高等院校应用微生物技术课程教学改革与实践

蔡永萍

郑州工业应用技术学院，河南 新郑 451100

生物工程专业作为高等院校的新增热门专业，契合产业结构调整趋势，主要包括发酵工程、生物化工、微生物制药、生物化学工程等小专业项目，力求为农业、医药、工业等应用领域提供专业人才。而当前的生物工程专业教学中也面临重理论轻实践、重技能轻能力的问题，导致学生就业难。那么更好地满足市场专业人才的需求，引导毕业生积极就业才是教学改革重点关注的问题。应用微生物作为生物工程专业的一门基础学科，其课程教学改革的探索也可以被认为是生物工程专业教学改革的一大缩影。因此分析应用微生物课程教学改革历程与实践侧重点，总结课改经验，探明教学规律，才能更好地指导生物工程专业教学。

一、应用微生物课程教学特点

现阶段微生物技术应用更为广泛，而对应的理论研究、技术探索也持续深入，其涉及领域更广。从微生物资源调查到生产工艺，再到产品研究与开发，都离不开微生物的话题。应用微生物作为以微生物学为主要基础课程的应用性学科［1］，其是面向生物科学专业和生物技术专业学生开设的专业选修课程，更强调学生微生物学基础理论知识的学习。目前，所开设的一些实验项目也多服务于基本技能的训练，如制片染色技术、微生物培养分离纯化、菌种保存、消毒灭菌、生理生化实验等。目前在教学中对于微生物应用的知识讲解较为浅层，实践指导略显不足。而反观应用微生物，其作为一门实践性及应用性强的学科，更强调应用型人才的培养，因此应深化课程改革，不仅让学生具备微生物学应用知识和技能，且将专业所学与行业发展、市场人才需求相结合，明确微生物应用的基本规律和未来发展方向，才能做好科研与生产创新的准备。目前，各大高等院校在应用微生物技术课程教学改革中也积累了一定经验。改革主要侧重于教学目标、教学内容、教学方法和教学评价改革四大层面。

二、应用微生物课程教学改革实践路径

（一）确定职业能力本位的课程目标

基于应用微生物技术课程教学改革的诉求，改革的第一步是调整原有的课程目标，将现有的技能型人才培养理念融合进去，建立职业能力本位的课程目标，既关注学生职业知识和技能的掌握情况，也强调学生问题分析与解决能力的培养，同时引导学生具备良好的信息处理能力，具有理想的社会交往能力和探索热情。作为生物技术的源头，应用微生物技术之下衍生多种生物新技术，如细胞技术、基因工程技术等［2］。这些技术对专业技术人才要求较高，其不仅要懂生产、懂管理，且能服务一线，因此建立职业能力本位的课程目标是现实所需，根据应用微生物技术课程所对应的岗位进行职业能力层面的分析，可以将课程目标分解为技能目标、知识目标、态度目标这三维目标。居于核心地位的是技能目标，占基础地位的是知识目标，而人才培养的最终落脚点则是态度目标，基于岗位能力分析确定技能目标，根据技能目标确定知识目标，突破学科理论体系框架，让技能与生产相匹配，让知识与技能相统一，强调专业教学的针对性、实用性。而态度目标则考虑到学生未来就业发展所需要的职业道德、工作态度、团队合作精神、信息获取能力等发展诉求，最终让知识和技能得以顺利迁移，提升学生的综合素质。职业能力本位的课程目标更符合实践教学的要求，也契合技能型人才培养需要。具体来说，微生物检验岗位对应的技能目标是显微镜的操作知识，目标是了解光学显微镜构造，学会制备光学显微镜观察样品，态度目标则是养成严谨的工作态度。再如灭菌发酵岗位所对应的技能目标是无菌操作［3］，知识目标是明确消毒灭菌无菌操作的概念，明确常用物理化学消毒灭菌法的原理、方法和指标，明确影响消毒影像因素。而态度目标要求学生具有进取心、责任感，具备知识信息有效获取能力。再如菌种保存岗位技能目标是掌握菌种保存技术，知识目标是明确菌种的退化因素和复壮方法，明确菌种保存的原理和方法，态度目标则是激发学生的责任感，使其细心稳重，工作严谨细致。

