关键词:微生物 建构 教学 综合能力
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)10(c)-0140-02
Application of Constructive Teaching Idea in Food Microbiology Teaching
CHI Yuanlong
(Department of Food Engineering, Sichuan University, Chengdu,Sichuan 610065,China)
Abstract:Food microbiology is strongly theoretical, abstract and full of content. It is difficult to achieve ideal purpose by only using traditional teaching mode in teaching-listening style because it could not arouse students’ initiative and creative. In this article, a new teaching pattern combining traditional teaching mode and constructive teaching mode was proposed, and the applications of constructive teaching mode in food microbiology teaching were illustrated and analyzed. This kind of teaching mode is not only helpful to arouse students’ initiative and creative, but also promote their comprehensive abilities including material collection ability, communication and collaboration ability, language expression ability, knowledge application ability, as well as hands-on skill.
Key Words:food microbiology;construction;teaching;comprehensive ability
传统教学中通常采用教师讲授、学生听取的教学模式。这种灌输式的教学模式,虽然有助于学生对知识的整体性学习,但无法发挥学生的主动性和创造性。构成教学的两大主体是教师和学生,而学生是接收知识的对象。所谓“学以致用”,学生被动性地接收知识必然会影响他们对知识记忆的牢固性和永久性,从而影响他们对知识良好地运用。
近年来,建构式教学由于主张学生主动建构知识的理念而逐渐得到重视和发扬。该文主要讨论了建构式教学在食品教学中的应用,以及这种教学模式的不足之处和解决方法。
1 食品微生物学的特点
微生物学是一门理论性很强的学科,具有抽象、内容量大等特点。食品微生物学是微生物学的分支学科,是食品科学的主干课程之一,对分析解决食品加工、食品保藏和食品安全营养中的关键技术问题具有重要意义。该学科涉及细菌、真菌、病毒等多种微生物,除研究这些微生物的一般生物学特性外,还探讨它们与食品相关的特性。因而食品微生物学不仅具有很强的理论性,同时也具有很强的实践性。。因此,有必要寻求新的有效的教学模式。
2 建构式教学的理论
知识建构的定义为个体在某特定社区中相互协作、共同参与某种有目的的活动,最终形成某种观念、理论等智慧产品,个体在该过程中获得相关知识[1]。教学中,知识建构的个体是学生,而教学的目的是为了让学生获取知识。建构式教学强调学生亲历相关活动,运用已有知识,通过调查、实践等方法探究并解决问题,以期达到巩固原有知识的同时自行归纳出新的知识的目的,实现自身知识的建构。这种教学方式可以使知识从外部输入转变为内部形成,使学生能真正地掌握知识的理论,并懂得如何去运用。同时,学生通过参与相关活动,其与人交流和协作的能力也能得到提高,可实现“个体式”学习向“社会化”学习的转变,从而为学生踏入社会奠定更好的素质基础。
3 建构式教学的应用
从建构式的教学思路出发,为学生开展或设定与食品微生物学相关的活动或情境,可望使原本枯燥的微生物学变得有趣,同时也可以提高学生对食品微生物学的应用能力以及他们自身的综合素质。
根据建构式的教学理论,我们认为教学的空间不应只局限于传统的课堂,可以从“封闭式”的教室走向“开放式”的户外,可以让学生除课堂以外有更多的机会接触到相关知识;教学过程应从学生“被动接受”走向“主动思考”;教学主体应从“教师主导”走向“平等对话”;教学方式应从“单一传授”走向“灵活多样”。
。
