时间：2023-03-16 15:42:36
导语：在微生物学理论论文的撰写旅程中，学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径，好期刊汇集了九篇优秀范文，愿这些内容能够启发您的创作灵感，引领您探索更多的创作可能。
简单的来说其所指的就是某个人对某一事物独特的创见思维能力，这种思维不能能够看透该事物的本质，内在关系，更能对该事物进行独特的分析，提出独特的见解。对于学生的学习来说，就是学生在学习过程中不隐遁守旧，能够自主对知识进行探索，并对知识提出新颖的见解。本文经过研究分析，其创新思维具体包含以下几种特种，第一，具有独创性，思维能力不受传统固定思维的影响。第二，求异性，思维新颖，不同于常人。第三，联想性，可以将与之相关的事物联想在一起，找出新的答案。第四，灵活性，即不受固定模式的影响，束缚，善于打破常规。第五，具有综合性，思维调节局部与整体、直接与间接、简单与复杂的关系，通过概括、整理，把抽象内容具体化，繁杂内容简单化。
2.初中商务教学中创新思维培养的有效措施
2.1.生物学科是一门基础的自然学科
具有实验性强，实践性强的特点，且课程资源丰富，为学生创新思维能力的培养提供了必要的基础，所以，有效的生物课堂教学，对于学生创新思维能力的培养意义重大。下面，我们就来通过以下几点来阐述如何有效培养学生的创新思维能力。第一，首先，在课堂教学中，教师要善于培养学生的观察能力，观察能力是进一步培养、提高学生创新能力的基础。西方著名心理学家曾指出，任何思维、任何能力的培养，都是从细致的观察开始的。因此，由此可以看出观察对于学生创新思维能力培养的重要性。观察是智力的门户，是思维的基础，是开放思维的按钮，所以观察事物是否客观，决定着思维形成的客观与否，所以，在生物课堂教学中，教师只有让学生去学会观察，并能将所观察到的事物进行深化，学生才能对事物产生独特的创见思维。
2.2.提高学生的猜想能力
是培养学生创造性思维的关键。猜想是指由已有的知识基础、经验和规律作出假设，培养学生进行猜想，是激发学生学习兴趣，掌握探求知识的必要手段。教师要善于启发、积极指导，热情鼓励学生进行猜想，以达到启迪思维、传授知识的目的。启发学生进行猜想，首先要点燃学生主动探索之火，要引导学生观察分析、大胆设问、各抒已见、充分活动，让学生去猜、去想。猜想结果，猜想探究方法，猜想知识间的联系，让学生成为学习的主人，推动其思维的主动性。如：“绿叶在光下制造淀粉”一节，就可先引导学生观察叶片的形状、颜色、结构（挂图），然后让学生各自去猜想“为什么绿叶在光下能制造淀粉？”“是光、颜色、形状？”、“能真的制造出淀粉吗？”“如何检验”……并让学生将自己的猜想进行交流，进一步引导学生进行探究活动，教师还可选取一些有代表性的植物（金边吊兰的叶）、特殊的遮光材料（照相底片）让学生进行探究，这样既可激发学生的兴趣，又可培养学生创造性思维的能力。
2.3.训练学生的辩证思维能力
辩证思维能力，是创造性能力培养与形成的最高层次。在教学中，我们一定要引导学生认识到生物学作为一门学科，它既是科学的，也是不断变化和发展的。因为随着科学的发展，对生命的研究更加深入、精准；同时环境不断变化，使得生物对环境的适应能力、生命活动规律也发生相应变化。所以教学中，要密切联系时间、环境等多种可能条件和生产生活实践，辩证地理解掌握生物学知识，通过归纳总结发现规律，培养学生辩证思维能力。
3.结语
论文关键词：在物理教学中用问题激发学生思维的策略
创造性思维基于实践始于问题。而所谓问题，按照吉尔福特的解释，就是“每当你碰到不进一步作心理的努力就不能有效地应付的情况时，你就遇到了问题”，当“你需要组织新的信息项目，或以新的方式运用已知的以解决问题时，你就碰到了问题”。①问题是人类思维活动的起点，“我们大部分有意识的思维都和问题有关” （波利亚语）初中物理论文，因为“在人有适当的动机而使课题变得迫切了，并且它的解决成为必要的了。当人要从所处的情境中走出来，而又没有现成的（先天的或习惯的）解决办法时，只有在这种场合思维才出现”。②教学过程首先应当是激发学生思维的过程，要让学生在持续不断的思维活动的实践中学会思维。由于人类的思维总是和一定的问题情境相联系的，这客观上就向我们提出了如何立足教学和学生实际，通过创设有针对性的问题情境，激发学生的思维活动，进而激励学生的思维品质，促进学生思维能力及创新能力的形成和发展的问题论文开题报告。而实验作为人类的一种重要的实践活动形式，同时也是教学活动中一种基本的实践活动形式，它不但是人们解决一些的有效途径，同时也是产生新问题的重要源泉，因而在催化问题情境，激发学生思维方面也就有着重要的作用。本文拟就此作些探讨。
一、用拓展性问题激发学生思维的广度
