劉秀艷 陳婷婷 陳琳 陳建軍 吳衛(wèi)紅 唐俊紅
摘要:本文主要是開展環(huán)境微生物學(xué)實驗教學(xué)中創(chuàng)新性實驗的一些做法,分析了開展創(chuàng)新性實驗過程中有待解決的問題及自身體會。通過我校環(huán)境微生物教學(xué)實踐表明,開展創(chuàng)新性實驗?zāi)芴岣邔W(xué)生的動手動腦能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維,開發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性等方面具有優(yōu)勢,是實驗教學(xué)改革的一個方向。
關(guān)鍵詞:環(huán)境微生物學(xué)實驗;創(chuàng)新性實驗;改革
中圖分類號:G642.0 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)39-0269-02
環(huán)境微生物學(xué)作為環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課,是一門實驗證性很強的學(xué)科。本實驗教學(xué)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維。環(huán)境微生物實驗包含了很多自己獨特的實驗操作技能,例如無菌操作技術(shù)、樣本涂片的制備及染色、培養(yǎng)基的配制及滅菌、微生物的培養(yǎng)、微生物分離純化技術(shù)等。傳統(tǒng)的微生物教學(xué)中我們以開展驗證性實驗為主,學(xué)生學(xué)習(xí)被動,教學(xué)效果一般。隨著教育理念的發(fā)展,對同學(xué)們能力素養(yǎng)的培養(yǎng)也不斷提高[1,2]。在現(xiàn)今的環(huán)境下,如何調(diào)動學(xué)生的自主能動性,學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)非常重要變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)變得尤為重要。為此我們在我校的環(huán)境微生物學(xué)實驗中嘗試開展創(chuàng)新性實驗,同學(xué)們的反響很好。我將杭電開展創(chuàng)新性實驗的一些做法和體會歸納如下幾點。
一、開展創(chuàng)新性實驗,培養(yǎng)開放性思維
創(chuàng)新性實驗項也就是學(xué)生在老師的引導(dǎo)下,運用所學(xué)綜合知識,從項目選題、設(shè)計實驗、實驗實施、實驗結(jié)果、實驗報告等均由學(xué)生自己完成[3-5]。根據(jù)我校的實驗室條件,我們提出了學(xué)生根據(jù)所給專題的要求,運用已經(jīng)學(xué)過的知識和技能,對實驗材料、儀器設(shè)備、方法和步驟等進行設(shè)計并實驗驗證,最后對結(jié)果進行分析,這是一個發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的探究式學(xué)習(xí)過程[6,7]。這種實驗教學(xué)模式有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力和創(chuàng)新思維。本學(xué)期微生物創(chuàng)新性實驗可以是同學(xué)們自選題目,也可以用老師給的題目,我們給出了兩個題目“活性污泥中分離純化偶氮染料降解菌”和“從土壤中分離染料降解菌”,同學(xué)們可以自選。要求學(xué)生自行設(shè)計實驗方案,在班級里講了實驗安排,由同學(xué)們討論,認為實驗可行,指導(dǎo)教師審核通過后才能進實驗室。實驗以3—5人為一小組,這樣,同學(xué)們可以通過跟組員的配合,培養(yǎng)同學(xué)們的團隊協(xié)作精神。在實驗階段,學(xué)生自己準(zhǔn)備實驗材料和器材,包括蒸餾水的制備,配制試劑、染料和培養(yǎng)基等,然后進行微生物的篩選與純化培養(yǎng)、形態(tài)觀察、到結(jié)果分析,最終實驗報告等。在實驗教學(xué)過程中,老師的作用是引導(dǎo)學(xué)生認真思考,提高學(xué)生實驗的積極性與主動性。首先,實驗課分組進行,讓學(xué)生參與實驗準(zhǔn)備的全過程。微生物實驗室的前期準(zhǔn)備工作很繁重,要比傳統(tǒng)實驗課程工作多許多。讓學(xué)生參與到前期準(zhǔn)備工作中,同學(xué)們不但要認真預(yù)習(xí)實驗內(nèi)容,還要準(zhǔn)備實驗所需的材料。這對學(xué)生是很好的鍛煉。每組實驗結(jié)束后,要對培養(yǎng)皿、試管、鑷子等消毒滅菌。通過一個學(xué)期的實驗,普遍認為增強了同學(xué)們對微生物基礎(chǔ)知識和實驗技術(shù)的掌握,激發(fā)了同學(xué)們對用微生物方法治理環(huán)境污染的興趣。
