微生物学理论论文篇(1)

关键词：微生物学实验；工学结合；课程改革；微生物分离与鉴定

中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）20-0064-02

传统的高职类工业微生物及实验类内容的教学，以学科课程设置为基础，偏重于传授和训练学生各项理论知识及基本实验技能。通常是理论知识与实验课程分开教学，且各自由若干独立的内容单元组成，相互之间缺乏关联性。学生到了实际工作的时候，缺乏整合各项微生物学知识技能，并将其用于解决实际问题的能力[1-3]。为解决上述问题，近年来我们尝试对工业微生物及实验类内容的教学进行工作过程导向性课程改革，按实际企业生产时不同岗位对微生物知识技能的要求将教学内容分成几个学习情境，每个情境由若干子项目组成。每个子项目完成一个工作单元，前后衔接共同完成一次工作过程。在工作过程中学习相关知识技能，以此代替传统的工业微生物及其实验教学中所教授的内容。本文就其中一项“淀粉酶产生菌的分离与鉴定”教学改革内容进行介绍，在实际工作中，负责生产菌种分离鉴定及保藏的车间需要进行相关工作。

一、工作内容

“淀粉酶产生菌的分离与鉴定”工作任务共需28学时，由6次课完成。具体分为4个子项目：样品的采集与处理；产淀粉酶微生物的筛选；高产淀粉酶菌种的鉴别及保藏；高产淀粉酶菌种的分类鉴定。工作任务完成后，学生不但能够熟悉微生物培养、无菌操作技术、显微技术、菌种保藏技术、微生物的鉴定等实验技能，微生物的形态与分类、微生物的营养与代谢、微生物的生长控制等理论知识；而且对于上述知识技能的实际应用有一定程度的认识。

二、教学设计及具体安排

1.教学设计。第1次课由教师对“淀粉酶产生菌的分离与鉴定”情境进行大致说明，并且给出学习材料及文献资料查找渠道。学生分组讨论得出大致的工作方案。第2～5次课分别完成5个子项目，每次课开始时每组学生由负责该子项目的成员汇报当天的工作计划；上一子项目的负责人总结总结汇报前次工作情况。然后由当天的子项目负责人领导执行当天的工作计划。最后一次课则撰写报告并进行分组总结汇报交流，具体如下图所示。

2.具体安排。第1次课以讨论为主，上课时由教师对“淀粉酶产生菌的分离与鉴定”情境进行大致说明，并且给出学习材料及文献资料查找渠道。学生以3～5人为一个工作小组，阅读讨论学习材料及查找到的文献资料，大致拟出工作完成计划并分工，要求每个学生至少作为一个子项目组的组长；该过程中学生可向教师提问反馈，师生交流。然后各个小组以张贴海报的形式向全班展示工作计划及分工明细，全班讨论交流，并修正不完善的方案。此过程后学生会对目的性筛选鉴定菌株的工作过程有大致了解。

第2次课先由每组“样品的采集与处理”子项目负责人讲解本次工作具体安排及分工，然后每组根据工作计划采集校园不同土壤样品，制成土壤悬浮液并向其中加入组内讨论决定添加的营养物质后，放入培养箱进行培养。本子项目完成后学生会对微生物的营养、培养与生长控制知识有感性与理性的双重认知。

第3次课先由上一子项目的负责人对工作完成情况进行汇报，然后由“产淀粉酶微生物的筛选”子项目负责人讲解本次任务具体安排及分工。每组根据工作计划制作筛选培养基，对经过富集培养的土壤样品进行稀释接种培养。经此学生会了解无菌操作的要领与意义、微生物的代谢，并对微生物的培养与生长控制有深入认识。

第4次课的子项目是“高产淀粉酶菌种的鉴别及保藏”。上一子项目汇报总结后，每组本子项目的负责人在讲解本次安排分工的同时，还要在本子项目完成时对本组的鉴定方法的合理性评估答辩。每组根据方案对上个子项目筛选出的微生物进行产淀粉能力鉴定，选出高产菌种并长期保藏。结束后学生应懂得微生物的代谢在工业发酵中的应用意义，并对菌种保藏的原理与方法有所了解。

第5次课对上个子项目获得的高产淀粉酶菌种进行分类鉴定，学生通过将菌落形态观察及显微形态观察结果与菌种手册对比初步得出分类结论。由于不同小组分离到的菌株不同，通过相互交流观察，学生能够更多地接触不同的微生物类群，得到更多的相关知识感性积累。完成最后一个子项目后各组总结讨论，写出总结报告。学生会学习显微技术，对四大类工业微生物的菌落与微观形态有整体认识，并理解这些形态观察结果与微生物分类鉴定之间的关系。

第6次课每组学生就总结报告汇报答辩，同时进行教师点评与组间互评。评价结果计入学业成绩。通过组间对比交流，学生会更全面地了解在目的菌筛选鉴定工作过程中会出现哪些问题，有哪些需要着重注意的地方。

与传统教学安排的不同点是：以前是由教师提供实验步骤与样品甚至结果分析，学生只需按部就班完成即可。学生缺乏主动性，更缺少与将实验结论上升至联系理论知识的途径。而在本次进行工作过程导向的教学改革实践中，将若干实验技术及相关理论知识按照职业活动的特点和要求进行整合，寓教于应用，不仅使同学们将理论知识与实践技能联系起来，还可以使同学们理解这些知识技能在具体工业生产中的应用。

三、讨论分析

工作过程导向课程设计旨在建立学习者与未来工作的直接联系；教学过程在贴近工作实践的学习情境中进行[3，4]。设计“淀粉酶产生菌的分离与鉴定”等一系列工作过程导向的课程，将原来微生物的分离、筛选、培养、纯化、染色、观察等传统的单个实验内容与技术整合在一个学习情境中，学生不但通过设计完成工作任务掌握了相关的实验技术和理论知识，而且还学会理解这些技术和理论在实际工作中是如何运用的。

需要指出的是，由于实验样品由每组学生自行采集，与传统的实验课由教师提供少数菌种相比，不同组的学生可以获得各种微生物材料，便于了解更多的微生物，拓宽视野。开展工作过程导向微生物教学，学生需要课下花较多的精力查找资料、设计实验、培养微生物，由于调动了学习兴趣和积极性，学生并没有因此产生怨言。学生不记名问卷调查结果也对这种改革后的教学方式表示欢迎。

工作过程导向的教学方式最早起源于德国职业教育[3]，与我国现今高职院校的办学模式、办学条件有一定差别。因此如何引入工作过程导向的教学理念，因时因地地改良授课方式，是一个值得不断探索的教学改革问题。

参考文献：

[1]何伟，徐旭士，张茵，袁生.微生物多样性调查与鉴定模块化实验教学的改革与实践[J].微生物学杂志，2010，30（4）：105-107.

[2]周德庆.微生物学实验教程（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[3]赵志群，王炜波.德国职业教育设计导向的教育思想研究[J].中国职业技术教育，2006，（11）：62-64.