（二）创新优化课程教学内容

在高等院校应用微生物技术课程教学改革实践中，也应着手教学内容的优化。在教学内容的优化中，应重点着手两个方面，一方面是让教学内容突出实用特色，另一方面是要与时俱进，及时更新教学内容，使其反映最新的研究动态。教学内容突出实用特色，要求合理选择应用微生物课程教材，不仅要明确微生物资源在工农业、食品加工业、环境保护等领域中的重要应用［4］，且配合微生物发酵实例去进行微生物应用技术路线的具体阐述，让教学联系实际，减少空洞的理论宣讲，让理论教学指导实践，让技能型人才培养真正落地。考虑到课时限制，教材内容的编排上应有所取舍，重点讲解的内容则精讲，不需要重点讲解的内容可以合理地舍去或精简处理，例如微生物的分离及提纯培养、培养基制备，在微生物学基础课程中该部分内容对应地做删减处理，通过增加一些实用性强的内容，让教学联系生产实际。要及时更新内容，让教材与时俱进。让学生密切关注微生物技术创新发展的动态。应用微生物学技术创新速度加快，菌种快速鉴定、基因克隆表达、生物芯片技术、生物信息学技术等不断问世，甚至推翻人们已有的经验认知。基于应用微生物学所对应的信息快速更新的学科属性，在教学内容的安排上应及时补充新的内容，调整原有不合适的内容。在保证教学内容基础、系统与完整的情况下，让学生去接触更多的前沿动态，了解最新的科研成果。教师在教学过程中也可以针对书上有些知识点进行拓展讲解，让教学不局限于书本。例如，在讲解微生物与能源利用时，可以引入英国研究者推出的最新研究成果——利用经基因工程改造大肠杆菌而研制出生物柴油的新技术，拓展学生微生物学习的知识面。再例如讲解微生物与制药时，可以引入最新的相关研究成果——李氏杆菌，明确其在胰腺肿瘤靶向治疗中的重要作用。学生借助书本去广泛涉猎知识，既把握了书本中的知识要点，又通过涉猎学习，开阔视野，拓展思路，产生应用微生物学探索学习的兴趣。

（三）创新微生物学课程教学方法

对于教育教学来说，应基于教无定法、教学有方的原则，选择真正适合学生的教学方法，因材施教，寓教于乐，充分挖掘学生学习潜能，使得学生在课程学习中保持积极性，在课程互动探讨中发挥积极能动性［5］。

首先，要以学生为中心，调动起学生课程学习的积极性。当前，我们已经进入信息爆炸的时代，教学应追求“授之以渔”的最高境界，强调学生自主学习能力的培养，让学生能自觉主动地获取知识，基于原有的知识经验去探索学习新的知识，实现新旧知识之间的链接，从而构建有效的知识学习体系。例如，在讲解微生物肥料种类时，可以让学生主动查阅资料，课堂探讨，而完成章节性的学习，学生变被动学习为主动探索，调动其学习的积极性，而教师大胆放手，锻炼学生的逻辑思维、口语表达、自学能力。在教学中应强化课堂师生互动、生生互动，以灵活多样的教学方式，真正发挥学生的学习主体作用。例如，当前比较流行的一体化教学模式、引导自主化学习模式、协作讨论化学习模式，都强调以学生为学习中心，让学生自主学习与探索。在学习细菌和放线菌微生物后，可以让学生分组自主学习，按照教师示范的学习思路，从大小、形态、结构、群体形态、菌落特点等方面去解读酵母菌、霉菌，并由学生组内讨论后选择代表去发表结论，以学生为主体的教学方法给学生留下深刻的学习印象。再如，借助多媒体课件展示微生物显微照片，配合相应的影音资料，让课堂与实验室无缝对接，一体化教学使得学生对各类微生物群形态、结构等有着清晰的认知。

