時間:2023-02-04 00:39:06
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇生物學通報,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:微生物學;設計性實驗;教學
微生物學作為生物相關專業的基礎課程,是多學科交叉研究的基礎,同時也是一門實踐性、應用性很強的學科。微生物學中滅菌、分離、培養等技術的拓展和滲透,使得動植物細胞培養手段也更加廣泛[1]。無菌技術和保藏技術等其它微生物學技術在醫療衛生、制藥工業、食品生產、環境污染處理等生產領域中也得到廣泛地應用[2]。由此可知,微生物學實驗教學對專業技能的培養具有十分重要的作用。教育理念的持續更新,也對高等教育的內涵進行了轉變和拓展。實踐教育的目的主要是促使學生轉變成自身知識結構的設計者。為了發揮學生的主導性,使被動學習轉變為主動學習,成為學習的主體[3]。在微生物學實驗課程中后期,專門設立開放時間段,給定實驗目的和實驗條件,教師引導學生按照自己的興趣設定實驗方案,小組成員進行分工準備實驗材料,完成實驗操作,分析實驗現象并總結實驗結果。通過這種主動學習的方式,充分調動學生對科研的興趣,取得良好的教學效果,現將我們開展設計性實驗的一些做法和體會報告如下。
1開展設計性實驗的重要性
微生物這門學科涉及的內容十分豐富、涵蓋知識面較廣、實踐應用性很強,傳統的實驗教學體系已不能滿足學生今后參與社會工作后的發展需求[4]。目前高校的實驗教學由于學生人數相對較多,儀器設備有限,學生只能遵循教學大綱安排好的學時,在有限的時間內到實驗室做規定的實驗項目,而且教學內容大多以驗證性實驗為主,實驗深度不夠,設計性實驗相對較少,實驗教學效果與實際應用相差較大,這種教學模式造成學生跟隨教師被動學習,積極性不高,缺乏對實驗技術進一步了解的興趣[1]。教學過程不能有效激發學生的求知欲和創造性,其結果是很難培養出熟練實驗操作的創新人才,也很難培養出操作熟練的技工。按照微生物學實驗教學進度的安排,學生在進行設計性實驗之前,經歷了系統的微生物實驗操作學習,這些學習內容包括:實驗一、培養基的制備;實驗二、消毒與滅菌;實驗三、土壤微生物的分離;實驗四、微生物的接種;實驗五、顯微鏡的使用及簡單染色法;實驗六、細菌革蘭氏染色及形態觀察;實驗七、微生物數量的測定;實驗八、微生物大小的測定。學生反復訓練了基本的微生物接種、純化、保存等操作技能;對進行科學實驗的思路也有了一定程度上的認知。然而這一系列的實驗操作都是相對分散進行的,如何能促使學生將這一系列實驗內容連接起來,在一個實驗內容框架下,把這一系列的實驗技術都運用來解決某一實際問題,成為培養學生的重要環節[5]。因此,開展設計性實驗,讓學生自主選題,通過一系列的實驗操作來解決某個科學問題顯得尤為重要。
2開展設計性實驗的方法
2.1實驗選題
多數同學都認為開展設計性實驗選題十分困難,根本的原因在于之前的實驗都是教師準備好既定的實驗項目,學生往往在此過程中并未思考這些項目的來源。對于如何在實驗中心現有的條件下擬定實驗項目毫無基礎,對實驗材料、實驗試劑如何應用到實驗項目中來也無任何概念[6]。我們在實踐過程中,明確教師在實驗項目的選擇上起到的是引導作用,對于儀器設備、藥品試劑等給出詳盡的范圍,鼓勵小組成員間協商解決,互相取長補短,綜合成員的意見,然后擬定出適合本組成員的實驗項目。實踐中,我們一方面鼓勵學生選擇一些與生活密切相關的內容開展實驗,如部分小組同學選擇了《根際土壤微生物的分離與鑒定》、《酸奶中乳酸菌的分離與鑒定》、《自來水中微生物菌群分析》等實驗項目,多數學生都對與生活密切相關的內容表現出濃厚的興趣。另一方面我們也鼓勵學生從教師的科研項目中選擇相關且簡單易操作的內容來開展。例如部分學生開展了《食用菌的收集與鑒定》《、食用菌的制種-以農業廢棄物為原料》等實驗項目,這些實驗項目不僅可以培養學生的實驗操作技能,更重要的是與科學研究密切結合起來,學生在這個訓練過程中認識微生物學實驗是如何應用到科研工作中,甚至部分學生將相關的實驗項目申報大學生創新創業項目,極大地增加了學習動力。
2.2實驗操作
對實驗項目擬定后,進入實驗操作環節。設計性實驗從某些方面來說是驗證性實驗大綜合,在開展設計性實驗的時候,之前學習的培養基配制、顯微鏡使用,微生物系列稀釋,消毒與接種,微生物培養與保藏等內容都得到一次匯總復習[7]。學生根據設計的實驗方案,自己動手準備實驗,實施實驗方案。實驗過程中,教師要求學生做詳細的記錄,例如菌落形態、菌體大小、生長速度等。實驗數據處理,實驗結果總結,實驗報告完成,均由學生在實驗室開放時間段內自行完成。在這一階段,對學生實驗操作技能的培養、觀察分析能力都得到很大的提升。其中《酵母菌的分離與鑒定》小組出色完成了實驗項目。實驗選擇生活較易獲得的葡萄作為材料,從培養基的配制、菌株分離、菌體形態觀察都獨立完成。整個實驗過程進行了詳細地記錄,實驗結果用圖片展示出來,并且分析也十分透徹,出色地完成了一個設計性實驗。
2.3實驗總結
建立在對實驗過程及實驗結果有詳細記錄的基礎上,要求學生完成實驗報告總結,包括實驗目的、實驗材料、儀器與設備、實驗步驟、結果與分析。部分小組實驗現象并非和預期的一致,教師通過引導學生對出現的現象進行分析,鼓勵學生對新出現的現象進行探討,可能說明了實驗的失敗,也可能說明這是一種新的現象,值得進一步的深入探討。部分小組的實驗結果不理想,教師鼓勵學生自己分析原因,完善實驗方案,改進操作方法,反復進行實驗最終取得滿意的結果。設計性實驗的評價并不簡單地依賴于是否取得圓滿成功的結果,而是綜合地衡量整個實驗過程的各個環節,包括組員間的協作精神。實驗報告的撰寫占很小的比重,更重要地是對實驗結果的分析。
3開展設計性實驗的體會
設計性實驗以6個人為一個小組,要求以小組為單位共同設計并完成實驗。在這一過程中,涉及的知識面比較廣泛、實驗內容豐富、工作繁雜,對于一個剛接觸微生物不久的學生,很難獨立完成這一工作,必須加強團隊合作,集體討論立題,明確分工,實驗實施過程中互助,發揮集體的優勢,這樣的協作過程使學生產生了團隊意識,培養了團隊精神,為今后的學習和工作都打下了良好的基礎。設計性實驗內容均為學生根據自己的興趣選擇,內容多樣,涉及的知識面較廣[8]。立題之初,需要教師對實驗方案的可行性進行審核,提出方案中可能存在的不足,與學生討論后完善方案。實施過程中可能會出現從未遇到的情況,以及可能會面對學生提出的各種問題,這些都是在其它實驗教學中沒有遇到的,這就要求教師具有較廣的知識面,而且必須在科研實驗的一線,不斷學習,提高自身的科研水平,才能有效地對學生進行指導。常規實驗教學以教師為主體,實驗準備工作都由老師完成,學生主動性差,僅按部就班完成,即使沒經過預習也可以按照老師給予的實驗步驟完成[9]。設計性實驗建立在常規實驗的基礎上,要求學生從實驗項目的選擇、實驗操作,實驗結果觀察到匯報考核都要自主完成,主觀能動性得到較大的發揮。將知識傳授和技能培養有機結合起來,突出學生的主體地位,促進實驗教學層次的提高。
4結語
設計性實驗教學的開展使學生有機會選擇自己感興趣的項目,有機會全程參與實驗過程,有機會涉足實驗材料的取得、實驗試劑的配制等[10]。通過實驗,加深對實驗原理的理解。盡管設計性實驗實施過程中存在一些不足,然而它在培養學生動手能力及科學思維方面優勢明顯,是今后實驗教學改革的一個重要方向[11]。我們通過這些嘗試積累經驗,結合社會生活的實際,拓寬設計性實驗的涉及面,增強知識的實用性,從而提高應用型本科院校學生的動手操作能力。
參考文獻
[1]劉勝貴.微生物學實驗教學模式的探索與實踐[J].微生物學通報,2006,33(6).
[2]田穎,劉俠.微生物課程改革與職業技能鑒定銜接初探[J].微生物學通報,2007,34(1).
[3]孟建宇,李蘅.微生物學開放式實驗教學模式的改革探索[J].中國細胞生物學學報,2014,36(9).
[4]吳石金,黃海嬋.談談“自助式”微生物學實驗教學模式[J].微生物學通報,2006,33(2).
[5]紀燕玲,于漢壽,汪素美,趙明文《.基礎微生物學實驗》課程中設計性實驗的探索[J].微生物學通報,2007,34(5).
[6]朱鐵群,成慶利.微生物學設計性實驗教學個案分析[J].微生物學通報,2007,34(5).
[7]張桂然,張紅梅,李欣.生物學開放式實驗教學的實踐與探索[J].實驗技術與管理,2013,30(7).
[8]肖紅霞.開放式實驗教學對創新型應用人才培養的內在機理[J].實驗室研究與探索,2011,30(8).
[9]范瑋.創新高職院校開放式實驗教學模式之我見[J].教育與職業,2013,35.
[10]牛雅瓊,謝國梅,那冬晨,閆桂琴,王祎玲,王華峰,李琪.遺傳學開放式實驗教學的探索[J].生物學通報,2012,47(1).
摘要 闡述了荊條的生物學特性及分布特點,從生態價值、觀賞價值、經濟價值、藥用價值4個方面論述了荊條的實用價值,以供借鑒
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[7] 崔向東,劉建敏.荊條的實用價值及繁育技術[J].林業實用技術,2010(12):43-44.
[8] 韓春永.荊條的繁殖及應用[J].河北林業,2013(8):34.
[9] 張潔明,孫景寬,劉寶玉,等.鹽脅迫對荊條、白蠟、沙棗種子萌發的影響[J].植物研究,2006(5):595-599.
[10] 張金瑞,高甲榮,崔強,等.3種典型立地荊條種群及種間分布的空間點格局[J].浙江農林大學學報,2013(2):226-233.
[11] 韓烈保,王瓊,王曉蓓,等.不同立地條件下荊條根系分布規律[J].應用基礎與工程科學學報,2009(2):231-237.
[12] 王英宇,宋桂龍,孟強,等.不同立地條件下野生荊條與胡枝子根系生長特性的比較研究[J].水土保持通報,2010(4):94-98.
