車婧 夏曦中
【摘 要】實驗是生物學(xué)科發(fā)展的重要手段,本文介紹在本科微生物實驗中引入綜合性實驗的一些嘗試。實踐表明,這些措施實施既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,大大調(diào)動學(xué)生強烈的求知欲,又增強其科研綜合素質(zhì),鍛煉其實踐動手能力,還能取得良好的實踐教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】微生物實驗;綜合性實驗;實驗教學(xué)
一、背景
生物學(xué)是一門強調(diào)實驗思維的科學(xué),而微生物學(xué)實驗又是生物學(xué)里面一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)實驗課,在以往微生物實驗教學(xué)中經(jīng)典重復(fù)性實驗占絕大多數(shù)比例,縱然一門學(xué)科中基礎(chǔ)性知識的掌握非常重要,是學(xué)生科研素養(yǎng)培養(yǎng)中不可或缺的部分,但隨著生物科技的不斷發(fā)展,在實驗課程中如無綜合性實驗的設(shè)置,這種傳統(tǒng)的教學(xué)方式已然不利于學(xué)生科研綜合素養(yǎng)以及實踐動手能力的培養(yǎng)和提高,因此,要想使學(xué)生學(xué)習(xí)有成效,并能樂在其中,就要緊密結(jié)合現(xiàn)代生物學(xué)科的發(fā)展,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在整個實驗的學(xué)習(xí)過程中處于一種積極正面的情緒中。
二、教學(xué)理念及實施
傳統(tǒng)的微生物實驗教學(xué)模式單一,教學(xué)方式更注重教師的主導(dǎo)作用,忽視了學(xué)生科研思維能力的培養(yǎng),而這正是未來作為一名科研工作者所必備的科學(xué)素質(zhì)。因此,即使學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)了很多基礎(chǔ)性實驗的原理、操作,但理解上的片面性,未成系統(tǒng)的科研思維,必將束縛學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性,只能是被動的接受老師教授的知識點,不利于實踐動手能力的培養(yǎng)。因此,微生物實驗室在目前課程設(shè)置54學(xué)時的基礎(chǔ)上引入一個綜合性相對較強的實驗---空氣中微生物的綜合鑒定,實驗的開展穿插在整個學(xué)期中,共計有18個學(xué)時左右。
(一)實施方式
該實驗幾乎涵蓋了整個微生物實驗課程中的所有內(nèi)容:首先,學(xué)生在學(xué)期初的實驗---空氣微生物的檢測---中挑選感興趣的菌種(后簡稱受試菌)進(jìn)行保存;然后,在整個學(xué)期對其進(jìn)行一個較為全面的檢測,具體形式為穿插在平常的實驗中一同開展或者單獨開課,包涵的內(nèi)容有:形態(tài)觀察---革蘭氏染色及鞭毛染色;理化性質(zhì)的鑒定---有淀粉水解實驗、糖發(fā)酵實驗;還有環(huán)境因素對于受試菌生長的影響—物理因素(UV誘導(dǎo)受試菌溶源噬菌體的釋放)、化學(xué)因素(各種殺菌試劑對受試菌生長的影響)以及生物因素(受試菌對抗生素耐性的檢測);最后涉及到與現(xiàn)今前沿分子鑒定技術(shù)緊密相關(guān)的實驗---利用16s rDNA PCR擴增對受試菌進(jìn)行序列比對,從而進(jìn)行分類學(xué)上更為細(xì)致的鑒定。
(二)特點
該實驗項目具有其獨特的特點,更適合在本科微生物實驗課程中開展,具體分析如下:
設(shè)置的實驗項目統(tǒng)一---集中進(jìn)行空氣微生物某一種未知菌的鑒定,具體鑒定的流程是所有人一致的,這樣避免題目眾多,容易在具體實施的過程中跑題,對于學(xué)生們實驗的開展更為高效。
