微生物学理论论文范文

时间:2023-09-22 16:20:11

微生物学理论论文

微生物学理论论文篇1

[关键词] 微生物学;教学;创新能力

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-893X(2012)05?0082?02

总书记在清华大学百年校庆上的讲话指出,大学生要把创新思维和社会实践紧密结合起来。要做到勤于学习、善于思考、勇于探索、敏于创新,激发求知欲和好奇心,在打好知识根基的前提下,提高创新思维能力,不断认识和掌握真理[1](4)。

微生物学是生物学科一门重要的专业基础课,它涉及面广、应用性强、发展迅速,既是生命科学理论研究的中心,又是一门应用性极强的学科。微生物学作为一门最具生命力的科学也一直是推动整个生命科学发展的强大动力[2]。生物学科很多重大理论突破及现代生物学技术发展中,微生物学都起到了相当关键的作用,可以说,微生物学的发展代表了整个生物科学的发展。为培养适应社会发展需求,具有创新思维和实践能力的高素质人才,积极推进微生物学教学改革,建立适应现代教学理念的微生物学课程教学体系,对培养高素质创新型人才具有重要意义[3]。为此,我们在教学中通过以下四个方面来培养学生的创新能力。

一、解释身边生命现象,阐明蕴含的理论及其应用,激发求知欲,培养创新兴趣

身边的现象看似简单,却蕴藏着深奥的科学道理。抓住身边看似简单的生命现象,用微生物学理论进行解释和说明,这样学生如身临其境,将对现象的感性了解变成了理性认识,激发大学生的求知欲,培养他们的创新兴趣。

我们在日常生活中经常会遇见食物发霉变质现象,究其原因,是食品污染了霉菌并大量生长繁殖所致。首发于墨西哥并迅速传遍世界各地的甲型H1N1流感就是由甲型H1N1流感病毒引起的人类呼吸道传染病,同时借助病毒的结构模式图给同学们介绍H(血凝素)和N(神经氨酸酶)分别是病毒分子表面的两种刺突,H有1~16个亚型,N有1~9个亚型,二者通过组合可形成144个亚型,H1N1就是含有 H1和N1的病毒亚型[4]。近些年来,“超级细菌”一直是临床医疗的一个难解问题。“超级细菌”原本也是普通的细菌,由于其发生了变异,即携带有NDM-1基因(一种超级抗药性基因),能够编码Ⅰ型新德里金属β-内酰胺酶,对绝大多数抗生素不再敏感的细菌。科学的称谓应该是“产NDM-1耐药细菌”,NDM-1意思是“新德里金属蛋白酶-1”。该基因可以在同种甚至异种细菌之间“轻松”复制。含这种基因的细菌对几乎所有抗生素具有免疫力。就连杀伤性较强的碳青霉烯类抗生素也对这类细菌束手无策[5]。

二、基础理论与前沿结合,扎实创新理论基础,开发大学生创新潜能

对于刚刚开始学习微生物的学生来讲,基础理论往往是比较深奥和枯燥的,如只讲理论而忽视与实践、与前沿结合,会在很大程度上影响学生学习的积极性和主动性;即使学生能主动学习,其获得的知识也只是限于纯理论的书本知识,在一定程度上会影响学生对所学知识的深刻理解。因此,我们在课程讲授中,不仅注重抓好创新基础教育,同时更注重基础理论与前沿发展动态的结合,这样扎实了大学生的创新基础理论知识,同时也开发了他们的创新潜能。

例如,在讲授细菌质粒时,不仅介绍质粒的基本知识,即质粒是细菌基因组之外的遗传物质,为共价闭合环状DNA(cccDNA),其携带有细菌的一些特殊基因,同时还重点讲授质粒不仅可以插入外源基因,伴随质粒的复制而复制,并且可以在不同细胞之间进行转移,因此是基因工程常用的载体[6](9-16)。在讲授微生物分解代谢一节时,不仅给学生讲授微生物分解代谢的一般途径,并强调说明这些代谢途径是微生物参与环境污染物降解的关键。并列举微生物及其能降解的物质,如假单胞菌能分解多氯联苯、多环芳烃和塑料等;诺卡氏菌能分解氰等[7]。在讲授昆虫病毒时与生物防治相联系。昆虫病毒多为感染鳞翅目害虫的病原,其中核型多角体病毒是我国自主研制并广泛用于农业实践中的第一个病毒杀虫剂[8](75-79)。

三、还原经典理论诞生过程,启迪学生创新思维

任何新理论的产生、新方法的建立、新技术的应用都是前人的创新、创造过程。我们在讲授这些经典理论和方法的同时,用还原历史人物和事件,再现他们的设计的精妙思路和实验方法,给学生的创新思维以深刻的启迪。

在介绍基因是遗传物质时,我们用绘制的flash或CAD flash等历史再现证明基因是遗传物质的三个经典实验,即经典转化实验、噬菌体感染实验和病毒重建实验等,诠释其精妙的实验设计、严密的逻辑推理以及科学的实验结论过程[9](16-20)。还有巴斯德通过曲颈瓶实验,以其简捷而巧妙的设计和简单而明了的实验结果,无可辩驳地证实了空气中含有微生物,微生物是引起有机物变质的根本原因。巴斯德的实验彻底否定了“自生说”并从此建立了病原学说,极大地推动了微生物学的发展。德国细菌学家柯赫建立的固体培养法分离纯化微生物的技术、丹麦医生革兰氏建立的革兰氏染色方法等[10],给学生以深刻的创新启迪。

四、通过完成设计性实验或参与教师科研,学会创新方法,培养创新能力

为了发挥学生的主导作用,我们在实验课中增加了设计性实验,如,土壤中假单胞菌的分离与初步鉴定、土壤中放线菌的分离与初步鉴定等或由学生自行确定实验目标,利用开放实验室时间由学生来独立完成。启发学生按照兴趣自行设定实验目标、实验方案、自行准备、自行完成实验并分析处理结果。学生通过实验内容、方法和手段的综合性,掌握综合的知识,培养综合考虑问题的思维方式,运用综合的方法、手段分析问题、解决问题,达到能力、素质的综合培养,充分调动学生的创新积极性,体现了人才培养的综合性和创新性和以人为本的教育思想,取得良好的教学效果。这是培养大学生创新能力的有效途径。

另外,通过完成本科论文或参与导师课题研究,使学生从文献资料检索、开题报告撰写、技术路线设计、试验方法选择、实验操作、实验结果分析与讨论等多方面得到锻炼和提高,学生不仅掌握了科研的一般方法,更主要的是使学生学会了创新性学习和科研的方法。

参考文献:

[1] . 在庆祝清华大学建校100周年大会上的讲话[M].北京:人民出版社,2011.

[2] 沈萍,陈向东.微生物学[M].北京:高等教育出版社,2009.

[3] 李明春,杨文博,刘方,等.将微生物学课程构建成创新型人才培养的平台[J].微生物学通报,2007,34(6): 1222-1225.

[4] 曾光.关于“甲型H1N1流感”的命名[J].中国科技术语,2009,11 (3):25.

[5] 曾武威.“超级细菌”与NDM-1[J].基础医学与临床,2010,30(10):封3.

[6] 李立家,肖庚富.基因工程[M].北京:科学出版社,2004.

[7] 夏北成.环境污染物生物降解[M].北京:化学工业出版社,2002.

[8] 周德庆.微生物学教程[M].北京:高等教育出版社,2002.

