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海洋微生物学实验课的特色教学

发布时间:2017-09-10  点击量:

  【摘要】本文阐述了海洋微生物学传统实验教学模式的缺陷与不足。通过使用具有海洋特色的实验内容和开放式的教学模式,建立具有海洋微生物学特色的实验课程,从而提高学生的学习和实践能力,加强学生对海洋专业的热爱,为培养海洋类专业人才奠定良好的基础。
  【关键词】海洋微生物 实验教学 特色教学
  【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)28-0170-01
  海洋微生物学主要研究以海洋水体为正常栖息环境的一切微生物,是开始较早而发展较晚的一门学科。由于近年来随着社会与经济发展,人们对海洋微生物资源的开发和利用不断加强,海洋微生物学已逐渐成为近几十年来发展最快的新兴学科之一,也是海洋科学研究中多学科的重要交叉点。且随着生物技术的快速发展和应用,海洋微生物学对人类的食品、健康、卫生等方面也将产生巨大影响。
  国内海洋微生物学研究起步较晚,较美国、日本等发达国家,在理论和技术上尚有很大差距。培养一批规模宏大、基础牢固、科技创新能力强的海洋微生物学人才已成为当今国内教育界的迫切需要。高校是教育和培养青年人才的重要基地,针对海洋类高校,通过对海洋微生物学的理论教学和海洋微生物学实验的实践操作教学,提高学生创新思维能力、微生物学基础实验操作能力等,是培养海洋微生物学人才的重要环节。
  对于我国海洋微生物学教育现状,至今仍沿用几十年前的教学体系,仅重视基础知识、基本操作,强调操作的正确性与规范性,对于发展学生个性、提高学生学习兴趣、鼓励学生创新思考及实践理论等方面却存在很多问题,海洋微生物学实验作为海洋微生物学教育中的重要部分,也往往不被重视。
  本文结合当前高校微生物学实验教学的现状、海洋类高校海洋生物专业方向特点以及作者多年在生物实验教学中的体会,对海洋微生物学实验课程的特色教学进行分析,旨在为提高学生的学习和实践能力,加强学生对海洋专业的热爱,为培养海洋类专业人才奠定良好的基础。
  一、海洋微生物学实验教学的问题与现状
  海洋微生物学实验涉及物理、化学、系统分类等实验,理论知识包含微生物学、遗传学、分子生物学、生物化学、海洋科学导论等课程,各学科跨度大,联系小,知识零散,内容抽象难以理解,难以提起学生学习兴趣。海洋微生物学因与普通微生物学、生物化学、细胞生物学、分子生物学等学科有交叉内容,所以在实验内容上往往与其他基础实验课程相似度高,让学生缺乏新鲜感,同样的实验做了在做的情况,让学生失去了学习的兴趣。同时,实验课程课时安排少,且实验课多为安排在晚上,学生操作时间有限,经常出现实验时间不够的情况。另外,学生多,老师少,实验过程中老师不能面面俱到为学生答疑解惑,经常在实验细节上出现问题。实验考核松散,实验课程成绩不独立,且在课程总成绩中所占比例小,导致学生从根本上不重视实验课程。想要解决这些问题,就要对海洋微生物学实验课程进行改革,在教学中突出其特色。
  二、海洋微生物学实验课的特色教学实践