微生物学理论论文篇(2)

江西医学高等专科学校 江西省上饶市 334000

【摘　要】医学微生物学是一门重要的医学基础类学科，具有知识量大、内容繁杂的特点。在医学微生物理论教学中传统的方式存在学生积极性差、依赖性强的问题。为此要深入医学微生物理论研究，提高学生的综合理论能力及实验教学效果，培养更符合就业要求的复合型医学人才。本文主要是通过教学方式的改革，来激发学生的学习兴趣，强化课堂教学理论效果，并注重知识理论的更新，加强与临床学科的紧密关联，从而使学生在有限的学时内，能够提高学生学习医学微生物理论教学效果。

关键词 医学；微生物；实验；教学

随着医学技术的发展，医学微生物学主要是对病原微生物的生物学特性、机体的抗感染免疫、致病机制和相关感染性疾病的防治措施进行研究，其具有知识量大、内容繁杂、逻辑性差、知识面广、易混淆等特点，这是一门专业基础课，在基础医学中很重要又很难学。本文主要是对医学微生物理论教学实验进行研究，从而推动医学和生物科学等学科的高速发展，使得医学领域内的教学理念和教育模式得到更好的转变和优化。

1 改进理论教学实验内容，提高基本操作技能

医学微生物理论教学实验对医学教育产生重要的影响。当前对多数医学院而言微生物实验在内容设置上多是采用经典传统的实验为主，通过理论教学实验来训练和提高学生的基本操作、基本技能。尽管能够做到内容规范，逻辑性强。但却缺乏灵活性和系统性。使学生不能够在实验中全面掌握基本操作技术，这也会降低学生参与实验的积极性。为了更好的提高学生的基本操作技能，首先要准备好必要的材料和工具：菌种、染色液、玻片、生理盐水、酒精灯、接种环等，如图1 为接种针和接种环的结构，还要不断改进理论教学实验内容。以下为本实验研究需要包括的内容。

正确维护和使用油镜。在教师的理论指导下，学生要正确掌握油镜的使用方法，做好使用后的维护工作，这些也都为医学微生物实验中观察细菌奠定了基础。

学生还要掌握细菌观察和常见染色的方法，这就需要认真学习理论知识，从而更好的应用于实践之中。要学会细菌涂片的制备（如图2），并能够运用悬滴法来观察细菌，掌握革兰氏染色、抗酸染色和一些特殊的染色方法，这样也是为医学微生物实验做好了更充分的准备。

各种培养基的制备。教师要对常见的一些培养基进行理论分析，并结合实际来训练学生对培养基的制备，让学生树立无菌观念，更有助于实验的顺利进行。

2 整合实验内容，强化基础理论知识

学生在教学实验中只有亲自动手操作，才可以验证经典理论，并对一些经典的理论有更好的理解。传统的实验教学过于注重教师对原理、目的和步骤的讲授，学生只能进行机械化的操作，按部就班的根据实验指导完成操作。这些模式化的实验教学，能够让学生对实验内容有所掌握，但却脱离了理论，实验也没有办法应用于以后的工作实践之中。实行综合性实验，将3 个以上互相独立的知识点串接形成实验项目的试验任务，这可以帮助学生能够从整体更为系统的把握医学微生物理论。根据医学微生物的知识体系来把相关的实验进行整合形成三大综合性实验，从而使得其与教学内容更好的衔接在一起。而这三大综合性实验是指消化系统感染微生物检测、呼吸系统感染微生物检测和创伤感染微生物检测。消化系统感染微生物检测其包括肠道菌的分离培养，常见肠道细菌的形态和培养特性，对伤寒及副伤寒的血清学鉴定等。这样可以让学生对有关消化系统感染微生物的理论知识有深入的了解和掌握，并能够将这些实验方法灵活的运用于对消化系统感染微生物的检测之中。呼吸系统感染微生物检测包括血凝抑制实验、血凝实验和结核杆菌抗酸染色实验等。让学生了解相关的呼吸系统感染微生物的实验技能。最后一个创伤感染微生物检测，主要包括血浆凝固酶实验、临床标本厌氧菌分离实验等。这使得学生能够对相关实验的原理、步骤有所了解。

3 对实验内容扩增，提高学生的创新科研能力

医学微生物学由于大多数实验都是对经典实验的一次又一次的验证，是书本知识的重复，不利于学生发散科研创新思维。而且因为技术发展飞速，这些也实验往往也都落后于现代微生物学技术研究。因此只有对实验内容进行扩增，增加设计性实验的比重，并增强实验教学的创新性，从而使得科研工作可以实现进一步的提高。培养学生分析问题和解决问题的能力，并树立严谨科学的态度。

在设计性实验中，要严格按照自己所掌握的专业知识来设计实验方案，并遵循实验步骤，还要结合客观的误差分析法，从而根据理论分析实验结果。设计实验更注重考查学生对实验原理的理解情况，培养学生对知识的迁移能力，锻炼学生的综合分析和解决问题的能力。此外还可以设置开放性实验的教学模式，由教师带领学生做课题，为学生提供进一步发展和提高的机会和平台。从而拓展学生的微生物科研理论知识，增强学生的动手操作能力。

4 结束语

在近些年来，医学微生物理论教学实验的研究内容也在不断的改革和创新，从而促进了教学质量的提高，让学生的综合能力得到了锻炼。加速高素质医学人才的培养，医学微生物学的研究也将向着更深更高的层次发展。

参考文献

[1] 钟有添, 王小丽, 吕军华. 医学微生物学教学方法与手段的探讨[J]. 赣南医学院学报,2010(05) .

[2] 雷迎峰, 杨敬, 徐志凯. 医学微生物学发现史在教学中应用的思考[J]. 基础医学教育,2011(02) .

微生物学理论论文篇(3)

关键词：西南地区 少数民族 地方院校 微生物实验教学

中图分类号：Q39 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（b）-0016-02

微生物学实验教学实验课教学是微生物学理论与实践相结合的纽带，也是培养学生实验操作技能和微生物应用技术的重要途径，它对整个微生物教学和应用有着举足轻重的作用。西南少数民族地区是一块资源丰富的神奇地方，这里少数民族种类众多，文化底蕴深厚，但这里交通不甚便利故经济发展缓慢，专业人才匮乏故教育事业落后。在这块资源富饶而发展滞后的地方，太多的微生物资源没有开发利用或详细研究。鉴于西部少数民族地区地方院校的微生物实验设备落后、实验实践较少，投入经费不足和学生学习兴趣不高等因素，该文就当前微生物实验教学面临的主要问题进行多方面探讨，期望在开发当地微生物资源的同时，也能提高当地微生物实验教学的教学效果。

1 强调微生物实验在就业和毕业论文设计的重要关系

教师在授课过程中，要有意识的将大多数的微生物实验和学生的就业岗位培养目标密切联系起来。近年来，西南地区随着食品行业的发展和当地资源的大量开发，给微生物专业的学生提供了大量就业机遇。比如说贵州省的“老干妈”、凯里酸汤、腊肉、青酒及华润雪花啤酒等远近闻名，这些工厂的工作内容与微生物实验中的微生物的灭菌、生长繁殖和控制等都有关。另外，生物科学专业的学生大多数的就业方向是教师，目前各地区的高考试卷中微生物的知识也占有相当的比例，比如血球计数板的使用曾经是高考内容的难点之一。微生物实验授课老师在实验教学过程中还可以设置“乳酸菌与泡菜”、“微生物与现代农业”、“食用菌的栽培技术”和“微生物技术与大学生自主创业”等课程论文与读书报告题目，同时鼓励学生参与相关微生物科研项目，让学生学会分组查阅文献，完成微生物实验技术课程论文或者毕业论文设计。另外，加强实践实习也是微生物实验技能提升的重要手段，加强野外生态考察和相关单位或工厂实习，让学生掌握微生物学的基础技能，也让学生对未来的就业工作内容有所了解。在微生物实验设计中，增加综合实验考核内容，让学生能结合实习内容进行自我设计或者团队合作完成设定的实验项目，加强学生的科研素质和创新能力的培养。在整个实验过程中，教师要以身作则，必须具备高水平的职业道德和科研能力，引导学生进行微生物实验学习。