[9] Robert F. Weaver. Molecular Biology[M].北京:科学出版社,2002.

微生物学理论论文篇2

论文摘要:本文通过对微生物教学的内容和教学方法的探讨,分析了在微生物教学中要注重提高学生的综合能力,以期为广大教育者积累经验。

微生物学是研究与之有关的病原微生物的生物学特性,致病性和免疫性,微生物学检查法,特异性预防和治疗的一门学科。它是一门具有很强的实践性和应用性的基础理论性课程,学好它对以后学生学习其他的课程起着很大的帮助。中专微生物教学包括基础理论知识教学和实验教学,基础理论教学是让学生了解微生物的相关知识,而实验教学的目的是通过学习,使学生了解和掌握微生物学实验基本方法、实验技术和操作技能,它不仅仅只是为了验证理论知识,更是对理论知识的拓展和升华,提高学生的综合技能。但是由于微生物教学内容多,抽象复杂,如何学好这么课程,在这里结合个人实践教学谈些体会。

1完善教学理念,调整教学内容

中专教育的使命是向社会基层输送大量的实践性强、动手操作技能好等高素质技能型专业人才,故在教学过程中要注重培养学生的素质教育,强化职业道德,提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创新能力。在微生物教学中,为了加强理论教学的同时,更加重视学生的实践能力培养,加强实验教学。培养他们的动脑动手、分析问题和解决问题的能力,以尽快适应基层工作的需要。由于微生物课程内容多,我们可以从如下方面着手:

1.1 重点讲授总论,适当讲授各论

总论在微生物课程之中的地位是非常之高的,它不仅涵盖各论之中的重点内容,而且能够让学生对整个微生物学课程有一定很好的认识。通过对总论的讲授,让学生对课程有了总体认识,同时总论之中含有大量的概念,记忆性内容多而复杂,对学好各论有着铺垫作用。

1.2 精简教学内容,做到与社会实际情况相结合

我们教师在微生物教学过程中,要坚持从实际出发,摒弃传统的“填鸭式”教学模式,从学生及社会需要出发,精简教学内容,对于重点、难点内容详细讲,讲深讲透; 对于一看就懂的内容以及一些 “过时”的内容一律不讲或少讲。

2改革教学方法和手段,提高教学质量

教学方法是完成教学任务所采取的手段,一个好的教学方法能够有助于激发学生学习的兴趣,调动学生的积极性、主动性,让学生理解教学内容,达到教学效果。要完成教学任务,就必须采取行之有效的教学方法,为此我们在教学过程中主要采用如下方法和手段。

2.1 灵活运用现代多媒体技术

微生物课程具有很强的理论性和抽象性,仅用传统的语言教学难以完全表达清楚。多媒体教学则具有很强的直观性,通过播放相关图片、音乐、动画片段等电教手段使大量信息具体化,视听结合,能充分调动学生的各种感官,迅速引起学生的注意和兴趣,全身心地去体会、去感悟,使原本枯燥、抽象、平铺直叙的教学内容变得生动形象,栩栩如生。

2.2 归类教学。即把生物学性状相同、致病机理相似的细菌归为一类,如革兰阳性茵、革兰阴性菌、主要产外毒素的细菌、感染途径相同的细菌、能引起食物中毒的细茵、致败血症的细菌、致化脓性感染的细菌等分别归类介绍,这样既能举一反三,便于学生抓住重点,又能收到事半功倍的效果,帮助学生复习与巩固。

2.3 启发式教学。在微生物课程教学过程之中,运用启发式教学法,可激发学生学习的兴趣、强化学生所学知识的记忆和培养学生的创新精神。

3改革实验教学,注意学生能力的培养

在教学中,学生始终是学习的主体,教师对学生的学习过程主要是起合理的引导作用。在微生物学实验课中,要求指导教师讲解要精炼,实验目的要明确,实验原理要清晰,实验方法与步骤要明了;并随时检查和纠正学生操作过程中出现的问题,使学生重视操作程序的错误会直接影响整个实验结果的成败。

3.1 提高学生的实验操作能力

微生物学实验课是通过实习、示教及展示,使学生掌握基本的实验技术,培养学生理论联系实际和独立工作的能力。学生在实验教学中,要从最基本的操作技术做起,采取多种形式强化基本技能训练。一般示教操作由教师演示,教师一定要以严谨的学风为学生做好示范。如:接种环使用方法、平器盖和棉塞的正确放置、细菌的划线接种等。特别是在做细菌染色、细菌的接种等实验时,因要接触到活的细菌,教师要重点强调无菌观念,建立无菌意识,防止污染。只有通过基本实验操作技能训练,才能提高学生的综合技能。

3.2 培养和提高学生的分析能力。针对一项实验结果进行观察,并进行综合分析时,要充分调动起学生的兴趣,提高他们的思维能力,扩展学生分析问题和想象问题的空间。例如抗生素抗菌敏感度实验、细菌的生长现象等结果的判断与分析时,教师要指导学生分析实验中的现象,为何会出现如此的现象,进行综合分析,从而找出出现这种现象的原因。

3.3 培养学生的科研意识和科研能力

科研能促进课堂教学质量提高,促进教学条件改善,促进学生实践能力增强。通过让学生参与科研课题和课题设计教学,能够很好的锻炼学生的动手能力和科研思路,提高了学生阅读和分析文献的能力、口头表达和确立观点的能力、撰写研究论文和综述的能力以及与他人交流合作的能力等等,从而提高了学生在科研工作中必需的科研素质以及满足了培养高层次的医学人才的需要,这充分调动了学习的主动性和能动性,改变了被动接受知识的教育状况。

总之,微生物学课程是一门实践性很强的学科,微生物教学还需要广大教育工作者不断地探究,但是,都要本着“以学生为中心”的教学思想,同时,在具体实施教学时,要充分考虑到各层次学生的接受能力,并及时根据学生的反馈情况对教学计划进行调整或修改。

参考文献:

[1] 陶晶,张湘燕.针对医学微生物学实验教学中学生常见问题的思考与探讨医学微生物学实验课教学的思考[J].微生物学通报,2007,34(6):1 226—1 228.

[2] 王志强.医学微生物学实验教学常见问题探讨[J] . 湖北民族大学学报.

[3] 钟启平,訾自强.以多种教学方式改进医学微生物学教学[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2004,6(2):l13-114.