思维的广度是指在解决问题时所表现出的善于运用多方面知识和经验从多角度、多层次、全方位考虑问题的思维品质。在实验教学中，藉助于拓展性问题情境为学生开辟较为广阔的思维空间初中物理论文，可以有效地促进这种思维品质的形成和发展。如在关于“浮力”的教学中，我们通常都会结合实验探索出“阿基米德定律”，并向学生介绍关于阿基米德发现这个定律的生动故事。事实上，阿基米德正是在强烈的问题意识——如何鉴别金质王冠是否掺入了白银——的驱使下，才在洗澡时产生“灵感”从而撷取了关于“浮力定律”发现的“王冠”。也此同时，也给那位苦心制作“王冠”的金匠带来了灭顶之灾。这时，如果我们结合浮力实验向学生提出这样一个拓展性问题：“阿基米德关于王冠真伪的鉴别方法是否科学合理？是否有可能使金匠蒙受不白之冤？”而学生通过深入的分析就会发现，阿基米德的判断只适用于王冠为实心体的情况，而事实上，由于王冠上有缨、簪、球、叶等几十个大小不一、形态各异的部件，这样在其加工制造过程中是很难保证其内部没有空隙的。因而依据排水多少的方法来鉴别其中是否掺入了银子可以说是有失偏颇的。当然这里并无对阿基米德的诋毁之意，有的是对真理的执着追求。
二、用延伸性问题激发学生思维的深度
思维具有深度就似具有“火眼金睛”一般，表现为善于深入分析思考问题，能透过纷繁复杂的表面现象以及能识破假象进而认识事物的本质特征及事物间的本质联系。在物理教学中，通过创设延伸性问题情境，可以有效地引导和促使学生思维逐步向纵深发展初中物理论文，进而收到激发其思维深度之效论文开题报告。如就“阿基米德定律”的教学而言，借助于客观具体的实验是能够帮助学生建立起“浮力”的概念的，也容易通过实验探究出关于浮力的“阿基米德定律” 即“浸在液体里的物体受到向上的浮力其大小等于物体排开液体的重力”。但这并不意味着学生就能认识浮力的本质特征，而需要能过创设一些延伸性的问题情境激发其思维的深度。诸如为了加深学生对“阿基米德定律”中“浸”的理解，可以提出如下问题：在一盛有水的容器中有一正方体木块，该木块下面涂有石蜡，并与容器的底部密合，问该木块是否受到浮力？为了解决这个问题，我们可进行通过实验进行探究：用手对木块稍作晃动发现木块迅即浮起；若用小刀轻轻划去结合部的密合蜡层，当划去的部分达到一定程度时木块亦会上浮。而通过对这些实验现象的深入分析与思考，就会使学生认识到“阿基米德定律”中的“浸”所指的应是物体在液体中的漂浮或悬浮状态，对物体下部与容器底部有密合的接触面的情况不适用于“阿基米德定律”。进而帮助学生认识到“水对物体的浮力就是水对物体向上和向下的压力差”这个本质特征。
三、用激励性问题激发学生思维的速度
思维的速度表现在分析和处理问题过程中能“快速反应”，亦即思维敏捷，能出奇制胜地分析和解决所面临的问题。在实验教学中，通过创设一些激励性问题情境，这可在促发学生知识的快速迁移中收到锻练学生思维“速度”之效。如针对如下一个实验设计性问题：欲测量一小酒杯的密度初中物理论文，身边仅有一个量筒及水若干，看谁能利用现有条件尽快给出测量小酒杯密度的实验方案？在强烈的成功意识和自信心的驱使下，同学们会在问题面前常常表现得机智而又敏捷，许多同学很快就能理清思路：要测量小酒杯密度，必须测出其体积与质量，由于有水及量筒，那只需让其沉入水中，由此排开的水量便可知道其体积；那怎样测量小酒杯的质量呢？这时他们又会联想到，物体的质量是和其重量相联系的，只要能想办法测出小酒杯的重量即可，这就使问题归结为小酒杯重量的测量了。而由于小酒杯这一特殊形状的物体在水中可以有沉入水底和浮于水面两种状态，因小酒杯取口朝上的漂浮状态时，在重力与浮力的作用下处于平衡状态，从而有其所受的重力就等于浮力，而小酒杯所受的浮力不就等于小酒杯所排开的水的重量吗。这样问题也就迎刃而解了。而经常给学生提供类似的一些激励性问题，让学生不断在充满强烈的竞争意识的氛围中积极主动的思考初中物理论文，这对培养学生思维的速度应当说是大有裨益的。
四、用疑惑性问题激发学生思维的“密度”
思维的“密度”表现在思考问题时所具有的严谨、细致、缜密的思维特点，能从错综复杂的关系中认清事物的本质特征论文开题报告。在实验教学中，教师通过设置一些似是而非的问题情境，将学生置于一种“心欲求而未得，口欲言而弗能”的“愤悱”状态，可以收到培养学生思维的“密度”之效。如在“物体的沉浮条件”的教学中，可进行如下实验：先在盛有水的玻璃槽中分别放入泡沫塑料、木块、硬币、铁片等，让学生观察现象并作出解释，学生很快就会给出“因为泡沫、木块比水轻，硬币、铁片比水重”的解释。教师再取出一个较大的木块与一较小的铁片（显然木块要比铁片重）放入水中，结果仍然是木块浮于水面，铁片沉于水底。这时学生就会对 “铁比木头重而下沉”结论所产生了疑问，就会激发他们对“物体的沉浮是由什么因素决定的？”的思考。此时，再在水中放入任意大小的木块或铁片总有木块浮于水面，铁片沉于水底的结论。而伴随着实验的不断深入，学生也就会发现初中物理论文，物体的沉浮是与轻重无关的，只与材料本身的性质有关。那漂浮于水面上的泡沫、木块在性质上有何相似之处呢？沉于水底的硬币、铁片又有何共性呢？通过分析思考（当然也可辅之以实验或查阅资料等过程）则不难发现，泡沫、木块的密度都比水小，而硬币、铁片的密度又都比水大，进而也就可以认识到物体在水中的沉浮取决于物体的密度是大于、还是小于水的密度。但这是否意味着只有密度比水小的物体才能浮于水面上呢？那用钢铁制成的万吨巨轮不也照样能在水上穿梭往来吗？进而也就可以说学生认识到，物体沉浮的根本原因在于物体所受的重力是否大于浮力。而通过如此不断地“教无疑者有疑，教有疑者无疑”，学生也就完成了对“浮力”的去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里的认识过程。五、用矛盾性问题激发学生思维的“精度”
