单位文秘网 2021-08-12 08:17:41 点击: 次
【摘 要】在高校实验教学中,阐述微生物学实验教学的重要性及其体系的构建,结合现阶段高校实验课程改革和我校实际,并结合实例分析微生物学实验教学平台的构建和各平台特点。
【关键词】微生物学 实验 教学 平台
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2011)07-0052-02
实验教学作为大学本科阶段的重要教学方式越来越引起各高校的关注,微生物学是一门实验性很强的学科,实验课时的比例在各高校逐步抬升。在微生物学实验教学中,无论是实验内容还是实验体系均有较大的变化,这符合高教实验教学改革的宗旨。微生物学实验从过去的以基础性和验证性实验为主,逐渐向综合性实验、自主创新性实验发展。很显然在实验教学发展过程中,实验平台的建设显得越来越重要,只有建设完善的实验平台,才能支撑起整个实验教学的需求。本文针对微生物学实验的各层次及其教学效果进行分析,以便更好地总结经验,弥补不足,进一步提高微生物学的教学质量和教学效果,培养适合于社会发展的新应用型人才。
一 微生物学实验的重要性
实验教学是大学本科阶段课程教学的重要教学内容之一,它能够培养大学生的思维能力和创新能力,对于激发学生兴趣、巩固知识技能起着不可或缺的作用。近年来,我国高校中普遍进行的实验教学改革打破了长期以来对专业课程重理论、轻实验;重知识传授、轻能力培养的思维定式,实现了实验教学理念的更新。我院的微生物学作为一门专业课及专业基础课程同样也进行了实验教学过程整体结构的优化,让学生通过实验亲身经历基本的科学探究过程,学习科学的探究方法,培养大学生科学实验的探索能力及对整个实验进程整体把握的能力。同时在实验教学中多给学生留有充足的时间进行思考和发挥,教师尽量少干预和限制学生,在整体规划完善后,有技巧性地引导学生的实验活动。
二 微生物学实验教学课程体系的构建
从以学生为主体、知识与能力发展并重,实验教学与理论教学同等重要的现代实验教学理念出发,以培养基础扎实、知识面宽、综合素质高、能力强的高素质人才为目标,在微生物学课程体系中,构建阶梯式实验教学体系。以原有的基础微生物学实验平台为基础实验平台,尽管过去的微生物学实验课程基本是理论课的附属品,但经过多年的建设,已经形成了一个与理论紧密结合的平台,只要条件允许,即可开出许多基础性实验、验证性实验、部分综合性实验和部分科研创新实验的平台。正是有了这样的基础,在实验教学体系的重新规划和调整中,可以很快顺应潮流,构架出层次分明的多模块、相互衔接、各具特色的集科学技术与人文精神相统一的新型实验教学体系。微生物学实验教学体系包含:基础微生物学实验平台、综合微生物学实验平台、科研创新实验平台。现阶段运行比较成熟的是前两个平台,第三平台尚在摸索进行中。在此基础上尚需抓机遇、促发展,大力拓展第三平台的建设,以使微生物学实验教学改革成为真正顺应学校发展、让学生受益、能回馈社会的良性循环体系。
三 各平台实验举例分析
第一平台为基础微生物学实验平台,以经典和基础型实验体系为整个实验教学打筑平台:以“油镜的使用与细菌形态观察”实验为例,在有些实验教材上是将其分为两个实验来做的,本院则是将其结合在一起。油镜在整个生物学实验教学体系中应用于微生物学的系列观察实验中,其他实验一般只应用到显微镜的低倍镜和高倍镜观察,由于微生物个体微小,因此需要使用油镜观察。有关油镜的使用教学在整个微生物实验中是为后续实验打基础的重要实验技能之一,它涉及油镜使用原理的解读与理解:如低倍镜、高倍镜、油镜镜头的识别,油镜镜头与载玻片之间以香柏油或空气为介质所产生的光折射原理差异等技能的掌握与应用。在应用过程中尚有各项注意事项需掌握,如下降镜头时,要从侧面注视,以免压碎玻片损坏镜头,使用后需用二甲苯溶解擦拭油镜上的香柏油,以免因香柏油挥发后干物质凝结于镜头上而导致镜头受损。在油镜的应用阶段可以观察细菌的各种形态,此部分可以通过学生自己制作细菌涂片、染色后观察,也可以直接用制备好的染色片观察,既观察了细菌的形态结构,也巩固了刚学的油镜知识。属于基础实验平台的尚有革兰氏染色法、真菌的形态观察等实验。