微生物学理论论文篇3

关键词:精品开放课程;微生物学;双语教学;教学改革

精品开放课程是由名校提供的免费开放的、数字化的、高质量的教学资源,学习者通过网络以视频、文本等形式获取学习资源,进行自我提升[1]。自2003年教育部正式启动精品课程建设工作以来,迄今已经建立部级精品课程3 800多门,并带动16 000多门省级和校级精品课程建设,覆盖全国31个省、自治区和直辖市的近千所高校。微生物学课程是当代生命科学中的一门重要的基础课和主干课,是生物学科多个专业的必修课,在微生物学科发展、专业建设、人才培养等方面发挥着重要作用[2]。笔者通过国家精品课程网站查询到微生物学相关的精品课程有44门,其中部级6门,省级22门,校级16门,包括武汉大学沈萍教授主讲的微生物学以及南开大学李明春教授主讲的微生物学。本文在总结北京林业大学生物理科基地微生物学双语教学经验的基础上,从教学内容、教学方式、教学效果和考核方式等方面介绍开放课程背景下微生物学双语教学改革的探索与实践。

1 充分利用资源,更新和完善教学内容

我校生物理科基地微生物学课程的参考教材以国际上经典的、最受欢迎和再版次数最多的Brock Biology of Microorganisms教学资源,包括微生物学视频、微生物图库、微生物名人堂、微生物学热点、著名杂志文章、著名大学和研究所的微生物网站等。在教学实践中,描述性的教学内容让学生通过观看录像自学。教师在课堂上仅介绍知识点和关键内容,为开展案例教学节省了课堂时间。

2 开展案例教学,培养学生综合能力

案例教学以近年学术刊物上发表的微生物学相关SCI论文为案例。教师在学期初给出若干个微生物学研究的热点名词,学生根据兴趣自由组合成3~4人的学习小组。每名学生利用课余时间,使用信息学课程上学习到的文献检索方法查询自己感兴趣的领域的学术论文。通过论文的翻译和学习,先进行学习小组内部讨论交流,达到对论文所涉及知识点的掌握和贯通,然后将论文的主要内容制作成poster(墙报),最后每个小组推举1人参加全班的报告交流。学生学习了课堂之外的内容,他们制作的poster还成为教学案例,大大丰富了教学内容。案例教学可以培养学生查找文献,制作poster,答辩等各种能力,还可以培养学生的团队意识和集体荣誉感,加强师生互动,激发学生的学习热情,培养学生的研究兴趣和研究思维,对培养高素质的生命科技人才有非常好的促进作用。

3 鼓励科研训练,提升教学效果

为了增强大学生的创新能力和在创新基础上的创业能力,培养适应创新型国家建设需要的高水平创新人才,我校在全校范围内开展了大学生创新创业训练项目,根据学生申请和答辩的情况可以分别给予部级、北京市级及校级资助。在校本科生可以以个人或团队的形式进行申报,项目人数1~5人,选择指导教师,进入指导教师实验室开展研究。另外,学院还根据国家理科基地文件精神,为确保国家基础科学人才培养基金资助项目的严格执行,使理科基地大学生科研和创新能力培养得到有效提升,鼓励本科生积极申报理科生物学基地2012~2015年国家自然科学基金(编号:J1103516)子项目。为了给本科生提供更好的科研条件,学院专门成立了大学生创新实验室,利用国家理科基地的建设经费,购置了常规的实验室设备和仪器,包括超低温冰箱、高速冷冻离心机、紫外光谱仪、PCR仪、电泳仪、凝胶成像系统、显微成像系统、万分之一电子天平、pH计、灭菌锅、超净工作台、培养箱、摇床等。通过微生物学课程的学习和教师的引导,培养了本科生进行微生物学研究的兴趣。目前每年微生物教研室(教授1人,副教授4人,讲师2人)指导立项的本科生创新项目有3~4项,进行微生物学研究科研训练的本科生有10~15名,以本科生为第一作者累计发表SCI论文2篇,核心期刊论文10余篇,其中多数本科生在外校或本校继续攻读研究生,从事微生物学研究。除了鼓励学生参加大学生创新创业训练项目,我们还同步开设了微生物学实验课程,在实验课程中设定开放实验,学生自己调研实验原理和方法,与教师交流讨论确定最终的实验方案,通过对学生的文献调研能力、科研思路、实验技能、实验成果总结等环节的训练,全面提升所有学生的实验和科研能力。

4 重视学习能力,综合评定学生成绩

本课程教学改革更加重视学生的学习能力,学习成绩采用“6211制”,即总成绩为100分,期末考试成绩为60分,案例教学占20分,平时作业占10分,学习态度(考勤、讨论和答疑等)为10分。期末试卷用全英文考题,鼓励学生用英文回答,也可以用中文回答。案例教学的成绩由学生自己评定,具体做法是学生在做poster演示和答辩时,其他学生都作为评委对答辩同学进行评分,全班同学打分去掉5个最高分和5个最低分后取平均值。

5 结束语

学生通过微生物双语课程开阔了视野,掌握了国内外微生物学研究的最新动态,培养了英文阅读的习惯,提高了用英语学习的能力。案例教学环节获得了学生的肯定,这个环节的培养让本科生能获取第一手的文献资料,为提前进入科研训练打下了良好的基础。虽然通过教学改革取得了不错的教学效果,但在微生物双语课程教学中也碰到了一些问题,如少数英语基础差的学生对双语课程学习有畏惧心理,对这些学生学习积极性的调动是一个难点;英文授课速度慢,而课时有限,在精讲和泛讲的内容选择上比较难以把握等,这些问 题还需要在不断探索中调整,积累经验。

参考文献

[1] 宋存江,王淑芳,李国强.开放课程背景下的微生物发酵工程教学方法与教学模式改革[J].高校生物学教学研究:电子版,2014,4(1):3-6.

[2] 谢响明,何晓青,彭霞薇.理科(生物学)基地班微生物双语教学改革的研究与实践[J].北京林业大学学报:社会科学版,2005(4):109-111.

微生物学理论论文篇4

论文关键词:高职;生物制药;微生物课程;教学改革

生物制药专业发展概况及培养目标

生物制药是运用微生物学、生物学、医学、生物化学等研究成果并综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造用于预防、治疗和诊断的制品。生物制药产业是国民经济的重要组成部分,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中明确指出“要大力发展生物产业”。目前,全世界的医药品已有一半是生物合成的。

近年来,我国医药行业的迅猛发展,特别是生物技术在医药产业中的广泛应用大大加快了生物与医药类等高职院校生物制药专业的发展壮大。其培养目标是:德、智、体、美全面发展,具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神,掌握本专业领域方向的技术知识,具备相应实践技能以及较强的实际工作能力,熟练掌握并能从事药物的研发、药物的生产、药物的质量及安全检验、药理分析、药物的经营和销售等工作的高技能型人才。

微生物课程教学地位及教学目标分析

半个世纪以来,微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。随着新微生物资源的发现、新的药物筛选模型建立以及各种新技术的应用,从微生物次级代谢产物中寻找新药所显现的优势将继续存在,事实证明微生物制药在整个生物制药产业中占有举足轻重的地位。微生物学在理、工、农、医、师范院校与生物相关专业的课程设置中占有重要的地位,也是一门实践性很强的学科。

由此可见,微生物课程也必然是生物制药专业的重要职业基础课程。它系统地介绍了微生物的分布、分类、形态结构、生长繁殖、遗传变异以及与人类生产生活的关系等理论与实验操作技术,要求学生具备一定的生物学与生物化学基础知识。其后续课程包括发酵工程概论、生物技术制药、制药工艺学、药品分析与检验、药剂学、药事管理与基因工程技术概论等多门主干课程。

本课程的教学目标是使学生能够正确掌握微生物分类、结构、生理活动等基础知识,确保学生能够进行有关微生物生产的必要基本技能操作,并掌握应用微生物学理论知识分析问题和解决问题的基本方法,从而为后续的职业技术课程的学习与生产实践奠定必要的理论基础和实践技能。

微生物课程教学改革探索与实践

长期以来,全国各高校微生物学教学大多以课堂讲授为主,配合适量实验课。学生学习微生物学的方法常常是课上勤笔记少思考、课下不复习少作业,考前死记硬背、考后“完璧归赵”。为了提高微生物课程教学效果与学生的实践技能,我们于2008年申报了《微生物及其应用》院级精品课程,并与全省其他高职院校的同仁一道对生物制药及相关专业的微生物课程教学改革进行了一定的探索与实践。