思维的“精度”作为在新的信息面前所表现出的一种对信息进行全面审查、加工的思维品质，它有助于人们在选择、甄别和反思中分清是非，辨别真伪，把握事物的本质特征。在实验教学中，通过创设一些矛盾性问题情境，让学生的思维处于进退维谷的两难境地，可以达到培养和锻炼学生思维“精度”的目的。如在“液体的表面性质”的教学中，可以进行下列实验：先将一木块与一硬币一起放入盛有水的水槽中，结果木块浮于水面而硬币沉入水底；再给一玻璃杯灌满水初中物理论文，并小心翼翼地将一枚硬币放在水面上，而硬币居然能浮于水面论文开题报告。如此令学生感到有些不可思议的、与其原有认知结构相矛盾的实验现象，当然就会激发学生进行深入、精细的思维。而当学生通过自己的实验与观察，看到硬币下方的水面呈凹陷状，在此基础上学生经过分析讨论，就会认识到硬币“浮”于水面与木块浮于水面的机理是有着本质区别的，它有可能与硬币下水面的“凹陷”有关，进而再通过进一步的实验与思考，就会发现“液体表面张力”的本质特征。
爱因斯坦曾经指出：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决问题也许仅是一个数学或实验上的技能而已，而提出新的问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，却需要创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。” ③问题作为思维的起点和动力，在人类的创造活动中有着至关重要的作用这是不言而喻的。其实，科学上的很多重大发现与发明，与其说是问题的解决者作出的初中物理论文，毋宁说是问题的寻求者促成的。事实上，正是瓦特对“烧开水时壶盖为何跳动”的发问促成了蒸汽机时代的到来，正是法拉第对“磁能否生电”的问题导致了电气时代的诞生。因而，在我们的物理教学中，从学生及教学的具体实际出发，努力通过创设一些有针对性的问题情境，去激发学生的思维，进而激励学生良好思维品质的形成。应当说，这对培养学生的思维能力与创新能力，对于推进以“创新精神和实践能力”为重点的“素质教育”应当是不可或缺的。
参考文献
①吉尔福特，创造性才能—它们的性质、用途和培养，北京：人民教育出版社，1991年版，第123页；
②转引自郑表岳，用问题唤起学生的思维，课程教材教法，1997，10：42；
③爱因斯坦，物理学的进化，上海科技出版社1962年版，第59页。
关键词 微生物学实验；环境工程专业；多媒体教学
中图分类号：G642.423 文献标识码：B 文章编号：1671-489X（2013）12-0123-03
环境微生物学作为我国高等院校环境类专业的必修科目，是一门多学科交叉的综合性、实践性及技术性很强的重要课程。随着生物科学技术在众多领域的应用和发展日益革新和壮大，这门前沿科学无疑成为研究和解决当今环境问题的新途径、新武器[1]。微生物学实验技术作为理论知识与工程应用的联结纽带，鼓舞着专业人才的科学创新思维，极大地推动环境化学、污染控制工程等领域的发展[2]。通过微生物学实验技能的系统讲解和演练，指导环境工程专业学生掌握一门实用的生物实验操作技能，培养其实验设计和动手能力，有效促进知识的迁移和转化，较好地服务于该专业本科生未来的科研活动和工程实践。
面对国家全面开展素质教育、大力培养创新型就业型人才的发展方向，各大高等院校坚持以提高本科教学质量，推进教学、科研、实践相结合，根据学校条件和专业背景，建立与社会服务相融合的特色教育，为培育更具专业素养和社会竞争力的应用型人才而努力[3]。微生物学实验作为训练专业人才基础操作技能的实用型课程，同环境工程专业领域有着重要的关联性和辅，因而成为各高等院校环境类专业的重要发展学科[4]。同时，由于微生物学特有的微观性、精密性和抽象性，环境专业学生微生物学相关知识和兴趣的薄弱，使得教师对该课程整个教学过程的设计和把握显得尤为重要。而传统的微生物学实验教学活动普遍存在诸多缺陷和需要改进的问题，比如：教材教学资源的陈旧滞后；教学理论与实际问题联系不紧密；学生积极性、重视程度不高；缺乏课程考核制度；等等。因此，笔者根据以往教学经历及同行反馈意见，对环境工程专业微生物学实验课程进行一系列设计和改进，在此进行简单总结论述。
1 开放式多元化实验教学
传统的微生物学实验教学中，如细菌染色、培养基配制和灭菌、菌种分离培养、物理化学因素对微生物生长影响的观察等，大都属于验证性实验，着重于强化理论理解和掌握操作流程，未能充分调动学生的积极性和创新性，对未来毕业设计和就业中面对实际问题造成不利影响[5-6]。开放式实验教学讲究内容、形式、地点的开放，除了增加设计性实验的比重，比如各类环境中（不同空气、土壤或水中）微生物的接种、培养和测定，完全可以由学生自主设计实验方案，准备实验药品和所需设备，教师帮助其审核实验方案的合理性，培养学生严谨的科研作风，认真分析实验结果，从实验操作过程中寻找和总结不同结果的原因[7]。为此，实验教师需要注意配备多余培养基或菌液等，对于实验过程中的失误或其他影响造成的异常情况，提供修正和弥补的机会，给予学生相对自由的实验空间和条件。同时，可以适当拓展设计性实验，加入观摩性实验环节，比如安排实验与环境工程专业实习体系相结合，让学生自主选择污水处理厂或者环境监测站等相关单位，提前接触认知实习的对象，通过观察污水厂水质变化情况、取样环节及污水处理流程的切身体验，了解活性污泥中微生物的作用和反应原理[8]。