[13] 楊文卿.施氮對荊條灌叢土壤養分空間分布的影響[D].鄭州:河南農業大學,2015.
【關鍵詞】 生物 自主學習 課堂氛圍 教學措施
【中圖分類號】 G427 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962(2012)06(b)-0080-01
我校作為省級示范性高中之一,近年來優秀生比例下降、理綜成績停滯不前、學生能力越來越低。為解決這一突出問題,本人從營造自主學習課堂氛圍的教學措施入手,大膽改革并取得了顯著效果,現將我的做法寫出來,希望同仁給予扶正。
1 師生共備課堂資源,為學生的自主學習做好準備
高中生物學作為一門實驗學科,其自主學習需要有豐富的物質和精神資源。我就在教室準備好工具書、期刊雜志,從網上下載的材料張貼在教室的“生物園地”上、或讓學生寫在黑板報上;我積極學習現代教育理論,為提高教學效果常常犧牲大量的休息時間,還不斷與學生溝通談心以充分了解學生,通過成立生物課外學習小組,培養學生濃厚的生物學習興趣,總之這些為自主學習的課堂教學提供了保障。
2 教師采用靈活多變的教學方法,注意體現學生的主體地位
2.1 布置任務,讓學生多動一動
陶行知先生曾倡導教育要培養“手腦雙慧的人”。除實驗課外,我還注重課堂教學學生的動手習慣,如學完細胞分裂讓學生繪細胞變化圖;學完遺傳規律讓學生寫基因型或表現型,算后代幾率,總之使學生在活動中提升能力。
2.2 合理分組,讓學生多議一議
為了調動所有學生的主動性,我在教學中提前把學生分為若干組,對大家認識不清的問題多討論,通過互相啟發,相互補充,從而加深對知識的理解和運用。
2.3 給予時間,讓學生多想一想
學而不思則罔,每節課留一定的時間讓學生靜下心來思考一下,才能把紛雜的知識內化成自己的東西。
3 教師要教給學生行之有效的學習方法,以提高學生的各種能力
未來學家埃德加-富爾提醒我們,“未來的文盲不是目不識丁的人,而是沒有學會怎樣學習的人”,我在教學中給學生介紹了一些學習方法:
3.1 教給學生如何高效閱讀,提高他們的思維能力
閱讀是自主學習的基礎,是學生獲得知識的有效途徑之一,我將閱讀分為課前、課中和課后閱讀,我提倡學生課中閱讀,每一節課都留10分鐘左右的時間讓他們靜靜地讀書,它能使學生咬文嚼字、字斟句酌,抓重點,析難點,辨是非,正確理解概念、原理和規律。時時提醒學生注意以下原則:①同步性原則,即其閱讀要和教師要求同步,利于教師巡視,避免學生偷懶;②目的性原則,學生要帶著問題閱讀,通過閱讀解決問題;③循序漸進的原則,應遵循由簡到繁,不可急于求成,好高騖遠;④結論性原則,即通過閱讀得出一定的結論,使學生有成就感。
3.2 介紹多種記憶方法,提高他們的記憶力
科學研究證實即使很著名的科學家也只不過用了其大腦記憶潛力的很少一部分,給學生樹立能記住任何知識的自信。我介紹了一些記憶方法,例如:①簡語歸納法,即用幾個詞來歸納一段文字的核心內容,例如胰島素的生理作用“少來多去降血糖”;②歌訣記憶法:在學習胚胎工程時師生一起編制了歌訣“試管動物造優畜,促刺超卵外培熟,人工受精桑囊移,植入母體育新犢”;③聯想記憶法,例如學光合作用想象自己在大樹下喝著茶水,看著優美植物進行著很忙碌的“光反應、暗反應-----”,學以致用。
3.3 探索多種總結方法,增強他們的創新能力
我介紹了歸納、演繹、列表、繪圖、比較等多種總結方法,在交上來的章節小結中有很多學生創造性地把細胞、代謝、調節、遺傳和生態融合到了一體,繪制的圖表利用了多種方法,還把數學上的集合、化學上的曲線等加入其中,從一個側面也看出教師的影響有多大。
以上介紹了我在課堂教學中實施自主學習的各種措施,具體操作是:先復習解疑上節內容,大約用時5分鐘;隨后是課中閱讀:此時教師把復習提綱快速寫在黑板上或打在多媒體屏幕上,并在教室巡回檢查、解疑,一般用時10分鐘;隨后讓小組討論,回答的最好并予以表揚,一般用時15分鐘左右;隨后對出現的疑難問題教師進行解答,用時5分鐘左右;最后是5分鐘的學生反思、訓練及教師布置作業階段。
新課標的各種考試綜合能力性試題越來越多,在2010年及2011年的期中和期末中我教的班級都取得了五縣第一的好成績,在2012年的新課標高考中學生反映生物考得很好。事實證明,營造自主學習氛圍的措施是行之有效的,達到了自主學習的目的,它們確實能提高學生的綜合素質。
參考文獻
[1] 石金智,營造濃厚的生物課堂學習氣氛,[J]《中國校外教育》2010.3.119.
[2] 庫錫桃,王慧春等,[M]《高中生物巧學巧記大全》,西安出版社,2009.9.232-236.
關鍵詞:食品微生物學;雙語教學;烹飪與營養教育
基金項目:湖北省普通高等學校戰略性新興(支柱)產業人才培養計劃;武漢商學院《食品微生物學》雙語教學課程建設基金。
中圖分類號:G642;TS201.3-4 文獻標識碼: 文章編號:
食品微生物學是“烹飪與營養教育”專業的必修專業基礎課,它不僅是生命科學領域的前沿學科,也是當今發展最為迅速、知識更新最快的科學領域之一[1]。《食品微生物學》雙語教學的開展有助于培養具有國際化視野的應用型人才[2]。本文通過對武漢商學院13級和14級烹飪與營養教育專業的學生問卷調查(共發放問卷80份,回收問卷72份),采用數理統計方法,分析了《食品微生物學》雙語課程學生基本情況;在此基礎上探討了課程定位、課程設計與實施以及教學效果等,為優化專業課程教學,深化雙語課程體系改革提供參考和建議。
一、學情分析
(一)“烹飪與營養教育”專業學生基本情況分析
武漢商學院烹飪與營養教育專業13級和14級學生中女生占絕大多數,達總人數的75%,而男生僅為25%(圖1)。如圖2所示,13級70.3%的學生和14級61.8%的學生高中都是文科背景,理科學生相對較少。由以上數據我們初步推測烹飪與營養教育專業進行雙語教學過程中語言基礎較好,但在專業課程內容的學習上需要補充大量理論基礎知識。
(二)“烹飪與營養教育”專業學生本科前雙語課經驗及本科英語成績分析
如圖3所示,14級學生中本科前修過雙語課程的人數占到總人數的34.5%,顯著多于13級,雙語教學在初高中階段越來越普及。多于1/3的學生有過雙語學習經驗,這將有助于《食品微生物學》雙語教學的開展。
由圖4可知13級烹教班當時僅5.9%的同學自認為自己的英語水平可以過四級;而大二下學期該班一次性四級通過率達72.9%。僅58.8%的同學認為自己的英文達到學校外語教學要求水平;實際上全班僅5.4%尚未達標。由此可見13級烹飪與營養教學專業的學生對自己的英文水平極度不自信,在雙語教學中部分學生可能表現出畏難情緒和抵觸心理。這提示著在《食品微生物學》雙語教學中教師要注意對學生情緒進行引導和鼓勵,更重要的是要合適安排語言難度,在教學初期適當降低英語比例。
(三)學前“烹飪與營養教育”專業學生對《食品微生物學》雙語教學態度分析
由圖5可知,不論是13級還是14級學生學前對《食品微生物學》雙語教學持否定態度的約為24%,持肯定及較為肯定態度的占絕大部分,約為76%。多數同學(50%13級學生和58.6%14級學生)在學前都認為《食品微生物學》雙語教學可以嘗試。
在雙語教學開始前52.9%13級學生和65.5%14級學生都認為課堂英語比例應低于30%,約30%的學生認為英文應控制在30-50%,低于10%的學生能接受英文占75%,僅13級1位同學認為應該全英文教學(圖6)。絕大多數同學(85.3%13級學生和96.5%14級學生)都認為《食品微生物學》雙語課程中英文應控制在50%以下。學生的英語比例期望值與學校關于雙語教學的規定相差較遠,學院規定雙語課程建設第一年英語比例達50%,而第二年英語達75%。這要求除專業上盡量使用英語外,其他課堂用語盡量使用全英文。
二、《食品微生物學》雙語課程定位及分析
(一)《食品微生物學》課程定位
《食品微生物學》是烹飪與營養教育專業本科生的一門必修的專業基礎課。通過本課程的學習,學生較系統全面地了解與食品有關的微生物的分類與形態結構、營養與生長繁殖、生化代謝以及在環境中的生態;重點掌握微生物在食品工業中的應用及微生物引起食品污染的途徑及后果;熟悉食品企業中控制有害微生物的方法等基本理論;并在上述理論的指導下,能獨立獲取食品微生物相關的前沿知識,掌握基本的食品微生物檢驗操作,具備分析解決食品微生物相關問題的能力[3]。此外在烹飪與營養教育課程體系中后期的《烹飪衛生與安全》、《食品貯存與保鮮》和《食品法規與標準》都需要《食品微生物學》的相關知識作為基礎。
一般情況下,《食品微生物學》的先修課程為《微生物學》及《生物化學》,根據我校實際情況及教學課時有限的現狀,我院并未單獨開設《微生物學》,而《生物化學》和《食品微生物學》同在第二學年上半學期開設。這可能造成學生基礎較為薄弱,課程學習過程中感到內容多而且部分章節很有難度。此外作為公共基礎課,大學英語在大一大二四個學期均有開設,也就是說學生在上《食品微生物學》雙語課程的同時也在學學英語課程,這樣英語學習可以相輔相成,相得益彰。而且雙語《食品微生物學》還可以為大三下學期《食品專I英語》打下堅實的基礎。