2 把微生物实验内容与民族特色的科学研究结合起来

西南地区的民族特色包括当地的饮食特色，这些饮食习惯与微生物有很重要的相关性，如果让学生在微生物实验过程中明白身边很多事物与本门课程的联系，必将会提升他们的学习兴趣。以当地的酸汤为例，西南少数民族地区的各地苗族普遍喜食酸味菜肴，可以说酸汤家家必备。在给学生授课过程中，授课教师可以先介绍酸汤的做法，让外省学生也有所了解，增加了解欲望。可做如下的内容介绍：酸汤是用米汤或豆腐水，放入瓦罐中3～5天发酵而成，即可用来煮肉，煮鱼和煮菜。酸汤是苗族地区一种传统的发酵型食品，分为红酸汤和白酸汤两种。红酸汤是在白酸汤的基础上添加辣椒、番茄发酵而成的。白酸汤是以米汤为基质，由乳酸菌、醋酸菌、酵母菌等微生物参与共同发酵而成的天然食品，具有清热解暑、调节人体肠道微生态平衡，增进人体健康及预防消化道疾病的营养保健功效[1]。在这部分内容中让学生对酸汤中的微生物种类有所了解，并可以让学生在显微镜下镜检细菌和酵母菌，学习革兰氏染色技术等。另外，在微生物的生长繁殖和控制这部分实验内容中，可以介绍一下苗族的食物保存，这与微生物控制的实验有关。可以做如下的讲解内容：苗族的食物保存普遍采用腌制法，他们喜欢将蔬菜、鸡、鸭、鱼、肉腌成酸味的，苗族几乎家家都有腌制食品的坛子，统称酸坛。再比如苗族酿酒历史悠久，从制曲、发酵、蒸馏、勾兑、窖藏都有一套完整的工艺，可以通过播放视频的方式让学生了解这部分与微生物实验有关的内容。西南少数民族地区以辣椒为主要调味品，有的地区甚至有“无辣不成菜”之说。笔者曾经在学生的毕业论文设计中做过相关的研究，让学生通过微生物实验技术在糊辣椒中分离出7种霉菌，并在授课过程中以图文的形式和观察菌种方式在课堂上讲解，让学生掌握身边的微生物菌种及这些微生物对他们的影响[3]。特别值得一提的是，微生物实验中观察曲霉的实验中，我们根据科研分离的菌种，可以让学生看到同属不同种的微生物菌落，比如说黑曲霉、烟曲霉、土曲霉和黄曲霉等，所以学生的实验过程中做过比较观察，就会对这类微生物有更深的理解。

综上所述，以上这些民族特色都与微生物实验中的特征观察、微生物发酵和生长繁殖控制有关，但是大部分地方院校在微生物实验教学过程中，却没有意识到它们的重要性和可利用性。所以，通过多年科研探索实践，结合西南地区生物资源，将与微生物资源相关的科研成果化为教学资源，以服务地方社会经济发展为目标，将微生物学实验教学内容与本学科的科学前沿研究工作联系起来，将新近的研究成果引入教学，使学生有机会了解学科前沿知识，启发学生结合老师所讲的具体科研内容有意识地培养自己的科学态度、科学精神和创新思维，这也是对将来毕业论文设计的一种锻炼。笔者所工作的凯里学院教师在微生物实验授课过程中，将微生物方面的多项科研成果转化为实验内容，体现出该实验教材的先进性与高水平。

3 改革实验考核方法，加强综合训练

“重理论轻实践”是当前教育事业的弊端，微生物实验往往都是在老师准备就绪的情况下进行的，学生在整个实验过程是依葫芦画瓢，根本弄不明白实验的目地和要求，而学生的学习兴趣、创造思维和动手能力一点没有得到提高。另外，实验考核方法不合理也是弊端。在以往的微生物实验考核中，通常是在理论试卷中设置一定比例的实验考核问题，让学生在试卷上叙述实验的原理或实验的操作过程即可。这种实验考核方式的弊端显而易见，根本无法考查学生的实际动手操作能力，而且实验考核内容单一不灵活，难以全面检测学生的微生物实验学习情况。目前，大部分高校的微生物学实验教师都对这种传统模式持反对态度，但由于种种原因微生物学实验考核制度的改革一直难以成行[2]。

为了尽量减少这种弊端，很多学校采用综合训练方式进行微生物实验考核。这种综合实验训练可使学生初步体会到学有所用，并且让一部分有探索精神和科研能力的学生脱颖而出，为日后的毕业论文设计实验打下良好的基础。综合实验考核的整个过程都由学生自主完成，这样不仅提高了学生的独立实验操作能力，而且激发了潜在的创新意识。据调查，当前多数院校的实验室大多是实验课时间开放，非实验课时间不开放。随着实验教学改革的不断深入，这种状况已完全不能满足学生的需求。为保证基础实验、综合实验、毕业设计等实验的正常开设，使学生真正深入到实验研究中，提高实验室的利用率，就必须全面开放实验室[4]。参考云南农业大学的中心实验室的设计，将大多数的微生物公用设备摆放在中心实验室中，并配置两位专业实验教师在内指导入室的学生实验。比如高压蒸气灭菌和干热灭菌等。这也避免各个研究室重复配置实验仪器，减少设备浪费和实验设备花销。可以说开放实验室的采用无论对实验室还是学生的毕业论文实验设计都是很有必要的，也为学生的综合实验设计和实验考核提供基础。

另外，为体现微生物实验考核的公平性和随机性，可多方面布置实验考核内容及考核形式。考核内容包括器皿的包扎，微生物的分离、纯化和接种，制片技术、显微观察菌种、微生物的培养、微生物的计数和大小测定、培养基的配制及灭菌等。考核形式以动手操作为主，口试为辅。口试内容包括实验原理，实验试剂的用途、注意事项和结果分析等。实验实践课程部分注重基本实验技术训练、科学思维与实践动手能力养成的结合，将开设综合性实验（以分离纯化微生物为主，含培养基制作与灭菌、微生物的分离计数、菌落观察、鉴别染色和显微镜操作等基础内容、设计性实验等）。目前部分院校如凯里学院采用了综合实验设计方法，既给学生团队合作的机会，又给了因故缺课的同学一个补做、重做的机会，激发他们对本实验的兴趣。

4 建立精品课程创新团队

微生物学课程组采用“教学研究―团队协作―考评激励”的授课质量保障机制。在提高微生物实验授课质量的过程中以教学研究为先导，针对教学中出现的新问题进行深入调研论证，要求课程组的成员积极申报、参与各类各级教改研究课题，撰写教改研究报告，发表教学研究论文。定期进行“课程设计讨论”、“教学方法研究”、“互相听课”等教学合作与交流，交流教学经验或教训。优化以现实性、前沿性和研讨性为特点的选择性（或应用性）教学内容。培养教学队伍团结协作，提高教师教学水平。《微生物学实验》是面向植物生产类、资源环境类和生物科学等各专业的基础课程，教师在授课过程中把课程的主题与日常生活或职业目标相互联系，就会让同学们对这门实验课产生更大的兴趣。另外，引进国外优秀的新版教材可以充分利用国外教育资源，吸收最新的教学经验和实验内容。以学生为主体并结合专业的教学方法和教学内容尤为重要，结合当地企业，建设实践平台，完善多媒体内容及视频的使用，这些都为《微生物学实验》这门课的改革探讨提供了更好的依据。另外，鼓励团队成员申报微生物方面的科研项目，支持学生参与科研工作之中，并将科研成果与学生分享，这也是微生物实验技能提升的有效方式之一，对学生的毕业论文设计和就业都有较深刻地影响。此外，让学生参与微生物实验准备工作，参与实验结果分析过程，对学生的微生物实验技能的提升最为直接快速。

综上所述，中国高校已经进入了追求质量发展的新阶段，深化教学改革是一项艰巨的系统工程[5]。笔者在微生物实验教学的实际教学中深感除了以上几个方面需要改进之处，还有两个方面值得注意，一是如何把握教学与科研的平衡与结合，把科研成果转为教学资源；二是在微生物实验授课过程中实现课程教学与就业创业和能力培养相结合，提高教学质量，提升学生的综合素质。

参考文献

[1] 后立琼.苗族酸汤中乳酸菌的分离鉴定及发酵动力学模型研究[D].雅安：四川农业大学，2012.