在课程学时的安排上，教师及时安排学生对被培养菌种的观察和记录时间，提前布置下次实验内容，保证各实验小组方案的设计和讨论时间。另外，在条件允许的情况下，鼓励学生加入教师主持的相关课题，拓宽专业思路，从而对想继续专业深造和进行科研工作的学生起到积极的促进和引导作用。
2 武装课程背景，紧跟前沿热点
依托环境工程专业教学体系，本科环境微生物学课程的要求尚属理论学习水平，重在掌握操作过程的原理和流程，与实际工程项目的要求相差甚远；又鉴于大多数生物工程技术仍处在实验室探索研发阶段，或者依附其他行业生产和研发，纯生物工程行业的人才需求并未扩大，而纯微生物学专业就业面相对较窄，属于辅专业课程，所以学生的学习热情和主动性不够高[9]。
首先，从环境微生物课程相关理论及实验教材上讲，避免沿用陈旧的教学材料，借助现代网络多媒体技术拓展课堂内容，选择和侧重与实际问题接轨的内容，将国内外微生物科学技术的前沿进展呈现给学生。教师还可以在原有的课程里增设环境生物技术课程、环境污染生物修复技术等，掌握生物工程在相同的技术原理下在不同环境领域的应用，将理论知识和基本技能得到延伸和拓展。同时，鼓励和督促教师自身不断学习，掌握最新的专业动态，保持开阔的眼界和与时俱进的科研精神，通过分享国内外生物技术热点和相关科技文献，激发学生探索创新的求学态度，增强对所学专业的就业信心。
3 理论教学与实际案例相结合
将实际生产生活的相关知识点融入课堂教学中，指导学生在课外有选择地参与趣味性微生物小实验，诸如自制酸奶、酒酿、泡菜等利用微生物发酵原理的日常食物，对常见菌种如真菌、大肠杆菌等作观察和分析等，通过将微生物原理生活化、生动化，发挥学生主观能动性，使其在体验微生物与日常生产生活奇妙关系的同时，将所学技能融会贯通。在微生物学实验教学的整个过程中，坚持“学生主导，教师为辅”的原则，放手让学生从参与准备实验（培养基的制备、灭菌、接种等）到全程设计和操作，通过自行准备实验器具，自主安排实验时间，熟练微生物实验基本物品的配备、操作及其应用。当实验遇到困难受阻，鼓励学生通过调研和查阅相关案例文献来分析和解决问题，启发其创新性和设计性思维，帮助其产生一定的责任感和成就感，为今后独立参与相关工作奠定基础。
4 充分利用多媒体教学手段
依托学校现代网络教育教学系统，把目前互联网上优秀的微生物实验教学资源或者教师自制的视频、音频、图片等收集和整理起来，以多角度、动态清晰的方式将实验的全过程提前展现给学生，丰富了原本枯燥的实验内容，弥补传统教学及演示的不足，从而提高课堂教学质量[10]。笔者特别推荐将多媒体网络资源实施在实验预习阶段，尤其对于菌种的分离、接种、平板涂布划线法等环节，配合影像资料，更能寓教于乐，让他们在实验预习过程中即能得到充分的引导，更加直观、形象地领会到实验操作的要领。如果在条件允许的情况下，在后期的实验考核中，教师可以有选择地进行摄像记录、动态试卷等，这样更加客观而真实地反映学生的实际操作能力，进而提高课程考核效率。
5 严格保证教学实验安全
随着高校实验室建设的大力投入，实验教学质量的要求提升，实验室的各项安全管理事宜也显得尤为重要。为保证教学科研顺利有序地进行，保证校内师生人身财产安全，加强实验室设备及药品的安全教育和管理，以防各类事故的发生[11]。高校微生物学实验课程主要涉及生物安全、化学品安全、电气安全、紫外线辐射及消防安全等。例如：实验室酒精分类较多，用于清洁双手的酒精棉球、浸泡镊子（需沾取氯化汞溶液、75%乙醇等化学试剂）的酒精溶液等，要求实验教师严格配制和区别标注，防止混用造成不必要的污染，用后及时洗手消毒，未用完的菌种和培养基等合理保存并记录使用情况；无菌操作过程中，关闭门窗，严控课堂纪律，不得进行与实验无关的讲话、走动、吃东西等行为，防止杂菌污染；紫外照射灭菌过程中，清理超净工作台附近人员及物品，避免辐射伤害，以及臭氧对呼吸道的刺激；对于实验室经常使用的高压灭菌锅、酒精灯等，要规范安装及操作，定期检查仪器表盘、维修记录，发现异常及时修理，以免发生爆炸、火灾等事故。
6 完善考核制度，培养独立创新思维
传统的“课程预习—实验讲解及演示—分组操作—记录实验结果—评定实验报告”教学模式，不能够全面、清晰地考察学生的基础操作和应用能力。就石河子大学目前的实验教学条件看（2个超净工作台、8台显微镜、4个分光光度计等使用情况），仪器设备明显不足，造成学生在分组实验（4人/组）的情况下，得不到充分锻炼的机会，导致部分学生积极性不够，缺乏独立思考能力。另外，部分高校实验课程的成绩是依附于理论课程中的，没有单独的学分考评，学生的重视程度不够，往往造成眼高手低，动手能力差，实验收效难以保证[12]。因此，本文坚持“强化操作能力，弱化抽象理论”的考核方案，实行“预习设计（10%）+实验完成情况（30%）+单独实验操作（30%）+实验设计方案答辩（10%）+实验报告（20%）”的评分标准，在促进学生提高实验能力和重视程度的同时，优化教学反馈，便于教师更全面更具体地了解授课效果，调整教学计划、侧重点、难易程度等。
