第15卷增刊 济南大学学报 Vol. 15 2008年 JOURNAL OF JINAN UNIVERSITY 2005
建立《微生物学实验》创新模式的研究
张桂香 王元秀 矫强 李强
(济南大学 化学化工学院,山东 济南 250022)
摘 要:创新人才的培养是对高等教育的基本要求。本文以培养学生创新能力、提高学生综合素质作为指导思想,介绍了微生物学实验课程中如何建立创新模式。通过强化基础实验、提升综合实验比例;变验证实验为探索实验;积极开展第二课堂等手段,建立了微生物学实验的创新模式。该模式的建立,促使了学生学习观的改变,极大地提高了学生自主学习、自觉学习、自主探索精神等的提高。
关键词:创新;综合性实验;探索性实验;第二课堂
高等教育以培养学生自主学习、自主思考的能力为基础,着重培养学生创造精神和能力。创新人才的培养是创新教育的出发点和最终归宿。创新型人才应具有创新精神、创新思维,具有强烈的信息意识和创新能力。
创新能力的形成和发展要有坚实的知识基础,知识来源于课堂教学和实践教学。课堂教学是实施创新教育的载体,实践教学是实施创新教育的主阵地,是课堂教学的延伸和运用,可以涵盖创新人才培养的多个方面。
《微生物学实验》是生命科学、生物技术等领域涉及面广、实践性及应用性很强的一门学科,对于培养学生动手能力、创新思维能力及理论联系实际起着
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非常重要的作用,并对整个教学质量起着举足轻重
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的作用。近几年,我们根据专业特点与专业方向,结合生物技术产业发展需要,对微生物学实验课程的内容、手段等进行了改革。改革的核心及目标就是要融合现代教育理论的新观念、新思维,培养学生的动手能力、分析能力及解决问题的创新意识和创新能力,
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让学生全面掌握微生物学的基本实验技能。在此基础上,初步建立了以创新为主题的微生物学实验教学模式。
一、强化基础实验,提升综合性实验比例
基础实验是使学生掌握微生物学基本实验技术、
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基本实验技能的必须环节。显微技术、无菌技术和微生物的纯培养技术等是微生物学最基本的实验技术。学生只有在掌握了微生物学最基本的实验技术后,
才能进行综合实验与设计实验的设计和操作。因而在
教学过程中,我们首先安排了显微镜的使用、细菌的简单染色、革兰氏染色、培养基的配制和灭菌等基础实验。在基础实验过程中,强化基本操作,如无菌技术、显微技术、微生物的形态观察方法、染色技术等,为综合性实验与设计性实验的实施打下基础。
综合性实验内容涉及本课程的综合知识,或与本课程相关课程知识。综合性实验是基础实验的延伸,也是学生对于基础知识的理解和应用能力的体现,因而在教学过程中,我们适当提升了综合性实验的比例,使得综合性实验比例达到30%左右。综合性实验教学过程中,侧重于训练学生对学习过的微生物学知识的综合运用能力,注重学生创新能力的培养,强化学生实验技能,提高实验动手能力,培养学生初步的科研能力。
比如“土壤中微生物的分离纯化和菌种的保存”实验,其内容包含培养基的配制、培养基的灭菌、微生物样品的稀释、菌种的分离(涂布平板法、平板划线法、斜面划线法)、菌落形态的描述、微生物的染色观察、菌种的保存等内容,而这些内容中每一步都需要无菌技术为支撑,微生物的染色技术为依据。仅微生物染色技术来说,既需要学生掌握显微镜使用方法,还需要学生具有微生物染色方法,因而该实验对学生的综合应用能力要求很高。整个实验我们要求学生自己操作,自己设计方案,分析结果。通过该实验,学生既能将基础实验的技术和方法应用于实践,又能通过该法掌握了微生物常见的分离纯化方法和技术,大
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大提升了学生知识应用能力,同时也培养了学生的创新能力和科研能力。
二、变验证试验为探索试验
传统的微生物学实验教学中,很多实验都是对理论课内容进行简单的验证,在此过程中培养学生基本的实验操作能力。学生对这样的实验设计缺乏兴趣和主动性,实验结果都是预知的,实验报告千篇一律的
情况很常见[5]
