浅谈现代微生物课程教学的改革与体会
摘要：微生物学是生命科学和医学专业重要的基础课程。知识更新速度快，是该学科的明显特征；理论结合实践，是该学科的鲜明特色。本文中笔者结合自身的授课经历，从教学内容、教学方法和手段以及教学与科研实践相结合三个方面讲述个人有关现代微生物教学改革的观点和体会。
关键词：微生物学 教学改革 教学体会 时代特色
中图分类号：G642.0 文献标识码： A 文章编号：1672-1578（2012）10-0029-02
生命科学领域的发展可以用飞速来形容，其对现代社会文明的进步起着巨大的推动作用。而其中的微生物学又是发展最为活跃的学科之一。微生物学是一门在分子、细胞或群体水平上研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化等生命活动的基本规律，并将其应用于工业发酵、医药卫生、生物工程和环境保护等实践领域的科学[1]。不难看出，理论结合实践，是这门课的一个突出特点，因此微生物学是生命科学和医学专业重要的基础课程。而如何使学生一方面能够牢固的掌握相关基础知识，另一方面又能树立起将所学理论用于实际应用的意识，是每个从事微生物教学的老师所要承担的基本责任，特别是进入新世纪以来，学生的思想认识、相关教学方法和手段等都发生了不小的变化，如何在微生物教学过程中做到紧跟时代发展，是摆在教学工作者面前的一个课题。因此，本文主要从教学内容、教学方法和手段、以及教学与科研实践相结合三个方面讲述笔者有关现代微生物教学改革的观点和体会。
1 丰富和更新微生物教学内容
1.1 教学过程中注重与微生物相关其它课程内容的补充
微生物学的课程内容主要分为：微生物的形态构造，微生物的代谢，微生物的生态，微生物的遗传等几大部分。可以看出，微生物学实际上缺乏自身所独有的理论体系，从某种层面上讲，其是综合讲述具体与微生物关联的生物化学、分子生物学、遗传学以及生态学等学科的内容。虽然这些相关学科的理论，学生会在相应的课程中学到，但若想达到理想的教学效果，老师需及时引导学生复习巩固有关背景知识，同时更重要的是指出该理论下有关微生物的特性，即与高等生物的不同之处。比如：在讲述光能营养微生物时，老师需带领学生复习循环光合磷酸化和非循环光合磷酸化，以及ATP合成酶等生物化学知识，在此基础上点出相对于高等植物，微生物存在着更为丰富的磷酸化途径，如紫膜光和磷酸化，就是嗜盐古菌所独有的途径。这样才能在学生脑中留下更为深刻的印象。
1.2 不断追踪微生物最新的研究结果，及时补充到课堂教学中
本文开篇中已经提到，微生物的学科发展速度是飞快的，而知识的快速更新已经使人们感到有些“应接不暇”。这可从微生物学教材的修订速度得到充分体现。如周德庆先生编写的《微生物学教程》于1993年第一次出版，而第二版于2002年面世，仅仅8年后作者就进行了第三次的修订。然而这种修订的速度似乎仍然很难与学科发展同步。例如：目前的教材中有关微生物CO2固定的内容提及了4种已知的代谢途径，但是基于目前的研究结果，已经有两条全新的固定途径在微生物中被发现[2]。再比如，在微生物的生态这一章中涉及的有关微生物的地球化学作用的内容中提到：硝化作用是由亚硝化细菌引起的，但当前的研究表明：古菌在硝化过程中似乎发挥了比细菌更大的作用[3]。诸如这些最新的内容，是非常有必要让学生了解的。一方面可使学生掌握最新的微生物学知识，另一方面也可在一定程度上激发学生们的热情。虽然追踪微生物最新的研究进展对于授课老师来说无疑是增加了一定的工作量，但这确实可得到较好的授课效果。
2 改革教学方法和手段以提高学生学习兴趣