7 结束语
对于环境工程专业本科生，其微生物学实验操作技能的提高，以及对日后实际问题的分析和解决能力的提高都不是短期内能达到的，这需要相关专家和教师根据自身经历，提出宝贵的整改方案，供同行们不断实践、总结和切磋，更科学更有效地实施教学活动[13]。本文对该门课程教学内容、方式、安全措施及课程考核的探索改进，打破了传统实验教学的局限性，坚持将提高学生的实践操作能力贯穿于整个教学过程，旨在搭建环境专业类背景下微生物学理论和实践的桥梁，强化和拓展学生的专业实践能力和创新能力，为后续学生完成相关毕业论文起到辅导作用，对其在未来工作岗位上应对相关生物学实验、分析和研究探索提供一个很好的认识和锻炼机会。
参考文献
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关键词： 《微生物学》 开放性实验教学 探究 实践
《微生物学》是生物科学、生物工程、生物技术等专业的基础必修课，是一门实践性、应用性很强的课程。目前，微生物学实验内容多为对微生物学理论教学内容的演示性、验证性实验，综合性、设计性实验较少。这样的情况不利于学生对知识进行整体性系统化的掌握，不能发挥学生的主动性和创造性，影响学生在毕业时的毕业论文设计、毕业生在实际生产中运用微生物学知识和实验技能解决有关实际问题的能力，使得学生毕业后在专业领域中不能成为真正能够解决生产科研问题的技术人才。因此，目前的微生物学实验不能满足现代社会对创新性人才的需求。微生物学实验的目的就是训练学生掌握微生物技术的基本程序和技能，为今后的实际工作奠定坚实的基础。那么如何将实验教学与实际生产、应用相结合？如何提高学生独立应用微生物学技术的能力，培养高素质、能独立解决实际科研问题的专业人才呢？开放性实验具有研究性和探索性，能够培养学生的创新意识与动手能力，给学生一个自主发展和实践锻炼的空间，激发学生的创新热情和兴趣，而且能够最大限度地发挥实验资源效益［1－2］。因此，开放性实验是我们解决以上两个问题的一个途径，是实验教学改革的必然趋势。我们实验室对如何开展开放性的微生物学实验进行了探究与实践，取得了良好的教学效果。
一、微生物学开放性实验内容
微生物学开放性实验是通过开放微生物实验室完成的，在其教学过程中所有实验资源均向学生开放而不受实验室、实验时间和实验内容限制的一类实验形式。我根据学生的专业和兴趣或教师的科研课题指导学生自主设计实验题目，自拟实验方案、查阅参考资料、提出设计思路和实验步骤，并独立完成整个实验过程，在获得的现象或数据的基础上自己概括出实验结论。开放性实验的内容一般为应用性、实践性较强的实验，能激发学生对实验的浓厚兴趣。因此，微生物学开放性实验内容应包含综合型、设计型、科学研究型实验。例如：我们设立了土壤微生物的分离与纯化的综合性实验，该实验要求学生独立设计实验技术路线、步骤，并准备所需物品，最终获得纯种。在样品的采集过程中，学生自由选择土样进行采集，并注明土样采集的地点、深度、含水状态等特征，通过这一过程，使学生掌握实验样品采集的方法及注意事项；在试验的准备和试验的操作过程中学生能全面地掌握器皿的包扎技术、棉塞的制作、培养基的配制与灭菌、无菌操作技术、土壤悬液的制备与梯度稀释、接种技术、微生物的培养与形态观察、显微镜技术、染色技术、微生物的生理生化测定等。在实验结果分析上，学习并掌握平板菌落计数方法，根据实验数据、采样地点、土壤深度讨论土壤特性与微生物分布的关系，还可进一步探讨微生物的种类和数量与土壤肥力的关系。同时我们还设立了水体微生物的检验的实验项目。当前水体污染比较严重，但还没有引起人们足够的重视。水体污染怎样进行生物监测，需检测哪些指标？通过这些指标可以反应出水体污染程度，该实验与我们的水资源密切相关，能引起学生极大的兴趣，让学生切身体会到治理污染的重要性。
二、微生物学开放性实验教学方法
微生物学开放性实验教学强调以学生为中心，在实验项目、实验设备、实验方法、实验时间和实验项目等方面给予学生充分的自，学生能够根据个人的兴趣爱好选择相应的实验内容，这就使学生处于教学的中心地位，有利于调动他们的学习兴趣，从而激发其解决问题的积极性［3－4］。在实验项目的选择和实验设计上，改变以前由老师给定实验题目和实验步骤的做法，学生自拟项目或参与教师的科研课题，自己查阅资料，设计实验，教师对实验方案认真审阅，提出不足和建议并与学生讨论，制定出更加合理的实验方案。在实验进行的过程中，改变从前老师准备实验材料的做法，让学生自己进行采样，列出实验用具清单，准备实验药品等。在实验过程期间，教师的角色由主体变为实验过程的参谋，学生是实验的主体。在整个实验过程中要求学生独立完成实验、分析实验中出现的问题，独立实验并整理数据，并且对实验结果进行分析讨论。当实验中遇到难题，老师不是直接地告诉学生该怎么做而是要求他们仔细的查看自己的实验计划，认真思考，然后和他们一起观察现象，分析原因，寻找解决方法。