(1)专题研讨。食品微生物学中有很多内容是与人类生活息息相关的,可以将这些内容以专题研讨的形式进行教学,引发学生兴趣和参与感。例如,在食品加工处理中,杀灭微生物虽然会提高食品的安全性,增长其保质期,但同时会使食品的品质下降。以我们生活中每天都会接触到的牛奶为例,牛奶的加工处理中,有两种灭菌方式,一种是高温杀菌,这种杀菌方式可以达到商业无菌的效果,牛奶的保质期可达6个月,但牛奶的品质和口感都会明显下降;另一种是巴氏杀菌,这种杀菌方式只能选择性杀死众多微生物中的致病菌,牛奶的保质期只有7天,但是牛奶的品质和口感都得到较好的保留。因此,在各种食品加工处理中,根据市场需求,选择什么样的杀菌方式,可以在食品安全与食品品质间达到较好的平衡,是值得学生们探讨的问题。
将专题的题目拟定为“食品加工处理中,杀灭微生物与食品品质和食品安全的关系”,由学生们课外自行收集资料并归纳总结,在课内以“报告”的形式展示出来。因为不同的学生讲述探讨的内容和角度不同,因而学生们可以接触和学习到不同的知识。而且,学生通过自己收集、思考和整理而建构的知识容易记忆深刻。同时,这种研讨的方式还能够锻炼学生的胆量和表达能力。
(2)课外实践。课内点评。结合课内所学到的食品微生物学的知识,由学生在课外自主查阅资料,制作一种食品,如酿造葡萄酒、制作酸奶等,观察食品制作过程中出现的现象,并在课内展示自己的成果,由老师和同学进行点评。如葡萄酒酿造,它的原料是生活中非常容易买到的葡萄,将葡萄榨成汁,再加入实验室驯化得到的菌种并静置发酵,学生可以观察发酵过程中葡萄汁慢慢转变为酒精的过程,如果发酵过度,还可以分析变酸的过程。这些食品的制作利用了微生物学的原理,原料易得,操作简单,不限场地,是学生们在课外轻松可以完成的食品微生物学小实践。这种实践的方式将抽象的理论具象化,增加了学生们对食品微生物学的兴趣,丰富了他们对食品微生物学的感官认识,同时也锻炼了他们的自主动手能力。
(3)正反辩论。围绕食品微生物学中一些争议性的问题,将学生分为两组进行辩论。例如,食品加工过程中,杀灭微生物是必需的一道工序,从这个角度看,微生物对人类是有害的;而从另外一个角度看,人们可以利用微生物发酵、治理环境等,又可以认为微生物对人类是有益的,由此便产生了一个争议性问题,即“微生物对人类益处大还是害处大”。另外,传统发酵技术虽然发酵时间长,但是口味好,并且经过历史的反复验证,其安全性高,而现酵技术由于技术较新,其安全性还没有得到反复验证,而且口感略差,但是其发酵时间大大缩短,加工成本降低。这样关于“利用传统发酵技术好还是利用现酵技术好”的争议便产生了。学生们通过对这些问题的正反辩论,其食品微生物学知识可以得到及时的巩固,并且转化为自己的观点,从而对知识有了新的建构,同时也锻炼了学生的综合素质。
将以上措施运用到食品微生物学教学中,可望激发学生的学习兴趣,使学生的学习空间不局限于课堂、教材和作业,向多元化发展;同时,这种教学模式可以提升学生收集资料、发现问题、主动思考问题和解决问题的能力;另外,这种教学模式还有助于改变传统的教师灌输式单边教学模式,建立师生间的平等对话,培养学生的创新思维和自信心,使个体式学习向社会式学习发展。
4 建构式教学的不足及解决方法
。首先,我国高校课堂普遍存在人数较多的情况,尽管高校在逐步推进小班教学,但一个班仍然有40人以上,因为课时有限,将建构式教学中提出的研讨、实践、辩论等形式的教学方法实行并覆盖到每一个学生存在较大的难度。其次,食品微生物学本身是一门理论性很强、内容很丰富的学科,过度推崇建构式教学必然会影响学生对知识系统性地接收。而且,并非所有食品微生物学的知识点都适合作为研讨的专题、实践的课题以及辩论的话题。再者,建构式教学会花费学生更多的时间去准备、调研和归纳,这必然会在一定程度上加重学生的学习负担。为此,我们认为将传统授课式教学模式和建构式教学模式以最优的组合结合起来才是最佳的教学模式。
同时,这种最佳的教学模式也对老师提出了更高的要求。例如,怎样安排才能尽可能让每一个学生都参与到活动中?如何给两种教学模式合理地分配课时?哪些知识点适合并且有必要作为研讨专题或实践课题?怎样把控新模式下课堂教学的节奏?如何点评学生自主学习的成果以及引导学生建构知识?……这些都是需要老师去思考和解决的问题。只有妥善解决了这些问题,传统式教学和建构式教学相结合的教学模式才能更好地达到预期的效果,建构式教学在食品微生物学教学中才能得到更好的应用。
参考文献
[1] 赵建华.知识建构的原理与方法[J].电化教育研究,2007(5):9-15.
关键词:立体化实践教学体系 教授科研实训计划 延续性教学