(二)《食品微生物學》雙語教學目標
教育學家麥凱和西格恩教授認為雙語教學應同時具有三個目標:學術目標、語言目標和社會目標[4]。在雙語課程的學習中,英語是學生學習相關學科知識的工具,通過工具的使用又促進了學生對工具的運用和掌握,所以雙語教學中語言的學習是隱形的[5]。
針對我校屬于應用型本科及“烹飪與營養教育”專業學生的學情,我院《食品微生物學》雙語教學目標主要在于學習國外先進的“食品微生物學”課程體系,重點在于開闊學生的學術視野和提高其英文水平。《食品微生物學》短期目標是使學生基本能聽懂教師的課,具有閱讀英語教材的能力,掌握食品微生物相關的專業英文詞匯;而長遠目標是使學生能夠將英語作為可以自行使用的語言而且具有較為先進的學科體系和前沿知識。
(三)課程重難點分析
“烹飪與營養教育”專業人才培養目標主要是為大中專烹飪及相關專業培養理論知識扎實且具有一定實際操作能力的教師,因此本專業《食品微生物學》在教學過程中需要強調以下幾點:(一)完善的學科知識體系;(二)關鍵知識點的準確理解;(三)較強的動手能力。課程重點在于微生物對食品的作用。盡管前半學期“基礎微生物學”也非常重要,是理解食品與微生物關系的基礎,然而后半學期“食品與微生物”的學習才是整個課程的重點。而“基礎微生物”中“微生物的營養與生長”、“微生物的新陳代謝”及“微生物的遺傳、變異與育種”涉及數學模型、生物化學和分子生物學知識,可能成為學生學習的難點。
通過對13級學生課后調查發現:29.4%的學生認為此門課程內容較多、專業術語較多;20.6%的學生反映自己高中是文科生,因而基礎較差,在涉及到微生物生長中數學計算時和微生物代謝中涉及到生化知識時,感覺較難。學生反映的重難點基本符合《食品微生物學》課程本身的規律。
三、《食品微生物學》雙語課程的課程設計及實施
(一)教學內容上:凝練教學內容,突出重難點。
由于本院烹與營養教育專業并未開設《微生物學》課程,故而《食品微生物學》理論包含兩大塊內容:第一部分為基礎微生物學知識;第二部分為食品與微生物的知識,此外此門課程還包括《食品微生物學實驗》。但是課程總課時只有48節,所以必需凝練教學內容,同時保證理論知識體系相對完整。在基礎微生物部分,最終選擇“微生物形態與結構”、“營養與生長”、“新陳代謝與遺傳”和“微生物生態”四部分內容,每部分內容4課時,共16課時。在食品微生物部分,包括發酵食品10課時、腐敗微生物4課時以及微生物與疾病6課時,共20課時。食品微生物實驗部分共12課時,包括顯微鏡與革蘭氏染色、培養基與無菌操作、發酵食品的制作以及微生物計數四個實驗,每個實驗3學時。值得注意的是,在雙語課程的實施過程中,往往出現課時拖延的情況,因此要格外注意課堂進度,把握好課堂節奏,以便穩妥有序地進行課程教學。
(二)語言策略上
總體而言,我校采用“維持性雙語教學模式”,即學生剛入校時采用中文,然后逐漸地使用英語進行部分學科的教學,其他學科仍采用中文教學[6]。在此大語言環境下,《食品微生物學》雙語教學需分階段實施。在《食品微生物學》理論課程前半部分即講解基礎微生物知識部分,大多數學生第一次接觸雙語課程,有明顯的畏難情緒,對自己的英文極度不自信,故而對新的知識點我們采取先講中文,在中文解釋清楚,學生理解準確透徹的基礎上再翻譯成英文。英文占課堂語言40%左右。值得注意的是在《微生物代謝》這一章,這是全書的難點之一,故而英文較少約30%左右。隨著學生漸漸地適應雙語環境以及專業詞匯不斷的重復,在課程后半學期即食品微生物內容部分,逐步提高英文比例,最終穩定在65-70%。
(三)教學資料上
食品微生物學課程選用科學出版社原版引進的《Brock微生物生物學》和江漢湖、董明盛編著的由中國農業出版社2014年再版的《食品微生物學》兩本教材。考慮到應用型本科院校學生學習自覺性較差而畏難情緒較強,我們還提供雙語PPT供課前預習,以提高學生自信和學習積極性。《Brock微生物生物學》語言難度不大,信息量較大,內容翔實,案例豐富,每次課前課后需要閱讀70-80頁英文,學生普遍反映課程負擔重,故而并未強行要求閱讀原版教材。原版教材僅作為學有余力的同學的補充讀物。此外本課程每次課前還提供專業詞匯表,以便學生更有效地預習;課后提供相關的聽力練習和閱讀材料等習題庫,以鞏固所學的微生物術語和知識。
(四)教學手段和方式上
在既定的教師和學生的前提下,改善教學方法和手段是提高雙語教學質量和效果的有效手段。在《食品微生物學》上半學期時,主要以教師講授和課堂討論為主;而下半學期時在“發酵食品”和“病原微生物”部分主要采用翻轉課堂的教學模式[7],即:在課程開始之初,讓學生以小組形式進行選題,選擇與食品相關的微生物為主題,進行文獻調研,做成PPT和報告;就做成的PPT教師和學生進行相關問題的討論;最后在課程后期進行匯報。每個小組約為3-4個同學,全班約10組。匯報時一個負責主講,另外兩個同學負責回答提問,這樣能有效調動小組成員的積極性和提高團隊協作能力。此外本課程還邀請了兩位專家進行 “發酵食品”和“病原微生物”的專題講座。由于學生選題與專家報告內容有密切聯系,相當于學生在自學相關知識后再聽專家報告,所以教學效果顯著,反響較熱烈。總體而言在《食品微生物學》雙語教學中學生建立了 “聽課+討論+展示”的學習模式。
在《食品微生物學》教學過程中要根據不同的教學內容,選擇合適的教學手段。如在講解微生物形態時多采用圖片講解,將抽象的難理解的結構形象化具體化;在講解微生物生長和繁殖時則使用Flas,完整生動地展現微生物的生命史;在講解病原微生物時則多采用案例分析,在案例中生動體現微生物感染的環境、條件及病理特征等理論知識[8]。
(五)作業方式
在《食品微生物學》基礎微生物中學習微生物形態結構時,課程內容雖然不難,但是內容較多而且抽象,為了讓學生形象而生動地掌握此部分內容,課后作業是用橡皮泥或者卡紙做3D的細菌細胞模型。學生反映熱烈,認真對照書本、課件以及其他資料完成模型的制作,極大提高了學習積極性。下半學期以“發酵食品”及“病原微生物”為主題的PPT和報告,學生完成地非常認真,修修改改多次,因而整體質量較高。
四、《食品微生物學》雙語課程的教學效果評估及改進措施
(一)課程教學評估
對學生綜合成績的統計表明:未采用雙語教學的13級食品微生物學的平均成績為82.5 ±5.0;而采用雙語教學的14級食品微生物學的平均成績為80.3±7.3,兩者并無顯著的統計差異(p>0.05)。14級烹教班學生學前學后對雙語教學態度有較大改善(如圖7所示),支持雙語教學的學生由17.2%變為44.8%;反對雙語教學的由24.1%減少為6.9%;82.8%的學生認為目前課堂英語比例合適。此外《食品微生物學》雙語教學顯著提高學生學習食品微生物的興趣和創新性,學生參與的食品微生物相關課題獲批省級大學生創新創業項目兩項,國家級大學生創新創業項目一項。
(二)課程改進措施
盡管食品微生物學雙語教學目前取得較好的教學效果,《食品微生物學》仍有迫切需要改進之處:首先專業教師的語言仍需進一步提升。加強師資培訓是解決雙語教學教師語言能力的根本途徑。考慮到教師的實際情況,建議采用國內培訓、觀摩教學以及國外培訓等多種方法來提高教師的語言能力。其次要重構學生考核體系。食品微生物學雙語教學的考核內容以及考核方式應該與教學目的相匹配,目前仍然以學術知識的考查為主,后期要加強語言、能力以及學習過程的考查[9]。
參考文獻:
[1]葛菁萍. 普通高校微生物學雙語教學初探[J]. 微生物學通報, 2010, 37 (10):1537-1540.
[2]孟祥忍, 吳鵬. 烹飪與營養教育專業普招生源的實踐性教學[J]. 美食研究, 2014, 31 (4): 61-64.
[3]雷曉凌, 吳紅棉, 吳曉萍, 等. 普通高校提高食品微生物學雙語教學效果的探討[J]. 微生物學通報, 2011, 38 (7): 1121-1124.
[4]麥凱, 西格恩. 雙語教育概論[M]. 嚴正, 柳秀峰譯. 北京: 光明日報出版社, 1989:25-36.
[5]俞理明, 韓建俠. 內容驅動還是語言驅動―對我國高校大學英語教學的一點思考[J]. 外語與外語教學, 2012, (3):1-4.
[6]蔣亞瑜. 漢語語境下的雙語教學模式探討[J]. 集美大學學報(教育科學版), 2007, 8 (2): 74-77.
[7]陳明選, 陳舒. 圍繞理解的翻轉課堂設計及其實施[J]. 高等教育研究, 2014, (12): 63-67.
[8]張鳳民, 李玉軍, 付英梅, 等. 以案例導入為基礎的教學法在醫學微生物學教學中的應用[J]. 中國高等醫學教育, 2009, (9): 1-2.