思想活跃、个性独立和叛逆性强是现代大学生的普遍共性。学生们往往凭借个人喜好而专注于个别课程，同时也很容易对某些科目产生较强的厌学情绪。因此，在如今的微生物教学过程中，相关教学方法和教学手段的改革需紧密围绕如何培养学生的学习兴趣这一中心。
2.1 积极采用互动式教学模式。
2.1.1设置问题情境，吸引学生注意力
吸引学生简单而有效地办法就是提出问题，通过问题情境的设置紧紧抓住学生的注意力。老师可多问“为什么”，引导学生发现问题的答案。例如，在讲解革兰氏染色的原理时，可提出如下问题：（1）为什么完全相同的染色步骤，不同的细菌会呈现出不同的颜色？（2）而为什么有些革兰阳性细菌会呈现出阴性，而有些革兰氏阴性细菌又会呈现出阳性的结果？（3）我们又该如何避免这些错误结果的出现？通过设置一系列环环相扣的问题，来启发学生自己思考，在回答问题的过程中学生的成就感不断得到积累，身心得到鼓舞，自然也就产生了学习兴趣。
2.1.2 设置特定话题，师生共同讨论
教师在全面而详细的讲授完一个知识点后，可围绕该知识点，并结合实际生产生活中的案例，设置某一话题，展开课堂讨论，积极引导学生参与其中。话题的设置应具有一定的趣味性、时鲜性或是学生非常熟悉的事物。例如，在讲完微生物在自然界的分布这一内容后，可设置如下话题：为什么国家要投入大量的精力进行载人深潜器“蛟龙号”的自行设计、自主集成研制工作。该话题本质是在讨论海底资源的开发，通过讨论学生会对海洋微生物的资源价值有着更为深刻的印象，甚至对微生物资源学也会有自己的思考。
2.2合理运用多媒体教学
就目前的发展形势来看，多媒体课件正在或已经成为微生物学的主流教学手段[4]。这是由于多媒体的以下优点决定的：
（1）图文结合，生动形象。多媒体将图像、声音、动画和文字等集中于一体，可把抽象、微观的东西变得直观生动。事物的具体结构、变化过程直接的展示在学生面前，使得教学内容丰富多彩、课堂气氛活跃融洽。例如，在讲解微生物的形态和结构时，由于其结构微小，肉眼很难识别，因此学生并不像学习高等生物的形态那样有一个宏观的认识，如果在多媒体课件中加入微生物的扫描或投射电镜照片，把微生物的实际结构直接呈现给学生，化微观为主观，使学生的理解和记忆变得更容易，学习兴趣和求知欲望被激发，教学效果也自然得到了明显提高。
（2）包含的信息量大，可节省讲解时间。微生物学的知识点繁多，而运用板书的教学方法将这些分散的内容呈现给学生则需要消耗大量的时间，从而使得教学进度变得缓慢，而且学生也无法形成连贯和系统的思维，这也影响了教学效果。多媒体教学可使师生双方都从繁重的板书或记录中解脱出来，缩短了讲述时间，同时也使得老师可以在课堂上补充最新的微生物学知识，举更多的实例，更好的突出教学重点，更清晰的讲述教学难点。
当然，在借助多媒体手段进行教学的过程中，还存在着许多问题需要授课老师去解决或避免。
（1）课件的制作相对简单，许多课件都包含过多的文字。教师往往把大部分自己要说的话直接呈现在多媒体中，而在课堂上直接朗读，学生阅读的速度比老师讲的速度还要快，这种授课方式不但失去了多媒体教学的优势，反而引起学生的厌学情绪。因此，授课老师需在课件制作上下功夫，多用图标和动画，这样才能达到预期的效果。
（2）由于多媒体教学可缩短讲述时间，老师们很容易忽略学生对内容的接受速度，这样在快速的知识灌输过程中，学生很难跟上老师的节奏，这样反而无法使学生对知识点有充分的理解。
另外，当一节课的内容讲完后，多媒体课件中一定要有对本节课内容的总结，就像传统的板书授课那样，学生可最后对整节课的内容有一个回顾，从而加深他们对知识点的认识。
3 增强学生的科研实践能力