  要想做到突出特色的教学,首先要对实验课的内容进行特色改革。区别于普通微生物学实验课的内容,在实验样品的选择、实验内容的安排中凸显海洋特色。讲实验课程分为两个部分。第一部分围绕着微生物学实验的基本方法,使用海洋微生物作为实验对象,让学生复习和巩固微生物学实验方法。其内容包括:使用自然海水或者自然微生物膜进行海洋微生物的分离实验;区别海水培养基与普通微生物培养基的配置方法;观察不同海洋微生物的形态差异;使用海洋细菌或硅藻进行微生物计数练习等。在第二部分中,进行综合性实验。同样使用海洋细菌作为研究对象,结合分子生物学技术,如:DNA的提取与制备、DNA的聚合酶链式反应(PCR)和琼脂糖凝胶电泳等经典的实验操作技术,有机的融合为“海洋微生物细菌的分子鉴定”这一综合性实验,使学生在这个具有较强目的性的实验操作中,再一次巩固分离纯化微生物、培养基制备、微生物的培养方法、形态观察方式、细菌计数的原理与荧光显微镜的使用、提取细菌DNA的原理与方法、PCR的扩增原理和方法以及凝胶电泳的使用等实验过程和所用仪器的使用方法。通过这样一个完整而综合的实验,可以让学生认识到每一个实验细节,每一部分小实验的用意,各部分实验之间的联系,整个实验的连续性使学生对实验有一个完整的认识,以及部分和整体实验所解决的问题与实验目的,这些都加深了学生对实验的理解,充分达到提高学生实验操作能力和创新思维的目的。同时,也突出了海洋微生物学的研究特色,增加了学生的新鲜感和对专业的热衷度。其次,要在海洋微生物学实验课程中使用开放式的教学模式。以往的实验课程教学,主要由教师准备实验材料,依据教学经验提供学生实验思路、实验流程、实验步骤和实验讨论与思考,学生依据老师的要求按照实验流程操作,缺乏对实验的认识和思考,导致学习实验兴致不高,学习效率低,实践操作能力差等问题。因此鼓励学生自主探索、设计、创新的开放式教学模式也为海洋微生物学实验课的教学增添了特色。首先在实验样本的准备过程中鼓励学生自主取样,在学校附近的海域或滩涂采样。这样的样品准备方式不仅仅增加了学生实际动手操作的机会,也让学生真正参与到课程的准备工作中,同时为课程增添了趣味性。其次,就课程第二部分的综合性实验,鼓励学生结合基础海洋微生物学知识、当前研究热点或最新实验方法,通过分组讨论、查阅文献、咨询老师等环节,自主拟定实验的内容,设计实验方案并实际操作验证。学生可以选择老师给出的综合性实验方案去操作验证,也可以选择自己喜欢的问题来研究,真正做到了具有海洋特色的开放式的教学。
  特色教学融入到海洋微生物学实验课程中后,每组学生所得到的实验结果都是特有的,百花齐放的结果展示也避免了最终实验报告雷同和部分同学抄袭等情况的出现。同时,学生在整个学习过程中充分锻炼了自己的综合思考能力、实验设计能力和分析解决问题的能力,而且通过实验前的准备与思考,学生对实验原理和实验操作技能更加了解。同时也充分调动了学生学习海洋微生物学的相关知识和技术、探索海洋微生物世界的兴趣,为成为优秀的海洋科学人才奠定基础。
  三、结语
  海洋微生物学实验是探索开发海洋微生物资源、培养素质过硬的海洋人才队伍和建设海洋强国的重要途径。海洋微生物学实验的特色教学对于提高海洋类高校学生科研水平、实验操作技能和创新思维能力等方面都起着非常重要的作用。
  感谢卓越农林人才培养计划的资助。
  参考文献:
  [1]曾小飚,蒋才云.高校生物实验教学改革的探索 [J] .百色学院学报,2008(21):59-61
  [2]楊金龙 .海洋类高校海洋微生物学教学优化策略探索 [J] .教育教学论坛,2014(49):183-184
  [3]薛秀恒,王菊花.现代生物实验技术综合性实验教学改革探索与实践[J].安徽农学通报,2011,17( 03)174-178
  作者简介:
  梁箫(1983- ),女,辽宁大连人,讲师,,博士。从事水产动物分子生物化学、基因组学以及蛋白质组学的教学与研究。
  杨金龙(1980- ),男,山东烟台人,教授,博士。从事海洋化学生态学、海洋微生物学、分子微生物学的教育与研究。


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