關鍵詞: 案例教學法 “微生物學” 教學實踐
為了適應經濟社會發展和科技進步的需要,高等教育必須不斷改革,而高等教育改革的關鍵是教學改革[1]。現代高等教育教學改革倡導以學生為中心的教育教學理念,為此,許多新型的教學方法被嘗試應用于教學實踐,如基于問題式教學法、案例教學法等。這些新教學法的共同特點是體現以學生為中心的教育教學理念,激發學生的求知欲望,在啟迪學生思維的過程中傳遞知識與技能,進而實現促進學生知識、能力和素質的綜合協調發展[2]。
案例教學法是一種新興的教學法。現代案例教學法起源于美國哈佛大學,于20世紀80年代傳入我國。案例教學法體現了教學論的人本化思想和現代心理學的建構主義認識論思想,符合以學生為中心的現代教育教學理念。案例教學法的實施方式是教師根據課程教學目標的需要,選擇相關的真實事件設置成具體的教學案例,引導學生對其進行分析、討論,充分表達自己的見解,以實現高層次認知目標[3],可見案例教學法是以培養學生的能力為核心的新型教學法。案例教學法與一味突出教師單一的主體地位、強調單向交流的傳統教學模式有很大不同,它更注重學生的主體性、主動性、自主性的發揮,注重引導學生通過案例的分析、推導,探索事物的內在聯系,因而更有利于提高學生分析問題和解決實際問題的能力[4]。
“微生物學”是武漢輕工大學生物與制藥工程學院面向全校生物科學類、制藥工程、食品科學類、環境工程、動物科學等專業開設的重要專業課。微生物學是典型的實驗科學,同時微生物與人類的日常生活密切相關。在運用案例教學法時,“微生物學”課程可選擇的案例內容非常豐富,可以是科學史上的一個經典實驗,可以是一位著名科學家的研究工作經歷,也可以是一個引人關注的社會事件。近年來,我們在“微生物學”課程教學中采用案例教學法,取得了良好的教學效果,現介紹如下:
1.援引科學史中的經典實驗
微生物學史中有很多著名的經典實驗。通過對這些實驗的邏輯分析,可以讓學生體驗微生物學知識的形成過程,從中學習科學家的思維方法。在微生物學課“微生物的遺傳變異和育種”章節的教學中,微生物的基因突變是教學重點,也是難點。在微生物學史中,微生物抗性突變究竟是環境因素“馴化”微生物產生“定向變異”還是微生物自發產生非定向變異,在較長的一段歷史時期曾是研究者爭論的焦點問題。從1943年起,幾個學者設計了幾個著名的實驗。這些實驗既嚴謹又巧妙,在堅實的科學基礎上解決了這場科學紛爭[5]。坦而言之,初學者的確很容易將“基因突變是隨機的、非定向的”這個特點與“環境可對突變微生物定向篩選”二者相混淆,形成“定向變異”的錯誤認識。盡管教師可以直接告訴學生,基因突變是“自發”發生的,但是這樣僅僅強調結論的教學方式并不符合現代教學理念。選擇經典實驗案例,通過重現實驗研究過程,讓學生體會研究者的實驗設計思路,有利于培養學生的創新思維和科學精神。因此,借助多媒體教學,我們以圖片形式展示經典實驗的過程,針對每一步實驗的設計理念提出相關的問題,引導學生更好地體會研究者的思路。以“Lederberg等的影印平板實驗”為例,我們提出的問題如下:(1)影印平板是什么意思?該接種方法與常規的微生物接種方法相比有何特點?(2)實驗使用了幾種培養基?幾種培養基各有什么作用?(3)初始的大腸桿菌母種沒有鏈霉素抗性,實驗中得到的抗性菌落的抗藥性從何而來?(4)這個實驗如何了基因突變的“環境馴化論”,支持了“突變自發論”的觀點?在對該實驗的分析和問題的引導下,學生積極思考,師生互動頻繁,實現啟發學生思維的教學目標。
縱觀生物學的發展歷史,許多實驗之所以能成功證明、驗證重大的科學問題而成為經典實驗,與其說是依靠各種實驗技術,不如說是依賴實驗設計者巧妙的思路和創新的思維方式。在教學中引入這些經典實驗案例,學生可以深刻感受實驗設計者的創新思維和科學精神。在麻省理工學院的“生物學導論”課程教學中,教師經常花大量時間講一個經典實驗,啟發學生思考。“授之以魚,不如授之以漁”,實際上就是在提示教師,除了傳授既有知識外,更要傳授方法和思維。
2.援引著名科學家的研究工作經歷
為了培養素質全面的人才,現代高等教育除了進行專業教育之外,也越來越重視對學生人文精神的培養[6]。向學生介紹著名科學家的研究工作經歷,可以從多方面對學生起到陶冶與激勵的作用。
在微生物學課“原核微生物的形態和結構”章節的教學中,我們引入“衣原體的發現者――湯飛凡先生的生平”內容。湯飛凡是中國第1代醫學病毒學家,1955年他首次分離出沙眼衣原體,是發現重要病原體的第1個中國人。他曾把沙眼衣原體接種在自己眼睛里,冒著失明的危險證明了沙眼衣原體的致病性,是為科學獻身的典范,對中國的生物制品事業的發展有不可磨滅的功績。我們要求學生課后閱讀湯飛凡先生的紀念文章《中國人不應該遺忘的名字――湯飛凡》,并在課堂上交流讀后感。在交流讀后感時,我們試圖從兩個方面引導學生:一方面引導學生學習這位偉大科學家的科學精神和奉獻精神,另一方面讓學生記住衣原體和病毒的區別和聯系。我們鼓勵學生思考和討論這樣兩個問題:(1)衣原體和病毒的區別和相似性各是什么?(2)湯飛凡先生的一生給我們哪些啟示?
在微生物學發展史中,還有一些類似的案例可運用于課堂。在微生物學課“緒論”部分介紹“科赫法則”時,我們引入了在幽門螺桿菌的相關發現與研究中做出重大貢獻的巴里?馬歇爾(BarryJ.Marshall)和羅賓?沃倫(J.RobinWarren)的研究經歷。為了證明幽門螺桿菌與疾病之間的聯系,馬歇爾與另一位醫生莫里斯(Morris)喝下了含菌培養液,親自感受病原體在體內的發展變化。經過不懈的努力,他們終于發現了該菌在胃炎及胃潰瘍等疾病中的作用。他們的工作獲得了2005年諾貝爾生理學或醫學獎。在引入這個案例之后,我們鼓勵學生思考和討論這樣兩個問題:(1)研究者們“以身試菌”是依據什么科學法則?(2)這些科學家們的工作經歷給予我們哪些啟示?上述這兩個教學案例可以引發學生多方面的思考,可以從多方面起到對學生的教育作用。
3.援引引人關注的社會事件
微生物與人類生活息息相關,食品安全、傳染病防控、環境保護等社會熱點問題與微生物有著千絲萬縷的聯系。可以將微生物相關的社會熱點問題組織成案例引入微生物學教學,引導學生運用微生物學理論知識分析,以加深學生對理論知識的理解,同時培養學生的社會責任感和公眾意識[3]。
2014年,西非大陸爆發埃博拉病毒病疫情,這場烈性傳染病擴展迅速,致死率高,引起世界恐慌。2014年2月埃博拉病毒在幾內亞爆發,隨后擴散到相鄰的塞拉利昂和利比里亞。自疫情爆發以來,這3個國家有超過1.1萬人死于此類疾病,另有超過2.8萬人感染這種病毒。從1976年發現埃博拉病毒病至今,總共爆發過將近30次埃博拉疫情,但是這次的爆發規模最大。研究認為,果蝠是埃博拉病毒的自然宿主。埃博拉病毒是通過密切接觸感染動物的血液、分泌物、器官或其他體液而傳到人,隨后通過人際間傳播加以蔓延,方式是直接接觸感染者的血液、分泌物、器官或其他體液或者受到這些液體污染的表面和材料(如床上用品、衣物)。我們及時將此事件作為案例引入微生物學課堂,并提出如下問題引導學生思考:(1)為何果蝠攜帶埃博拉病毒卻不會死?(2)同為感染埃博拉病毒的病人,為什么有的病人病情惡化不幸去世,有的病人卻能夠自行康復?
該案例的內容是當前社會關注的熱點事件,容易引起學生的興趣。在對埃博拉病毒的相關問題進行分析討論時,教師可以引導學生從病毒、傳染與免疫甚至微生物生態等多個角度進行思考,從而將原本設置于不同章節的內容有機結合,以加深學生對理論知識的理解。
4.案例教學時應注意的問題
案例教學不僅僅是教師在課堂上“舉個例子”,二者有很大區別。第一,案例在案例教學中占據中心地位,教師傳授知識和培養學生能力的目標是借助案例研討實現的,舉例在一般教學活動中僅處于次要地位。第二,案例教學是組織學生自我學習,鍛煉綜合能力的一種有效手段,而舉例則是說明問題的一種方法。第三,學生的獨立活動在案例教學中占了很大比重,當然這些活動都是在教師指導下進行的,從案例的選擇、討論至最后的評價,無不體現出教師的指導作用,而舉例完全是教師單方的教學行為[7]。
參考文獻:
[1]張小凡,周偉麗,王志平,等.環境微生物學教學改革與學生創新能力的培養[J].微生物學通報,2014,41(4):748-752.
[2]馬知恩.怎樣上好一堂課[J].中國大學教學,2013,(6):8-10.
[3]黎志東,徐志凱.啟發式等三種教學方法在醫學微生物學教學中的應用[J].微生物學通報,2015,42(1):218-222.
[4]楊紅,劉貽堯,王先龍,等.普通生物學課程教學改革實踐探討[J].微生物學通報,2012,39(7):1025-1029.
[5]周德慶.微生物學教程[M].第3版.北京:高等教育出版社,2011:200.
關鍵詞 農業高校;微生物學;開放式實驗;教學模式
中圖分類號 G64 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)22-0276-02
Abstract In the process of talent training in university, the opening experimental teaching mode has an important role in developing the students′ creative thinking, and it is also in line with the goal of cultivating innovative talents in agricultural universities. Aiming at some shortcomings of the existing mode of microbiology experiment teaching in agricultural universities, it′s discussed the increase of open thinking in microbiology experimental teaching model, combining with the teaching characteristics of the agricultural universities. Futhermore, in order to inspire student′s interest in operating microbiology experiment during the course and make them grasp experimental skills better, the new teaching methods and practice details were explored.
