楊金龍 許丹 呂利群
摘要 針對海洋微生物學(xué)實驗課程的特點,從海洋微生物學(xué)實驗課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等方面進行探索,旨在提升海洋生物專業(yè)方向?qū)W生的思考與創(chuàng)新思維能力及實驗與實踐操作能力。
關(guān)鍵詞:海洋微生物學(xué)實驗;教學(xué)改革;生物技術(shù)
中圖分類號:S-01;G64 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611(2015)08-360-02
海洋微生物學(xué)是海洋類高等院校海洋類專業(yè)的重要基礎(chǔ)課或?qū)I(yè)基礎(chǔ)課。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展對海洋微生物資源開發(fā)和利用的依賴性不斷加強及生物技術(shù)快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,海洋微生物學(xué)研究對現(xiàn)代與未來人類的生活、生產(chǎn)及社會經(jīng)濟發(fā)展必將產(chǎn)生巨大的影響。海洋微生物學(xué)實驗不僅是海洋微生物學(xué)的重要組成部分,同時也是作為海洋微生物學(xué)理論應(yīng)用于生活、生產(chǎn)實踐中的重要載體。當(dāng)前,常規(guī)的微生物技術(shù)已經(jīng)運用于海洋微生物形態(tài)及功能研究、全基因組的測定及功能預(yù)測和海洋微生物代謝產(chǎn)物的藥用性能開發(fā)等方面。因此,對于研究海洋微生物及其相關(guān)專業(yè)的學(xué)生來說,有必要了解和掌握海洋微生物實驗的基本原理、研究方法和操作技術(shù)。同時,隨著社會的發(fā)展和科技的進步,海洋微生物學(xué)中的新方向、新問題也層出不窮,隨之而來的是實驗方法的創(chuàng)新和實驗技術(shù)的變革。所以,在現(xiàn)代海洋微生物學(xué)實驗的教學(xué)過程中不僅要有常規(guī)的、經(jīng)典的內(nèi)容來建立學(xué)生的知識體系、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也需要一些現(xiàn)代的、高級的實驗技術(shù)以調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和獨立思考的能力,從而培養(yǎng)出時代需要的理論知識系統(tǒng)性高、專業(yè)技能實用性強和科學(xué)研究思維能力強的海洋類高端人才。傳統(tǒng)觀念中,微生物學(xué)實驗課程重視程度較輕[1],針對微生物實驗課程教學(xué)存在的問題,結(jié)合海洋類高校海洋生物專業(yè)方向特點,筆者主要從海洋微生物學(xué)實驗的課程內(nèi)容、教學(xué)方法和考核形式等方面探討海洋微生物學(xué)實驗教學(xué)改革的思路。
1 海洋微生物學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容改革
海洋微生物學(xué)實驗課旨在使學(xué)生通過實驗課程的學(xué)習(xí)了解海洋微生物學(xué)的基本知識,掌握海洋微生物學(xué)實驗的基本技能,從而加深對海洋微生物學(xué)理論課程學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解。同時,海洋微生物學(xué)實驗課程也是培養(yǎng)學(xué)生動手能力、獨立思考能力、團隊合作能力和開拓創(chuàng)新能力的重要平臺。
海洋微生物學(xué)實驗課程對于今后開展海洋微生物學(xué)相關(guān)研究極為重要。一般傳統(tǒng)微生物實驗課程教學(xué)內(nèi)容由顯微鏡的使用、細菌等形態(tài)的觀察、革蘭氏染色、培養(yǎng)基的制備等基本實驗構(gòu)成[2]。該課程教學(xué)的目的在于讓海洋類高校學(xué)生系統(tǒng)地掌握海洋微生物學(xué)實驗的主要方法與技術(shù),包括經(jīng)典的、常規(guī)的、現(xiàn)代的方法與技術(shù)。根據(jù)海洋微生物學(xué)實驗課的基本要求和學(xué)校的課時安排,該實驗課程內(nèi)容設(shè)計如表1所示。
課程首先強調(diào)了海洋微生物學(xué)實驗課程中常用儀器的操作、注意事項。開展海洋細菌的革蘭氏染色、海洋細菌和底棲硅藻培養(yǎng)基的配制與滅菌等驗證性實驗。其次,引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計和開展系列研究性實驗,如海洋微生物被膜中的細菌純種分離、自然海水中海洋細菌的密度測量、海洋微生物被膜中底棲硅藻密度測量和分離培養(yǎng)、海洋細菌DNA的提取及檢測等。另外,開展海洋細菌誘發(fā)突變綜合性實驗。最后,進行實驗設(shè)計、討論和總結(jié),以期促進學(xué)生對海洋微生物實驗的理解。實驗內(nèi)容的設(shè)計與先后次序的安排基本能夠形成一套系統(tǒng)的、完整的研究海洋微生物的實驗流程,而具有一定難度的海洋細菌DNA的提取檢測及海洋細菌誘發(fā)突變也是研究海洋微生物學(xué)最基本的分子生物學(xué)手段。
