对于微生物教学中学生能力的培养

论文摘要：加强大学生能力培养，提高学生综合素质，是高等教育的核心任务。在微生物学课程教学中，教师要时刻将能力培养的理念渗透到知识的传授过程中，将知识转化为能力，着力培养学生的基础能力、综合运用能力及科研创新能力，以增强学生的就业竞争力。

论文关键词：微生物学；能力培养；基础能力；综合运用能力；科研创新能力

加强大学生能力培养，提高学生综合素质，是高等教育的核心任务。通过什么样的方式、方法，采取何种有效的途径来提高学生的综合能力，是高等教育面临的重大课题。作为高等教育的重要阵地，学校教育既要注重知识的传授，更要注重能力的培养。如何在专业课教学过程中，渗透学生能力培养，是我们在微生物学课程教学中一直努力的方向。微生物学是现代生物科学一门重要的基础学科，也是一门应用性很强的学科，其应用范围已经渗透到农业、工业、医药、环保、生物工程等各个领域。多年的教学中，我们在对学生的基础能力、综合运用能力及科研创新能力的培养等方面进行了有益的尝试，取得了一定的成效。

一、基础能力培养

基础能力是一种积极学习的态度、自主学习能力及团结协作能力。要培养学生的基础能力，就要让学生有目标，有兴趣，带着问题去主动学习，在主动学习中培养团结协作能力。

1.上好绪论课，培养学生积极学习的态度

要培养学生积极学习的态度，首要问题是培养他们学习的兴趣。兴趣是最好的老师，是学生最持久的内在动力，是推动学生自主学习的主观因素，是学生发挥主观能动性的基础。在微生物学课程教学中，我们非常重视绪论课在培养学生学习兴趣方面的作用。俗话说，好的开头等于成功的一半。第一印象往往给人留下难以磨灭的记忆。绪论课教学，既是课程入门的向导，又是师生合作的开始。如果绪论课的教学能引起同学们的兴趣，就等于抓住牛鼻子，后面的“戏”就好唱了。根据这一特点，我们充分发挥第一堂课的作用。一是广泛收集材料，精心准备教案，认真组织课堂教学，每一个环节不轻易放过。二是从日常生活中的常见现象导出微生物与人类生产、生活的关系。如从日常生活中的衣物发霉、剩饭变酸现象，到生产中酿酒、做面包馒头、制酱、制腐乳、豆豉等等引出微生物概念。三是以讲故事的方式引出微生物的发展史、关键人物及其贡献。由荷兰一个小镇上的布商列文·虎克从小喜欢磨制透镜，一个偶然的机会，他发现透镜能将小东西放大，在这个基础上，研制出了显微镜，至此引出了微生物的发现；由当今誉满全球的法国白兰地、巴黎时装引出巴斯德解决酒变质、家蚕病害等贡献，导出微生物的发展。四是采用形象的比喻与生动的语言列举大量的数据和典型的事例说明微生物的特性。由空气、土壤、水体、人体表面、人体消化道、人民币纸币等携带的微生物种类和数量介绍微生物种类多、数量大、分布广。五是以充满激情和向往的语气介绍微生物学的发展动态和热门话题。向学生展示微生物学研究的前缘领域如DNA芯片、微生物传感器、微生物燃料电池、定向药物、基因导入等，拉近学生与现代科学发展的距离，使学生知道本学科当前发展的趋势、研究的热点及争论的问题……。让学生在老师富有感召力的教学中，深切感受到科学的道路并不是一帆风顺的，机会是给一个时刻准备着的人，从而对微生物学产生浓厚的学习兴趣，热切地希望跟随老师去探讨奥妙无穷的微生物世界。

