位的充分肯定，许多学生毕业后短时间内成为生产一线的技术骨干.但微生物实验教学改革是一项长期的系统工程，今后我们还将继续深化我院生物口所有专业微生物实验教学改革，进一步强化操作技能、规范管理、加大实验教学质量的监控力度，提高学生实践能力，为培养适应社会需求的更多高级技术应用性人才做贡献.

作者：蒲忠慧 王雄清 陈希文 游章强 单位：绵阳师范学院生命科学与技术学院