3收稿日期:2002204227，修回日期:2002206230
高等院校教學
對提高微生物工程開放實驗教學效果的體會
田沈楊秀山孟凡豔範黎尤勇
(首都師範大學生物系北京 100037)
摘要：實踐教學對於培養學生的創新精神和實踐能力具有特殊作用。為了加強本科生的綜合素質和能力培養，我們對微生物工程實驗教學進行了一系列改革，初步摸索出了一套開放實驗的模式，並從中獲得了一些啟發和體會。
關鍵詞：微生物工程實驗，開放實驗，綜合素質培養
中圖分類號:q93 文獻標識碼:a 文章編號:025322654(2003)0420116203
1 微生物工程實驗教學改革的重要性
為了進一步提高本科生的動手能力、創新能力、獨立思維和分析問題、解決問題的能力以及團隊協作精神，培養學生的綜合素質，我們對微生物工程實驗教學進行了一系列改革，摸索出了進行開放實驗的模式，為理科實驗室的進一步開放，以及培養高素質、高水平的本科畢業生做出努力。
2 微生物工程開放實驗的模式
微生物工程的開放實驗，為培養本科生的能力提供了實驗場地和必要的實驗條件，但要使開放實驗達到預期的效果，必須探索進行開放實驗的模式，即如何進行開放實驗，如何進行一系列的管理有效、指導深入、嚴格要求、有條不紊、收穫較大的教學、實驗、指導和管理程式。為此，提出以下規範。
211技能訓練在進行開放實驗之前，要對學生進行嚴格的基本功的訓練，並進行階段性的實驗基本技能的考核，考核合格者方能進入開放實驗階段。
212 實驗分組每3～4人為一組，根據個人對課題的興趣和相互關係進行自由結合，這樣組成的實驗組具有良好的從事研究和實驗配合的基礎。
213 實驗命題根據微生物工程的要求，指導教師提示學生可進行開放實驗的內容，也可以由學生自己提出感興趣的實驗題目，從而提高學生從實際中發現問題並用所學知識解決問題的興趣吸引。如酒精發酵、低聚果糖的製備、抗生素發酵及其效價測定、酵母菌原生質體融合等課題。
214 查閱文獻學生在課下根據自己所感興趣的課題，在查閱大量文獻的基礎上設計出實驗方案，應包括實驗的基本原理、實驗材料、操作步驟、時間安排及進度。要求學生在18週內完成設計課題的全部內容。
215 課題論證各課題組進行開題報告答辯。要求學生在報告實驗方案過程中，明確
611微生物學通報2023年30(4) 1994-2006 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved.
本課題實施的技術路線、實驗內容以及實驗方法,使不同課題組之間達到課題方案交流、互相啟發、互相學習、取長補短的效果。
216 指導教師評定根據每個組的實驗方案,結合實驗室的具體條件,教師對課題方案進行評定。強調課題的理論依據、意義、創新性及可行性,並指出課題實施過程中的具體問題。
217 課題實施課題組獨立完成實驗方案實施的全過程,指導教師隨時對實驗過程中的技術重點、難點進行指導和把關。為了檢查學生的實驗研究效果,教師除平時進行指導外,還定期組織學生進行學術交流。從學術交流中可使各組之間互相了解實驗內容、研究思路和創新點等,也便於同時指導教師詳細掌握各組的實驗進度、存在問題等,並指出努力方向。
218 研究**實驗結束時,每名學生寫出正式規格的實驗研究**,由指導老師進行評定並備案。
3 微生物工程開放實驗的教學效果分析
根據以上的微生物工程開放實驗模式步驟,對99級生物技術專業的本科生進行了微生物工程開放實驗,取得了較好的教學效果。
311 激發學生對微生物工程實驗課的興趣傳統的實驗教學是教師安排好了實驗內容或按實驗講義的內容,學生被動的學習,而現在,學生自己提出實驗課題,自己完成感興趣的課題。為了探知奧秘,學生花費了比傳統實驗課多幾倍的時間和精力取得結果,使教學從要你學變為我要學的空前主動的學習局面。例如過去在實驗課中,都是教師嫌學生不夠抓緊時間,不夠認真,而現在學生每天甚至週末都要求教師指導實驗。