2.采用讨论式教学，培养学生自主学习能力

微生物学是我校生物工程、食品科学与工程、食品安全与检测等专业的重要基础课程，在课程教学中，有关微生物基本理论、基础知识、基本技能的内容如微生物的纯培养方法、微生物细胞的结构与功能、微生物的营养、微生物的生长繁殖及其控制、病毒等内容进行重点阐述，让学生对微生物学知识有一个较全面的了解和掌握。而对资料性、一般演绎性的内容则“点讲”，即在介绍基本概念后，老师引导出章节内容主题和重点，留有更多的未知知识空间，提出问题，让学生带着问题学习讨论，以培养学生自主学习能力。例如，在微生物多样性这一章学习时，学生已经系统学习了微生物学基本理论和基础知识，课堂上，我们提出问题：微生物在工业、农业、医药、环保方面的应用情况怎样？哪些微生物在这些领域有应用？微生物在这些领域的应用前景怎样？如何合理利用和保护微生物资源？课堂外，让学生带着问题分组讨论：学生就某一个方面的问题分组（2～3人）讨论，通过查找资料，得出答案，每组确定一名代表公开作答，其他同学提问补充，教师讲评。由于课堂知识的学习是有限的，课外知识的学习是无限的，这种方法的采用增强了学生对课堂的参与性，加深了对所学内容的理解，拓展了知识范围，充分调动了学生学习的主观能动性，有效地培养了学生的自主学习能力，学生终生受益。

3.开设大型综合实验，培养学生团结协作能力 微生物学是一门实践性很强的学科，搞好微生物实验教学对加深学生对微生物学理论知识的理解，培养学生的团结协作能力，提高学生实验技能具有非常重要的意义。为此，我们在实验课教学中，将微生物学实验课的内容分为基础实验、综合实验和创新实验三大部分。学生在完成基本技能训练实验，对培养基的配制、常用的灭菌方法及无菌操作要点、微生物标本片制作、显微镜使用、细胞大小测定及细胞计数、十倍稀释法、平板活菌计数等有一个全面的了解与掌握后，开设大新综合实验，以提高学生实验能力及团结协作能力。实验内容大多来源于生产和生活的实际课题。如窖池窖泥的微生物检测及优势菌分析；不同大曲中微生物检测与鉴定及其糖化力、发酵力测定；发酵酸奶活性菌分离、培养与鉴定及发酵酸奶的制备；常见食品卫生指标检测及食品卫生质量标准指定等等。实验期间，全天候开放实验室，教师提要求、理思路，引导学生设计实验方案，学生3～5人一组，利用业余时间，集体智慧完成实验方案设计，分工合作完成药品材料与仪器准备以及取样、接种、分离、灭菌、培养基配制等一系列工作，遇到困难，在教师启发下，小组成员分析讨论并予以解决。每一步、每一个环节操作不规范或小组成员之间配合不默契，均会导致前功尽弃。大型综合实验的开设，不但有利于培养学生实验设计能力、动手能力、独立思考能力和处理实际问题的能力，而且有利于培养学生的团队精神、小组成员间的分工与协作能力。

二、综合运用能力培养

综合运用能力指提出问题、分析问题及解决问题的能力。在课堂教学中，通过教师引导使问题呈现出来，让学生看到问题，进而提出问题；通过介绍一些典型问题的探索过程和分析方法，启迪学生对问题进行分析和评价，最终形成问题解决的方法与策略。

如讲解病毒一章时，讲完烈性噬菌体与温和噬菌体定义与特点后，老师介绍工业发酵生产中出现的异常发酵现象——菌细胞生长缓慢，甚至没有生长；耗糖缓慢或停止，发酵缓慢，周期长；PH不降反而上升；有大量泡沫产生，发酵液粘度增加；产物积累少甚至不积累；发酵液逐渐变清，镜检时发现菌数显著减少，菌体不规则，有“云雾状”碎片等，从而使问题呈现出来。学生通过教师的介绍与引导，在脑海中提出疑问：似乎菌细胞慢慢被吃掉，留下一些碎片，什么原因导致细胞裂解呢？教师适时导出：细胞裂解原因之一是细胞走向衰老凋亡，原因之二是遭受噬菌体感染。学生分析：根据生产菌生产周期和发酵时间，排出细胞自然衰老，细胞的裂解可能是遭受噬菌体感染。教师提问：如何证明你的判断是正确的？噬菌体在光学显微镜下不见？学生得出：通过检测噬菌斑有无判断。教师提出：噬菌体是如何污染的（污染途径）？在发酵生产中如何防止噬菌体污染？学生纷纷利用学过的知识，在教师的启发下，从污染途径着手，提出这样防止噬菌体污染的若干种方法，教师加以总结和完善。老师的循循善诱，为学生打开了丰富的想象空间，学生运用学过的知识去求解未知领域，从而让学生的学习由感知、记忆水平提高到想象、思维高度，极大地培养了学生知识综合运用能力。