食品微生物学是一门实践性和应用性很强的学科,对食品加工和食品质量控制起着非常关键的作用,具有十分重要的地位,被定为食品相关专业重要的专业课和专业基础课,为食品工艺学、食品分析、食品营养与卫生学、食品品质与感官评价、食品酶学等课程的学习奠定基础。而实践教学是本课程理论与实践应用相结合的纽带, 对整个教学质量起着举足轻重的作用。然而传统的实践教学主要局限于课堂实验,多采用教师详细讲授、实验员准备实验的方式,实验内容以验证实验为主的模式,导致教学内容和实验教学方法单一,不利于学生对知识整体性和系统化地把握,不能充分发挥其主动性和创造性,忽视了其能力和素质的培养。此外,多数情况下除了课堂的实验,很难有机会开展一些探索性、研究性的实验项目。这种人才培养方式难以满足我国在《面向21 世纪教育振兴行动计划》中提出的“高等学校要跟踪国际学术发展前沿,成为知识创新和高层次创造性人才培养的基地”,高等教育要“瞄准国家创新体系的目标,培养造就一批高水平的具有创新能力的人才”等人才培养目标。因此,在实验课学时有限、学科不断发展、国家对人才创新能力要求不断提高的情况下,对食品微生物学实践教学进行改革势在必行。
本教学组多年来持续改革食品微生物学的教学内容及教学方法,尝试新的教学模式,根据课程特点和定位设计课程内容,把本学科最新发展成果和教改教研成果引入教学实践,尤其是在实践教学方面尝试构建立体化实践教学模式,实施效果良好。本文主要针对实践教学环节构建食品微生物学“课内实验,延续性教学实践,实践环节检验”三步走的立体化实践教学模式,强化微生物实验课堂、“教授科研实训”计划等实践性教学环节,培养学生创新精神和实践能力;最终在不断提高本课程教学效果的同时,实现培养学生创新精神和实践能力,使学生成为适应食品领域发展需求的应用型人才的目标。
一、立体化实践教学模式的构建
立体化实践教学模式是把研究性教学与实践性教学有机结合起来的一种教学模式。研究性教学模式强调其在与工程、临床实践结合较紧密的专业课程中应用,主要培养大学生的创新精神和创造能力;实践性教学模式主要强调培养大学生实践能力。这两种教学模式是我国经过多年创造性人才培养方法的探索逐渐形成的两种教学模式。但少有将这两种教学模式结合起来在一门课程中进行实践应用的例子。
课程组综合考虑食品微生物学的课程特点、所属学科食品学科的学科特点、北京工商大学生源特点,在食品微生物学实践教学过程中有效将研究性教学与实践性教学结合起来,构建一种立体化实践教学模式。立体化实践教学模式整体划分为三大模块――课内实验、延续性实践教学、实践检验教学效果。其中模块1 为课内实验学习,通过设计验证性实验使学生掌握基本实验操作和实验技能,设计综合性实验锻炼学生综合运用理论实践知识的能力,设计创新性实验培养探究真理创造性思维能力,模块 1中验证性实验和综合性实验可以说是实践教学模式的很好运用。模块2是针对模块1中创新性合性实验板块的延伸,由于课内实验时间有限,特设计实践性教学模块,采用教授科研实训计划的形式,吸纳部分对创新性实验感兴趣的学生参与,其目的从狭义讲就是使学生能够快速进入研究课题、具备从事研究工作的基本素;从广义讲就是培养学生具备善于归纳问题、从多角度认识问题、发现事物潜在的规律以及提出创新方法的潜能,此为研究性教学模式的典型运用。模块3是对模块1和模块2 效果的评价,主要通过学生、教师自身评价及学生参与课外实践活动效果来进行评估。三者相互关联,相互影响,构成立体化实践教学体系,使其食品微生物学课程整个实践教学系统化、课程层次化、内容多样化、评价有效化。通过该实践教学模式的实施以期为进一步提高食品微生物学实践教学质量、培养适应现代科技和国民经济飞速发展的优秀专业人才提供依据。
二、立体化实践教学效果检验
为了保证立体化实践教学模式的运行效果,在该模式建立过程中,设计了相应的教学质量评价体系(板块3), 主要学生自身评价、教师自身评价、及学生参与课外实践活动的情况,如学生参与校级科技立项情况,学生参与全国科技竞赛情况,参与大学生创新创业计划情况。注重学生在教学中的主体地位和综合素质培养,强调教学过程的考查, 及时发现问题、找出差距, 评价结果快速反馈给主讲教师, 以便尽快改进。
1.实验课堂教学效果
立体化实践教学模式在实验课堂教学过程中采用的是实践性教学与研究性教学相结合的模式。学生在实践过程中掌握基本实验技能的基础上进行探究性学习, 学习方式发生了改变, 由被动的学习者转变为主动的参与者, 自觉利用学习资源, 发掘学习时间, 主动构建知识体系, 学习和科研兴趣明显提高。通过调查统计发现, 98%以上的学生认为该教学模式的可接受, 反映综合能力得到明显提高的达到50.6%,有所提高的达到.8%。对参与校级科技立项、全国科技竞赛、大学生创新创业计划的食品专业学生进行调查,90%以上的学生反应食品微生物学实验课堂教学内容能运用到这些课外实践项目中。
2.延续性实践教学效果
教授科研实训计划实施前2个月左右确定主题后,学生积极查阅资料,设计实验,实验过程中综合运用在课内实验过程中掌握的实验技能,实验结束对实验成果进行总结并答辩汇报,答辩过程中针对实验遇到的一些问题、一些新的发现与同学及老师讨论进行讨论,寻找实验现象中蕴藏的理论依据,从实践中发现问题,用理论指导分析并解决问题。对部分较为新颖的实验结果撰写小论文进行发表。 教授科研实训计划较课内实验其研究深度加强,查阅资料的广度、针对性和专业性也进一步增强。各阶段发现的问题、得到的成果再反馈回理论课堂,丰富教学内容。学生由于全程参与,对微生物学中的基本概念、理论和基本技能的掌握比较扎实,学科前沿动态与研究热点也有一定的了解,同时接触到一些先进实验技术,学生非常渴望参与类似的科研行动计划。本教学组对2013年度参与教授科研实训计划的30名学生开展了跟踪调查,有28名学生参与2014年相关的课外实践小组,如北京工商大学校级科技立项,李锦记学生竞赛计划,康师傅学生竞赛计划,北京工商大学及北京市大学生创新创业计划。
