柳忠玉+吴华伟+杨华林+孙文秀

【摘 要】微生物学是生命科学的重要分支学科，微生物学实验课是微生物学的重要组成部分。为推进高校微生物学实验教学的发展，对高校微生物学实验教学中存在的问题进行了分析，探讨了开放式微生物实验教学模式、研究型微生物学实验教学等在实验教学改革中的应用。旨在为进一步提高该课程的教学质量提供依据。

【关键词】微生物学实验；教学效果；教学改革

长江大学生物工程专业获批国家“卓越工程师”培养人才计划，因此有必要积极探索卓越工程师实践教学模式，培养具有扎实生物工程专业基础，较强生物工程开发实践能力的优秀人才。微生物学是现代生物技术的重要基础，是我校生物工程专业的必修课，同时也是我校生物技术制药、食品安全以及园林园艺等相关专业的基础课。微生物学实验课是微生物学教学的重要环节。但是，我校的微生物学实验课的教学同其他高校一样，存在诸多不足：实验课程设计往往属于重复验证；实验教学、生产实习、产学研等各自发展，互不协作等等。因此，实验教学与创新创业能力的培养如何有效结合是亟待解决的问题。本文拟从以下几个方面对微生物学实验课的教学进行分析探讨，旨在调动学生学习兴趣，培养其创新意识，提高微生物学实验课的教学效果。

1 传统的微生物学实验教学的局限

传统的微生物学实验教学往往忽略学生的学习兴趣。在微生物学理论课程的教学过程中，为了提高学生學习兴趣，教师往往会“讲历史故事”。包括生动的讲解微生物发展史上重要科学家的有趣故事或者经典的实验，例如科赫、巴斯德、莱德伯格等科学家的故事，经典“影印培养实验”等。但是在微生物学实验教学的课堂上，教师往往直接向学生介绍实验原理、实验材料、实验步骤，然后学生按部就班去做实验。这种传统的教学方法，只是对微生物学理论课中所涉及知识的验证，大大降低了学生学习的兴趣[1]。

传统的微生物学实验教学缺少对学生创新思维、实践应用能力的综合培养 。传统的微生物学实验教学为了在计划时间内顺利完成实验课，提高学生实验操作的成功率，往往实验设计是“程序化”的，实验取材、试剂配置、实验准备工作等都由实验员代劳，并且实验结果是单一的[2]。因此传统的微生物学实验教学压缩了学生动手的时间，抑制了学生自由发挥的空间，学生通常是固定和定向思维，根本就谈不上分析和解决实际问题了[3]。

传统的微生物学实验教学的专业特色不明显。我学院微生物实验室除面向生物工程专业的学生外，还承担了生物技术制药专业、食品安全专业以及园林园艺专业的微生物实验课程。但是存在不同专业开设完全相同的综合实验的情况。因此，我们在体现专业特色与综合实践能力培养方面做得不够，还需进一步改革和完善。

2 提高微生物学实验教学的措施

2.1 应用开放式微生物学实验教学提高学生学习兴趣

开放式微生物实验教学模式中，学生可以自己提出假设，自主设计并完成实验内容。在兴趣驱动下，学生更愿意花远远超出正常实验课的时间去查资料、做调研、自行设计实验等[4]。例如当我们课程学习到病毒章节时，教师通过 “讲现代故事”的方法提升学生学习兴趣，包括埃博拉病毒、中东呼吸综合征（MERS）、寨卡病毒等等，还有食品安全相关的“细菌门”、“质量门”、“酸败门”等事件。部分学生对病毒和致病菌的PCR检测技术很感兴趣，并且提出了设计新型PCR仪的想法。比如开展“土壤中微生物的分离”实验时，学生可以结合自己的专业 和兴趣，设计多种实验方案。单单就取材地点，同学们就设计很多种方案，包括农田土壤、校园山坡土壤、食堂附近土壤、苗圃土壤等等。同学们筛选的目标微生物也各有不同，包括产蛋白酶的微生物、产淀粉酶的微生物、具有拮抗功能的放线菌等等。因此通过开放式微生物实验教学，学生能自由发挥、自由设计，学生获得了极大的自由度 、 不知不觉中提升了学习的兴趣和锻炼了自主思考能力。