[2] 罗跃中，李忠英.浅谈高职微生物学实验教学改革[J].安徽农学通报，2008，14（3）：127-128.

[3] 张文华，张国辉，杨秀丽，等.贵州糊辣椒真菌分离鉴定与污染状况初步分析[J].中国调味品，2014，39（4）：85-88.

微生物学理论论文篇(4)

论文摘要：建构主义(consauctivism)学习理论与传统的教学模式截然不同，其核心是以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构。本文探讨了大学微生物教学在建构主义学习理论的指导下，在理论教学、实验教学、教学方式等方面所作的一些变革和完善。

一、引言

受传统大学微生物教学方法的影响，本文发现在大学微生物教学中存在两个比较普遍的现象。现象一:学生习惯听老师讲解和花大部分时间做课堂笔记，逐渐形成了听和记的习惯，学生的思维受到了束缚，不会主动去探讨和发现问题，这种现象使得学生普遍缺乏探索能力，创造力和学习的内在动机。现象二:实验课大多是一些验证性的实验，学生通过听老师讲解以及简单的操作即可得到预期的结果。这种做法使得学生的实际动手能力很差，更不会有创新性的发现。追根溯源这些其实是行为主义的学习理论。这种学习理论的主要观点之一是将刺激与反应联结在一起，这种刺激不是由已知的刺激所激发产生的行为，而是将反应与强化看成一个整体。它把教师放在主导地位，强调知识传授，认为学生的任务就是要消化、理解老师讲授的内容，把学生当作灌输的对象、外部刺激的接受器、前人知识与经验的存储器，忽视了学生是有主观能动性的、有创造性思维的活生生的人。在这种行为主义学习理论长期潜移默化的影响下，学生会逐渐养成一种不爱问、不想问“为什么”、也不知道要问“为什么”，读死书的麻木习惯，形成一种盲目崇拜书本和老师的迷信思想。

二、建构主义学习理论

建构主义强调以学生为中心，认为学生是认知的主体，是知识意义的主动建构者。在建构主义理论的指导下，大学微生物教学也应该以学生为中心，让学生积极建立自己的知识结构，通过这种方式建立的新结构不仅不易退化，而且还能给学生以主动学习的机会，培养学生创造思维的能力。最早提出建构主义的是瑞士学者皮亚杰(Jean.Piaget)以及前苏联心理学家维果斯基(Lev Vogotsgy)建构主义源自关于儿童认知发展的理论，由于个体的认知发展与学习过程密切相关，因此利用建构主义可以比较好地说明人类学习过程的认知规律，即能较好地说明学习如何发生、意义如何建构、概念如何形成，以及理想的学习环境应包含哪些主要因素等等。建构主义学习理论认为知识的学习和传授重点在于个体的转换、加工和处理;学习是一个积极主动的过程，在这个过程中，知识、内容、能力等不能被训练或被吸收，而只能被建构。吸急之，在建构主义思想指导下可以形成一套新的比较有效的认知学习理论，并在此基础上实现较理想的建构主义学习环境。

三、建构主义学习理论在大学微生物教学中的应用

建构主义理论家沃尔夫认为:“学习是一个积极主动的行为，它必须由学习者自行实施。学习者从所拥有的信息中建构自己的知识，因此学习也可以视为一种创造性的建构过程。建构主义学习理论启示我们在大学微生物教学中应充分认识到学生的主体地位，在教学过程中应激发学生的积极性、主动性和创造性。建构主义学习理论在大学微生物教学中的应用主要体现在以下几个方面:

1.建构主义学习理论在理论教学方面的应用。微生物课堂教学的目的是为了让学生通过认识微生物的形态、结构、生理特征以及生活习性等感性的知识来揭示客观事物的本质及规律。建构主义教学观指导下的学生对学习具有积极主动性，每个学生都有自己获得知识的经验，有了解外面世界的欲望，也有不能理解或解决不了的问题，通过独立、相互沟通和交流合作的不同形式完成任务、解决问题。可先设定一些相关的问题，利用学生头脑中已有的对微生物的认识激发他们学习的兴趣，鼓励他们积极探求问题的答案。当然所提出的问题要考虑其难易程度。Prabhu对难度的分析主要考虑了以下的影响因素:所提供的信息量和类型、所需的认知操作量、所要求的精确度、学习者的知识面对任务要求的熟悉程度和任务所涉及概念的抽象程度阎。在理论教学当中，师生的互动比传统教学更能提高课堂效率，加深学生对问题的认识和理解。

2.建构主义学习理论在实验教学方面的应用。建构主义学习理论要求学生带着问题去进行实验探究，通过分析问题得出结论。但是考虑到学生的动手能力及设计探究主题的能力有限，所以必须依靠教师的课堂设计来带动学生。例如实验九“土壤的微生物区系分析”要对土壤溶液进行系列稀释，究竟哪些浓度培养的微生物便于计数，学生肯定会考虑这个问题，这就需要教师通过经验告诉学生。通过实验教学增强了实验兴趣并提高了学生的实验技巧和技能。同时培养了学生互助合作的精神，提高了学生的协作能力。让学生体会到主动探究、合作学习的乐趣。

3.建构主义学习理论在大学微生物教学方式中的应用。建构主义提倡以学习者为中心，同时还注重教师在教学中的作用。它认为教育就是赋予受教育者独立思考的能力，强调学习者将自身经验带进学习过程，是积极的意义建构者和问题解决者。教师提出问题，让学生去解决问题，这种“互动式”的教学法得到了体现。

教师要充分利用学生已掌握的知识，设计好每节课的“导人”，导人是对原有知识的巩固和对新知识的引人做好铺垫。通过导人可优化学生已有的认知结构，在一定程度上帮助学生对原有知识进一步的结构化和系统化，同时在新的高度或角度发现新的问题，也即发现新的知识生长点网。另外教师要紧紧围绕教学重点和难点进行精讲精练，激发学生的认知冲突，从而激起学生的好奇心和求知欲，使他们积极地去解决学习中的难点，掌握学习重点。对于教师提出的问题，让学生展开积极的讨论，并让他们各抒己见，从而更深人地把握教学的重点和难点。在该堂课结束之前还要对本节课进行归纳和总结，帮助学生建构新的认知结构。最后为了巩固课堂教学效果要给学生布置课后思考题，思考题不应是对课堂内容的简单重复，而是通过学生思考达到对理论的知识的进一步消化、吸收和升华。

微生物学理论论文篇(5)

30余年悬案告破，中微子研究获诺奖

2002年诺贝尔物理学奖授予了两项天文课题，共三位科学家，其中有美国的化学物理学家戴维斯（R，Davis）和日本粒子物理学家小柴昌俊，他们的获奖课题是太阳中微子探测。

2002年真是太阳中微子研究的丰收之年。2002年，在加拿大安大略湖畔的萨德伯里中微子天文台（The Sudbury Neutrino Observatory，SNO），由国际上17个单位、179位科学家共同协作，终于破解了困扰科学界30余年的太阳中微子失踪悬案。2002年，美国《科学》杂志年终评选当年10大科技成果的第3项是“太阳中微子失踪之谜被揭示”，而2001年的10大科技成果为“SNO的太阳中微子探测新技术”，恰巧也是第3项。