三、需要进一步探讨和解决的问题
尽管食品微生物学课程在课内实验、延续性实践教学等方面积极开展教学改革并取得了良好的效果。。
1.加强实验教学硬件建设,强化教学管理过程。从传统教学模式向立体化实践教学模式转变过程中,无论是教学硬件环境的匹配还是教学管理过程的改进都是循序渐进的过程,需要在以后的教学实践过程中不断改进。
2.加强网络教学在立体化实践教学模式的应用。如提前公布教授科研实训计划选题范围,建立专题学习板块,研究讨论板块等,方便学生学习,有问题及时与老师沟通交流,提前做好教授科研实训计划及创新性课内实验的设计并评估其实验方案的合理性。
3.课内创新性实验及延续性实践教学过程中,对教师的学术水平、教学能力和工作责任心等方面都提出了更高要求,教师要全过程跟踪,费时费力,对于科研工作量较大的教师来说,教学负担较重,建议在制度制定时应注意适当给予倾斜。
参考文献
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1.1微生物学教学方法优化
《微生物学》在实际教学中存在“知识点多且散、内容覆盖面广、知识点易混淆”等缺点,加之微生物本身肉眼看不见,在实际教学中抽象性概念及描述较多。教师在课堂讲授过程中容易犯照本宣科、“填鸭式”教学的错误方法,造成学生学过就忘、考完就忘的问题,难以在脑海中形成完整的知识网络结构,容易使学生失去学习兴趣。由于《微生物学》实践性较强,而且与人类健康休戚相关。因此,需要在绪论内容讲述方面就充分调动学生的学习积极性,要让学生意识到微生物虽然个体小,但是其作用却是一点也不小;从日常生活中衣物与食品的发霉现象,到生产中酿酒、制作腐乳等工艺,到微生物致病性和引起人类恐慌的传染性疾病的蔓延等具体事例,引起学生对微生物的重视,激发学生对微生物学的学习兴趣。在知识讲述方法上,注意前后结合,融会贯通,比如原核微生物的细胞结构与真核微生物的细胞结构差异、病毒一步式生长曲线与细菌群体生长曲线的对比、微生物分解代谢与微生物的营养之间的关系等。。以提纲式教学的方法向学生讲授知识点、重点及难点,一方面既巩固了知识,又加强学生综合运用知识的能力,使学生在脑海中形成一套完整的理论知识体系和一张系统的知识脉络结构网,帮助学生快速高效的学习知识。
1.2紧跟科学前沿,放眼学科动态微生物学作为一门专业基础课程,与科技发展紧密相连,教师在课堂讲述过程中,除了系统介绍课本知识外,还应穿插当今科学研究前沿,以充满激情的科学态度向学生展示微生物学的发展动态及当前的热门话题。比如:介绍与微生物相关的诺贝尔获奖者的研究成果;近期发表在Nature、Science、Cell等国际顶尖杂志上的科学文章;在讲授病毒这一章内容时,结合目前流行的埃博拉病毒、甲型H1N1流感病毒等疾病的感染与治疗讲述病毒的特点等。以当今的科技成果和热点话题,激发学生对微生物学的学习兴趣和对微生物科研工作的崇拜感。
1.3充分调动学生参与课堂的积极性引导学生积极参与课堂,变“被动”教学为“主动”教学。以往的理论内容教学就是以老师为主体,老师讲学生听,教师与学生互动较少,学生参与课堂的积极性也不高。在教学过程中应该采用“启发式”教学和“参与式”教学,例如:安排学生提问,让学生提问老师,创造学生参与课堂及师生互动的机会,增加学生的个人成就感;布置课后问题,组成3-5人的科研小组,让学生在课下积极思考,查阅资料,获得自己的科研成果;开展“翻转课堂”“微课”“慕课”等活动,以丰富多彩的教学形式充分调动学生参与课堂的积极性,其知识面和创新意识也得到了极大的提升,有效培养了学生自主学习的能力。
1.4突出微生物学的课程特点,避免与其他课程知识重复微生物学作为一门专业基础课,与普通生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、分子生物学等多门课程存在交叉重复的内容。而且这些课程在授课时间安排上不统一,有前有后,那么如何在有限的课时里详尽的向学生讲述微生物学的知识但是又避免知识的重复累赘?如何突出本课程的教学特点,优化课程讲授内容?这就需要教师在课前做好充分的准备,首先与其他课程的老师互相交流,相互协调授课内容,对于重复的知识点不做过多的赘述,仅作重点提示或简单的复习;其次,注意倾听学生的意见反馈,由于知识学习存在遗忘过程,针对这种情况,如果重复知识内容在不同学期或者学年开课,要注意适当加强复习,以课堂提问及重点提示的形式完成知识内容的学习。对于同学期开设的平行课程,有些重复知识内容仅作简单的带过。如,在微生物遗传育种一章内容中,同学期生物专业开设了《微生物遗传育种学》课程,那么在微生物学讲授过程中,这部分的内容完全可以略过,提示学生此部分内容在其他课程中有详细的学习。总之,需要授课教师在其他任课教师和学生之间建立联动的关系,既与相关课程的教师经常交流,保证各课程在内容上互为补充、相互协调、相互促进;。