(一)优化教学手段与方法

主要教学手段 合理利用学院优越的教学条件是提高课程教学质量的基本手段。在本课程教学中,我们充分利用学院完善的多媒体教学资源、电视显微镜设备组织教学,通过多媒体课件、视频、标本与即时的实验操作进行形象、直观的教学。同时,加强与本地区制药企业的联系,与企业一线生产人员共同探讨课程教学内容。

教学方法探索 在教学方法上,我们依据高职类学生文化基础、思维特征,针对不同的具体内容选择采取了项目教学法及案例导入法等多种“教学做合一”的形式开展教学,从而实现了将过去以教室为中心的学习形式向以实验室工作过程为中心和“边教、边学、边做”形式的过渡。例如,将基础知识部分组织成多个承前启后的项目,微生物应用部分(如微生物与发酵、食用菌栽培与药品的微生物污染检测等)采用案例法组织教学。通过启发与讨论、理论密切联系实际等方法引导学生加深对所学知识的运用、提高学习的兴趣与积极性。提供适量学时,鼓励有积极性的学生自选教学内容,采取合作或独立查阅资料和制作多媒体课件进行授课的形式实现了师生主体角色的转换,从而使学习以形成综合能力为目的而非单纯的知识摄取。同时鼓励学生在实验教师的指导下,根据自身兴趣进行微生物实验的设计与操作。

在有了一定的手段与方法基础上,我们认为利用适当的幽默或英文等教学技巧也是提高教学效果的良策。比如在要求学生列举已知的病毒时“特意提醒”不要自作聪明地制造“人瘟病毒”。在课堂中偶尔适时地穿插一个英语单词或简单的句子能够起到很好的调节作用,往往能让喜欢或不喜欢英语的学生激发兴趣。  (二)认真整合教学内容

内容的选取与组织 2007年下半年,在长期从事企业生产实践的“双师型”教师共同参与下,我们编写出了一本较为符合当前高职教育理念的湖北省“十一五”规划教材——《微生物及其应用》并获2009年湖北省高职高专优秀规划教材奖。本教材根据当前高职院校生物制药专业的培养目标及湖北省示范院校生物制药专业人才培养方案建设要求建立课程教学标准与内容,按照“教学做合一”模式进行教学内容的合理融合。在内容的组织上充分考虑高职学生的文化基础与思维习惯,适当降低了理论知识部分的深度,强化了微生物在生产实践中的应用。将课程内容按照微生物由大到小、由表及里的原则进行重新组合,首先使学生通过显微镜对各种微生物进行最基本的感性认识,然后逐渐了解微生物的培养技术及其在生产中的应用,从而顺其自然地完成对整个微生物课程内容由感知到认知的知识延伸与拓展过程。

教学组织与实践 为了较好地落实高职教育所推崇的“边做边学,边学边练”行动导向的教学理念,我们采取的是理论与相应实践操作(单元实验)相互融合的模式开展教学,并将教学内容划分为“基本知识与技能”和“知识与能力运用”两大模块,其中包含了“微生物形态观察技术”、“微生物分布与生长控制技术”及“微生物应用与检测技术”三个单元与七个项目来实施教学。在此基础上,我们还开发了《微生物及其应用》院级精品课,并在教学中认真践行“边做边学,边学边练”的教学方法,使学生能够自觉地将所学知识与实践相结合,从而既增强了学生学习的主动性,同时又较好地锻炼了他们的动手能力,强化了教学效果。

重视第一次课设计 第一次课是一门课程的序曲,它是引导学生进入微观世界、激发学生求知欲望、增强课程魅力的最佳向导。本课程的第一次课是通过“一个富有创造和启迪性的故事(列文虎克)”、“多幅彩色动静态图片的展示”和“一系列惊人的数字”等具有鲜明特色和感性认识的内容逐步展开的,非常强烈的视觉效果让学生产生了对微生物的浓厚兴趣,进而较好地激发了他们对本课程的学习热情和探究心理,当然也取得了非常好的教学效果。

(三)强化实践教学与考核

加大实践教学比例 本课程的教学目的是为后续的职业技术课程学习与生产实践打下良好基础,满足生物制药生产、建设、管理和服务第一线的技术应用型人才对微生物知识与技能的需要,同时培养学生创新精神和创业能力。因此,我们按照“教学做合一”的模式将理论知识与有关实验内容进行了有机融合,因而也在很大程度上减少了理论学时,相应增加了实验操作学时,使理论与实践学时之比将近1∶1。将课程的实验分为平时的单元实验、期末整周的综合实训、培养兴趣的自主实验(如对口腔、霉变水果中微生物进行分离培养等)几项,并着重培养学生的无菌操作技能和微生物实验安全意识。

改革实践考核制度 在对本课程教学模式进行探索与实践的同时,我们对其考试制度也进行了改革。改变了传统的以理论为主、实验为辅的考试为理论考试和实验操作考核并重的新型综合考试制度。使实验成绩与理论成绩之比达到1∶1,其中实验考核以实践操作为主,口试、笔试为辅。同时,坚持平时表现与考试考核并举的形式对学生进行知识、能力和素质等方面的综合评价,即按照平时考勤、提问和作业成绩占总成绩20%、理论考试和实验成绩(包括实验操作考核、实验课表现、实验报告等)各占40%的分配比例进行课程成绩的综合评定,从而使本课程的成绩考核既符合高职以过程为导向的课程观和以行动为导向的教学观,又实现了考试过程的全程化和考试手段的多元化;既增加了考试的灵活性,又调动了学生实践操作的积极性,取得了较好的教学效果。

微生物学理论论文篇5

[关键词] 微生物学;教学改革;生物技术;医学院校

[中图分类号] G424 [文献标识码] C [文章编号] 1673-7210(2012)05(a)-0159-02

21世纪是生命科学世纪,微生物学作为生命科学的重要学科之一,具有广度的多交叉融合性和深度的多层次进展性,因而起着生长点的作用,成为沟通临床医学和基础医学的桥梁学科。如何围绕微生物学知识体系的特点有效地提高其教学质量,充实和完善学生对这一学科的知识积累,使踏入生物学大门的学生对微生物有一个较整体和广泛的了解,初步掌握涉及微生物形态、结构、功能、生理代谢、遗传变异、生态分布、分类进化等方面的知识,为学习后续课程打下较为广泛的知识基础和开阔的视野,进一步提高学生的科学素质,成为微生物学教学的关键。

1 把握微生物学知识特点,提高教学质量

大连医科大学生物技术专业以培养具有广博而坚实的生物学基础知识,掌握细胞工程、发酵工程、基因工程、酶工程基本理论、基本技能和工艺技术过程,受到现代生物技术应用开发研究的初步训练,具有良好的科学素质和一定的创新能力,能在生物技术领域从事产业化工程设计、生产、管理和新技术研究、新产品开发,以生物医学见长的高级生物技术专业应用型人才作为培养目标。基于此开展了如下工作:

1.1 教材的选择

教材是教学的蓝本、重要载体和沟通桥梁,是学生在学校获得系统知识,进行学习的主要材料,也是教师进行教学的主要依据。一本优秀的教材除了能够全面系统阐述本学科的基本知识、基本理论和基本技能,帮助学生形成完整的知识体系外,还是学生对学习内容感兴趣,产生主动学习愿望,主动探索、合作交流的重要前提。面对庞大的微生物学教学内容及有限的学时,选择一本内容精炼、重点突出、脉络清晰的教材具有重要的意义。通过专家充分讨论,广泛征求师生意见及参考相关院校的教学经验,最终确定了适合大连医科大学生物技术专业的微生物学教材,即全国优秀教材——周德庆先生主编的《微生物学教程》(第2版)为基本教材,代替原来的《医学微生物学》,该教材作为普通微生物基础课教材,按照初学者的认知规律构建了一个牢固的“知识网络”,有助于学生掌握微生物学的基本理论和基础知识,了解学科的发展、热点和问题,为今后的学习及工作实践打下深厚基础[1-2]。同时,推荐沈萍教授主编的《微生物学》作为参考书,鼓励学生参阅一些国外优秀生命科学教学用书,如Talaro等编撰的《Foundations in microbiology》、Lansing等编撰的《Microbiology》等,使学生广泛的汲取相关专业知识,同时还可进一步提高专业外语水平。

1.2 突出重点和难点,扩大知识面

微生物学以微观世界生物为研究对象,由于微生物种类繁多、形态微小、肉眼看不见,不易形成感性认识,而且微生物学理论具有相对独立性,名词概念新颖繁多,内容相对抽象,这就决定了微生物学的教学内容多且散乱,很多学生初次接触这门知识反映“听得懂、理不清、记不住”,学习有困难。因此,如何在学时少、内容多的情况下,使学生既弄懂教学重点,又提高学习兴趣,是提高微生物学教学质量的关键。为此,充分发挥教师的主导作用十分重要[3]。实际教学过程中,教师主要向学生介绍要点和难点,特别要把涉及的名词概念讲述清楚,并在此基础上要求学生全面阅读教材内容,例如课上重点介绍革兰阳性菌和阴性菌的结果特点,在此基础上,由学生课后自己进行比较总结,熟悉染色的过程,进而得出不同的染色结果产生的基础,这样有利于培养学生的自学能力,创造独立思考的空间,提高课堂吸收率,提高学习兴趣。另外对于本科生,遵循注重知识点内涵的诠释,也注重其外延拓展的原则,使学生既获得现有教材知识,又开阔眼界,重点介绍成熟的为大家所公认的最新理论、技术,引导、启发学生思考,培养学生对微生物学的兴趣,扩展知识面。

1.3 注重知识的整体性,构建认知网络

微生物学的特点之一是整个知识结架构的紧凑性,各章节间高度关联,构成一个完整的知识体系。因此,在学生掌握基本概念、理论等抽象知识的基础上,围绕主线,展开横向、纵向知识网,分析各部分知识在整个体系中的地位与作用,将会清晰呈现知识脉络。例如“微生物的生长及其控制”一章,首先与学生共同从微生物的种类和特点、微生物的营养和培养基、微生物的营养类型、培养基的设计原则和方法、微生物的新陈代谢等不同层次和水平加以分析和认识,才能使学生对微生物的生长及其控制有正确的认识和理解。既有利于掌握重点、理解难点,强化对基本理论的系统、全面认识,又有益于启发学生思维,指导学习,培养分析综合的逻辑性、多维性、独创性思维和判断能力[4]。

2 重视实验教学,提高教学质量

微生物学是理论与实验并重的一门实践性较强的课程,通过实验课的训练,使学生获得细菌等微生物的感性认识,建立无菌观念,掌握微生物实验的基本操作技能,有利于巩固微生物学理论课的内容,并能灵活运用所学知识指导生产实践。因此,我教研室紧扣专业培养目标,对实验内容和体系进行了优化,既保留了微生物实验中传统的革兰染色等内容,又侧重开设综合性实验,减少验证性实验;改善实验安排,使分散的实验有机地组合起来成为系列实验,老师在每堂课前和课后都对实验内容进行总结、分析和下次实验布置。例如对粪便标本进行病原学鉴定,实验包括培养基的制备和无菌操作,又涉及细菌形态学观察、血清学实验及生化鉴定等内容,各个实验内容紧密衔接,使学生体会到微生物实验技术是一个连续、系统的知识体系,各实验之间有着潜在的联系,也清楚的认识到前面实验的成功与否将影响到以后实验的进行,从而增强责任感,培养学生分析问题、解决问题的能力。这样做点面结合,使学生既掌握了基本的细菌人工培养法等基本技术,又对细菌学实验的基本流程有了总体的概念,有利于提高教学质量。

3 采用自学-讨论-讲解式教学法

俗话说:“授之以鱼,不如授之以渔”,我教研室根据大学生自身和微生物学课程教学的特点,尝试采用以“自学-讨论-讲解”为主的教学方式。

首先,教师根据各章节的重点和难点,每章给出1~3个思考题,让学生在通读教材的基础上,结合参考书等资料,对问题进行准备。其次是课堂讨论环节,以自学为基础,充分调动每个学生的积极性,启发学生开拓思路,加深对自学内容的消化理解,还可促进学生交流学习方法,提高表达能力。最后,在自学和讨论基础上的教师讲解过程主要围绕教学要求,突出重点,突破难点,有意识地引导学生学习一些学说、理论的提出、推演和完善过程,学习证明这些理论的实验方法和思路,学习前人敢于提出问题、善于解决问题的创造性思维方法和客观、严谨的科学作风[5]。例如,证明基因突变自发性和不对应性的Luria变量试验、Newcombe涂布实验及Lederberg影印平板培养法,介绍这些著名学者实验设计之巧妙和方法创新之独到,对培养学生的创新思维和科学精神,为将来从事科学研究打下基础具有重要意义。

4 开展“微生物学自主实验”,激发学习兴趣,提高学生的综合能力

激发学习兴趣、培养创新能力、提高微生物学综合素质,是每位微生物学任课教师应当深刻思考的问题。在几年的教学积累中,我教研室尝试了在已有实验课的基础上实施“微生物学自主实验”,主要开展了:“酸奶中乳酸杆菌的分离、计数及鉴定”、“市售鲜牛奶中抗生素残留的检测及方法比较”、“健康及疾病状态下肠道菌群的变化”、“植物提取物对抗生素相关性菌群失调的调整作用”等实验。这些内容是游离于正常实验教学计划之外的,通过查阅文献,学生们在辅导老师的指导下,设计实验方案,利用周末等课余时间完成实验,每周1~2次。这样既赋予了学生课外活动专业特色,也增加了课程实践的趣味性,避免了课程实践在教学计划和教材内容方面的局限性[6]。事实证明,学生对这种课外的实践形式非常感兴趣,而且投入了极大的热情,大大激发了学生的科研兴趣,给其提供了一个自己动手、展示创新性和才能的平台,也提高了学生学习微生物学理论课的主动性和创造性,这对于让学生系统全面地掌握微生物学知识并加以合理运用到实际生活学习中具有重要作用,同时提高了学生独立分析问题和解决问题的能力,增强了团结协作精神,丰富了课外生活,有助于综合素质的提高。通过对微生物的实际培养、观察、分离和鉴定及应用,增强了学生严谨细致的科研精神,努力求索的积极态度。

以上教学方法的尝试,符合 “三个面向”的素质教育为核心的教学目标,在重视知识传授的基础上,更注重了对学生能力的培养,提高了其综合能力、分析能力和创造能力,体现了医学院校生物技术专业的特点和优势,能够适应市场发展与竞争的需要,具有十分重要的现实意义。

[参考文献]

[1] 陈燕飞.二十一世纪的微生物教学[J].中国科教创新导刊,2008,(1):26-27.