然而，获2002年诺贝尔物理学奖的不是参与SNO破解悬案的179位科学家中的任何一位，而是当初太阳中微子探测的开拓者戴维斯和小柴昌俊。获奖时，戴维斯已88岁高龄，而且身患老年痴呆症，只能由他的家人代替他走上斯德哥尔摩的诺贝尔奖领奖台；而小柴昌俊获奖时也已76岁了。2006，年5月31日戴维斯离开了人世。

中微子难觅踪迹

中微子的概念是瑞士籍奥地利物理学家泡利在1930年提出来的，而它的名字则是另一位意大利物理学家费米（E.Fermi）为它取的。中微子概念的提出源自理论上的需要，即为了挽救能量和动量守恒定律。在当时反复进行的物质粒子衰变的实验过程中，科研人员检测出在衰变前后存在质量亏损。亏损的原因可以用质量转化为电子的动能来解释。可是，计算的结果却让人大惑不解，电子的动能怎么也达不到质量亏损的程度，总有一部分丢失的质量或能量下落不明。于是泡利提出，这丢失的能量可能被一种未能检测到的神秘粒子带走了。1932年英国物理学家查德威克，（J.Chadwick）发现中子之后，费米为之取名“中微子”（Neutrino）。中微子不带电荷，质量非常轻，甚至认为其静止质量为0，与其它物质的相互作用极为微弱，穿透力极强，以近乎光速的飞行速度穿过它遇到的一切物体。这些理论上的认识乃至于中微子是否真实存在，都有待于实验或观测证实。

1956年，美国物理学家莱尼斯（F.Reines）等人在实验室中探测到中微子的真实存在，并因此获得了1995年度诺贝尔物理学奖；1962年，美国，物理学家列德曼（L.Lederman）和斯坦伯格（J.Steinberger）用加速器进行中微子实验，他们以13.5米厚的堆在退役军舰上的钢板作靶，观察到中微子穿过的踪迹，据此分享了1988年的诺贝尔物理学奖；1963年，美国布鲁克海文同步加速器探测到存在两种性质不同的中微子：电子中微子和“中微子；1989年，位于日内瓦的欧洲核物理研究中心，组织了372位各国科学家开展合作研究，确定出中微子有且只有3个品种：电子中微子、u辛微子和τ中微子；1998年7月，美国的费米加速器实验室捕捉到τ中微子的踪迹。

当代标准基本粒子模型认为，组成宇宙万物的基本粒子一共只有12种：上、下、顶、底、奇、粲6种夸克，电子、u子、τ子及相应的中微子6种轻子。中微子占基本粒子种数的四分之一。荷兰物理学家霍夫特和威尔特曼为当代标准基本粒子模型建立了坚实的数学基础，因此获得了1999年的诺贝尔物理学奖。

占据四分天下其一的中微子，充斥着整个宇宙，却又很难在实验室之外探测到它们的踪迹。宇宙物质最集中的地方是星系里的恒星。恒星内部的热核反应是宇宙中主要的中微子源，产出的中微子数是光子数的2/3。离人类最近的中微子源是太阳，每秒钟产出约103s个中微子。地球上所有生物赖以生存的太阳光子，仅需8分钟就由太阳表面传到了地球。但是，这些光子在太阳中心区产生以后，自由程很短，经无数次碰撞、迂回，要经历1千多万年才能到达太阳表面。唯有中微子，与其它物质粒子之间没有除弱相互作用以外的任何作用，能够快速穿行于一切物质之间。同时到达地球的太阳中微子和光子，前者是8分多钟以前刚刚从太阳中心产出的，而后者早在l千多方年前就产生出来了。地球上的人类，只有白天才能直接享受太阳光子送来的光和热，而中微子却不分昼夜时时轰击着我们。每个人体每秒钟都有数万亿个太阳中微子穿过。白天从头顶贯穿到脚下，晚上又从脚下贯穿过头顶，而我们却毫无知觉。如果天文学家要造一架特殊的望远镜来观察太阳中微子，白天把望远镜对准太阳，中微子聚焦成一个亮斑；夜晚则把望远镜朝着地下，隔着地球对准太阳，照样可以得到这个亮斑，因为地球对于中微子是透明的。然而这种望远镜不可能制造成功，因为找不到任何材料可以改变中微子的运动路径，使它们聚焦。

探测中微子的几种方法

实际上，早在上个世纪的40年代，前苏联的物理学家蓬德科沃（B.M.Ponteeorve）就已提出用氯元素探测中微子的可能性。氯的一种同位素37Cl，含有20个中子、17个质子和17个电子。在遭到中微子轰击以后，有一种机率很小的可能性，使37Cl少1个中子却多了1个质子和1个电子，衰变成氩原子的同位素37Ar，随后35天中，一半37Ar又会放走中微子重新变为37Cl。如果在大量的37Cl中适时检测出有衰变的37Ar，就证明受到过中微子的光顾。

1968年，美国布鲁克海文实验室的戴维斯开始建造这种探测器。他在南达科他州一个深1500米的废弃金矿井中放置了一个巨大的容器，内装有610吨四氯乙烯液体，有约1030个氯原子，其中1/4是37Cl。在太阳中微子的轰击下，监测和统计衰变出的37Ar原子个数，从而测算出遭遇了多少太阳中微子的轰击。多年探测的结果，中微子数目不及理论值的1/3。那2/3的太阳中微子到哪里去了呢？是技术上的缺陷，还是对太阳产能机制认识不全面，抑或是基本粒子理论出了问题？人们不得其解，这就是有名的“太阳中微子失踪之谜”。

另一种探测中微子的办法，是利用镓（71Ga）吸收中微子后变为锗（71Ge）的原子核过程。镓（71Ga）的原子核有31个质子和40个中子，在吸收一个中微子后，变为锗（71Ge）原子核，有32个质子和39个中子。通过对锗（71Ge）的计数也能探测到中微子剂量的大小。镓探测器比氯探测器灵敏度更高，而且价值更贵重。在俄罗斯高加索地区，俄、美合作的镓探测器使用了60吨金属镓。在意大利格兰萨索山底下1200米深的矿井中，也有一项名为GALLEX的实验，用含30吨镓的110吨氯化镓（GaCl3）溶液探测太阳中微子。

1983年，日本的小柴昌俊在东京以西300千米的岐阜县神冈町深1000米的砷矿矿井中，安置了一个装满2140吨纯水的容器，利用太阳中微子穿过时发生微弱闪光（切仑科夫辐射）的原理，在容器周围安置了948支光电倍增管进行探测。在美国俄亥俄州，地下600米深处一座盐矿里也有一个类似的探测器IMB，纯水量8000吨。1987年7月23日，大麦哲伦云中的超新星（SNl987A）爆发，在日本神冈、俄罗斯高加索、美国俄亥俄和意大利格兰萨索山的4个中微子探测器都探察到了来自17万光年以外，超新星爆发过程中释放出的中微子到达地球的踪迹，它们是穿过了地球南极后被这些探测器发现的，到达时间早于光学波段信号22小时。这是人类首次探测到太阳以外的宇宙中微子的到达信息。受其鼓舞，日本神冈又加以扩建，至1996年，增加到纯水量5万吨，光电倍增管11200支。

当然，无论氯探测器、镓探测器还是纯水探测器都没有真的逮到中微子，只是探查出中微子曾经光顾过的蛛丝马迹，但探测的可靠性是令人信服的。因为有人做过专门的实验，用人工方法制造出一批中微子，都能被探测器发现，而且计数准确。然而，即使取得了以上的成功，2/3的太阳中微子依然下落不明，太阳中微子失踪悬案仍然无解。

到底有没有静止质量

当初在理论上提出中微子概念的时候，认为中微子像光子一样，是没有静质量的。但在以后的基本粒子物理实验中，出现一个又一个难以解释的现象，特别是在三种中微子中间出现的“振荡”现象，即一种中微子在行进途中会自动转变为另一种中微子。而如果中微子没有静质量，是不会发生这种振荡现象的。

