陳永敢 張佳琦 李 珍 陳川平 黃 海**
(1 海南熱帶海洋學(xué)院水產(chǎn)與生命學(xué)院 海南三亞572022 2 海南省熱帶海洋漁業(yè)資源保護(hù)與利用重點實驗室 海南三亞 572022)
微生物學(xué)實驗是生物科學(xué)、海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)和水產(chǎn)養(yǎng)殖等專業(yè)的核心課程,為這些專業(yè)實驗課程的開展提供基礎(chǔ)。結(jié)合我校自2015年轉(zhuǎn)型海洋類高校以來的教學(xué)體會,筆者認(rèn)為在海洋類(涉海類)專業(yè)微生物學(xué)實驗課程中開設(shè)海洋類實驗,從增設(shè)實驗項目、增加實驗資源及教學(xué)模式創(chuàng)新方面進(jìn)行改革,能有效地提高海洋微生物學(xué)實驗教學(xué)效果。通過對海洋微生物學(xué)實驗進(jìn)行教學(xué)改革,有利于學(xué)生拓寬知識面和培養(yǎng)創(chuàng)新思維,使其適應(yīng)行業(yè)發(fā)展需要[1]。
1.1 實驗項目缺乏海洋特色 微生物學(xué)實驗可分為2 個部分:基礎(chǔ)性實驗和選擇性實驗?;A(chǔ)性實驗包括環(huán)境微生物形態(tài)觀察、培養(yǎng)基制備、滅菌及無菌檢測、微生物生長量測定、微生物顯微鏡直接計數(shù)等; 選擇性實驗是學(xué)生在掌握基本操作技能基礎(chǔ)上,選擇開設(shè)具有一定難度的實驗,包括微生物誘變、細(xì)菌質(zhì)粒制備與轉(zhuǎn)化、噬菌體分離提取與轉(zhuǎn)化、水中細(xì)菌總數(shù)測定和水中總大腸菌群檢測等內(nèi)容。以上實驗內(nèi)容多為普通微生物學(xué)實驗,有關(guān)海洋微生物方向較少,并不具備典型的海洋特色,無法使學(xué)生對海洋微生物知識有實質(zhì)性收獲。
1.2 實驗材料稀缺 近年來我國本科高校對相關(guān)海洋微生物研究已取得顯著進(jìn)步,但實驗教學(xué)體系尚有待完善。這是由于過去我國微生物資源開發(fā)集中在陸地方面,對海洋資源的探索尚處于起步階段;加之海洋環(huán)境多為高鹽、低溫,使得實驗材料更傾向于普通微生物;此外,針對海洋微生物進(jìn)行研究的力度還有欠缺,且海洋生態(tài)環(huán)境惡化對海洋生物生境影響甚大,使得可用于海洋微生物實驗的材料更為稀缺。
1.3 教學(xué)方式單一 微生物學(xué)課程教學(xué)由理論和實驗組成。理論側(cè)重微生物學(xué)理論知識,從學(xué)習(xí)方法、形成習(xí)慣等方面培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。實驗則使學(xué)生將理論知識用于實踐操作,培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力,為將來從事科研工作打下夯實基礎(chǔ)。但從近些年實施情況來看,學(xué)生對海洋類實驗課程的學(xué)習(xí)主動性有待加強,課堂氛圍不夠活躍[2]。因此,需要進(jìn)一步推進(jìn)海洋微生物學(xué)實驗課教學(xué)方式改革,才能達(dá)到增強學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、提高實踐能力和培養(yǎng)海洋類人才的最終目的。
2.1 增設(shè)海洋類實驗項目 本科生在實驗課上重點學(xué)習(xí)的是基本操作和經(jīng)典實驗方法,未對海洋微生物進(jìn)行深入研究。因此,為提高本科院校海洋微生物學(xué)教學(xué)質(zhì)量,需增加相應(yīng)的海洋類實驗,以適應(yīng)對海洋科學(xué)類重要人才培養(yǎng)的需要[3]。海洋微生物學(xué)研究內(nèi)容廣泛,涉及海洋藥物、海洋污染及海洋設(shè)施維護(hù)等方面(表1)。通過增加與這些研究相關(guān)的實驗項目,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)海洋微生物學(xué)的積極性,也給學(xué)生科研創(chuàng)新注入新內(nèi)容[4]。