給學(xué)生可發(fā)揮的余地---在選擇具體的菌種時, 由學(xué)生自己的喜好出發(fā)(更多的是從形態(tài)上來判斷喜好感),老師只是在學(xué)生鑒定的過程中遇到問題時,進(jìn)行適度的引導(dǎo)幫助,這樣就能最大程度的調(diào)動學(xué)生實驗的積極性。同時,由于選擇的菌種類不同,也一定程度上杜絕抄襲、偷懶的現(xiàn)象,畢竟菌種不同,實驗現(xiàn)象就有可能完全不相同,
(三)成績評定
一般情況下,基礎(chǔ)實驗的成績主要由學(xué)生的課后實驗報告體現(xiàn)出來,但在這個細(xì)菌綜合鑒定實驗中,以 4人小組為單位進(jìn)行實驗,在學(xué)期末實驗課程結(jié)束后,以小組為單位作出ppt形式的報告,由一人在課堂上講解小組實驗結(jié)果,并和全班同學(xué)討論,最后以小組為單位撰寫科研論文形式的實驗報告,由老師以小組的ppt講解情況,對其他同學(xué)疑問的解答,以及研究性報告的撰寫情況來綜合評定出每個小組成員的分?jǐn)?shù),這在很大程度上提高了學(xué)生做實驗的積極性,激勵學(xué)生不再僅僅只是身在課堂上,也不再是討論的旁觀者,而要積極參與到實驗的實施以及討論中,并對集體的成果有所貢獻(xiàn)才能獲得良好的實驗成績。
(四)反饋意見
在我院本科生開展該綜合實驗的幾年中,開課以來學(xué)生普遍反應(yīng)良好,學(xué)生認(rèn)為,這樣一個實驗項目的開展幾乎涵蓋了整個學(xué)期的所有的內(nèi)容,能夠?qū)W以致用,增加了知識的應(yīng)用性,也大大提高了他們自己學(xué)習(xí)的積極性。
由于實驗針對的是未知菌,可能實驗中就會遇到很多未知的問題,這樣學(xué)生與老師之間的互動更多。當(dāng)遇到專業(yè)問題時,由老師引導(dǎo)其去查閱大量的相關(guān)文獻(xiàn),豐富其背景知識,突破了一門課程只使用教科書的限制,充分利用了網(wǎng)絡(luò)中的電子期刊及生物學(xué)網(wǎng)站的資源,為以后科研工作打下良好的基礎(chǔ)。
用ppt的形式展現(xiàn)實驗成果,既鍛煉了學(xué)生的口頭表達(dá)能力,也對其展示成果的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性提出更高的要求。同時,整個實驗流程完整,模擬了學(xué)生進(jìn)入科研院所面臨的實驗環(huán)境,對于培養(yǎng)科學(xué)的思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶嶒瀾B(tài)度大有裨益。
三、小結(jié)
這樣一個實驗課程的設(shè)置,即涉及到細(xì)菌的形態(tài)觀察,生理生化性質(zhì),又涉及到現(xiàn)在熱門的分子鑒定項目-利用細(xì)菌的16s序列對細(xì)菌進(jìn)行分類學(xué)上的鑒定,使學(xué)生對微生物實驗本門課程的應(yīng)用性有了更加全面的認(rèn)識,不再是片面,經(jīng)典,重復(fù),驗證性的實驗,對學(xué)生整套的科研思路---選菌即選題,開展實驗,針對實驗結(jié)果的討論與分析,撰寫專業(yè)報告—的訓(xùn)練起到很大的作用。
俗話說,授人以魚不如授人以漁,在以后的教學(xué)工作中,作為教學(xué)工作著的我們還要繼續(xù)努力,不斷完善這套綜合性的實驗教學(xué)模式,使學(xué)生能夠在實驗過程中不斷提高自己的綜合能力。在本次探索過程中,學(xué)生獨立完成一整套綜合實驗,全套實驗流程親自參與,不僅最大程度的發(fā)揮學(xué)生在實驗中的主導(dǎo)作用,而且還鍛煉了學(xué)生在實驗中獨立思考、分析問題及解決問題的能力,值得進(jìn)一步探索。
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