。针对现代教育培养目标,我们对传统的验证性实验进行了重新设计,使之成为探索性实验。如“革兰氏染色法”是传统的微生物学实验,实验材料是大肠杆菌、葡萄球菌、枯草芽孢杆菌。以前在做实验时,实验材料上教师都表明该微生物的名称,学生只是单纯的验证大肠杆菌为革兰氏阴性菌、葡萄球菌和枯草芽孢杆菌为革兰氏阳性菌。现在我们将枯草芽孢杆菌设为未知菌,将另外两种作为标准菌,然后学生自己根据染色结果,结合细菌形态特点(染色时芽孢细菌的芽孢不能着色、透亮),联系理论课程内容(芽孢细菌应为革兰氏阳性菌),判断自己的染色结果是否正确,以及实验过程中出现错误的原因是什么。学生根据自己的操作,总结实验得失,激发了学生自己解决问题、探索问题的能力。
三、积极开展第二课堂
微生物学是一门实践性与应用性很强的学科。学习效果的检验除课堂考试测验和实验课考察以外,重要的是看学生在日常生活中解决微生物问题和现象的综合能力。第二课堂科技创新活动与传统的接受性学习和训练性学习相比,内容注意体现专题性、综合性、实践性和开放性;形式注意体现学生的主体性、探索
性、合作性[6]
。因此我们微生物学课程组教师在课余时间积极引导学生开展微生物学第二课堂科技创新活动,仅2007年课程组教师就带领近二十人参与教师的科研课题或学生自选课题,完成或正在进行6项校SRT项目。由于第二课堂科技创新活动是以学生为主体,主要是学生自主设计、自主探索的,从发现问题、选择课题、设计方案、通过主体的探索、研究求得问题解决,体验和了解科学的探索过程,形成自主探究、创新的意识和习惯,培养创新能力,增长知识,积累和丰富直接经验的活动过程。
四、建立创新型实验模式的意义
采用新的教学模式后,学生的学习积极性得到了
极大地提高,学习态度也发生了改变。
第一,由依赖型学习观向自由型学习观转变。 原来学生学习几乎完全“依赖课堂,依赖教师,依赖书本及其标准答案,依赖死记硬背”,即依赖型学
习,这种学习观由于其依赖性,当然也就没有了创造性。而现在学生表现为自觉地、能动地、有目的地从事学习活动,自觉而有目的地学习、个性化地学习、创造性地学习,即自主型学习观。这种学习观激发了学生的创新精神,产生创造力
第二,由知识型学习观向智力-能力型学习观的转变。
知识型学习观是一种重知识、轻能力,重理论、轻实践的传统学习观。当前,我国教育中的“高分低能”、“眼高手低”或“高不成低不就”等现象均与此有密切关系。
智力-能力型学习观强调既重学习者能力的提高和智力的开发(包括文化知识和职业知识、技能的掌握),又重学习者职业适应能力与职业发展能力的提高,它满足了现代社会能力本位人才观对学习所提出的要求。
现在社会微生物学知识的更新很快,学生只有具备了创新精神,才能促使其向能力型学习的发展,才能更好的满足现在社会对人才需求的要求。
第三,由传承型学习观向创造型学习观转变。 以往实验教学过程中,我们更多的是在继承人类文化成果、传递生活经验方面,但却忽视了学习者在学习过程中的探索、发现和创造,即创造性的培养。创新模式建立后,我们从适应与发展两大任务出发,既强调继承与适应,又强调创造与发展,它重视两者之间的相互联系和辩证关系,既强调基础知识的掌握,又强调创新能力的培养,这对学生适应现在创新性社会发展需要是极有好处的。
第四,由学会型学习观向会学型学习观转变。 以往学生的学习观是一种“教什么学什么,学什么会什么”,忽视了创新。学科发展需要学生不仅要“学懂”、“学会”,而且还用“懂学”、“会学”、“会用”。创新性模式更重视了学生的会学、会用,学生在学会的基础上,更要将知识会用,并能在用的过程中发现问题、提出问题、解决问题,达到提高知识储备能力的要求,为将来从事该行业的工作打下坚实的基础。
参考文献:
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[3] 张凤英,颜贤仔,汤凯洁 . 改革实验教学,培养学生的科研素质[J].江西农业大学学报(社会科学版),2002,1(4):181~184
[4] 范蕾,曲运波,杨新芳,等 . 基础—综合设计型微生物学实验模式的实践与探索[J]. 实验技术与管理,2007,24(7):109
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[5] 龚明福,贺江舟,赵小亮,等 . 建立创新性微生物学实验教学体系的探讨[J]. 塔里木大学学报,2007,19(1):95
[6] 马汇泉,孙伟萍 . 第二课堂———提高大学生微生物学科技创新能力的良好途径[J]. 生物学杂志,2004,21(2):53
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项目基金:济南大学实践教学研究项目(XJ200617) 作者:张桂香(1975-),女,山东省莱阳市人,硕士,讲师,主要从事于微生物学的教学与研究工作。 联系电话:89078836