1997年7月29日，日本东京大学宇宙线研究所所长户冢洋二在德国汉堡举行的基本粒子国际研讨会上，宣称属于该所的神冈中傲子探测器得到了中微子确有静质量的观测证据。1998年6月5日，他们又重申这一结果，并给出了中微子静质量的下限——电子质量的500万分之一。户冢洋二的老师，就是日本中微子探测试验的开拓者小柴昌俊。

在发现三种中微子之间有振荡现象以后，人们想到，太阳热核反应中产生的电子中微子，在飞行途中是否突变为现有探测器探测不到的另外两种中微子，从而造成了中微子失踪之谜？若果真如此，就需要建造一种新型的、能探测到所有中微子的探测器来揭开太阳中微子失踪之谜。于是，加拿大安大略湖畔的萨德伯里中微子天文台（SNO）应运而生，并于1999年4月建成。

SNO位于地下2000米深处一座镍矿内，使用1000吨重水，贮满一个直径12米的球形容器，再浸没于7000吨纯水的大罐中，置于高34米的地下坑洞里，有9600支高灵敏度光电倍增管负责监测中微子穿过时产生的切仑科夫闪光。3年的探测结果终于证实，那些“丢失”的太阳电子中微子中，有2/3的数量在飞行途中转换成τ中微子和u中微子，而且都被SNO捕捉到了，实测结果与理论值符合得很好。天文学家建立的太阳模型和物理学家关于中微子的理论都是正确的。中微子探测的开拓者，美国的戴维斯和日本的小柴昌俊因此获得了2002年度诺贝尔物理学奖。2006年11月28日，SNO的太阳中微子探测实验告一段落。新扩建的SNOLAB将用于其它粒子的研究。至此，中微子失踪悬案终于真相大白。

中微子探测的中国情结

最早提出中微子探测实验方案的科学家中，有中国的两弹一星功勋科学家王淦昌院士。1930年泡，利提出中微子概念的时候，王淦昌正在德国柏林大学留学，师从实验物理学家迈特纳（L.Meitner）。王淦昌当时所做的β衰变实验为泡利的中微子假说提供了即时而有力的支持。1933年王淦昌获博士学位。同年，迈特纳因犹太人身份被剥夺了教授的权利。1934年4月，王淦昌毅然回到灾难深重的祖国，先后在山东大学和浙江大学任教。1940年，王淦昌随浙大内迁到贵州遵义期间，在极其艰苦和简陋的条件下，写出了著名的论文《关于探测中微子的一个建议》。在当时的条件下，他无法亲自进行所建议的实验，便将论文寄给了权威的美国《物理学评论》（Physical Review）编辑部。战争期间通信不畅，编辑部在1941年10月才收到论文，并在1942年1月即刊出了这篇论文。1942年～1952年，包括戴维斯在内的美国科学家，阿伦（J.S.Allen）、赖特（B.T.Wright）、施密斯（P.B.Smith）等都先后按王淦昌的建议，获得实验结果，为以后的中微子探测研究做了前期工作。

2003年第5期《科技导报》发表了中科院高能物理研究所何景棠研究员的文章《2002年诺贝尔物理奖与中国人擦肩而过》。故事的主人公是中国核物理学家唐孝威和日本的小柴昌俊。唐孝威院士1952年毕业于清华大学，先后任职于中科院近代物理研究所、二机部原子能研究所、核工业部九院和浙江大学。1978年1月，46岁的唐孝威与51岁的小柴昌俊同在德国汉堡电子同步加速器中心工作，两人都对质子衰变和中微子探测有着浓厚的兴趣，并开始谈论实验方案。各自回国后，又多次通信，商定中日联合建造探测装置：在中国西部选址，建设滦洞实验室。中方提供3000吨到5000吨纯水，日方负责100吱左右光电倍增管及相关的电子设备。唐孝威的建议得到时任高能所所长张文裕院士的大力支持，唐孝威还亲自到西部山区寻找合适的候选地点。但建议方案最终未能得到更高层领导的支持，计划落空。小柴昌俊遂独自在日本寻找到神冈町地下1000米深处，按原本由唐孝威提出的思路建成了中微子探测设备，直至获得2002年诺贝尔物理学奖。“中国人有好的物理思想，好的实验方案，好的高山深洞地理条件，但由于得不到相应的支持，从而失去了一次获得诺贝尔奖的机会。机会已失，时不再来了。”曾经身为唐孝威院士助手的何景棠研究员，在文章中不禁如此感叹。

破解太阳中微子失踪悬案的关键设备SNO，最早提出建设思路的是一位华裔物理学家陈华森博士（Herbert HwaSen Chen，赫伯特·华森·陈），他在科学文献中更常出现的名字是“HerbChen”。Herb Chen在困苦的童年时代从战乱的中国漂泊到美国，靠个人的聪明勤奋和完全的奖学金接受到良好的教育，在1964年毕业于加州理工学院物理系，并于1968年获普林斯顿大学理论物理博士学位，以后在加州大学欧文分校（UC，Irvine）工作，逐渐由理论物理研究者转为出色的实验物理学家。Herb Chen长期专注于中微子与弱相互作用的实验研究，他在1984年最早提出了能探测到所有中微子的重水型探测器方案，目标瞄准破解太阳中微子失踪悬案。他的建议很快得到采纳，并选定了加拿大安大略湖畔的萨德伯里开始建设中微子天文台。遗憾的是未等$NO建成，陈华森于1987年11月7日因白血病去世，年仅45岁。

如果说以上几件往事难免令人伤感和失落，那么下面的故事则让人振奋和充满希望。这就是最新一代的中国大亚湾中微子实验装置已初战告捷。

在深圳市区以东约50千米的大亚湾核电站与岭澳核电站，拥有世界上第二大核反应堆群，腹背为大海和高山环绕，形成天然的宇宙线屏蔽。中微子实验装置建于山洞中，有总长3千米的隧道和3个地下实验大厅，共8台中微子探测器，均为圆柱形，直径和高各5米，内置新型探测液体Gd-LS，总重110吨，浸没于10米深的水池中。Gd代表稀土金属钆，LS是Liquid Scintillator（液体闪烁体，简称液闪）的缩写，Gd-LS即掺钆液闪，含烷基苯闪烁溶剂和PPO发光物质，再掺入0.1%的155Gd和157Gd。核电站在运行过程中产生电子反中微子，使Gd-LS产生切仑科夫闪光，通过光电计数测量中微子的通量。如果远点探测器比近点探测器的中微子通量有所减少，就表明中微子因振荡而消失了，意味着中微子在飞行中从一种类型转变成另一种类型。到此时，国际上已经发现了两种中微子之间的振荡。而第三种，即电子中微子与τ中微子之间的振荡则一直未被发现，甚至有理论预言其根本不存在。

微生物学理论论文篇(6)

【关键词】微生物学实验 生物工程 教学改革

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674－4810（2012）03－0009－02

生物工程是在20世纪飞速发展起来的，由微生物学、化学、生物化学、化学工程、计算机等学科交叉结合发展而成的一门新兴复合学科，被视为人类21世纪三大前沿学科之一。生物工程技术广泛应用于农业、工业、医学、药物学、能源、环保、冶金、化工原料等领域，经过短短几十年的发展，已成为新世纪推动社会进步的关键技术之一，生物工程产业也逐步成为推动国家经济发展的新的经济增长点，它必将对人类社会的政治、经济、军事和生活等方面产生巨大影响，为世界面临的资源、环境等问题的解决提供好的方案。