第二平台为综合性实验平台,其中包括小型综合性实验和大型综合性实验。在该实验模块中,学生的动手能力将得到进一步的加强。在同一实验中,几种实验技能、实验方法是结合在一起的。此实验平台实验一般不是一次实验就能完成,所需课时较多,往往需要2次或多次实验才能完成,或自身形成一个具连贯性的综合性实验系列,甚至是将一学期的实验连续成一系列的实验。如我院开设的小型综合性微生物学实验为“土壤微生物的分离、纯化与初步鉴定”实验,该实验包含土壤微生物的分离、培养技术;无菌操作技术;菌落统计与观察技术;染色与镜检技术;真菌分类技术。其中的部分技术在前面的基础实验平台实验中业已掌握,如染色与镜检技术、部分无菌操作技术等,这使得实验技术的学习显示出循序渐进的态势。在分离菌的鉴定中,由于细菌鉴定耗时长,除部分细菌如芽孢杆菌类应用传统分离和分类方法较成熟,适宜本科生操作外,大部分细菌的鉴定工作都不适宜在时间有限的实验课堂教学中进行。因此,真菌类中的霉菌的鉴定比较适宜本科生作为课堂教学之用。
进一步的大型综合性实验,如产淀粉酶细菌的分离、筛选、鉴定及诱变育种属于系列性较强的完整实验,学生以小组为单位进行该实验,除了培养学生动手、动脑以外,还培养了学生的团队协作精神。该实验其实是由几个实验小模块以串联的形式整合而成的,主要由学生自己完成,教师只作少量的辅导,产淀粉酶细菌的分离采用含淀粉固体培养基,其细菌分离的原理与土壤微生物分离相似,学生完全可凭借已掌握的实验知识自由进行,自己完成。产酶菌的筛选与纯化采用碘液显色法和平板画线法,而细菌的鉴定采用16SrRNA检测鉴定法,相关部分所需实验技术在此前的分子生物学课程实验中已掌握。诱变育种部分采用紫外线作为物理诱变剂,再通过平板碘液显色法比较诱变前后淀粉酶产量的变化,选择产酶量变高的菌株进行纯化、保种。整个实验中所用技术基本已在之前的微生物学或其他课程实验中学习并掌握,此实验重在促使学生学习整体协调、团结协作,将已学知识技能进行整合并应用的能力。
第三平台为科技创新平台,目前是通过与毕业论文研究相结合进行的。一般学生毕业论文的主要形式:一种是参与教师的科研课题,这种形式由于有相对固定的任务需要完成,因此此种形式的毕业论文研究对学生来说可以接触到比较高科技的实验,但自由发挥空间有限;另一种形式是没有固有课题的限制,学生可以通过查询资料,以及根据自身掌握技能,结合兴趣自由设计实验,这种形式给学生以较大的自由发挥空间。从实验设计、完善、进行实验、整理数据到最后成文基本由学生独立完成,教师的指导主要起点拨和辅佐作用。当然在此种类型的设计性实验中,实验的难易程度、可行性、仪器设备等条件满足与否仍需教师加以协助把关,才能保障该项教学任务的顺利进行。科研创新类实验还可以通过参加各级各类科研竞赛、各种基金赞助类研究等方式进行。在条件成熟后可通过开放性实验室让学生自由发挥,进行摸索性试验,或与社会需求相结合进行研究,对学生来说既是很好的锻炼,又可以加强科研与实验教学的相互促进,最终达到既提高教学质量,又为社会培养有用人才的目的。
参考文献
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〔责任编辑:陈晨〕
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