又如,在進行酒精發酵實驗中,學生們在查閱大量資料的基礎上,結合實驗室條件,設計出了多種實驗方案,如葡萄酒、公尺酒、果酒的釀造等。從原材料的準備、到發酵全過程,全部由學生獨立完成。最後,學生品嚐到了自己親手製作的飲用酒,都格外高興。
親自動手獲得成功的喜悅及成就感在他們的心中爆發,更增強了進行實驗研究的興趣。加之,我們組織學生參觀了啤酒廠、釀造廠、高碑店汙水處理廠等,見到了具有國際先進水平的現代化生產技術及規模,使學生置身於乙個嶄新的、現實的環境,進一步提高了學生的學習動力。312 培養學生創造性思維和解決問題的能力指導教師要求學生在設計實驗方案時,必須強調實驗的可行性,同時也強調實驗室在開放實驗中,實驗器材、器具等實驗用品不可能樣樣俱全,要求學生開動腦筋,積極思維,鼓勵創造性思維,提倡學生因地制宜地自己設計和製作,解決實驗中的具體問題。
例如,在「酒精發酵」實驗中,學生用輸液瓶取代微型發酵罐,進行釀酒酵母厭氧發酵;又例如,在「抗生素發酵及管碟法測定抗生素效價」實驗中,學生自製牛津杯,並且都獲得了很好的實驗效果。這樣做,不僅可以節約開支,而且可以培養學生的創造性以及解決實際問題的能力。
313 實驗教學與科研相結合指導教師在確定微生物工程實驗的題目時,結合開放實驗室**、科研立項**或教師的科研專案內容和研究目標,選擇適當的科研專案中的部分研究內容,作為學生開放式實驗教學中的課題,培養學生的科研能力。如「焦化廢水c od 降解優勢菌的篩選及分離」,「代謝五碳糖成酒精的微生物」,「微生物製氫」等。不僅加深了實驗課教學內容的深度和廣度,而且可以培養學生嚴謹的治學態度和工作作風,消除了學生對科研的畏懼感和神秘感,大大提高了學生對科研的興趣和自信。
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314 嚴格考核,培養嚴謹學風考核是教學過程中的重要環節,同時也是實驗教學內容的延續。沒有嚴格、有效的考核機制,就不會收到良好的教學效果。我們將微生物工程實驗考核內容分為3個部分:
實驗設計佔30%、實驗過程綜合表現佔30%、實驗課題**佔40%。教師制定合理的考核標準,並在實驗開始前予以公布。應強調考核成績不是單純以實驗結果好壞評定,而且要看學生的實驗的綜合能力,包括對實驗原理的理解程度、實驗操作技術、實驗結果及分析、綜合能力等。
通過考核,不僅加強了學生對實驗課的重視,而且有利於學生增強分析問題、解決問題的能力並培養了勤奮、嚴謹的學風。同時,還可以使指導教師及時發現教學中存在的問題。
4 對實施開放實驗的思考
411 實施開放實驗模式是培養學生綜合素質的有效途徑實踐證明,開放實驗能夠充分發揮學生的動手能力、創新能力、獨立思維和分析問題、解決問題的能力。99級生物技術專業本科生在經過18周的開放實驗後,共完成研究**10餘篇,其中3篇達到了較高水平。
412 開放實驗應加強對實驗室的管理在開放實驗過程中,學生對藥品、器具、儀器的使用量大,並且具有一定的隨機性。為了確保實驗合理、有序的進行,應採取相應管理措施。
413 進一步深化微生物工程實驗的開放程度在今後的工作中,我們還要對開放實驗的模式進行深入摸索,進一步拓展學生選題的廣度和深度,同時逐步改進實驗室的現有條件,逐步實現微生物工程實驗室的開放。
總之,以培養學生創新精神和實踐能力為重點的素質教育正在普遍實施,教學改革勢在必行。我們針對微生物工程實驗教學進行的一些改革,是對開放實驗模式的初步探索,以期望以此進一步推動教學改革的程序,使教學真正達到預期目標,實現對學生的素質教育。
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**寫作要點
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