微生物学是生物工程专业的核心课程，是研究微生物在一定条件下的形态结构、生理生化、遗传和变异以及微生物的生态、进化、分类及其与人类、动物、植物、自然界之间的相互作用等生命活动规律的一门学科。作为一门实践性较强的应用生物学科，微生物学实验是微生物学教学过程中极为重要的一个部分。在强调理论学习的同时，同步进行经典的微生物学实验，已成为生命科学类各专业本科学生微生物学教学的特点。通过实验教学，能提高学生的实际动手能力，加深对理论课的理解，使学生更好地将理论与实践紧密地联系起来，做到学以致用。

而传统的微生物学实验教学模式属于“填鸭式”教学，通常以教师为中心，学生只是被动地按照实验要求和操作步骤依样画葫芦，使实验流于形式，教学效果较差。为了培养出符合社会需要的生物工程专业的人才，就必须对微生物学实验教学进行改革。课题组在多年的微生物学实验教学中，逐步总结出了一些提高教学效果的方法和措施，现总结如下，以期为该课程的改革提供一些思路和参考：

一 重视实验教学

实验课教学是微生物学一个极为重要的内容，通过实验教学能激发学生的学习兴趣，启迪学生思维，对于培养其科学方法和创新精神均能产生积极有效的作用。但长久以来，高等教育中重理论轻实践的观念一直存在于学生，甚至部分教师头脑当中，这种观点的存在从主观上降低了学生对课程学习的积极性。试想学生如果认为某一课程并不重要，他怎么可能去学好它？生物学是当今发展最为迅速的学科之一，知识更新很快，新技术层出不穷，高校生物学教师在教学观念上应不断更新，提高对人才培养工作的认识，把技能培养看成人才培养的关键。因此，在微生物学课程的教学过程中，无论是理论课还是实验课教师都要向学生反复强调实验教学的重要性，改变学生长久以来形成的轻视实验课的观念，为实验课教学创造一个良好的主动学习氛围。

二 引入多媒体教学

微生物学实验中有许多实验操作技术，如制片、接种、平板划线分离、涂布等，许多技术又涉及无菌操作，通常情况下都是由教师讲解、示范后，学生亲自操作。但由于实验教学的特殊性（如实验室面积大，学生不易听清老师的话；实验器材多，容易吸引学生注意力等），学生注意力经常不集中，不理会老师的讲解。以至于我们经常发现在讲解时反复强调的问题，许多学生在实际操作过程中会照犯不误。为了提高老师在讲解示范环节的教学效果，在自治区以及学校教改项目的资助下，课题组根据我系生物工程专业微生物学实验的教学内容，拍摄了整套实验操作的教学视频，并制成了多媒体教学课件。在授课过程中，通过播放多媒体视频，能吸引学生的注意力，最后再由教师归纳、总结。在这两方面的作用下，绝大部分学生都能掌握微生物学实验的基本操作技术。

三 重编教材，改革实验报告制度

针对微生物学实验，有许多公开发行的教材，但由于各个高校的实际教学情况各不相同，这些教材对于某一独立的微生物学实验教学来说并不是最完美的。如某些我们在实验教学中反复遇到的问题在教材中并未提及；某些实验原理，教材中讲解得过于简单，学生并不能很好地理解。为了解决这一问题，课题组针对本系微生物学实验教学的具体情况，重新编写了教材，教材的编写掌握3个原则：（1）越详细越好；（2）原理性的知识点一定写得易懂；（3）在适当的地方对容易出现的问题进行说明。通过这一措施，我们发现很多问题学生都能在教材中找到答案，而不是一头雾水地得过且过了。

在实验报告撰写中，学生通常花了大量的篇幅来描写实验原理、目的、实验步骤这些“死”内容，而对结果的分析和讨论几乎没有。高等教育的目的，就是要培养学生分析问题、解决问题的能力，而实验教学就是训练学生这一能力的最有效的方法和手段，但传统的实验教学却往往忽略了学生对实验结果的分析和讨论。针对这一问题，课题组在教学过程中不再要求学生撰写实验原理、实验目的、实验步骤等内容，但必须对结果、思考题以及实验过程中遇到的问题进行分析，并以此为实验报告评分。

四 引入考试制度

长久以来，实验课程作为理论课的配套课程，往往没有考试环节。受此传统观念的影响，虽然如今绝大部分高校的微生物学实验课都已单独设课，但也缺少考试环节，一般是通过实验报告的优劣来判定课程成绩。缺少了考试环节，学生也就缺少了压力，对课程的重视程度会下降，学习的主动性自然也会降低，学习的效果会大打折扣。为了提高教学效果，课题组在微生物学实验课的最后设置了考试环节，每个学生都要单独进行考试，成绩占总成绩的30%。考试分理论考试和实际操作2个部分，理论考试由学生随机抽取10道选择题进行解答，实际操作又分为显微镜使用和无菌操作2个内容。考试由2名老师负责（实验室老师和主讲老师），一人负责理论考试和显微镜使用，一人负责无菌操作。每次考试有2名同学参加，在考完理论和显微镜使用后，进入到无菌操作环节，此时另2名同学进入考场，考试理论和显微镜使用，依次类推。在考试过程中，教师根据制定的实验操作评分标准为学生评分（见下表，供参考），不及格者重考。通过这一方法，增强了学生对微生物学实验课的重视程度，对于提高教学效果十分有帮助。

五 注重“授渔”

微生物学实验是一门理论与实践紧密结合的课程，不仅要使学习者加深对理论知识的掌握，更要培养他们的动手能力和分析问题、解决问题的能力。而在传统的微生物学实验课程的教学中，从实验课内容的设置到教师的教学观念上都忽略了对学生这些能力的培养。课题组在实验教学中，针对学生实践能力的培养以及实际的生产情况，设计了相应的实验，如：环境微生物的分离、残糖和总糖的测定、发酵罐使用等，并在教学过程中强调教师要引导学生对实验结果和问题进行分析，以逐步培养学生分析问题和解决问题的能力。

六 开设综合性的实验课程

传统的微生物学实验教学模式属于“填鸭式”和“保姆式”的教学，通常以教师为中心，学生只是被动地按照实验要求和操作步骤依样画葫芦。为了提高微生物学实验的教学效果，强化学生对实验技能的掌握，课题组在微生物学实验这一课程之外，又设置了微生物学综合实验课程，目前设计了“环境中酵母菌的分离与酒精发酵”和“常见食品中大肠杆菌总数的测定”两个实验。通过开设综合性实验，能将传统的“以教师为主体”的教学模式转变为“以学生为主体，教师为主导”的教学模式，能大大激发学生的学习兴趣。在综合实验过程中，学生从最简单的洗刷玻璃器皿开始，逐步深入地开展实验，有利于从整体上把握实验教学的内容及要求，易于学习和记忆。同时也使学生经历了一个类似于科研工作的流程，初步培养了他们从整体上把握实验进展的能力，对提高他们今后的就业竞争力大有益处。

七 总结

培养高素质的创新型人才是我国高等教育的重要任务。实践教学是提高学生动手能力、思维逻辑性、分析和解决问题的能力的最有效方法，是创新型人才培养必不可少的教学手段。微生物学实验作为生物工程专业最为核心的实验类课程，对于培养出合格的人才极为重要。针对如何提高微生物学实验的教学效果，国内各高校的教育工作者提出了大量的改革措施和手段，课题组认为目前微生物学实验教学中比较重要的、迫切需要解决的问题主要有以下几个方面：

1．对实验教学不够重视

如前文所述，高等教育中一直存在着重理论轻实践的观念，这种观念的存在，从根本上阻碍了实验教学的改革。因而，要想提高实验教学的教学效果，首先就要提高对实验教学的重视程度。