2微生物学实验课程教学改革
由于微生物学是一门实践性极强的学科,微生物实验教学是微生物教学中的重要组成部分,是现代生物学技术的重要基础,其独特的实验技术在学科的发展中占据着突出的位置。
2.1微生物学实验教学存在的问题
微生物实验教学对于学生加深对理论知识的学习理解、提高学生动手实验技能、培养学生团队意识与创新精神、树立严谨求实的科学态度至关重要。现阶段关于微生物实验课程建设仍然存在着一些问题:在微生物实验课程建设方面重点培养学生动手能力的同时忽略了对学生思考及创新能力的锻炼;课程讲授与实验课程课时安排存在着不一致性;实验课时相对较少,实验课教学最容易受到课时及实验室具体条件的,对于实验周期长或缺乏仪器无法直接完成的实验,以往只能选择不做。
2.2微生物学实验教学改革措施
作为实验课程建设及改革,应针对不同专业的专业特色及专业优势,根据课程内容适当调整实验方向及实验内容,凸显专业优势;同时注重基础理论知识的巩固加强以及不同专业优势互补和专业交叉合作。通过微生物实验课程改革及完善能够使学生熟练掌握微生物学实验技术和操作规程,培养他们观察、思考、分析和解决问题的能力,增强他们的创新意识,树立实事求是、严肃认真的科学态度以及勤俭节约、爱护公物的良好作风。其主要内容包括:
(1)让学生参与实验准备工作:实验课程的建设不单单是实验过程,前期实验准备工作也是非常重要的,让学生亲自参与到前期实验准备工作能够培养学生的认真负责的态度,同时也让学生对整个实验过程有全面的认识与学习。
(2)实验内容及课时的调整:应结合学生在微生物课程上学习到的理论知识,将理论课与实验课合理安排。做到先学习理论知识,打牢基础,再培养实验技能,在实验过程中真正理解书本知识,将理论与实践合理结合。
(3)凸显专业优势与专业交叉:针对各个专业的优势,设计有针对性的专业微生物实验,并设计能够将生物专业、食品专业和烟草专业等各个专业优势合并的大实验课程,增加探索性实验,鼓励学生自己成立科研小组,开展创新实验。
(4)开展录像实验教学:由于实验条件或实验经费的,对于暂时不能开展的实验内容不能弃之不做,虽然实际实验条件不能满足,但是借助于多媒体教学手段,让学生对实验原理、过程及操作要点有清晰的认识。通过对微生物实验课程的优化改革,能极大丰富实验课程,培养学生创新意识,提高学生实验技能与实践能力。力争做到:凸显专业优势及专业互补,避免内容的重复及雷同;鼓励学生参与科研课题,拓展视野;通过实验课程的讲授培养学生对实验的兴趣及实事求是、严肃认真的科学态度和团队合作意识。
3结论
关键词: 食品卫生物 教学方法 学习兴趣
食品微生物学是一门研究与食品有关的微生物科学,通过对微生物的基本知识、基础理论和基本实验技能的教学,学生能辨别有益的、的和病原的微生物,从而在食品加工中,充分利用有益微生物,制造出种类更多、营养更全面的新产品;控制有害微生物的活动,以防止食品的变质,延长其货架期[1]。该课程内容较多,涉及面广,有些理论知识比较抽象,实用性、操作性强,而中职中专学生基础普遍较差,且逆反心理强,在学习的过程中可能会因为课程有些难度而产生畏难厌学情绪。我作为一名刚开始讲授《食品微生物学》课程的新老师,对这门课程的教学中有一些思考和体会,希望广大老师批评指导。
一、学生“说”代替老师“讲”,充分发挥学生的主导作用
在以往的教学模式中,一般都是教师讲,学生听,在课堂上学生几乎不说或很少发表言论,学生说得最多的时候就是回答教师的提问,其实,学生还可以向老师发问,还可以就某一问题阐述自己的观点或进行讨论。例如:食品微生物学的第一次课“绪论”,教师和学生平等,师生共同发表言论,阐述自己所知道的微生物发展史、微生物在食品工业中应用、微生物与人类的关系等,这样就在轻松愉快的氛围中师生共同迈进了食品微生物学的世界。
二、采用现代教学手段,激发学生的求知兴趣
在以前的“教师讲,学生练;粉笔、稿纸加黑板”传统教学模式中,教师靠的是语言、姿态和板书;学生则呆板、单一地学习的食品微生物教学模式,结果教学双方都只能高付出,低回报。再到传统的板书加挂图的食品微生物教学模式,也远远不能满足当今学生的信息量。因此计算机辅助教学成为当今教育科学及教学手段的重要组成部分。
食品微生物内容丰富,涉及面广,个体微小,类型多种多样,学生往往感觉其知识繁琐、抽象和难以理解,所以需要使教学手段灵活化、多样化,才能增加课堂乐趣,激发学生的兴趣,从而提高教学效率。
瑞士的教育学家裴斯洛齐说:“感官印象是一切识的基础。。
如在讲授营养物质透过细胞膜的方式时,若简单地给学生画一张表格,让学生通过阅读和看图记忆营养物质透过细胞膜四种方式的特点,即浓度梯度、是否需要载体、是否消耗能量、物质在运输前后结构是否发生改变,让学生填表,教师补充,学生很容易混淆,记不住。又如T偶噬菌体的增殖过程部分,以往都结合挂图讲解,这样比较费时费力,学生还不一定理解。。