[2] 邓百万,陈文强,彭浩,等.基于能力培养的微生物实验教学手段与方法的改革研究[J].实验技术与管理,2011,28(2):7-10.

[3] 曹雅明,吕昌龙.把握免疫学知识特点,提高教学质量[J].中国免疫学杂志,2000,16(11):628-629.

[4] 张业霞,王宗军.医学微生物学与免疫学教学方法探讨[J].海南医学院学报,2008,14(3):311-312.

[5] 孙卫民,田野苹,曹雪涛.自学-讨论-讲解式免疫学教学方法的探讨[J].中国免疫学杂志,1999,15(11):528.

[6] 胡四海,肖建华,谭立志,等.生物技术专业微生物学实验教学改革初探[J].山西医科大学学报:基础医学教育版,2008,6(6):626-628.

微生物学理论论文篇6

关键词:高职;生物制药;微生物课程;教学改革 

 

生物制药专业发展概况及培养目标 

生物制药是运用微生物学、生物学、医学、生物化学等研究成果并综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造用于预防、治疗和诊断的制品。生物制药产业是国民经济的重要组成部分,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中明确指出“要大力发展生物产业”。目前,全世界的医药品已有一半是生物合成的。 

近年来,我国医药行业的迅猛发展,特别是生物技术在医药产业中的广泛应用大大加快了生物与医药类等高职院校生物制药专业的发展壮大。其培养目标是:德、智、体、美全面发展,具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神,掌握本专业领域方向的技术知识,具备相应实践技能以及较强的实际工作能力,熟练掌握并能从事药物的研发、药物的生产、药物的质量及安全检验、药理分析、药物的经营和销售等工作的高技能型人才。 

微生物课程教学地位及教学目标分析 

半个世纪以来,微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。随着新微生物资源的发现、新的药物筛选模型建立以及各种新技术的应用,从微生物次级代谢产物中寻找新药所显现的优势将继续存在,事实证明微生物制药在整个生物制药产业中占有举足轻重的地位。微生物学在理、工、农、医、师范院校与生物相关专业的课程设置中占有重要的地位,也是一门实践性很强的学科。 

由此可见,微生物课程也必然是生物制药专业的重要职业基础课程。它系统地介绍了微生物的分布、分类、形态结构、生长繁殖、遗传变异以及与人类生产生活的关系等理论与实验操作技术,要求学生具备一定的生物学与生物化学基础知识。其后续课程包括发酵工程概论、生物技术制药、制药工艺学、药品分析与检验、药剂学、药事管理与基因工程技术概论等多门主干课程。 

本课程的教学目标是使学生能够正确掌握微生物分类、结构、生理活动等基础知识,确保学生能够进行有关微生物生产的必要基本技能操作,并掌握应用微生物学理论知识分析问题和解决问题的基本方法,从而为后续的职业技术课程的学习与生产实践奠定必要的理论基础和实践技能。 

微生物课程教学改革探索与实践 

长期以来,全国各高校微生物学教学大多以课堂讲授为主,配合适量实验课。学生学习微生物学的方法常常是课上勤笔记少思考、课下不复习少作业,考前死记硬背、考后“完璧归赵”。为了提高微生物课程教学效果与学生的实践技能,我们于2008年申报了《微生物及其应用》院级精品课程,并与全省其他高职院校的同仁一道对生物制药及相关专业的微生物课程教学改革进行了一定的探索与实践。 

(一)优化教学手段与方法 

主要教学手段 合理利用学院优越的教学条件是提高课程教学质量的基本手段。在本课程教学中,我们充分利用学院完善的多媒体教学资源、电视显微镜设备组织教学,通过多媒体课件、视频、标本与即时的实验操作进行形象、直观的教学。同时,加强与本地区制药企业的联系,与企业一线生产人员共同探讨课程教学内容。 

教学方法探索 在教学方法上,我们依据高职类学生文化基础、思维特征,针对不同的具体内容选择采取了项目教学法及案例导入法等多种“教学做合一”的形式开展教学,从而实现了将过去以教室为中心的学习形式向以实验室工作过程为中心和“边教、边学、边做”形式的过渡。例如,将基础知识部分组织成多个承前启后的项目,微生物应用部分(如微生物与发酵、食用菌栽培与药品的微生物污染检测等)采用案例法组织教学。通过启发与讨论、理论密切联系实际等方法引导学生加深对所学知识的运用、提高学习的兴趣与积极性。提供适量学时,鼓励有积极性的学生自选教学内容,采取合作或独立查阅资料和制作多媒体课件进行授课的形式实现了师生主体角色的转换,从而使学习以形成综合能力为目的而非单纯的知识摄取。同时鼓励学生在实验教师的指导下,根据自身兴趣进行微生物实验的设计与操作。 

在有了一定的手段与方法基础上,我们认为利用适当的幽默或英文等教学技巧也是提高教学效果的良策。比如

[1] [2] 

在要求学生列举已知的病毒时“特意提醒”不要自作聪明地制造“人瘟病毒”。在课堂中偶尔适时地穿插一个英语单词或简单的句子能够起到很好的调节作用,往往能让喜欢或不喜欢英语的学生激发兴趣。

(二)认真整合教学内容 

内容的选取与组织 年下半年,在长期从事企业生产实践的“双师型”教师共同参与下,我们编写出了一本较为符合当前高职教育理念的湖北省“十一五”规划教材——《微生物及其应用》并获年湖北省高职高专优秀规划教材奖。本教材根据当前高职院校生物制药专业的培养目标及湖北省示范院校生物制药专业人才培养方案建设要求建立课程教学标准与内容,按照“教学做合一”模式进行教学内容的合理融合。在内容的组织上充分考虑高职学生的文化基础与思维习惯,适当降低了理论知识部分的深度,强化了微生物在生产实践中的应用。将课程内容按照微生物由大到小、由表及里的原则进行重新组合,首先使学生通过显微镜对各种微生物进行最基本的感性认识,然后逐渐了解微生物的培养技术及其在生产中的应用,从而顺其自然地完成对整个微生物课程内容由感知到认知的知识延伸与拓展过程。 

教学组织与实践 为了较好地落实高职教育所推崇的“边做边学,边学边练”行动导向的教学理念,我们采取的是理论与相应实践操作(单元实验)相互融合的模式开展教学,并将教学内容划分为“基本知识与技能”和“知识与能力运用”两大模块,其中包含了“微生物形态观察技术”、“微生物分布与生长控制技术”及“微生物应用与检测技术”三个单元与七个项目来实施教学。在此基础上,我们还开发了《微生物及其应用》院级精品课,并在教学中认真践行“边做边学,边学边练”的教学方法,使学生能够自觉地将所学知识与实践相结合,从而既增强了学生学习的主动性,同时又较好地锻炼了他们的动手能力,强化了教学效果。 

重视第一次课设计 第一次课是一门课程的序曲,它是引导学生进入微观世界、激发学生求知欲望、增强课程魅力的最佳向导。本课程的第一次课是通过“一个富有创造和启迪性的故事(列文虎克)”、“多幅彩色动静态图片的展示”和“一系列惊人的数字”等具有鲜明特色和感性认识的内容逐步展开的,非常强烈的视觉效果让学生产生了对微生物的浓厚兴趣,进而较好地激发了他们对本课程的学习热情和探究心理,当然也取得了非常好的教学效果。 