这样既可以让学生更有效地学习到正确的实验操作和严谨的研究精神，又可以及时发现问题，进一步完善教学工作。在实验过程中强调学生的团队合作精神和解决问题的能力，注重学生对实验过程、实验结果的记录和分析，以及出现问题时提出有效的解决方法。如应用研究型的实验项目，“光合细菌的分离、筛选与纯化?薰，让同学们自己查阅资料、独立思考，自己设计实验方案，运用各种方法及实验手段，并且在实验完成后论文以科研论文的形式提交，实验完后，开展专题报告会活动，让学生进行交流以及评议。通过该实验，学生不仅提高了独立完成实验的能力、设计创新能力及科研素养，而且增强了自信心、自豪感，以及从事科研的兴趣，并总结出了光合细菌筛选分离路线、关键技术及创新点。开放性试验提倡的是开放式的教育，充分发挥了学生的创新能力。在光合细菌的分离、筛选与纯化的试验中，同学们还创造出了利用保鲜膜封口，创造无氧环境更有利于光合细菌的生长。开放性实验使学生的理论知识和实验技能得到综合应用，是培养学生综合能力和创新能力的重要途径之一，为今后的研究性工作打下了良好的基础。
三、微生物学开放性实验的评价
开放性实验教学的目的是培养综合性、创新性、能力型的人才，是要变培养单纯知识型的人才培养模式为知识、能力、创新型的人才培养模式。在实践教学过程中，培养学生的自主学习能力、创新精神、团队合作和实践能力。教学目的又决定教学评价。微生物学开放性实验的成绩评定应具体落实到每一次实验和每一个环节中，包括在实验过程中学生所表现的实验操作能力，独立分析问题、解决问题的能力、科学态度，以及创新意识等。实验教师每次实验都对每个学生实验过程中表现的科学态度、实验操作规范程度、实验目的的达成、实验方案的设计和实验报告撰写的水平等给以量化。开放性实验评定标准见表1。
四、结语
目前，人才培养目标的多元化和人才培养模式的转化，要求实验教学内容作出相应的变革，以有利于培养综合性、创新性、能力型人才。而开放性的实验教学能够打破以前传统性实验教学的局限性，较大限度地向学生提供自由发挥其创新能力和实践能力的空间，更好地促进学生自由、独立、主动、全面的发展，受到了学生的广泛好评，因此开放性的实验教学有着广泛的应用前景。特别是《微生物学》是一门实践性、应用性很强的课程，只有进行开放性实验教学，学生才能较好的掌握、应用微生物技术。但目前微生物学开放性实验教学还处于摸索阶段，如何使微生物开放性实验教学更科学？如何设计出更具有培养学生创新能力的应用性、综合性的实验项目供学生选择？如何建立完善的开放性实验教学体系？这些还需要我们不断进行探究与努力，以培养出独立性、创新性、研究性的合格人才，满足社会发展的需要。
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关键词:环境工程微生物学实验;教学改革;线上线下
环境工程微生物学是我校环境科学与工程专业的重要专业基础课之一，是后续水污染控制工程、大气污染控制工程和固体废物处理与处置等专业课的前期基础课程。环境工程微生物学实验作为理论课非常重要的实践课程，不仅是熟练掌握微生物基本操作，包括显微镜的使用、微生物形态的观察、微生物的计数及测量、微生物的染色、培养基的制备、灭菌、微生物的纯种分离及菌落观察与鉴别等训练环节，也是培养环境专业类学生观察能力、鉴别能力、动手能力、协作能力、运用能力等的重要途径［1］。应用型人才培养目标更加注重培养学生用专业知识解决实际生产问题的能力［2］。本文根据应用型人才培养目标的要求，在环境工程微生物学实验教学中，采用线上线下相结合的教学方法，增加综合性与设计实验，来达到培养学生应用专业知识解决实际生产问题的能力，为应用型人才培养目标的实现做出贡献。
1实验教学现状
目前，我校环境工程微生物学实验(16学时)，与环境工程微生物学理论课(32学时)在第二学期同时开设，主要实验项目为显微镜的使用及微生物形态观察、微生物的计数及测量、培养基的制备、革兰氏染色、纯种分离与菌落观察，均为基础性和验证性实验项目，使学生在实验预习、实验操作、实验报告撰写过程中达到了巩固环境工程微生物学基本理论的目的。由于学时和实验条件的限制，采用传统的教学方法进行分组(2人/组)授课，课前，学生根据实验项目进行实验原理、实验目的及实验步骤的预习;课上，教师根据学生预习情况，详细讲解实验操作步骤，并进行实验操作演示，然后，学生按照教师的讲解和演示进行实验操作，教师随时指导、纠正学生不准确或错误的操作，回答学生提出的疑难问题;课后，学生进行实验数据整理、分析，完成实验报告。实验成绩主要依据实验预习(20%)、实验操作(40%)及实验报告(40%)三项进行综合评定。由于微生物学实验耗时都比较长，因此，实验所需器皿、材料和细菌悬液等都由实验员准备。教师始终处于核心地位，占用了大部分课堂时间，学生仅在较短的时间，被动地照着做，实验课只是完成了一个验证性的环节，大部分学生在实验过程中忘记了思考，忘记了所学理论知识在实验操作中的应用［3］。此外，环境工程微生物学实验是实践操作性和应用型很强的课程，如无菌操作、纯种分离、菌落观察与鉴别等很多实验操作，学生很难一次性熟练掌握。由于学时的限制，学生只有一次实操机会，很难达到应用型人才培养目标的要求。
2实验教学改革与实践