其次，基于单元式课程结构体系进行任务驱动，将应用微生物学按照基本的技术单元去划分教学模块，每个教学模块设置相应的问题链，让学生打开思路，深化思考，加深对知识的理解，而以单元式课程结构体系引导学生问题探究的教学模式也带动学生分析能力、创新精神的培养。以分离纯化技术教学为例，该单元教学力求让学生明白如何分离纯化微生物，可以将其细分为微生物所需营养、培养基种类的选择、培养基的科学制备、微生物培养调控等几部分，让学生一个问题解决之后再着手另一个问题，解决所有问题后归纳总结单元的知识点，并配合实训，让学生牢固掌握分离纯化技术。在课堂教学中应将讲授与互动结合起来，当学生产生疑惑时，教师能引导学生利用原有的知识经验去解答问题，或引导学生交流探讨，教师多鼓励学生，多设置一些开放性的问题，并站在学生角度给予学生见解的肯定，从而使得学生对应用微生物技术课程保持浓厚的学习兴趣。梳理现有的实验课，将其定性为基础性实验、综合性实验与研究性实验三类。其中，基础性实验则力求让学生掌握微生物技术的技能和知识，考查学生实验记录的撰写能力。

最后，综合性实验与研究性实验应侧重于训练学生的创造力，基于协作、严谨、创新原则，让学生组内合作完成完整的项目任务，在实践教学中应让学生全程参与、主动参与，将实践教学项目优化设计为技术链状，以单个训练与综合训练的融合使得学生牢固掌握微生物基本技术，同时链状项目培养学生良好的职业习惯，使其形成严谨的工作态度，更让学生善于获取信息、加工信息、整合利用信息，能基于团队协作应用技术去解决实际问题。例如显微镜实操与无菌技术的学习，可以让学生在多个链状单项项目中反复应用，让学生在实践中去牢记无菌概念，明确显微镜、无菌操作的标准要求。再如设计应用技术链综合项目，让培养基制备、高压蒸汽灭菌操作、微生物大小测定、形态鉴别等结合起来，给予学生综合化的实践锻炼体验，让学生在实践中具备实操的综合能力，且能做到具体问题的灵活处理。

（四）采用灵活多元考核方式

在考核中应突出能力考核，以有效的考核评价带动学生查缺补漏、全面化的发展。在课程考核中，应选择综合考评的方式，提升能力考核占比。学生的综合成绩评定分平时成绩评定与期末考试成绩评定两大部分，前者占比60%，后者占比40%。学生平时成绩考核评定主要根据学生的出勤情况、作业完成情况、资料查阅情况、任务完成参与度等进行综合评定，建立并提高平时成绩考核占比的目的是使得学生保持课程学习的积极性、自觉性，时刻关注学生的学习状态，使得能力考核更灵活、更全面，以此给予学生客观真实的评价，真正让考核评价反作用于教学和育人。

与此同时，部分高等院校也可以基于校企合作的实际，以实习基地为依托，借助学生的毕业生产实习去给予学生更为客观、综合性的评价，基于学生对微生物应用技术的兴趣点让其选择毕业课题或毕业实习方向，紧密联系生产实际，于毕业生产实习中去解决实际问题，或通过实习发表自己的见解，撰写科研论文，通过基地毕业实习，学生获得不同于校内学习的新体验，使得学生熟练并强化所学知识技能，提升技术水平和管理能力，也使得学生能在毕业实习中更好地明确自身优缺点，查缺补漏，精准性提升。

综上所述，应用微生物行业是快速发展的朝阳行业，在教学中也必须基于创新求变的思维去进行实践改革，回归到教学活动的原点，从教学目标、教学内容到教学方法和教学评价，进行综合性的改革，才能让应用微生物课程教学更契合行业发展实际，培养出更优秀的技能型人才，取得更理想的教育实效。