(三)强化实践教学与考核 

加大实践教学比例 本课程的教学目的是为后续的职业技术课程学习与生产实践打下良好基础,满足生物制药生产、建设、管理和服务第一线的技术应用型人才对微生物知识与技能的需要,同时培养学生创新精神和创业能力。因此,我们按照“教学做合一”的模式将理论知识与有关实验内容进行了有机融合,因而也在很大程度上减少了理论学时,相应增加了实验操作学时,使理论与实践学时之比将近∶。将课程的实验分为平时的单元实验、期末整周的综合实训、培养兴趣的自主实验(如对口腔、霉变水果中微生物进行分离培养等)几项,并着重培养学生的无菌操作技能和微生物实验安全意识。 

改革实践考核制度 在对本课程教学模式进行探索与实践的同时,我们对其考试制度也进行了改革。改变了传统的以理论为主、实验为辅的考试为理论考试和实验操作考核并重的新型综合考试制度。使实验成绩与理论成绩之比达到∶,其中实验考核以实践操作为主,口试、笔试为辅。同时,坚持平时表现与考试考核并举的形式对学生进行知识、能力和素质等方面的综合评价,即按照平时考勤、提问和作业成绩占总成绩%、理论考试和实验成绩(包括实验操作考核、实验课表现、实验报告等)各占%的分配比例进行课程成绩的综合评定,从而使本课程的成绩考核既符合高职以过程为导向的课程观和以行动为导向的教学观,又实现了考试过程的全程化和考试手段的多元化;既增加了考试的灵活性,又调动了学生实践操作的积极性,取得了较好的教学效果。 

在年和年由教育部高等学校高职高专生物技术类专业教学指导委员会组织的两届生物技能大赛活动中(含微生物操作技能竞赛),我院生物制药专业的学生分别获得了团体一等奖一项、个人一等奖二项、二等奖和三等奖各一项的好成绩。

微生物学理论论文篇7

【关键词】微分方程 生物信息学 案例式教学法 问题式教学法

【中图分类号】O175 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2012)10-0060-01

生物信息学作为一门交叉学科正在迅猛的发展,通过将数学科学知识和技巧引入生物科学的领域,帮助生物学家解释各种生命现象。同时,生物学又为数学家提供了丰富的研究课题。微分方程是数学专业的核心基础课,也是其他工科专业的必修课程之一,为其解决实际问题提供必要的数学知识。微分方程通过对自然科学和社会科学中的问题进行数值或者定性的描述,帮助人们对事物的发展进行预见。微分方程在众多的领域应用广泛,包括物理学、航天、医药、化学和生物学等领域。随着完成测序的生物数量的迅速增加及更深入广泛的了解基因功能,生物网络的研究在生物信息学中越来越受重视。由于微分方程系统的灵活强大,有利于描述生物网络中的复杂关系。因此,微分方程课程被生物信息学专业作为重要的必修课程之一。由于本课程数学理论丰富应用性较强的特点,在给非数学专业学生授课的过程中往往面临两难的境地:一方面如果按照数学专业授课模式侧重数学理论的介绍就会脱离本专业的特点,应用性欠缺使得学生缺乏兴趣;另一方面,如果大量介绍应用,又会因为学生数学背景知识的缺乏而造成学生比较迷茫。如何在授课过程中将理论和实际内容有机的结合,从而使学生在学习中产生兴趣值得思考。本文结合生物信息学的专业特点,总结了微分方程在教学过程中的一点体会。

1.合理的整合教学内容

关于微分方程的教材很多,但是一些教材偏重于理科注重公式定理的推导证明,没有实际应用的举例,公式抽象语言晦涩学生难于理解。本校生物信息学本科专业采用的教材是周义仓编写的常微分方程及其应用,其内容上在反应数学理论严密性的同时,强调了建模、应用和计算机等特点,每章使用数学软件进行具体实例的解析。

首先,在吃透教材的基础上对教学内容进行合理适当的调整。在了解数学背景知识的同时更注重微分方程理论的应用性而不关注数学公式的推导。

其次,注意不同知识点的归纳总结。在教学过程中注意及时的整理和总结,帮助学生理清它们之间的区别与联系。同时,这些理论知识的落脚点就是众多不同类型微分方程的求解,针对不同求解方法进行归纳,强化训练。

最后,注意学生实际的动手操作能力。结合实验课针对每章的教学内容锻炼学生的实际动手操作能力,结合Maple或Matlab软件判断微分方程的类型并进行求解。除此之外,可以适当增加实际的问题,例如药物代谢、基因调控网络等生物信息学中的经典问题进行数学建模、求解方程、解释实际现象。

2.多样化的教学方法和手段

微分方程涉及很多数学理论的推导,因此在数学专业中往往采用板书的方式。既能帮助学生理解推演过程,又能根据学生理解情况随时调整。但是对于生物信息学专业单纯的板书或者多媒体教学都会导致单调枯燥,影响学生的学习兴趣。将二者有机的结合,通过板书将复杂的理论知识在黑板上演示,同时将微分方程的图形利用多媒体技术展现使得课堂教学更具有直观性,使学生更容易理解教学内容并加深印象。在教学过程中适当引入讨论式教学方法,针对实际问题让学生进行分组讨论有利于培养学生积极探索、勇于创新、敢于质疑的学习态度。

3.理论联系实际

对于微分方程的内容,如果只进行理论的学习而不进行上机的实际操作无异于是纸上谈兵,上机的操作如果仅仅局限于是方程的求解和判断也仅仅是浪费时间。通过上机时间不仅锻炼学生将所学算法程序化和学生的逻辑思维能力,还要提供学生应对问题的解决能力。随着海量基因组数据的出现,如何利用基因组数据分析基因调控网络和代谢途径是生物信息学研究人员亟待解决的问题。利用微分方程演化生物网络中的复杂关系得到了广泛的应用。针对微分方程在基因调控网络中的应用,让学生体会将实际问题数学化,建立模型求解方程,解释实际问题,培养学生解决实际问题、提高算法分析与设计的能力。其次,积极鼓励学生参与数学建模竞赛活动,在活动中让学生体会运用理论知识解决实际问题的乐趣。

4.灵活的评价机制

传统的考核办法采取单一的笔试成绩,但这往往不能评价学生的综合素质以及知识的掌握程度。在考核内容上主要突出三点内容:(一)对基本概念的掌握程度;(二)分析问题与解决问题的综合实力;(三)考查学生对微分方程求解方法和技巧的掌握。

对于生物信息学专业的学生,要求有强大的数学与计算机功底解决生物学问题。因此既要有扎实的理论基础,又要求具有分析和解决实际生物学问题的能力。面对微分方程这门课程,既要重视数学理论的教学,又要注重对学生解决生物学实际问题的引导,结合本专业的特点及培养目标,培养学生分析问题和解决问题的能力。

参考文献:

[1]郭伟艳, 常大全, 王敏慧. 浅谈微分方程教学中能力的培养. 绥化学院学报. 2006, 26 (2): 48-49.

[2]储亚伟, 朱茱. 高师本科常微分方程教学改革的探究. 阜阳师范学院学报. 2008, 25 (3): 73-73.

[3]杨丽娜. 《偏微分方程数值解》课堂教学改革与实践. 中国科教创新导刊. 2012 (8): 110-112.