2．1实验内容整合与优化
根据环境工程微生物学实验细节多、操作性强、耗时长，需要反复训练才能熟练掌握操作技能的特点，实验项目分为两个模块，模块一为基础性、验证性实验模块，为显微镜的使用及微生物形态观察，微生物的计数与测量，培养基的制备、灭菌及纯种分离3个实验，共计8学时。这3个实验主要目的是让学生熟悉和掌握显微镜的使用及维护、血球计数板的使用、培养基的制备原则、高压蒸汽灭菌锅的使用、玻璃器皿的包扎、平板划线等纯种分离技术及无菌操作理念的建立等基本实验操作技能，为后续的综合性和设计性实验打下坚实的理论和操作基础。模块二为综合性和设计性实验模块，为水样中大肠菌群的检验与菌落观察与鉴别，共计8学时。实验涵盖了3个基础性实验的全部实验操作，同时增加了新的实验内容，如微生物的染色、细菌悬液的梯度稀释、水样中大肠杆菌的检验及菌落鉴别，目的是使学生巩固环境工程微生物学的基本实验操作技能的同时，培养学生独立思考及分析问题、解决问题的能力，如实验方案的设计，实验材料的准备(包括水样的自由选取)，大肠杆菌的菌落观察及鉴别等。
2．2线上线下相结合教学改革与实践
针对环境工程微生物学实验学时有限，实验内容较多的问题，教师将线上线下相结合的教学模式用于实验教学中。
2．2．1基础性、验证性实验模块课前，教师将3个基础性实验的实验原理、实验目和实验中的注意事项录制成微课或小视频，将3个基础性实验所涉及到的实验基本操作以真人实况录像的方式进行演示，并上传至慕课资源平台。学生根据实验任务点和任务目标，在线上观看微课、视频和录像进行预习，完成预习报告，将预习中发现的问题记录下来，可以在慕课平台上进行线上交流，教师会及时整理实验预习过程中出现的理论及操作问题，记录共性问题。课上，教师会以提问的方式检查学生任务目标的完成情况，重点讲解共性问题，并进行必要的操作示范外，课上大部分时间交给学生，每个学生要独立完成全部实验操作，记录实验现象、实验数据。教师在课上起着指导和监督作用，及时指正实验操作不规范或操作错误、回答学生在实验中遇到的问题，同时会根据情境拓展理论知识和实际生产问题的关联度。学生在实验过程中也可以反复观看实验操作录像等线上资源。课下，学生整理、分析实验数据，总结和归纳实验中遇到的问题，完成实验报告。同样，可以在慕课平台上与教师、同学进行交流疑难问题，教师会及时解答。
2．2．2综合性、设计性实验模块由于大肠菌群是生活饮用水、再生水回用及生活污水处理厂排水的必检项目，是一个具有趣味性、生活性和知识性的实验项目。课前，教师将实验项目有关的辅助与拓展资料、生活饮用水卫生标准、再生水回用水质标准等相关资料，分组情况(包括组员和组长)、任务点及任务目标等上传至慕课资源平台。学生根据实验题目，阅读文献、查阅实验方法和相关水质标准，分组讨论并设计实验方案(包括实验目的、实验原理、实验方法、实验材料和实验步骤)上传至慕课资源平台，教师要对每组的实验方案进行严格审核，学生小组多次修改，实验方案合格后方能进入实验室准备实验所需器皿及药品。课上，学生是课堂的主体，每个小组成员都要认真参与到实验中来，要集体讨论与标准实验方法中描述的实验现象不一致的原因及解决方法。教师仅充当辅助者和引导者的角色，记录每组同学的表现，包括无菌操作理念的执行情况、器皿的灭菌情况、细菌的纯种分离、革兰氏染色、细菌悬液梯度稀释、菌落培养与观察等实操细节，对操作不规范或错误的学生及时引导和纠正。同时也需要关注文献阅读能力、实验参与度、实操能力、创新能力和思辨能力等在实验操作过程中的体现。课下，每个小组成员认真整理实验记录、分析实验数据，对实验过程中出现的技术与理论问题做出详细回答，完成一份高质量的综合实验报告论文。
2．3实验考核方法改革与评价
线上线下相结合的教学方法，学生处于实验教学的主体地位，每个实验要经过线上－线下－线上的混合式的学习，才能完成实验教学任务。因此，实验教学的评价也要关注线上线下整个过程，实验考核包括过程评价考核和结果评价考核两部分，而且基础性实验和综合性评价所占权重也不一样，具体考核指标见表1。这种实验考核评价体系，学生可以根据自己的线上线下的表现情况知道自己的综合得分，使学生在每个环节都明确知道学习任务和学习目标，可以充分调动学生学习的能动性和主动性，实验成绩综合评价优良率达到80%以上，显著提高了实验教学效果，为学生后续专业课程的学习起到了积极作用。
关键词：食品科学与工程专业；本科生毕业论文；指导
中图分类号：G642.477 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）15-0213-02
食品科学与工程专业的主要培养目标是使学生掌握各种食品加工技术的基本原理和加工工艺，培养学生动手和从事科研的工作能力，强化学生独立分析和解决问题、综合设计及创新等方面的能力[1]。食品科学与工程专业毕业论文一般是通过实验获得实验数据、完成数据分析、撰写论文和最终通过论文答辩[1]。通过毕业论文的完成，使学生能够综合运用所学知识，独立地分析和解决问题，为其顺利进入社会奠定基础。目前由于大学严重扩招和就业形势严峻，本科毕业论文整体水平呈现逐年下滑的趋势[2]。因此，提高本科毕业论文水平对提升大学生综合素质具有重要意义。上海理工大学在对食品科学与工程专业本科毕业论文教学过程中，以“上海食品微生物工程研究中心”为载体，对毕业论文指导工作进行探索和实践。本文以指导上海理工大学食品科学与工程专业毕业论文工作为例，现将有关的指导经验与体会进行介绍，以期为本专业本科毕业论文的指导工作提供有益的参考。