2．学生轻视对实验结果的分析

对实验结果和问题的分析，是一个人思维能力的综合体现。长期的训练能提高思维的逻辑性，有效培养学生发现问题和解决问题的能力，对于学生的成长有极大的好处。而目前的教学却常常忽略这一点，教师往往认为只要学生能完成实验就好，因而没有积极引导学生对实验中遇到的问题进行分析。

3．设备欠缺

微生物学实验教学包含了众多独立的或有联系的实验内容，涉及许多实验器材。有的学校由于经费问题，不能满足一人一套设备的需求，往往采用多人共用一套的方式来解决。这样一来，常常会形成一人操作、多人看的局面，使教学效果大打折扣，但这又是学校自身难以解决的。因此，还需要国家和地方政府加大对学校的扶持力度，建设好实验教学的平台，为微生物学实验教学的开展奠定基础。

参考文献

［1］肖冬光、陈宁、陈叶福.关于生物工程专业教学计划改革的探讨［J］.中国轻工教育，2007（1）：65～66

［2］杨华、路福平、王洪玲.生物工程专业教学体系的探索与实践［J］.中国轻工教育，2006（1）：56～57

［3］肖美燕、孙万邦.生物工程专业微生物学实验教学改革与实践［J］.科技信息，2008（19）：20

［4］毛宁.生物工程专业微生物学实验课的改革探索［J］.微生物学通报，2001（3）：96～98

微生物学理论论文篇(7)

摘要：工业微生物学作为生物工程专业重要的核心课程，教学方法的改进一直是热点问题。本文探讨PBL方法在教学上的应用，通过设定问题、课堂讨论、教师分析总结、实验方法设计、教师审核、实验操作等步骤，激发学生学习积极性，适应专业学习的需要，适应现代生物技术迅速发展的要求。

关键词：生物工程；专业基础课；工业微生物学；PBL

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）52-0188-02

当前，“二十一世纪是生命科学世纪”的观点已得到了全世界政界和科技界等有识之士的广泛认同。工业微生物学是生物工程专业的重要的核心课程，微生物教学如何适应专业学习的需要，适应现代生物技术发展的要求，探讨先进科学的教学方法，这是当今工业微生物理论与实验教学亟待解决的问题。

一、PBL教学法与传统授课方式[1]

PBL（Problem-Based Learning，PBL），是一种新型的教学模式，在很多学科领域教学中发挥了突出作用。PBL教学法中教师为辅助，以问题为主轴架构学生的一切学习内容，着重培养学生的学习能力。PBL教学要求教师设定的问题必须是学生在其未来的专业领域可能遭遇的问题，引出问题来调动学生学习的积极性与主动性，积极主动寻找问题的答案。PBL教学侧重小组合作和自主学习，通过社会交往发展学习工作能力和团结协作技巧。教师的作用是指导认知学习技巧，以学生为主导，由学生自身担负起学习的责任，自我评价和小组评价来完成教师设定的问题，彻底改变教师为主体、学生被动接受的教育模式。

二、工业微生物学教学中PBL的应用

微生物（microorganism，microbe）指肉眼看不见或看不清楚，必须借助于显微镜才能看清外型的微小生物的统称。微生物通常包括无细胞结构的病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒）、具原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具真核细胞结构的真菌（酵母菌、霉菌、蕈菌等）、原生动物和单细胞藻类。通过本课程的学习，使学生掌握工业微生物学基本理论，了解微生物在工农业生产中的应用。课程内容主要包括微生物的形态结构、分类、营养与代谢、微生物的生长、微生物的遗传变异与菌种选育、微生物的生态、传染与免疫、应用微生物等；需要化学类、生物化学、细胞生物学的课程基础。由于工业微生物学内容庞大，传统教育以老师为主体的教学模式忽略了学生的感受，学生只能被动地接受知识，因此削弱了学习的主观能动性与学习积极性，学生学习效果自然不佳。“授之以鱼不如授之以渔”，教学应贵在教导学到真本领，学生厌学是失败的教学。科学合理采用现代化教学手段，⒎⑹皆擞枚嗝教褰萄В把PBL作为钥匙开启主动学习的大门，设定问题探索本学科的发展历史、基础理论、基本实验技能、最新科研动态成果，在学习中明确学习目的，鼓励学生提出问题，掌握学习方法，组织学生进行课堂讨论，极大地满足学生的求知欲望，提升教学的内涵，便于学生消化和理解知识，将传授知识和提高能力密切结合。[2-4]

1.理论教学中的问题设定。PBL教学法设定问题难易程度要适宜，教师按照课前准备、提出问题、解决问题进行。

设疑1：在你的生活中，认为哪些是微生物？（讨论、放微生物图片、总结微生物形态特征，得出概念）通过微生物的用途、与人关系、微生物形态，掌握微生物概念、特点；通过科学发展历史认识工业微生物学的发展历史；通过微生物应用与危害认识微生物在人类生活中的作用。

设疑2：什么细菌？结合细胞生物学学习（讨论、放微生物图片、总结细菌形态特征，得出概念）

设疑3：雨后土腥味、大气中最初的氧气哪里来的？（讨论、放微生物图片、总结特征，得出概念）

设疑4：什么真核微生物？（讨论、放微生物图片、总结特征，得出概念）

设疑5：酿酒、面包怎么制作的？（讨论、放微生物图片、总结特征、概念）结合生物化学学习

设疑6：微生物靠什么生活？（讨论，得出结果）

2.实验教学中的问题设定。工业微生物学实验部分主要包括微生物的观察、培养、分离纯化、性质鉴定、微生物检验等，也可以划分为微生物基本技能训练和微生物常规仪器使用的基础性实验部分，以及多种技能运用的微生物综合类实验项目。通过技能学习，培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，养成求真务实、严谨自律的科学态度，为今后从事生物工程技术及新产品开发等工作打下坚实的基础。学生在课程学习中能够通过与教师的相互作用增长学识并发展独立思考与创新的能力。PBL通过问题设定要求教师把教学的重点转向激发学生思考、动手，进而掌握技能，克服了传统的“注入式”教学法的弊端，让学生产生真正在探索和发现的思维。每一个实验题目（常见微生物是什么样子，微生物的食物是什么，微生物怎样生长的，物理化学因素如何影响微生物？等等）就是一个问题，学生带着问题而来，通过讲义了解初步的内容，通过动手操作，相互切磋，在探索中学习。通过微生物的采样、分离、观察、培养，巩固微生物理论学习。教学相长，研究新的实验技术，让学生利用教师提供的实验材料，去探索发现，并得出结论。将微生物实验预习报告、学生日常操作和实验态度、实验过程报告及实验技能考试的比例分配好，细化评分标准。为了使PBL教学法能落到实处，考核也要紧跟教学的需要，带着问题来实验，否则不能参加实验，在边操作边切磋边讨论中学会实验技能，注重实验结果的分析，实验成绩中平时学习态度占10%，实验报告占30%，实验操作考核占60%。[5-10]。

“学会认知、学会做事、学会共同生活、学会生存”都强调了学与做的结合。工业微生物学既是专业基础课，也是一门专业技术，可直接应用于生产实践。使用新的实验方法与技术，就如当初列文虎克（Antony van Leeuwenhoek）发现微生物一样，肯定学生在显微镜下找到的肉眼难以看清的世界，肯定学生学会的最基本的实验技巧，培育科研兴趣，当这兴趣发展到一定程度，进入教学，研究微生物的形态结构，进一步完善对实践的观察，通过这一个点的兴趣进入对这一学科领域的钻研，而不是为了应付考试机械地背诵理论。PBL教学法强化学生探索和发现的心理，克服“注入式”教学法的束缚，把激发学生积极性主动性学习作为教学的重点，真正掌握打开知识大门的方法。

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