2.2 开展研究型微生物学实验教学培养学生创新思维能力

微生物学实验课的教学既要求学生掌握实验技术，又要培养学生分析问题和解决问题的能力，因此建议将一部分简单的验证性实验向创新性、综合性实验拓展，不断完善微生物学实验教学效果[5]。例如“水体中大肠菌群的鉴定”实验，同学可以自由取材，包括自来水、污水、池塘水、桶装水等等，由于材料不同结果则各不相同，这种研究型实验更能激发学生的科研兴趣。以大肠杆菌为实验对象，从标本的采集处理、微生物的分离培养、微生物形态观察、生化指标检测、到水质监测标准应用等等相互结合，该实验就由简单的验证实验转向综合性实验。

我学院针对生物工程卓越班的学生实施了导师制度，让学生参与教师科研活动，提高学生科研素养。目前，大学生创新项目已经走进全国各大高校，各个高校给学生们提供了丰富的机会和良好的实验平台，有助于提高学生的动手能力和创新能力。我学院依托我校大学生创业创新中心，鼓励学生多多开展创新性课题研究。近几年来，我学院学生参与的微生物相关的创新课题包括：“优势脱氮微生物的筛选及复合型微生物净水剂的研制”、“启动子区优化和宿主菌的基因修饰提高pHsh表达效能”、“低频磁场和超声波对安络小皮伞菌产多糖的影响研究”、“ 金属硫蛋白的可溶性表达及发酵工艺研究”等。将微生物学实验教学与大学生创新项目、教师科研项目相结合，能极大地激发学生进行微生物相关实验的兴趣，提升微生物实验教学效果，同时也培养了一批“科研小助手”。

2.3 体现专业特色构建微生物学实验教学新体系

目前的微生物实验一般分为三个模块，分别为验证性实验、综合性实验以及创新性实验[6]。最能体现专业特色的主要在综合性实验以及创新性实验。所以结合专业特色，不同专业的综合性实验以及创新性实验设置的实验项目也应该各不相同。例如，微生物实验是我校生物工程专业必修课，要求要比其他专业高，不仅要求熟悉常规菌株的筛选， 还要掌握基因的克隆与表达、纯化等技术。例如，对于生物工程专业，我们利用微生物学教研室保存的材料，开展了综合实验“木聚糖酶高产菌株的筛选、表达、纯化和酶活测定”；对食品安全专业的学生，侧重于对食品中有害微生物的检验实验；而对于园林园艺专业的学生，则侧重于植物病害相关的于微生物的检验与鉴定。实践证明，体现专业特色的微生物学实验教学，可加深学生对本专业的认识，提高实验教学质量和学生的专业素养[7]。

3 展望

高校实验室是培养学生动手能力 、科学思维与创新能力的场所 。以上是作者的一些微生物实验教学的体会和思考，今后还要不断提高自身的综合素养，不断探索行之有效的办法。 众多教学工作者已经从开放式微生物学实验教学、研究型微生物学实验教学、结合专业特色构建微生物学实验教学新体系等方面进行了改革和探索，并取得一定的教学成果[8]。微生物实验教学改革是一项系统工程，要在更高层次上进行尝试和改革。

【参考文献】

[1]廖德聪，陈强，张小平，等.农业院校微生物学课程教学改革与实践[J].微生物学通报，2013，40（7）：1266-1271.

[2]李姣清.微生物学实验课的创新式教学[J].实验科学与技术，2012，10（2）：121-123.

[3]金叶飞，尹军霞，沈国娟.微生物学实验与科研课题结合教学模式探索[J].实验科学与技术，2011，9（3）：103-104.

[4]刘志伟，屈年瑞，高大威.微生物学开放性实验的探索与研究[J].微生物学通报， 2011，38（1）：118-122.

[5]薛挺，陈晓琳.农业高校微生物学开放式实验教学模式的探索[J].现代农业科技，2016，22：275-276.

[6]洪龙.北京大学微生物学实验课模块化教学的探索[J].微生物学通报，2014，41（4）：744-747.

[7]贾艳萍，张兰河，郑胜.体现不同专业特色的微生物学实验教学改革研究[J].微生物学通报，2013，40（4）：700-705.

[8]李忠玉，吴移谋，唐双阳，等.研究型教学模式下医学微生物学实验教学改革[J].实验室研究与探索，2014，33（11）：195-197.

[责任编辑：朱丽娜]