如前文所述，微生物学是一门理论结合实践的学科，因此微生物实验课在微生物教学中具有非常重要的地位。通过科研实践的开展可锻炼学生的解决实际问题的能力，培养学生的创新意识，真正做到学以致用，从而为其今后走向工作岗位打下基
础[5]。所以，是否能够更好的引导学生运用课堂上所学的基础知识，发挥自身的主观能动性，来解决实际的问题，是评价微生物学教学质量好坏的重要标准。
3.1 注重培养学生微生物基本实验操作技能
任何一项研究性实验都是由若干个基础实验构成的。因此基本实验操作是开展科研实践的前提。在实验教学过程中老师需特别注重学生操作技能的培养。首先，教师需详细讲解实验的操作原理，着重指出关键操作步骤，特别强调重要的操作细节。然后自己亲自演示操作流程，在操作过程中可将前面讲到的原理、步骤和细节重新重复一遍，以加深学生的印象。如细菌的划线纯化操作，教师按照规范完成培养皿的打开，接种环的拿放，特别强调当划完第一个区域后，需灼烧接种针，然后进行后续划线。当学生亲自操作时，需细心观察学生的操作，及时指出不规范的地方。
3.2开展设计性实验
3.2.1指导学生制定实验方案
教师先提出某一特定研究课题，然后让学生查阅相关文献并撰写实验方案。方案的内容具体包括：研究的目的与意义，实验流程，所需试剂和器材，推测可能存在的困难及其解决方案，最后是预期的结果。完成方案设计后，老师需认真审阅，和学生讨论需要修改和完善的地方，并确定最终方案。
3.2.2 全程监督实验过程
由于在制定实验方案时，学生已经对实验内容有着比较深入的思考，因此对出现的问题会主动解决，但学生毕竟缺乏经验，很有可能出现预料之外的情况。所以，老师需以监督和指导者的身份全程参与到实验中去，启发学生如何解决意外情况，切不可撒手不管。
3.2.3 引导学生尝试撰写实验性论文
当整个实验结束后，带领学生对结果开展讨论，提高其逻辑性思维。并鼓励学生将实验以论文的形式展现出来，以锻炼学生的科研写作能力。
4 结语
相对于其他科学，“日新月异”是包括微生物学在内的所有生命科学学科最为鲜明的特征。在这种形势下，授课过程中如何采用先进合理的教学方法和手段来调动学生的主观能动性，从而传授更新更全面的知识，进而激发学生的科研兴趣，这将是需要长期和深入讨论的话题。在本文中，作者只是谈谈在微生物教学中的个人观点和体会，还有许多不足之处，希望能和广大同行相互探讨，共同进步。总之，微生物学还是具有很强的趣味性的，只要授课教师在业务上努力钻研，做好微生物学的教学工作是完全可以实现的。
参考文献：
[1]周德庆. 微生物学教程[M].北京： 高等教育出版社， 2011.
[2]Berg I， Kockelkorn D， Ramos-Vera W， Say R， et al. Autotrophic carbon fixation in archaea[J]. Nat Rev Microbiol， 2010， 8（6）： 447-460.
[3]Leininger S， Urich T， Schloter M， et al. Archaea predominate among ammonia-oxidizing prokaryotes in soils[J]. Nature， 2006，442（7104）.
[4]郑毅．微生物学多媒体教学的实践与思考[J]．微生物学通报，2005，32（1）： 123–125.
[5]李颖，关国华，王颖， 席悦.微生物学教学中一个重要的辅助环节——本科生科研训练[J]. 微生物学通报，2004，31（5）： 129–131.
作者简介：宋兆齐，1979年出生，男，汉族，河南新乡人，博士讲师，研究方向为微生物资源，目前从事微生物教学工作。