Key words agricultural university; microbiology; opening experimental;teaching model
開放式實驗教學模式在高校人才培養過程中對學生創造性思維的開發有著重要的作用,本文以安徽農業大學的教學實際為例,針對農業院校微生物實驗教學現有模式中存在的一些不足,結合高等農業院校的教學特點,探討了在微生物學實驗教學中增加開放式思維的培養模式,并對具體的教學方法和實踐細節進行了摸索。安徽農業大學大農學類專業包括農學、園藝、林學、植物保護、蔬菜等9個專業,微生物學是大農學類專業的一個重要組成部分,從農學、園藝、林學、植物保護、蔬菜等9個專業的培養目標和培養要求來看,都對微生物學提出了明確的教學要求,可以說微生物學及實驗技術是大農學類專業的專業基礎課程,學習微生物學及微生物實驗,可訓練大農學類專業的學生更深入地觀察世界、了解世界,有助于學生形成科學的世界觀[1]。科學的微生物學實驗教學方式,對于大農學類專業的學生掌握微生物W的基本實驗技術,乃至培養其動手能力、提高其分析問題、解決問題的能力都至關重要[2-3]。
1 大農學類專業微生物實驗教學改革的重要性
大農學類專業在我校具有悠久的歷史,近年來培養方案中關于微生物學系列課程的設置主要仍然遵循過去的傳統模式,微生物學基礎實驗及綜合實驗的教學內容目前仍是按照理論課教學的基本要求來安排,只能達到滿足學生掌握微生物基本知識和從事微生物相關工作的最低要求,而對于大農學類相關專業的學生而言,課程的內容和形式安排相對簡單,缺少對學生自發思考、創新思維和實踐應用能力的綜合培養。實踐證明,開放式實驗教學模式可以彌補傳統實驗方式的不足,開放式實驗教學能夠充分發揮學生的自發思考能力、創新思維能力以及分析問題、解決問題的能力[4-5]。因此,利用學校的現有資源對大農學類專業的微生物學實驗教學已經做了前期的改革摸索,對開放實驗的模式進行了探求,希望能為高素質的本科應用型人才培養提供思路借鑒。
2 大農學類專業微生物學開放式實驗教學模式的實施
為了探索大農學類專業微生物學開放實驗教學模式,收集和整理了其他院校和其他實驗課程開放式實驗教學的經驗[4-6],提出了一套適合我校大農學類專業的微生物學開放式實驗教學的方案并進行了實施,具體如下。
2.1 基本實驗技能訓練
在進行開放實驗之前,通過一些基礎實驗的開設,對學生進行微生物學實驗基本操作技術進行訓練,訓練結束后對學生與實驗相關的基本技能進行操作考核,合格者將獲得進入開放實驗階段的資格。
2.2 分組與命題討論
每4~6人為一組,根據每個學生對相關課題的興趣,并結合其所學專業進行自由組合,并選出1名學生作為組長,由指導教師進行命題,或者由學生自己提出感興趣的實驗題目,經過教師論證確定實驗題目。
2.3 實驗方案設計與指導教師評定
根據指導教師的命題或學生自己提出感興趣的實驗題目,引導學生查閱相關文獻,自行設計出其認為可行的實驗方案與技術路線,撰寫出實驗設計報告,在報告中要求學生對基本原理、實驗材料、方法、進度安排及可能出現的問題進行詳細闡釋。指導教師結合實驗室的軟硬件條件,根據各小組自行的設計實驗方案,對實驗方案的可行性進行評定,提出修改意見并指出課題實施過程中可能出現的具體問題。
2.4 實驗方案的具體實施及能力培養
各實驗小組按照修訂后的實驗方案,逐步完成實驗的實施過程,注意在實驗過程中記錄出現的問題及實驗心得,指導教師全程追蹤實驗的過程,對實驗操作中出現的問題進行即時指導,對學生的實驗操作予以點評,在整個過程中注意引導式的教學手段,啟發學生對實驗收獲的自我總結與主動思考。
2.5 實驗報告的提交與總結匯報
實驗操作部分完成后,要求所有學生根據其得到的實驗結果寫出規范的實驗報告及實驗心得,指導教師對其進行評定、總結與備案,在條件允許的情況下,由組長負責做PPT文件匯報總結實驗結果、收獲以及實驗過程中存在的問題,在學生中進行小范圍的學術交流。
3 大農學類專業微生物學開放式實驗教學的體會
3.1 激發了學生對微生物學實驗課程的興趣
傳統的實驗教學模式通常由指導教師先講解實驗的基本原理和實驗過程,進而進行操作步驟的演示,指出實驗操作可能出現的錯誤,然后由學生依照教師的操作進行模仿。傳統教學模式有其優勢,比如讓學生在試驗中不易出錯,但是從趣味性及調動學生的積極性上來講,存在著明顯不足。學生容易出現惰性思維與消極態度,創造性思維與主管能動性難以得到培養。通過嘗試建立開放式微生物實驗教學模式,使學生可以自己提出實驗假設,自己制定并完成其感興趣的實驗內容。這種主動式的學習模式,勢必要求學生要花費更多的時間和精力,形成變“要我學”為“我要學”的主動學習模式。比如在探討微生物與植物互作關系的實驗中,學生可以結合自己的專業,篩選自己感興趣的作物,進行“植物促生細菌的分離、鑒定及高效促生菌株的篩選”實驗。在實驗進行中,學生們在查閱大量資料的基礎上,結合實驗室條件,設計出了多種實驗方案,從原材料的準備到微生物培養、篩選機鑒定等全過程,均由學生自主完成。實際效果是大部分學生都分離得到了高效的促生細菌,不僅鞏固了理論課上學到的知識,還獲得了極大的成就感,增強了進行自主思考和學習的興趣。
3.2 全面提高學生動手能力,促進培養學生科研能力
微生物學及微生物學實驗都是實踐性和應用性非常強的課程,因此實驗教學的組織形式對整個教學活動的實際效果及教學目標的順利完成都起到非常重要的作用[7]。雖然實驗課程學時安排和實驗室、儀器設備的資源有限,目前尚不能完全實現全面的開放式教學,但前期通過逐步推行開放式實驗教學已經取得了良好的教學效果。原本偏重知識積累的教學模式,使得大部分本科生的動手能力不強、實踐能力較差,而通過開放式實驗教學模式,已經在很多學生身上看到了其文獻調研能力、邏輯思維能力、實際操作能力、歸納總結能力和創新能力等方面的明顯進步。在自主設計與操作實驗的過程中,前后實驗的環環相扣要求學生對每個環節都要細心把控,這也有利于培養學生細致嚴謹的科學態度與思維方式,對于他們今后從事科學研究或實際生產實踐工作都極為有利。例如“植物促生細菌的分離、鑒定及高效促生菌株的篩選”實驗項目中,促生細菌的分離是鑒定的基礎,分離得到的促生菌株是高效促生菌株篩選的起始材料,在每一項實驗內容的逐步進行過程中,會逐步培養學生的動手能力及科學思維。
3.3 進行教育教學研究,規范教學管理
通過實行開放式實驗教學模式,可以對教學管理模式進行進一步的探討,逐步健全教學管理和實驗管理方面的一系列規章制度,實現教學管理的科學化。在整個教學模式的摸索過程中,有利于建立較完備的教學制度,因此目前已經制定出了完備的開放實驗室管理條例、開放實驗室安全條例、開放實驗室規則、開放實驗室大型儀器使用登記制度,并得到嚴格執行。
4 對大農學類專業微生物學開放式實驗教學的思考
4.1 開放式實驗室的管理
常規實驗教學實驗室的管理相對簡單,而開放式實驗室教學不同,其不僅要求足夠的實驗室空間,還需要任課教師及實驗室管理員投入較多的時間和精力,在經費使用上也要求有更多的投入。由于有針對性的教學體制改革是_放實驗室教學健康發展的保障,其中開放實驗室的硬件建設、相關教師的工作規范的制定對開放式實驗教學的順利推進也極為重要。另外,由于微生物學實驗大多是面對大二、大三年級的學生開設,低年級的學生實驗室經驗相對較少,所以須對學生進行嚴格的實驗室制度和實驗室安全教育,才能保證人員及儀器設備的安全,確保實驗的順利進行。
4.2 開放式實驗模式培養學生綜合素質的有效途徑
教學實踐證明,開放式的微生物實驗教學確實能夠提高學生的邏輯思維能力、實際操作能力、歸納總結能力和創新能力,對高校本科生綜合素質的培養起到良性的作用。高校重視“雙創型”的人才培養,就是要改革人才培養的實施模式,而開放實驗教學則是提高學生綜合素質的有效途徑之一,可以考慮把開放實驗室和正常實驗教學以及大學生創新創業項目結合起來,進行專業化、個性化推廣[8]。
5 結語
當前各高校對于“雙創型”人才培養模式已經普遍推廣,高校實驗室是培養學生動手能力、創新能力與科學思維的重要場所,對于開放性實驗教學的摸索與探求,對于提高教學質量,培養綜合性創新型的生命科學人才具有重要作用。針對安徽農業大學大農學類專業的微生物學實驗教學進行的改革,即對開放實驗模式的初步實踐探索,可為大范圍推進開放式實驗教學,全面提升人才培養質量提供參考。
6 參考文獻
[1] 吳萍,李正鵬,史鈞,等.微生物學實驗課教學改革初探[J].生物學雜志,2002,19(4):49-55.
[2] 張萍華,申秀英,王躍光,等.微生物學實驗教學改革的實踐[J].浙江師范大學學報(自然科學版),2003,26(1):416-417.
[3] 陸娟,屈長青,朱茂英,等.微生物實驗室管理與實驗教學改革探討[J].安徽農學通報,2011,17(9):230-232.
[4] 劉丹,龔浩,付佑權,等.農林高校實驗室管理模式的改革[J].實驗科學與技術,2010,8(2):172-173.
[5] 王戰軍.推進內涵式發展提高高等教育質量[J].北京聯合大學學報,2013,4(27):52-56.
[6] 沈永紅,張彭湃.微生物生理學實驗教學改革的幾點體會[J].生物學通報,2005,40(11):41-42.
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1.1 基因突變
基因突變指基因內部核酸分子上特定核苷酸序列發生改變的現象或過程。結合簡圖可知,基因突變是基因結構內部發生堿基對的替換、缺失或重復,使原有基因變為它的等位基因,但是變異后的這個基因還在染色體原來的位置,控制的仍然是原來的那種性狀。例如B基因控制植株的株高,基因型B_個體表現為高莖,變異后的b基因還是控制株高,bb個體表現為矮莖(圖1)。經過基因突變后細胞內部的基因種類改變了但是基因數量未變。
1.2 染色體畸變
染色體畸變包括染色體結構變異和染色體數目變異。染色體數目變異可在光學顯微鏡下通過比較異常細胞和正常細胞內部染色體的數目,加以判斷,不再做詳細分析。下面將用幾幅簡圖重點分析染色體結構變異中的幾種情況。
1.2.1 缺失簡圖說明
染色體部分片段缺失,缺失后的片段去哪里了呢?有多種情況,可能還在細胞中移接到同一細胞的其他染色體上,也可能徹底在細胞中消失,如圖2所示的情況,即為染色體片段在細胞中徹底消失,屬于染色體結構變異中的缺失。染色體結構變異中的缺失,情況似乎比基因突變中的缺失嚴重。基因突變中堿基缺失,基因的位置和數目不變,而染色體結構變異中的缺失,往往失去若干個基因,基因的數目改變。
1.2.2 重復簡圖說明
從圖3可知染色體結構變異中的重復是一條染色體上的某一片段移接到同源染色體的另一條染色體上,導致其中一條出現部分片段的重復。圖4中展示了一條染色體上含A基因的片段重復。學生初學這塊內容時,由于課本原圖每種結構變異類型只畫有一條染色體,當出現圖3、4時,無法準確判斷圖3是缺失還是重復,但是結合圖2、3、4學生定能分清兩者間的差異。同樣的,染色體結構變異中的重復要比基因突變中的重復“嚴重”,基因數量沒有變,但是基因位置改變了。
1.2.3 易位簡圖說明
易位涉及2條非同源染色體之間片段的移接,如圖5所示,染色體某一片段移接到它的非同源染色體上,導致第2和3兩條染色體上基因的排序均有異于正常細胞。但是種類和數目未改變。
1.2.4 倒位簡圖說明
關于這種變異,學生疑惑的是如何在光學顯微鏡下觀察,可用特殊的染色法將不同基因所在的染色體片段染上不一樣的色彩。根據不同色彩在染色體上出現的順序來判斷是否發生了變異。
1.3 基因重組
基因重組是指具有不同遺傳性狀的雌雄個體進行有性生殖時,控制不同性狀的基因重新組合。基因重組必須是發生在2對或2對以上的非等位基因之間的重新組合。非等位基因在哪里呢?學生可以根據減數分裂的內容判斷,一種情況是同源染色體上的非等位基因,一種是非同源染色體上的非等位基因,如圖7、圖8所示。
圖8中2對非同源染色體上的非等位基因在減數第一次分裂的后期,因為非同源染色體的自由組合發生非等位基因的重新組合。這是所有有性生殖的生物在減數分裂過程中必然發生的基因重組。第二類是在減數第一次分裂的前期,同源染色體的非姐妹染色體之間交叉互換,如圖9所示。
由圖可知,1號與4號染色體上因為減數第一次分裂前期交叉互換,導致1號染色體上的a與B基因重新組合,4號染色體上的A與b基因重新組合。學生能理解圖9。但是對同一條染色體的姐妹染色單體之間片段的交換或者同一條染色體的姐妹染色單體之間片段的移接,學生理解有困難。其中同一染色體的姐妹染色體之間交換如圖9中1、2上含有A基因的片段交換,對變異或進化都無實際意義,不屬于變異。2號染色體上某一片段移接到1上,或者3、4號染色體上的片段移接到1、2上都屬于染色體結構變異中的重復。
2 3種可遺傳變異與生物進化
3種可遺傳變異的基因種類和數目的影響見表1。
從表中可知,3種可遺傳變異中只有基因突變才能產生新的基因,增加基因的種類。因此,從生物進化角度分析,三種可遺傳變異都能為進化提供原材料,而生物進化的根本來源只有基因突變。
參考文獻:
[1] 王飛.基因突變和基因重組教學體會[J].佳木斯教育學院學報,2012,6.