學(xué)生在實驗過程中能夠了解并掌握PCR技術(shù)、細菌分離技術(shù)、熒光顯微鏡的使用、高壓蒸汽滅菌鍋的使用、pH計的使用等技術(shù)。通過海洋微生物學(xué)實驗,緊密結(jié)合海洋微生物學(xué)基礎(chǔ)理論課,將書本知識用于實驗,在實驗中更深地理解基礎(chǔ)理論,提高學(xué)生的綜合能力與創(chuàng)新意識。
2 教學(xué)方法改革
在教學(xué)實驗過程中,經(jīng)常會面臨師資力量不足的情況[3]。針對海洋微生物學(xué)實驗課程的學(xué)生人數(shù)較多(一個班級近40人)的情況,向?qū)W院申請了1~2位實驗員來輔助教師共同開展實驗,同時對學(xué)生也進行了分組,3人一小組,10人一大組,以便實驗管理、細致教學(xué)和小組討論。
課程教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。具體要求是在第二次實驗前,學(xué)生必須查找下節(jié)課實驗的相關(guān)內(nèi)容,包括實驗的目的、實驗原理、實驗內(nèi)容及注意事項,這些準(zhǔn)備工作將在上課前以提問的方式進行檢查;實驗前要求學(xué)生提前到實驗室和教師或?qū)嶒瀱T一起準(zhǔn)備實驗儀器、化學(xué)試劑等實驗前的準(zhǔn)備工作,以提高學(xué)生的動手能力和掌握儀器的使用方法;實驗中,要求學(xué)生做好實驗筆記,并在教師和實驗員的輔助下完成實驗;實驗結(jié)束后完成實驗報告并及時上交,同時,布置課外作業(yè)并及時上交。待下次上課前針對實驗報告和課外作業(yè)中的一些主要問題,教師集中講解;個別問題由教師或?qū)嶒瀱T與學(xué)生一對一講解。
該實驗課程的完成是建立在學(xué)校提供的公共實驗室平臺和個人實驗室平臺上的,這樣既可以完成一些基本的經(jīng)典的實驗,也能夠開展一些相對前沿的實驗;既可以擴展學(xué)生的視野、調(diào)動學(xué)生的積極性也可以幫助選拔具有優(yōu)秀科研潛質(zhì)的學(xué)生。在課堂以外,鼓勵對科研感興趣的學(xué)生參與到教師的科研項目中,和教師、研究生等一起研究并探討海洋微生物學(xué)實驗的奧秘;鼓勵學(xué)生申報大學(xué)生創(chuàng)新項目等實驗項目,以期在教師的指導(dǎo)下,主動探索研究并完成實驗項目,同時,增加學(xué)生的實驗興趣和提高其實驗綜合能力。
3 考核方式
實驗課程的考核方式一直以來是學(xué)生關(guān)注的重點和教師評價成績的難點。該課程的考核方式由以下幾部分組成:出勤20%;實驗報告30%;實驗操作能力30%;平時表現(xiàn)20%。平時表現(xiàn)包括課堂上回答問題、小組討論、遵守實驗室規(guī)章制度等。該考核體系改變以理論考試和實驗報告為主的考核方式,增加了實驗操作能力考察等考核方式。加強考核指標(biāo)的多元化不僅能夠提高學(xué)生對實驗課程的重視程度而且還能夠真實的反應(yīng)課程教學(xué)水平和教學(xué)成果,同時也能夠反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
4 結(jié)語
海洋微生物學(xué)實驗課程是海洋微生物學(xué)的重要組成部分。在海洋環(huán)境中,海洋微生物以其特殊的地位和作用,引起眾多海洋相關(guān)學(xué)科科學(xué)者的重視,已經(jīng)逐漸成為海洋科學(xué)研究中多學(xué)科的重要交叉點。海洋微生物學(xué)實驗的教學(xué)改革與探索有助于海洋類高校學(xué)生更好地了解海洋中微生物的基本知識、研究方法和實驗技能,對今后從事和開展海洋微生物的相關(guān)研究學(xué)習(xí)和工作提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
參考文獻
[1] 許丹,呂利群,楊金龍.水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)微生物教學(xué)的改革與實踐[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2013,41(21):9149-9150.
[2] 李延紅.關(guān)于微生物實驗教學(xué)改革的探索[J].科技教育,2011,26:217-219.
[3] 唐赟,宋波.高師院校微生物實驗教學(xué)改革的實踐與思考[J].微生物學(xué)通報,2010,37(2):295-298.