三、运用比喻引发学生联想,激活学生思维
在教学过程中运用生动形象的比喻,可以有效地激发学生的学习兴趣,引发学生联想和思维。。。细菌胞壁与细胞膜的关系类似于鸡蛋硬壳与蛋壳膜关系,即细菌的细胞壁保护细胞膜,如同鸡蛋的蛋壳保护蛋壳膜,如果失去了蛋壳的保护作用,蛋壳膜就容易受破坏。同样失去细胞壁的保护,细菌细胞膜易受影响。这样讲形象逼真,与现实生活贴得较紧,通俗易懂,有利于学生更好地理解记忆书本知识。
四、教学形象具体化,激活学生形象思维
在讲授抽象的理论时,应该尽可能借助具体、形象的事物和模型,通过对各种形象、具体的事物和模具的观察及演示,激活学生形象思维。把学生原来不容易理解的抽象的理论,变成形象、具体、易掌握的知识。食品微生物学主要讲解了微生物在食品生产、贮运及销售过程的利害影响,但由于微生物的自身特性,我们很难使只有显微条件下才能观察到的细小生物形象化,宏观化。。例如:讲授微生物在发酵食品中的应用时,我们将一些常见的面包、酸奶、酱类、酒类等发酵食品带入课堂,并且通过与实验紧密结合,制作发酵酸乳,深化学生对微生物利用的认知,让学生亲自动手制作酸乳,品评自己的劳动成果,便于理解和掌握教学内容重点。再如讲到微生物与食品变质时,我们将一些发霉的橘子、发霉的面包、变酸变臭的米饭及罐藏食品等带入课堂,无论是教师的讲授还是学生掌握都因有了宏观感性认识而变得轻松容易。
五、实验和理论相结合,注重学生技能的培养
食品微生物学是一门实践性和应用性较强的学科,它要求学生在系统学习基础理论知识的基础上,掌握食品微生物学检测技术、分离纯化技术、鉴定技术、发酵食品的制备技术及食品加工与保鲜技术等。通过食品微生物实验教学培养出不仅具有丰富的理论知识,而且能掌握现代生物技术并熟练操作的高技能人才。为此,在教学中,我们常常采用理论与实验相结合的教学手段。
如在讲授环境因素对微生物的影响时,我们把学生分为三个大组,分别学习物理因素对微生物的影响、化学因素对微生物的影响、生物因素对微生物的影响,同时结合实验资源,比如在物理因素里用到酒精灯、紫外灯、超声波等,在化学因素里用到75%乙醇、0.1%新苯扎氯铵、碘液等,在生物因素里主要用到抗生素。为了具体体现这些因素到底对微生物有何影响,可以加入实验,分别让这三组同学用上述的物品进行灭菌操作,最后取样,经过培养,具体观察同学们的灭菌效果。这样学生不但学习了环境因素对微生物的影响,而且学会了怎么利用这些因素进行灭菌操作,更复习强化了微生物的接种和培养等操作技能,一举三得。
以上是几点在食品微生物教学中的思考和体会。在教学实践中,以提高教学教学质量为中心,转变教育思想,更新教育观念,不断学习,不断探索,不断总结经验,为培养面向21世纪高素质、高技能的人才而努力。
参考文献:
[1]朱乐敏.食品微生物学[M].北京:化学出版社,2006.
微生物学开设在大二第一学期,学生刚刚开始学习专业课,对于微生物学整个学科感到很陌生,不知道从何下手,比较被动地接受课堂上老师的讲授。本科阶段微生物学课程本身内容不算多,但其中各种名词和概念的理解对于学好该门课至关重要。例如如何讲清楚并让学生理解“微生物中包含细菌、病毒、酵母”,“微生物的五大共性”,“真核细胞和原核细胞的区别”这些问题并不容易。在过去的课堂教学过程中,一般都是以教师为主体,以教材为核心,单纯地进行知识传授的教学方法。但是由于微生物课程内容涉及面广,知识点繁多琐碎,很多概念很难用语言来讲述,教师以为讲清楚了,学生也认为已经听明白了,但当学生面对考试或者实验时,才感到对知识的掌握和理解远远不够,在这种情况下,教学效果不佳,教学质量难以保障。
1.1在“教”方面存在问题
在过去的课堂教学中,由于教学条件和课程安排,以课堂教师讲授为主,教学方法单一,与实践环节相脱节,很多理论知识和概念很难讲清讲透,影响了教学效果。
1.2在“学”方面存在问题
在旧的教学模式下,由于课程自身的内容零散和抽象,学生对于《微生物学》的内容感到陌生和难学,缺乏学习的积极性,很容易陷入“不会学习,学了不会,不会更不想学”这个恶性循环,往往为了应付考试,“临时抱佛脚”,到考试前突击,考完以后全部还给老师,意识不到该门课的重要性和实用性。
1.3教学体系上的分离
。学生也很难将两个环节进行相互结合,在后续的专业实验和毕业实践环节中遇到微生物相关的问题时候显得很茫然,缺乏对学习过的基本理论知识和实验技能灵活运用的能力。
2微生物学课程教学改革的实施
2.1理论课堂的创新与充实
南阳理工学院生物工程专业沿用周德庆主编的《微生物学教程》,该教材难易程度适中,涵盖面广,但对于大二刚刚接触到专业基础课的学生而言,还是有相当大的难度。为了激发学生学习兴趣,授课教师要投入大量精力进行备课,选取学生容易接受的事例引入课程内容,从而调动学生学习的积极性。例如在讲授绪论这一章时,从纪录片《舌尖上的中国-转化的灵感》引入,介绍日常生活中大家所食用的腐乳、酸奶等食品的制作过程是通过微生物的发酵而来,微生物种类繁多,无处不在,可以为人类所利用;同时,再以当前的新闻热点“埃博拉病毒”为例,介绍微生物在造福人类的同时也有些微生物对人类的健康造成威胁。通过以上两个一正一反例子,揭下“看不见,摸不着”的微生物神秘的面纱,让学生对于“什么是微生物”“微生物跟人类的关系”有了深刻的理解,并且激发了学生对于学习微生物的兴趣,学好微生物,可以去利用微生物为人类所善加利用。