[2] 吳相玉,劉恩山.生物學必修2遺傳與進化[M].杭州:浙江科技出版社,2005.
[關鍵詞]生物學事實 生物學概念 生物學核心概念 高效復習
[中圖分類號]G633.91 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5349(2013)06-0171-02
北京師范大學劉恩山教授認為,核心概念是位于學科中心的概念性知識,是學科結構的主干部分。它不等同于課本所給出的基本概念,而應該是師生通過對基本概念、理論去理解、總結、歸納出的具有包涵性的知識體系才是核心概念。而對于高中生物學科來說,核心概念不但是高中生物教材體系中起到統領、主導作用的知識體系,更是高考命題的主干部分。在高三復習階段,教師立足于生物事實這一基礎節點,強化學生對基礎概念的理解,繼而引導學生以生物學事實和基本概念為支撐點,構建體現高中生物知識精華的核心概念,是實現高考生物復習高效課堂的關鍵。
一、一輪復習中要在梳理生物學事實基礎上加深理解生物學概念
了解并識記生物學事實有利于幫助學生形成正確的生物學概念,但是在高中生物教材中,眾多的生物學事實往往是獨立出現的,甚至是相互孤立的,生物學事實之間沒有建立合理的聯系。因此,在實際復習教學過程中,教師不僅僅是讓學生記住一些生物學事實,更重要的是以一定的復習策略讓學生通過對零散的生物學事實的梳理抽提出生物學本質的東西,建立正確的生物學概念。
(一)統攬高中生物教材,梳理相關事實,豐富概念的外延,形成更為精準的生物學概念,讓零散的事實系統化
生物學概念的教學不是一節課就可以完成的,往往需要多節課,甚至是更長時間的多角度的對相關生物學事實的梳理才可以形成對一個簡單的生物學概念的準確全面的認識。比方說對于原核生物這一基本概念的理解,就涉及到高中生物必修3冊書中與其相關的各種生物學事實,引導學生進行梳理,會發現在必修一中有關的生物學事實有9條,必修二中有關的生物學事實有11條之多,必修三中有關的生物學事實也有4條。綜合梳理分析這些事實,將其納入原核生物這一基本概念系統中,就能對原核生物有一個更精準的認識,不但能深刻理解原核生物是由沒有真正細胞核的原核細胞構成的概念內涵,還能進一步完善原核生物的概念的外延。其細胞質中只有一種細胞器:核糖體;其雖沒有葉綠體、線粒體,但是有些原核生物因具備相關的色素和酶,仍能進行光合作用和有氧呼吸;其增殖方式既不是有絲分裂,也不是無絲分裂,而是二分裂;它的遺傳物質是DNA;基因既存在于擬核中,也在質粒中,其遺傳不符合孟德爾遺傳定律;基因的轉錄和翻譯都在細胞質中;與真核生物共用一套密碼子;只有一種可遺傳變異方式:基因突變(肺炎雙球菌轉化實驗除外);在基因工程中能提供限制性內切酶,既可作為目的基因的供體,也可作為目的基因的受體;在生物進化中處在原始低級的地位;某些原核生物病原體侵入人體時,溶菌酶對其有非特異免疫作用,還可引起體液免疫或細胞免疫;在生態系統中既可以是生產者、消費者又可以是分解者。
(二)用具體生物學事實引證概念的屬性,明確說明概念的內涵和外延的科學依據,讓機械的記憶靈活化
每一個生物學基本概念都是有特定的內涵和外延的。也就是我們常說的概念四個組成要素:名稱、定義、例證和屬性中的屬性,而每個屬性是應由相應的具體的生物學事實來佐證的。在復習教學過程中,教師應該抓住概念的關鍵屬性并明確概念每個屬性的佐證事實。如有關酶的概念的復習,就要抓住酶的三個關鍵屬性:活細胞產生的、具有生物催化活性的、有機物,并用相應的生物學事實來佐證。如用薩姆納的實驗、條件反應的溫和性等生物學事實說明大多數酶的化學本質是蛋白質,用切赫、奧特曼的發現說明也有的酶的化學本質是RNA,從而說明酶是有機物這一關鍵屬性,以加深學生對酶概念的內涵和外延的理解。
(三)用恰當的問題串聯生物學事實以排除迷思概念,強化對概念外延和內涵的理解,讓迷惑的概念清晰化
學習基本概念時,有的學生只是記住了概念的字面定義,沒有真正理解概念的實質,對基本概念存在模糊的認識,對概念的理解甚至是錯誤的。這些在學生頭腦中存在的與科學概念不一致的認識稱為“迷思概念”,需要教師用恰當的問題串聯生物學事實加以排除。如在形成“光合作用”這一基本代謝概念時,有關學生的“迷思概念”有各種各樣的表現。比方說,只有植物才能進行光合作用;沒有葉綠體的細胞不能進行光合作用;光能是生物將無機物合成有機物的唯一能量來源;有光無光均能進行暗反應;光合作用產生的ATP是各種生命活動的直接能源物質等錯誤的理解。這時,教師就要在課堂創設問題情景,并要針對性地提出需要學生解決的問題:藍藻、硝化細菌作為原核生物都沒有葉綠體,但又為什么都是自養生物?光反應為暗反應提供什么條件,暗反應又為光反應提供什么條件,你是如何理解兩者是缺一不可的整體的?光合作用中ATP產生的場所、反應、作用與呼吸作用有何不同?這樣,學生在教師的引導下把零散的生物學事實用問題串聯為有內在邏輯關系的知識鏈條,從而拓展了光合作用概念的外延,并強化了學生對光合作用外延的理解,讓迷惑的概念清晰化。
二、二輪復習中要明確核心概念并梳理出支撐核心概念的生物學事實和生物學概念,構建概念圖
一輪復習中,教學主線基本上是沿著生物學事實、概念、規律或原理進行的,多節課都在為基礎概念的理解服務,而二輪復習課則可以在核心概念的指導下,自上而下地梳理核心概念的支撐點:生物學概念及其相應的生物學事實,進而以概念圖的形式來建立概念之間的聯系網絡。
(一)明確核心概念
核心概念的確定并不是絕對的,核心概念也不是固定的,教師可根據班級學生的整體認知水平不同,不同學生一輪復習效果的不同指導不同班級、不同學生確定自己的核心概念。比方說,對于學習能力強的學生和班級,在二輪復習中針對高中生物教材必修的3本書,我常常確定的6個核心概念分別是:生命系統、細胞代謝、基因表達、穩態、進化和生物多樣性,而對于基礎差學習能力差的班級和學生,我會細化出十幾甚至幾十個核心概念。
(二)認真梳理支撐核心概念的生物學事實和生物學概念
比方說在二輪復習時,我引導學生用填表格的方式梳理支撐“基因表達”的生物學事實和生物學概念。在老師的指導下學生至少應認真完成下表1中相應的一般概念和事實的梳理。
表1 高中生物教材圍繞核心概念“基因表達”的生物學概念和事實梳理
核心
概念 支撐內
容分類 具體內容
基
因
的
表
達 生物學
概念 核酸,DNA結構,基因、等位基因、基因型,相對性狀、表現型,基因分離、自由組合定律,伴性遺傳、人類遺傳病,復制、轉錄、翻譯、中心法則,遺傳密碼、反密碼子,基因突變、基因重組,基因工程
生物學
事實 觀察DNA和RNA在細胞中的分布,核酸的功能、化學組成,孟德爾的豌豆雜交實驗,薩頓假說,基因在染色體上的實驗證據,伴性遺傳在實踐中的應用,人類遺傳病的類型、監測、預防,肺炎雙球菌轉化實驗、噬菌體侵染大腸桿菌實驗,DNA雙螺旋結構模型構建DNA半保留復制的實驗證據,基因與DNA的關系,DN段遺傳信息的多樣性,基因、蛋白質與性狀的關系等。
(三)建構概念圖,用圖解方式詮釋核心概念
教師引導學生在對圍繞核心概念的一般概念和事實進行梳理的同時,進一步明晰其中的核心概念、基本概念、生物學事實間的層次關系和邏輯關系,用圖解方式詮釋核心概念。
如“生命系統”這一核心概念(內容太多只截取“種群和群落”部分)及其涉及的相關概念、事實可借助這樣的概念圖圖1來加以理解。
(四)應用核心概念解決實際問題,強化對核心概念的理解及掌握
在學生的頭腦中建構出合理的概念體系,更重要的是能利用這個體系解決實際的生物學問題,其利用的過程也是核心概念的具體化過程。例如:可通過如下習題強化對核心概念“基因表達”的理解及掌握。
如下圖所示,給以適宜的條件各試管均有產物生成,則能生成DNA的試管是
A.a和d B.b和c
C.只有b D.只有c
此題考查的是核心概念的支撐概念中心法則各種過程的原料和產物,據原料判斷出各試管的產物后,對每一選項直接判斷。由圖示每支試管中所加入的物質可判斷每支試管內所模擬的生理過程,即a.DNA復制,b.DNA轉錄,c.RNA自我復制,d.逆轉錄,e.蛋白質合成(翻譯)。產生DNA的是DNA復制和RNA逆轉錄過程,答案為A。
建構主義理論認為:學習不是知識由教師向學生的傳遞,而是學生主動建構自己的知識、建構科學概念的過程,在生物復習課教學過程中,教師通過恰當的教學策略,不斷引導學生提煉生物學事實,拓展概念的外延,明晰概念的內涵,建構自我的核心概念系統,形成自身的認識,這樣才能夠有效地提高復習的效率。
【參考文獻】
[1]劉恩山主編.中學生物學教學論.高等教育出版社,2003.
[2]劉恩山,張穎之.課堂教學中的生物學概念及其表述方式.生物學通報,2010,45(7):40-42.
[3]羅錫明,徐作英.生物學概念教學模式的建構探析.新課程研究(基礎教育版),2011(3).
[4]普通高中生物課程標準.人民教育出版社,2003.