[4]季瑞瑞, 刘丁. 一种基于分数阶微分方程模型的基因调控网络构建方法. 西安理工大学学报. 2011, 27(2): 127-131.

作者简介:

王芳(1982- ),吉林人,哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院,讲师,主要研究方向:生物信息学,计算表观遗传学。

张绍军(1979- ),黑龙江人,哈尔滨医科大学生物信息科学与技术学院,讲师,主要研究方向:生物信息学,分子进化分析。

微生物学理论论文篇8

微生物学开设在大二第一学期,学生刚刚开始学习专业课,对于微生物学整个学科感到很陌生,不知道从何下手,比较被动地接受课堂上老师的讲授。本科阶段微生物学课程本身内容不算多,但其中各种名词和概念的理解对于学好该门课至关重要。例如如何讲清楚并让学生理解“微生物中包含细菌、病毒、酵母”,“微生物的五大共性”,“真核细胞和原核细胞的区别”这些问题并不容易。在过去的课堂教学过程中,一般都是以教师为主体,以教材为核心,单纯地进行知识传授的教学方法。但是由于微生物课程内容涉及面广,知识点繁多琐碎,很多概念很难用语言来讲述,教师以为讲清楚了,学生也认为已经听明白了,但当学生面对考试或者实验时,才感到对知识的掌握和理解远远不够,在这种情况下,教学效果不佳,教学质量难以保障。

1.1在“教”方面存在问题

在过去的课堂教学中,由于教学条件限制和课程安排,以课堂教师讲授为主,教学方法单一,与实践环节相脱节,很多理论知识和概念很难讲清讲透,影响了教学效果。

1.2在“学”方面存在问题

在旧的教学模式下,由于课程自身的内容零散和抽象,学生对于《微生物学》的内容感到陌生和难学,缺乏学习的积极性,很容易陷入“不会学习,学了不会,不会更不想学”这个恶性循环,往往为了应付考试,“临时抱佛脚”,到考试前突击,考完以后全部还给老师,意识不到该门课的重要性和实用性。

1.3教学体系上的分离

教学上理论课程和实验分段实施,理论教师和实验教师各负其责,造成互相脱节,难以实现教学目标、教学内容的有机结合,教材之间的内在联系得不到统一与协调,教学内容得不到合理统筹。学生也很难将两个环节进行相互结合,在后续的专业实验和毕业实践环节中遇到微生物相关的问题时候显得很茫然,缺乏对学习过的基本理论知识和实验技能灵活运用的能力。

2微生物学课程教学改革的实施

2.1理论课堂的创新与充实

南阳理工学院生物工程专业沿用周德庆主编的《微生物学教程》,该教材难易程度适中,涵盖面广,但对于大二刚刚接触到专业基础课的学生而言,还是有相当大的难度。为了激发学生学习兴趣,授课教师要投入大量精力进行备课,选取学生容易接受的事例引入课程内容,从而调动学生学习的积极性。例如在讲授绪论这一章时,从纪录片《舌尖上的中国-转化的灵感》引入,介绍日常生活中大家所食用的腐乳、酸奶等食品的制作过程是通过微生物的发酵而来,微生物种类繁多,无处不在,可以为人类所利用;同时,再以当前的新闻热点“埃博拉病毒”为例,介绍微生物在造福人类的同时也有些微生物对人类的健康造成威胁。通过以上两个一正一反例子,揭下“看不见,摸不着”的微生物神秘的面纱,让学生对于“什么是微生物”“微生物跟人类的关系”有了深刻的理解,并且激发了学生对于学习微生物的兴趣,学好微生物,可以去利用微生物为人类所善加利用。

2.2实践环节的有机整合

微生物学所研究对象都是微观的,很多概念也是抽象的,通过课堂上的讲授很难将这些知识讲明白讲透彻,实验课程的开设就是为了让学生理解相关知识点、更好更深入了解微生物。我院近些年来微生物学理论课程和实验环节经过几次的分合,理论课程和实验课由不同的教师进行授课,往往是各上各的课,教师之间缺乏沟通和交流,造成理论和实践严重脱节,教学效果较差。目前我院将理论和实验整合成为一门课程,要求授课教师集体备课,调整原有教学大纲中实验中各个项目的实施时间,与理论课程进行紧密配合。例如在讲授“原核微生物的形态、构造和功能”这一部分内容时,同时进行“细菌的单染色法、革兰氏染色法”这一实验,通过课堂和实验的有机结合,让学生不仅观察到细菌的三种基本形态:球菌、杆菌、螺旋菌,而且把革兰氏染色的原理与革兰氏阳性菌、阴性菌的细胞壁结构相互印证,不是依赖机械记忆,而是真正理解了这些相关知识。

2.3多种教学活动的开展

以往的课程往往以教师为主体,学生缺乏对课程的参与感。为了激发学生对课程的兴趣,开展各种教学活动。例如以微生物为主题,让学生以自己感兴趣的题目进行分组,按照所选择题目查阅资料,制作powerpoint,以做小报告的形式跟大家交流学习。有的学生关注时事新闻,围绕“埃博拉病毒”进行小型的学术报告和讨论互动。通过此类活动,不仅明确了病毒的概念:“严格寄生于活细胞,病毒中只有一种核酸(DNA或者RNA)”,加深了对书本知识的理解,而且向大家介绍了如何预防埃博拉病毒感染等日常知识。另外,在学期中期,当学生对于微生物学有了一定程度的认识和了解以后,给学生划定方向,查阅相关文献,了解微生物学学科相关最新进展,并提交小型综述。有的学生选择了“超级细菌的抗药性从何而来”这一主题进行综述的撰写,通过查阅文献和归纳总结,学生不仅巩固了微生物对于环境的适应性而产生抗药性,而且了解到滥用抗生素的弊端。这些教学活动经过近两届学生的实践,受到学生的广泛欢迎,拓宽了学生的知识面,学生们查阅文献、总结归纳、表达能力都得到了锻炼和提高,为今后的毕业实践环节打下了良好的基础。

3微生物学课程教学改革初步成效

3.1有利于教学效果的提高

作为专业课教师,都希望自己所讲授的知识学生能够消化吸收并牢固掌握,但往往在教学实践中,不同的教学方法却有不同的教学效果,例如在讲授“微生物的代谢条件与发酵生产”时,结合本地实际,以亚洲最大的洁霉素生产企业—南阳普康集团为例,向学生讲授我们使用的抗生素药物是通过微生物发酵得来的,并聘请厂方工程师向学生授课,激发了学生学习的兴趣,并使学生意识到专业课程与实际生产的联系,对学习微生物有了更强的目的性。学生们普遍反映微生物课是一门听得下去、学得进去的课程。

3.2有利于促进教师专业素质的提高

开展微生物学课程教学改革后,打破了原有“各自为政”的教学现状,实现了教师队伍的整合与优化,经验丰富的老教师通过“传、帮、带”向青年教师无私传授经验,青年教师为课程的改革和创新出谋划策。在这种氛围下,青年教师成长迅速,不仅专业素养上有了很大提高,而且教学技巧和课堂驾驭能力都有了不同程度的提升。总之,通过对微生物学课程教学改革的探索与实践,极大调动了学生的学习积极性和能动性,从“要我学”逐步转变为“我要学”,教学质量得到了提高,为学生后续的专业课程和毕业以后的就业奠定下了坚实的基础。

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