2.2实践环节的有机整合
微生物学所研究对象都是微观的,很多概念也是抽象的,通过课堂上的讲授很难将这些知识讲明白讲透彻,实验课程的开设就是为了让学生理解相关知识点、更好更深入了解微生物。我院近些年来微生物学理论课程和实验环节经过几次的分合,理论课程和实验课由不同的教师进行授课,往往是各上各的课,教师之间缺乏沟通和交流,造成理论和实践严重脱节,教学效果较差。目前我院将理论和实验整合成为一门课程,要求授课教师集体备课,调整原有教学大纲中实验中各个项目的实施时间,与理论课程进行紧密配合。例如在讲授“原核微生物的形态、构造和功能”这一部分内容时,同时进行“细菌的单染色法、革兰氏染色法”这一实验,通过课堂和实验的有机结合,让学生不仅观察到细菌的三种基本形态:球菌、杆菌、螺旋菌,而且把革兰氏染色的原理与革兰氏阳性菌、阴性菌的细胞壁结构相互印证,不是依赖机械记忆,而是真正理解了这些相关知识。
2.3多种教学活动的开展
以往的课程往往以教师为主体,学生缺乏对课程的参与感。为了激发学生对课程的兴趣,开展各种教学活动。例如以微生物为主题,让学生以自己感兴趣的题目进行分组,按照所选择题目查阅资料,制作powerpoint,以做小报告的形式跟大家交流学习。。通过此类活动,不仅明确了病毒的概念:“严格寄生于活细胞,病毒中只有一种核酸(DNA或者RNA)”,加深了对书本知识的理解,而且向大家介绍了如何预防埃博拉病毒感染等日常知识。另外,在学期中期,当学生对于微生物学有了一定程度的认识和了解以后,给学生划定方向,查阅相关文献,了解微生物学学科相关最新进展,并提交小型综述。有的学生选择了“超级细菌的抗药性从何而来”这一主题进行综述的撰写,通过查阅文献和归纳总结,学生不仅巩固了微生物对于环境的适应性而产生抗药性,而且了解到滥用抗生素的弊端。这些教学活动经过近两届学生的实践,受到学生的广泛欢迎,拓宽了学生的知识面,学生们查阅文献、总结归纳、表达能力都得到了锻炼和提高,为今后的毕业实践环节打下了良好的基础。
3微生物学课程教学改革初步成效
3.1有利于教学效果的提高
。学生们普遍反映微生物课是一门听得下去、学得进去的课程。
3.2有利于促进教师专业素质的提高
关键词:微生物学;设计性实验;教学
微生物学作为生物相关专业的基础课程,是多学科交叉研究的基础,同时也是一门实践性、应用性很强的学科。微生物学中灭菌、分离、培养等技术的拓展和渗透,使得动植物细胞培养手段也更加广泛[1]。无菌技术和保藏技术等其它微生物学技术在医疗卫生、制药工业、食品生产、环境污染处理等生产领域中也得到广泛地应用[2]。由此可知,微生物学实验教学对专业技能的培养具有十分重要的作用。教育理念的持续更新,也对高等教育的内涵进行了转变和拓展。实践教育的目的主要是促使学生转变成自身知识结构的设计者。为了发挥学生的主导性,使被动学习转变为主动学习,成为学习的主体[3]。在微生物学实验课程中后期,专门设立开放时间段,给定实验目的和实验条件,教师引导学生按照自己的兴趣设定实验方案,小组成员进行分工准备实验材料,完成实验操作,分析实验现象并总结实验结果。通过这种主动学习的方式,充分调动学生对科研的兴趣,取得良好的教学效果,现将我们开展设计性实验的一些做法和体会报告如下。
1开展设计性实验的重要性
微生物这门学科涉及的内容十分丰富、涵盖知识面较广、实践应用性很强,传统的实验教学体系已不能满足学生今后参与社会工作后的发展需求[4]。目前高校的实验教学由于学生人数相对较多,仪器设备有限,学生只能遵循教学大纲安排好的学时,在有限的时间内到实验室做规定的实验项目,而且教学内容大多以验证性实验为主,实验深度不够,设计性实验相对较少,实验教学效果与实际应用相差较大,这种教学模式造成学生跟随教师被动学习,积极性不高,缺乏对实验技术进一步了解的兴趣[1]。教学过程不能有效激发学生的求知欲和创造性,其结果是很难培养出熟练实验操作的创新人才,也很难培养出操作熟练的技工。按照微生物学实验教学进度的安排,学生在进行设计性实验之前,经历了系统的微生物实验操作学习,这些学习内容包括:实验一、培养基的制备;实验二、消毒与灭菌;实验三、土壤微生物的分离;实验四、微生物的接种;实验五、显微镜的使用及简单染色法;实验六、细菌革兰氏染色及形态观察;实验七、微生物数量的测定;实验八、微生物大小的测定。学生反复训练了基本的微生物接种、纯化、保存等操作技能;对进行科学实验的思路也有了一定程度上的认知。然而这一系列的实验操作都是相对分散进行的,如何能促使学生将这一系列实验内容连接起来,在一个实验内容框架下,把这一系列的实验技术都运用来解决某一实际问题,成为培养学生的重要环节[5]。因此,开展设计性实验,让学生自主选题,通过一系列的实验操作来解决某个科学问题显得尤为重要。