一、傳統微生物實驗教學存在的不足。
傳統的微生物實驗教學主要以板書為主,在黑板上書寫實驗內容、目的要求、器材和試劑、步驟和方法、實驗結果。有的實驗還要強調注意事項。某些實驗內容信息量大,主要的實驗內容通過板書得到表達,有的實驗內容必須依靠語言表述,內容表達不夠充分,同時實驗內容書寫的過程也花費大量時間。在傳統教學中,教師往往是參考了大量參考書,掌握了大量的知識,卻難以形象表達,使學生不能清楚地理解微生物的微觀性,使得微生物概念變得抽象[2]。教師講解得抽象,學生理解就比較困難,比如菌落的定義、菌落的類型,用文字或語言描述,缺乏直觀性,學生掌握只是一次性的,不能形成一種長期的記憶,達不到較好的教學目的,也制約了學生的想象力和學習的興趣。在傳統教學中,也運用幻燈片、掛圖等輔助實驗教學方法,但幻燈片使用過程中準備的時間較長,內容單一、不充分,操作也比較繁瑣;而掛圖使用次數多、長期往復折疊,圖像模糊不清,特點不突出等,都會影響教學效果[3]。
二、多媒體微生物實驗教學的優點。
多媒體在微生物實驗教學中的應用,使文本、圖像、圖形、聲音、動畫、視頻等有效地結合,突出實驗的難點和重點,彌補了傳統實驗教學方法的不足,有利于激發同學們對微生物實驗的興趣,發揮他們對微生物實驗學習的主觀能動性,進一步培養他們的思維能力和創新能力,從而增強實驗教學的效果。多媒體微生物實驗教學的優點主要體現在以下幾個方面:第一,多媒體直觀性強,提供大的信息量。比如:細菌、病毒的形態特點,都可以結合各種類型的彩色圖片包括光學顯微鏡、電子顯微鏡下的清晰圖片,使其形態得到直觀的表達,便于同學理解掌握。同時多媒體可提供大的信息量,有些補充的實驗相關內容能夠充分展現,如與實驗有關的儀器設備、試劑、器械等可通過文本與圖片結合的形式給同學們介紹,即能豐富他們的知識,又能開闊他們的視野。第二,多媒體可節約時間,增強教學效果。多媒體的應用,不僅節省了書寫板書所花費的時間,而且一些花費高、耗時長,無法演示的實驗可在短時間內快速展現,突出實驗的重點和難點。也可通過收集一些相關的實驗素材,通過設問和答疑的方式,活躍實驗課堂的氛圍,使同學們在輕松、愉悅的狀態下,即可理解、記住實驗內容、目的、原理、步驟等,又可以抓住實驗的重點和難點,達到事半功倍的教學效果。第三,多媒體便于總結實驗結果。傳統的實驗教學方法,比較刻板。多媒體實驗教學可對實驗過程、結果進行比較分析,使每一位同學都能夠掌握實驗的重點和難點內容。比如:微生物分布實驗,既要證明微生物在環境中的客觀存在,又要表明一些物理、化學方法對微生物生長繁殖的抑制作用。多媒體應用可使此次實驗的實驗原理、不同的實驗方法(物理、化學方法)的應用、實驗前后培養基的變化、實驗的預期效果等,都可以通過圖片、文字、動畫、視頻等方式完整展現出來,從而得出正確的實驗結論。如果未出現預期的實驗結果,就可引導學生找出原因并加以分析。多媒體的應用也可使實驗操作過程得到直觀展現,強調實驗的注意事項,便于學生對知識和實驗技能的掌握,激發他們對微生物實驗的學習興趣。
三、多媒體微生物實驗教學應注意的問題。
在微生物實驗教學中,恰當地使用好多媒體,能大大提高學生的學習效率。多媒體教學不是十全十美的,它只是一種輔助的教學手段,不能完全地取代傳統的教學方法。不能因為采用了電腦教學,教師就成了電腦操作者,而學生就變成了電影觀眾[4]。只有明確教學過程中教師的主導地位和學生的主體地位,才能達到預期的教學效果。微生物實驗教學也不能濫用多媒體技術,而要適量地使用多媒體技術手段,否則會事倍功半。要使多媒體更好地應用到微生物實驗教學中,就要做到以下幾個方面。第一,內容不能將“板書”簡單地完全照搬到多媒體上,可應用多媒體將實驗相關的儀器設備、試劑、方法、原理、步驟等通過圖片、動畫、視頻等方式展現在學生面前。第二,多媒體的文本字體、大小、顏色要使用得當,實驗相關的圖片、動畫、視頻等可適當通過“超鏈接”的方式進行展示。第三,重點或難點內容,語句要著重強調,語速宜慢不宜快,可采用將多媒體和教師的實驗操作示范相結合的方法,進行闡明和表述。第四,將多媒體教學與傳統教學相結合,不能簡單述說內容,而要多收集素材,設疑和答疑,注意與學生互動,也可適當采用肢體語言、眼神交流等方法應用到實驗教學中。第五,充分準備預實驗,如可將正確和錯誤操作得出的實驗結果,以多媒體的形式(圖片、動畫、視頻等方式)給同學展現,使他們在實驗操作中避免操作失誤的發生。
實踐證明,在微生物實驗教學中,多媒體的正確使用與傳統方法相結合,不僅可以使學生上課集中注意力,在課程時間內有效吸收、消化更多知識,而且可以激發他們實驗的熱情,調動其積極性,充分發揮他們的想象力和創造力。多媒體在微生物實驗教學中的應用,即能拓展學生的知識面,開闊他們的視野,又能提高學生實驗操作技能,取得較好的實驗教學效果。
參考文獻:
[1]謝寶貴.微生物教學研究與改革[M].北京:科學出版社,2000:27-29.
[2]葉姜瑜.高校微生物學多媒體教學及雙語教學一些問題的探討[J].微生物學通報,2002,29(6):95-98.
[3]繆靜,梁建光,屈慧鴿等.多媒體在微生物教學中的應用[J].微生物學通報,2004,31(3):168-171.
關鍵詞:醫學微生物學;實驗教學
醫學微生物學是一門實踐性很強的醫學基礎課程,其與臨床聯系緊密,微生物檢驗結果的準確性對臨床疾病的診斷及治療起到事半功倍的作用。這一學科的學習離不開實驗課的學習,通過實驗課,可以建立學生的“無菌觀念”,使學生更好的掌握病原微生物的“形”,對病原微生物產生感性的認識,在理解和鞏固微生物理論知識的同時,掌握微生物的研究方法和實驗基本技能。因此,搞好醫學微生物學實驗教學對培養優秀的臨床醫學生有著重要意義。本文就筆者微薄的實驗教學經驗,介紹如下。
1.強化課前預習,有利于減少錯誤操作。
由于我校是中專學校,所招收的學生大多為中考落榜生,學生當中普遍存在學習基礎差的問題;微生物學實驗課程中內容較多、操作性強、實驗標本具有一定的危險性。這種情況下,實驗課的預習就顯得十分重要,有利于學生做好充分的知識準備,在每次實驗之前做到心中有數,在實驗過程中就可以盡量減少錯誤操作,避免嚴重后果的發生。
2.強調實驗目的和原理,有利于理解、分析實驗結果。
帶教老師要深入淺出地講解每次實驗的目的和原理,讓學生知道用此種實驗方法可以達到什么目的,以利于進一步了解這種實驗的用途。例如藥敏試驗的原理是將含有定量抗菌藥物的濾紙片粘貼在已接種測試菌的瓊脂平板上,濾紙片中所含的藥物吸取瓊脂中的水分溶解后便不斷地向紙片周圍區域擴散,形成遞減的梯度濃度。在紙片周圍抑菌濃度范圍內的細菌的生長被抑制,形成透明的抑菌圈。抑菌圈的大小反映測試菌對測定藥物的敏感程度。該實驗可以測試抗菌藥在體外對病原微生物有無抑制作用,以指導選擇治療藥物。如果教師在實驗過程中不強調該原理,學生便不能正確指導選擇臨床用藥。因此,強調實驗目的和原理,有利于理解、分析實驗結果,準確的輔助對臨床疾病的診斷及治療。
3.幫助學生充分、正確認識實驗中的危險,端正學習態度。
由于微生物實驗存在一定的危險性,在實驗中有的學生會出現因為害怕而不敢動手操作的情況。所以對初次接觸微生物學實驗的同學,帶教老師要耐心指導,向學生強調實驗中做到“膽大心細”,告訴學生嚴格按照操作規程進行實驗,就可以避免這些危險的發生。通過悉心透徹的講解,幫助學生在充分認識實驗危險性的同時,也能正確認識這種危險。此外,微生物實驗的標本具有多樣性,例如血液、尿液、痰液、糞便等都可以作為微生物實驗的標本。有的學生由于怕臟,所以在實驗時“光看不練”。帶教老師要讓這些學生認識到微生物檢驗結果在臨床疾病診斷及治療中的重要性,作為醫學生必須要掌握各種標本的實驗診斷方法。端正學生的學習態度,引導他們進入正確的發展軌道,在以后的工作中才能做到得心應手。
4.協調好實驗秩序,培養無菌觀念。
在一些微生物學實驗,例如在抗酸染色實驗過程中,學生需要反復沖洗波片,來回穿梭于水池和實驗臺之間,這時帶教老師要維護好實驗秩序,否則容易耽誤染色、脫色時間,影響實驗結果的準確性;同學之間相互擁擠容易把染液灑落,嚴重的甚至引起細菌的感染,所以老師需要從整體上協調好實驗秩序。有部分同學在實驗過程中態度不認真,不嚴格按照“無菌操作”要求,實驗隨意性很大。例如在細菌接種時接種環在使用前后必須要經過嚴格的燒灼滅菌,而有的學生在使用后未經燒灼滅菌就將接種環隨意放置,這勢必會造成細菌污染,甚至是人體的感染。此時帶教老師要及時指出學生的錯誤,要求其嚴格遵守操作規范,讓他們認識到“無菌操作”的嚴肅性和重要性,并使他們在學校學習期間就培養嚴格的無菌觀念,避免在以后的實際工作中造成嚴重后果。
5.結合多媒體技術向學生展示各種病原生物的形態特征,使學生充分掌握病原生物的“形”。
微生物學既是一門實踐性很強的醫學基礎課程,又是一門抽象的形態學。在實驗教學中,既要加強學生的實踐操作,又要讓學生充分掌握病原生物的形態。但是病原生物的形態結構僅靠文字講解非常抽象,學生難以理解,教師在教學過程中可以適當結合多媒體技術向學生展示病原生物的形態特征,進一步講解在理論課和顯微鏡下不能理解的微生物的具體形態。依靠多媒體課件中提供的大量直觀的圖片,能夠真實形象地顯示各類微生物的形態以及特殊結構,使學生對各類微生物產生一個直觀、感性的認識,增強了學生的記憶。
通過強化微生物學實驗教學,既達到了加深、延續和補充理論課的作用,又鍛煉了學生的操作能力,培養了臨床醫學生的“無菌觀念”及其獨立思考、分析問題、解決問題的能力,使所學的理論知識得到進一步鞏固,提高了學生的整體素質,為今后學習其它基礎課、專業課奠定了堅實的基礎。
參考文獻:
[1] 李鳳云,閔宏林,劉婷婷。更新微生物學教學手段,培養學生開拓與創新精神。山西醫科大學學報。