表1 海洋微生物學(xué)研究內(nèi)容
2.2 增加實驗資源 近年來海洋技術(shù)發(fā)展迅速,全球化要求越來越高,為提高海洋微生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量,教學(xué)過程中,應(yīng)針對國內(nèi)外最新研究成果進(jìn)行探討,適當(dāng)增加實驗資源,加強與課程銜接的實驗和實踐性課程模塊建設(shè)。對于實驗資源增加,可從原核微生物和真核微生物2 個方面入手,選擇部分有代表性的海洋微生物資源作為材料用于教學(xué)(表2)。
表2 教學(xué)海洋微生物資源分類
海洋微生物多存在于高鹽、低溫環(huán)境中,目前許多海洋微生物已可進(jìn)行人工培養(yǎng),其中低等真菌在海洋環(huán)境中比較常見,但只有極少數(shù)被研究,它們多是海洋無脊椎動物、海草和藻類寄生菌[5]。這些菌株資源廣泛分布,但尚未作為天然產(chǎn)物產(chǎn)生菌進(jìn)行深入研究。通過增加實驗教學(xué)資源,能激發(fā)學(xué)生對海洋類微生物學(xué)實驗的興趣,促使更多對科研感興趣的學(xué)生參與到教師科研項目中,與教師一起研究并探索海洋微生物世界。
2.3 教學(xué)模式創(chuàng)新 在海洋微生物學(xué)實驗課堂上,我校微生物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊通過多媒體平臺輔助教學(xué)和開放式討論課程的方法激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。實驗課前,教師將研究內(nèi)容告知學(xué)生,并對本節(jié)實驗課涉及的理論知識進(jìn)行講解,學(xué)生以小組為單位做好充分課前預(yù)習(xí)。學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識,查找資料,通過小組討論總結(jié)并整理實驗?zāi)康?、原理、步驟及注意事項,結(jié)合海洋微生物獨特生存環(huán)境,設(shè)計實驗方案[6]。實驗課的授課方式以學(xué)生獨立思考完成實驗為主,讓學(xué)生將本小組設(shè)計的實驗方案分發(fā)給其他小組并講解,通過小組討論及教師指導(dǎo)確定最終實驗方案。這樣不僅能讓學(xué)生自己控制實驗進(jìn)程,在實驗中鞏固理論知識,更能培養(yǎng)學(xué)生的組織能力和自主學(xué)習(xí)能力[7]。例如,在海洋微生物分離實驗中,學(xué)生可基于海洋環(huán)境特點,自行設(shè)計不同鹽度、不同溫度環(huán)境條件進(jìn)行分離,并分析生理生化特征。課堂之外,教師鼓勵學(xué)生申報大學(xué)生創(chuàng)新類海洋微生物學(xué)實驗項目,利于提高學(xué)生科研能力和培養(yǎng)創(chuàng)新思維。
針對開設(shè)海洋類實驗后對部分在校生的學(xué)習(xí)興趣及就業(yè)意向做了抽樣問卷調(diào)查(圖1、圖2)。結(jié)果表明,通過對海洋類微生物學(xué)實驗課程進(jìn)行改革,我校生物類專業(yè)教學(xué)效果體現(xiàn)在2 個方面:對海洋類微生物學(xué)課程學(xué)習(xí)興趣顯著提高; 自主實驗中選擇海洋類實驗人數(shù)占比明顯增加(圖1)。對我校學(xué)生就業(yè)影響體現(xiàn)在2 方面:就業(yè)意向及考研意向海洋領(lǐng)域占比明顯上升(圖2)。
圖1 生物類專業(yè)學(xué)生對海洋類實驗的感興趣比例
圖2 生物類專業(yè)畢業(yè)生對海洋方向的就業(yè)及考研意向比例
以上結(jié)果充分說明,從增加海洋教學(xué)資源、改革教學(xué)手段、調(diào)整實驗教學(xué)模式等方面改革,對提高海洋微生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量具有較好的效果,為學(xué)生今后從事海洋微生物學(xué)的相關(guān)工作提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。