二、利用微生物教學(xué)玻片等實驗教學(xué)材料,調(diào)動同學(xué)們的學(xué)習(xí)熱情
根據(jù)微生物的個體微小,結(jié)構(gòu)簡單,肉眼不可見而需要借助顯微鏡才能觀察的特點,購買一些制作好的教學(xué)用微生物玻片,比如細菌三形,青霉,毛霉,曲霉,根霉及原生動物和后生動物的玻片,這樣,學(xué)生可以通過顯微鏡自己看到各種微生物的形態(tài),一方面可以鞏固課本上學(xué)到的知識,進一步認識原核生物及真核生物的形態(tài),另一方面,可以極大的激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)的熱情,使他們通過自己的觀察,繪制下原核生物及真核生物的形態(tài),同學(xué)們都很激動,看到了不曾看到的生物,他們對環(huán)境微生物的學(xué)習(xí)熱情更高了。
三、更新實驗內(nèi)容,增強不同實驗間的連貫性
傳統(tǒng)的環(huán)境微生物實驗課內(nèi)容大多是一個一個孤立的實驗項目,而各實驗的內(nèi)容有重復(fù)性,同學(xué)們很難全面理解微生物學(xué)實驗,而在本學(xué)期的實驗課上,我們調(diào)整了實驗內(nèi)容順序,將原來的一個一個實驗內(nèi)容進行重新安排,形成具有一定連續(xù)性的實驗。例如,把培養(yǎng)基的配制和滅菌一起是實驗三,我們把改實驗提前,為實驗一,微生物的無菌操作為實驗二,這樣培養(yǎng)出的細菌可為后面的觀察細菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)(實驗三)和微生物的分離和純化(實驗四)所用,可以為后面的微生物染色實驗(實驗五)做準(zhǔn)備。這樣,我們的環(huán)境微生物實驗是一個環(huán)環(huán)相扣的實驗體系,而這樣的體系非常有利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維,對同學(xué)們獨立思考、探索和發(fā)現(xiàn)問題、分析及解決問題的能力也是很好的鍛煉,對學(xué)生的創(chuàng)造性,都有著積極的作用[6-9]。
四、環(huán)境微生物實驗考核方式改變
科學(xué)合理的考核方式可以明顯提高教學(xué)質(zhì)量。我們在第一堂環(huán)境微生物學(xué)實驗課時就說明本學(xué)期實驗課的考核辦法、內(nèi)容以及評分標(biāo)準(zhǔn),讓學(xué)生清楚本學(xué)期考核。我們規(guī)定實驗課不及格者不能參加補考,只能重修,這樣就在一定程度上打消了個別學(xué)生的一些想法,如實驗課混學(xué)分的想法。我們在教學(xué)過程中還發(fā)現(xiàn)學(xué)生對實驗課重視度提高,在這種學(xué)習(xí)方式下,同學(xué)們不僅學(xué)習(xí)實驗技能,還會培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。
在多層面征求意見的基礎(chǔ)上,我們采取幾個方面、不同層次的考核方法,進行綜合評分的考核方式。細化考核要點及評分細則。將實驗出勤、預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗報告的完成情況、筆試成績等方面都納入考核內(nèi)容[10,11]。
實驗結(jié)束后,要求同學(xué)們及時書寫實驗報告,認真完成實驗報告。有觀察的微生物要求畫圖。
綜合以上幾點做法,我們認為以培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力和綜合能力為目標(biāo)進行實驗教學(xué)改革,加強對環(huán)境微生物實驗的認識,重視實驗課程建設(shè)、精心設(shè)計實驗項目和完善考核制度等幾方面對環(huán)境微生物學(xué)實驗教學(xué)進行思考與探索,是培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的高素質(zhì)人才的有效方法。
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