【關鍵詞】微生物學;教學改革;師德
微生物學是高校許多專業必修的一門專業基礎課程,是一門理論性、實踐性、應用性很強很廣的學科。近幾年來,隨著分子生物學的迅猛發展,微生物學及其獨特的研究方法和手段已廣泛地滲透到生命科學的各個領域[1]。要提高該課程的教學質量,應立足課程基本要求,緊密跟蹤國際最新進展,選用和參考國內外優秀教材及教學課件,大膽改革,從教材建設、教學方法和手段、課程內容等方面進行研究。不僅要使學生獲得必要、完整、可拓展延伸的專業基礎理論知識,而且要使學生具備實踐技能和研究技能,培養其創新能力。
一、教學內容的改革與探討
微生物學課程是我校生物技術專業三年級學生開設的專業基礎課。在這之前學生已經學過細胞生物學、遺傳學、普通生物學等課程,所以對部分微生物的特性和形態已經有了一定的了解。在這之后,學生還將會接觸分子生物學、基因工程等課程,所以微生物學課程是一門承上啟下的課程,它不僅回顧了以前的部分內容,還直接影響到后續課程的學習。
(一)教材的選擇
目前,國內市場上與微生物課程有關的教材有很多種,主要內容大多包括微生物的形態、構造、功能、培養基配制及其滅菌、微生物的生長與控制等等。由于在開設微生物課程之前有遺傳學、生物化學等課程,考慮到學生已有的知識基礎,我們確定選用高等教育出版社出版的周德慶先生編寫的《微生物學教程》(第二版),因為這本教材重點難點突出,章節之間分類明確,有助于我們在內容選擇安排上做工作,可以做到就重避輕,能較好地滿足理論教學要求。同時,我們還指定了沈萍和黃秀梨編寫的《微生物學》作為主要參考書。
同時,要求教師在平時密切關注本學科在各行業中的發展應用,關注與之有關的各種新聞報道并有意識地把它們記錄下來。還要在教材內容的基礎上適當地增加一些當前的新技術、新問題、新知識,學生就能認識到本專業在現階段和未來對經濟建設和社會進步有著深遠的影響,或者說認識到當前的一些熱點問題都是可以用本課程的原理來解釋的,興趣逐步加重。如禽流感病毒,乙肝病毒等等,這些病毒的結構教材上沒有,我們需要及時給學生介紹它們的結構特性,使學生了解它們為什么有如此快的繁殖速度。
(二)減少重復、補充實例
周德慶先生編寫的《微生物學教程》這本教材最大的特點是系統性、科學性和實用性,對原理的解釋層次分明,脈絡清晰,突出介紹了學科的重點、難點以及生長點。但是對已經學過細胞生物學、免疫學及遺傳學的大三學生來說,部分內容有重復,如微生物形態、傳染與免疫、遺傳與變異等章節,同學們在遺傳學與細胞生物學等課程中已經學過,再詳細給學生講相當于是炒剩飯,只會令學生感到枯燥、乏味。
所以我們在課堂內容安排的時候盡量避免把時間耗在這方面的理論知識上,而是給學生補充更多與我們生活息息相關的實例。如在介紹細菌的形態桿菌時[2],舉例破傷風桿菌,介紹一農民被泥土中帶銹鐵釘刺傷的例子,然后講解破傷風桿菌的各項生物學特征,再通過討論引導學生參考所學知識解釋病因和預防措施。通過創造一種良好的教學氛圍引導學生自己發現問題、解決問題到主動完成學習。
(三)開展課堂討論
為了從根本上克服學生圍著教師和書本轉的弊端,使學生成為教學的主體,充分發揮學生的主觀能動作用,我們在課堂上精心安排了幾次課堂討論。因為討論能最大限度地活躍學習氣氛,調動群體的學習積極性和主動性。可以加深學生對理論知識的理解,有助于啟發學生的獨立思考能力,同學們相互交流意見也可以培養學生分析問題、解決問題的能力和訓練口頭表達能力。討論課都是由老師課前布置預習內容和討論題,學生查閱資料預習,由學習委員主持討論課。整個討論課氣氛十分活躍,每個學生都能參與其中。課后學生們都反應這種上課形式很好,這種形式既提高了學生的學習興趣,又加深了學生對知識點的理解。
(四)實驗教學改革
高校要適應新世紀科技發展和社會日益發展的需要,培養高素質、有創新和探索精神的綜合性人才[3]。搞好微生物學實驗課教學對加深學生對微生物學理論知識的理解,培養學生的實驗技能,提高學生獨立操作的能力及分析問題和解決問題的能力是一個重要環節[4]。所以,實驗教學對學生的理論知識學習和實踐能力的培養具有舉足輕重的作用。但是長期以來我們的教育輕視學生實踐能力的培養而過分強調理解教學的傾向十分嚴重。所以在改革過程中,我們十分注意實驗教學的改革。
微生物學是一門實驗學科,微生物個體微小,看不見,摸不著,只有通過微生物學實驗才能對課堂講授的知識加深理解,因此介紹了微生物的形態后首先就是讓學生進行微生物的觀察實驗。考慮到微生物實驗的完整性和系統性,我們設計的實驗內容有微生物的形態觀察(簡單染色,革蘭氏染色,細菌、放線菌、酵母菌和絲狀真菌的形態觀察和菌落特征觀察等);微生物生理生化特征的測定(乳酸發酵,酒精發酵,抗生素抑菌實驗);培養基的制備和微生物的分離(平板計數法)純化等。通過這些實驗內容的學習,學生將系統地了解微生物的形態、菌落特征、微生物的生長現象、生理生化特征等等,有助于學生掌握理論知識,提高了學習該課程的興趣。
二、教學方法的改革與探討
(一)注重平時成績
為避免部分同學上課分心或做與本課程無關的事情,所以要求同學們上課做筆記,并且將筆記作為平時成績的一部分,筆記要在考試后上交,且不接受復印件的形式,這種做法其他課程都很少見。同時組織、鼓勵學生利用網上的討論園地就相關知識發表意見,進行討論。
所以在最終計算成績時,微生物學的期末考試只占總成績的60%,平時成績占40%。其中平時學習20分、平時作業0~4分、課程學習筆記0~4分、學習交流(教學論壇、課堂問答、個別交流、參與教學工作)0~12分,每一項都有非常具體的加分細則。剛開始老師在課堂上宣布這樣的記分方法時,教室里一片嘩然,但一個學期后,學生普遍反映效果很好,不僅有助于提高他們的學習興趣,同時也可以避免部分同學的懶散情緒。
(二)采用現代化教育技術
當今信息時代,科技迅速發展,新知識的總量不斷增加,傳統的文化傳播機制正面臨著前所未有的挑戰,迫切需要進行全方位的變革[5]。考慮到微生物學的特點,結合多媒體教學等現代化的教學方法和手段,改革傳統的課堂教學方式,把微觀世界用多媒體的手段宏觀地展示在學生面前,讓學生在學習概念和理論的同時,能夠聯系實際,使課堂教學增加趣味性,亦可充分調動學生的積極性和主動性。
例如在介紹噬菌體的侵入宿主細胞的過程的時候,可以通過動畫形象地表示出來。由于很多圖片動畫直接取自國外原版教材,使圖片非常清晰,說明也很詳細,講授過程中偶爾穿插一些英文,活躍了課堂氣氛。
(三)采用啟發式教學
要取得良好的教學效果,還必須追求課堂教學的藝術性,進行啟發式教學。啟發式教學以學生為中心,讓學生在學習過程中自始至終處于主動地位,讓學生主動提出問題、思考問題,讓學生主動去發現、去探索,教師只是從旁邊加以點撥,起指導和促進作用。
啟發式教學,是一種積極的雙向的教學方法。采取啟發式教學的根本目的是為了更好地發揮教師的主導作用、學生的主體作用,從而充分調動教學中各種因素發揮積極的作用。例如,在介紹噬菌體的增殖過程時,噬菌體首先要侵入宿主細胞,可讓學生先思考是否是整個噬菌體進入宿主細胞,還是只是它的組成成分蛋白質或是核酸之一進入宿主細胞。老師再旁敲側擊,使學生主動分析找到正確答案。
三、扮好教師的角色
近來對在校部分大學生進行的一次民意調查顯示:學生對于教師師德的評價和所學專業的喜好程度有直接的關系。學生常常對自己不認同的教師所講授的內容選擇排斥的態度,而且抱怨教師課堂傳授的知識陳舊,與專業的最新發展相差甚遠。而教師經常抱怨現在的學生難教,缺乏學習興趣,上課缺席、課后上網、作業不做的現象較普遍,而這些現象確實應該引起我們廣大教師的深刻反思:引起這些現象的原因何在?
可以說,一味地挑學生的毛病而忽視自己的影響肯定是不對的。我們現在有這樣的老師,有的時候常常請班上的學生來批改作業,甚至批改試卷。這樣的老師給學生的印象肯定是懶散的、不負責任的,那么就可能會使學生產生反感,從而對老師所教的課程持排斥態度。1998年10月聯合國教科文組織明確提出了“以學生為中心”的理念。作為教師,我們不應該埋怨學生,而應該充分將“以人為本”體現到教學活動中來[6]。教育者的素質是實施素質教育的關鍵,“為人師表”是教師職業道德的準則,教師是學校辦學的主體,應該有強烈的責任感和使命感。作為高校教師,一方面,要加強自身的思想修養和職業道德修養;另一方面,要提高自身的專業素質,要注意收集微生物知識和實際應用聯系的實例,在教學過程中要激發學生的學習興趣,讓學生知道為什么要學習微生物。將學生作為教學工作的主體,發揮主體的能動作用,以取得最優的教學效果[7]。
四、結語
21世紀是生命科學的世紀。微生物學是生物科學的重要組成部分,它是繼動、植物兩大生物產業后的第三大新興產業。因此,如何使微生物教學緊跟學科的快速發展步伐,使學生及時掌握最新的微生物學理論、技術和方法,了解微生物學學科的發展趨勢,以適應21世紀的人才培養需要,使學生在日益激烈的人才競爭中打下良好的基礎,已成為高等院校微生物教學工作面臨的迫切任務。在教學過程中只有把知識傳授和能力培養有機地結合起來,提高教學效率和效果,使學生獲得完整的知識體系和全面素質,他們才能成為適應未來實際發展需要的高質量、高等技術人才。
參考文獻
[1]張加春. 微生物學實驗課教學改革探索[J]. 微生物學通報,2003,30(3).
[2]周德慶. 微生物學教程(第二版)[M]. 北京:高等教育出版社,1993.
[3]龐啟華,黃文芳. 綜合班微生物學實驗課的教學改革[J]. 微生物學通報,2005,32(3).
[4]喻子牛,何紹江,朱火堂. 微生物學教學研究與改革[M].北京:科學出版社,2000.
[5]胡啟好. 多媒體技術在大學英語聽力教學中的應用[J].
江蘇大學學報,2003,(2).