三、科研创新能力培养

大学是每个学生打基础的阶段，这是高等教育的一种共识。大学打基础阶段内涵是很丰富的，她强调全方位的基础建设，其中重要一环就是科研能力的锻炼培养和提升。在教学中，我们不但将科研意识、思维方式和教师承担的科研课题融入教学中，还通过学生申报和参与大学生创新试验项目来培养学生的科研创新能力。

例如在学习微生物细胞的化学组成时，教师介绍知识点：碳在各种微生物细胞中约占50%，N在各类微生物细胞中含量差异较大，期中细菌、酵母含N较高，占7%～13%，霉菌含氮量较低，约占5%，因此细菌与酵母常作单细胞蛋白（scp）生产菌。教师由此拓展授课内容：利用微生物生产单细胞蛋白的重要意义、单细胞蛋白的应用范围及其局限性等，然后提问学生：如何大规模发酵生产单细胞饲料蛋白？要发酵生产单细胞蛋白，三个问题需要解决：一是发酵生产菌的选择问题。必须选择蛋白质含量高的菌细胞，这样的菌细胞可以从自然界筛选，也可以从菌种保藏中心购买。如果希望产量有所提高，可以通过诱变（选择合适诱变剂、诱变方法，对突变菌株进行粗筛、复筛等等）以筛选高产突变株用于发酵生产。二是原料问题。由于大规模发酵生产原料使用量大，要选择价格低廉、来源广泛的原料，最好是微生物能分解利用的农副产品及其废料。三是发酵生产工艺优化问题。发酵生产中要控制好酸碱度、通气量、接种量、培养温度、培养时间以获得最高产量。由此导出教师的科研课题——“微生物发酵再生曲酒丢糟的研究”选题思路及科研开展——教师如何选择菌种，通过正交试验进行纯种发酵、双菌共酵、两步发酵、多菌种混合发酵、添加纤维素酶再发酵等生产单细胞蛋白。这种在继承、传授知识的同时，将教学与科研相结合的教学模式，能将学生引进科学领域，学习科研方法，激发了学生学习微生物的兴趣，促进了“教学带动科研，科研促进教学”的良性循环，培养了学生的科学素养和创新思维方式，促进了学生科研创新能力的全面提高。

近几年来，学生纷纷找老师要求参与科研课题研究，积极申报“挑战杯”大学生科技创新大赛项目。到目前为止，参与教师与微生物有关的科研课题学生人数近100人，平均达到在编学生的20％左右，成功申报与微生物学有关的“挑战杯”大学生科技创新大赛项目10项，学生的毕业论文大多选题于教师科研课题，近90％的毕业论文经过导师修改后，在国内公开刊物上发表。

学校培养要解决的是知识与能力的转化问题。大学是学生学习知识的殿堂，但知识不等于素质，素质不等于能力。学校培养就是要把学生学到的知识转化为能力，特别是转化为学生适应社会生存与发展的职业化技能。随着市场经济的日渐成熟，用人单位已越来越重视毕业生的实际工作能力和创新能力，高等教育模式已由从前的“知识型”转向了“知识能力型”。教师在教学中，要时刻将这些理念结合实例渗透在课堂上，才能实现真正意义上的能力培养。