2开展设计性实验的方法
2.1实验选题
。对于如何在实验中心现有的条件下拟定实验项目毫无基础,对实验材料、实验试剂如何应用到实验项目中来也无任何概念[6]。我们在实践过程中,明确教师在实验项目的选择上起到的是引导作用,对于仪器设备、药品试剂等给出详尽的范围,鼓励小组成员间协商解决,互相取长补短,综合成员的意见,然后拟定出适合本组成员的实验项目。实践中,我们一方面鼓励学生选择一些与生活密切相关的内容开展实验,如部分小组同学选择了《根际土壤微生物的分离与鉴定》、《酸奶中乳酸菌的分离与鉴定》、《自来水中微生物菌群分析》等实验项目,多数学生都对与生活密切相关的内容表现出浓厚的兴趣。另一方面我们也鼓励学生从教师的科研项目中选择相关且简单易操作的内容来开展。例如部分学生开展了《食用菌的收集与鉴定》《、食用菌的制种-以农业废弃物为原料》等实验项目,这些实验项目不仅可以培养学生的实验操作技能,更重要的是与科学研究密切结合起来,学生在这个训练过程中认识微生物学实验是如何应用到科研工作中,甚至部分学生将相关的实验项目申报大学生创新创业项目,极大地增加了学习动力。
2.2实验操作
对实验项目拟定后,进入实验操作环节。设计性实验从某些方面来说是验证性实验大综合,在开展设计性实验的时候,之前学习的培养基配制、显微镜使用,微生物系列稀释,消毒与接种,微生物培养与保藏等内容都得到一次汇总复习[7]。学生根据设计的实验方案,自己动手准备实验,实施实验方案。实验过程中,教师要求学生做详细的记录,例如菌落形态、菌体大小、生长速度等。实验数据处理,实验结果总结,实验报告完成,均由学生在实验室开放时间段内自行完成。在这一阶段,对学生实验操作技能的培养、观察分析能力都得到很大的提升。其中《酵母菌的分离与鉴定》小组出色完成了实验项目。实验选择生活较易获得的葡萄作为材料,从培养基的配制、菌株分离、菌体形态观察都完成。。
2.3实验总结
建立在对实验过程及实验结果有详细记录的基础上,要求学生完成实验报告总结,包括实验目的、实验材料、仪器与设备、实验步骤、结果与分析。部分小组实验现象并非和预期的一致,教师通过引导学生对出现的现象进行分析,鼓励学生对新出现的现象进行探讨,可能说明了实验的失败,也可能说明这是一种新的现象,值得进一步的深入探讨。部分小组的实验结果不理想,教师鼓励学生自己分析原因,完善实验方案,改进操作方法,反复进行实验最终取得满意的结果。设计性实验的评价并不简单地依赖于是否取得成功的结果,而是综合地衡量整个实验过程的各个环节,包括组员间的协作精神。实验报告的撰写占很小的比重,更重要地是对实验结果的分析。
3开展设计性实验的体会
设计性实验以6个人为一个小组,要求以小组为单位共同设计并完成实验。在这一过程中,涉及的知识面比较广泛、实验内容丰富、工作繁杂,对于一个刚接触微生物不久的学生,很难完成这一工作,必须加强团队合作,集体讨论立题,明确分工,实验实施过程中互助,发挥集体的优势,这样的协作过程使学生产生了团队意识,培养了团队精神,为今后的学习和工作都打下了良好的基础。设计性实验内容均为学生根据自己的兴趣选择,内容多样,涉及的知识面较广[8]。立题之初,需要教师对实验方案的可行性进行审核,提出方案中可能存在的不足,与学生讨论后完善方案。实施过程中可能会出现从未遇到的情况,以及可能会面对学生提出的各种问题,这些都是在其它实验教学中没有遇到的,这就要求教师具有较广的知识面,而且必须在科研实验的一线,不断学习,提高自身的科研水平,才能有效地对学生进行指导。常规实验教学以教师为主体,实验准备工作都由老师完成,学生主动性差,仅按部就班完成,即使没经过预习也可以按照老师给予的实验步骤完成[9]。设计性实验建立在常规实验的基础上,要求学生从实验项目的选择、实验操作,实验结果观察到汇报考核都要自主完成,主观能动性得到较大的发挥。将知识传授和技能培养有机结合起来,突出学生的主体地位,促进实验教学层次的提高。
4结语
设计性实验教学的开展使学生有机会选择自己感兴趣的项目,有机会全程参与实验过程,有机会涉足实验材料的取得、实验试剂的配制等[10]。通过实验,加深对实验原理的理解。尽管设计性实验实施过程中存在一些不足,然而它在培养学生动手能力及科学思维方面优势明显,是今后实验教学改革的一个重要方向[11]。我们通过这些尝试积累经验,结合社会生活的实际,拓宽设计性实验的涉及面,增强知识的实用性,从而提高应用型本科院校学生的动手操作能力。
参考文献
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[9]范玮.创新高职院校开放式实验教学模式之我见[J].教育与职业,2013,35.
[10]牛雅琼,谢国梅,那冬晨,闫桂琴,王祎玲,王华峰,李琪.遗传学开放式实验教学的探索[J].生物学通报,2012,47(1).
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