一、论文选题
本科毕业论文学院安排在第八学期进行，但经常与学生就业、考研和公务员面试等相冲突[3]，导致很多学生不能保证足够的时间和精力来完成毕业论文，最终影响毕业论文质量，尤其是实验性和探索性强的课题影响严重。为了避免影响学生就业，食品科学与工程专业的指导教师会将毕业论文启动工作提前至第六学期末，使学生有充足的时间来完成毕业论文工作。毕业论文质量好坏关键在选题[4]，虽然许多学者提倡本科毕业论文选题要新颖和创新[5]，来培养学生的创新意识和创新能力，但笔者认为毕业论文选题应难度适宜，兼顾新颖创新即可。毕业论文主要是考察学生所具备的专业素质，所以毕业课题涉及的知识范围和理论深度要符合学生所学理论知识和专业技能，且能够进一步深化学生所学的知识，使其能够受到科研能力的基本训练，通过努力最终能在规定时间内完成课题研究[5]。
兴趣是最好的老师，只有学生感兴趣才能保证学生全身心的投入，才能消除学生心中“毕业论文随便做做就能通过”的消极思想，确保毕业论文最终顺利完成。因此，笔者根据学生的科研兴趣和自身承担的科研项目，结合上海食品微生物工程研究中心的研究方向及实验条件来确定论文题目。例如，干酪乳杆菌是一种具有调节人体肠道菌群、促进消化吸收和增强人体免疫力等多种益生功能的乳酸菌[6]，广泛应用在酸奶等食品生产中[7]。学生对干酪乳杆菌研究感兴趣，通过对其基因组分析发现，基因组中并不存在胆盐水解酶基因，造成其对胆盐的耐受性不强。因此，学生和笔者讨论后，选题确定为“在干酪乳杆菌中异源表达植物乳杆菌来源的胆盐水解酶”，从而提高了干酪乳杆菌的胆盐耐受性。
二、实验研究
选题是毕业论文的基础，实验研究是毕业论文的核心[8，9]。利用实验研究，要充分培养学生的动手能力和科研思维能力，使学生能够具备分析和解决问题的能力。笔者认为，在实验准备期，应对学生实验操作和仪器使用进行系统培训，使学生较为熟练地掌握论文所需的各项实验和仪器操作技能，尽可能避免不必要的实验失败和仪器损坏，以保证毕业论文顺利完成[10]。例如，上海食品微生物工程研究中心在进行食品微生物相关课题研究前，都会安排学生进行微生物学基本操作技能的培训，包括培养基的制备和灭菌、微生物接种和培养，以及各种仪器，如摇床、培养箱、分光光度计和显微镜的使用等。此外，指导教师应指导学生进行课题文献查阅，了解最新国内外研究进展，进行实验方案设计，并与指导教师讨论，最终确定实验方案。在实验实施过程中，指导教师对学生还要反复强调科研是探索性和创新性强的工作，要告诫学生不要怕实验失败，要允许实验失败，要在失败中找原因，不断改进实验方法和提升自我实验操作技能[10]。
三、论文撰写
毕业论文撰写是培养学生提出问题、对实验结果进行分析、讨论并得出结论的能力过程[5]。毕业论文是具有学术规范的科学性和总结性的学术论文，所以撰写论文时既要严谨、通俗易懂又要具有专业性[5]。学生在全部实验完成后，按照学院相关要求完成毕业论文初稿撰写，并交由指导教师进行修改。笔者认为目前学生在撰写毕业论文过程中，对学术性语言和逻辑条理性表述较差，论文口语化非常严重，有些段落上下文甚至毫无逻辑。因此，指导教师对论文语言、逻辑条理、数据分析、结果与讨论等部分应做出重点修改和指导，并返回给学生继续修改，反复多次后才能定稿。毕业论文修改过程是一个对整个验结果提练和升华的过程，可以让学生对整个毕业论文有更深层次的认识和体会。
四、结论
毕业论文是大学人才培养过程中的重要环节，它是全面考核学生综合素质的有效方式[4]。通过对食品科学与工程专业学生进行毕业论文指导与训练，使学生充分锻炼了动手能力、科研思维能力和团队协作能力，最终使学生科研能力等素质得到了显著提升。指导本科生毕业论文是高校教师一项重要的教学工作[5]，希望本文的指导经验与体会介绍，能为本专业本科毕业论文的指导工作提供有益的参考。
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关键词:微生物学;创新;教学改革;考核
微生物学是一门实践学科，其理论知识来源于实验，实验课是微生物学的重要组成部分。近年来，微生物学发展突飞猛进，新技术、新成果不断出现，传统教育模式也面临挑战［1，2］。很多农业院校实验教学工作者逐渐意识到传统实验教学存在实验内容陈旧、限制学生视野、创新能力不足等问题，达不到重实践和提高学生素质教育的目标，实验课程的教学改革已成为高等教育和本科教学评估中遇到的突出问题［3］，实验教学工作者开始思考如何更好开展微生物学实验课程教学，精心设计课程体系，以满足新时代社会发展对人才培养的需求［4～6］。上海交通大学作为一所综合性高校，其下设农业与生物学院拥有理学、农学、工学等多学科专业，针对全院不同的学科专业，微生物学实验的培养计划既要紧跟农业科技的发展调整实验内容，又要从各个专业视角增加学生知识面，使学生了解各自专业与微生物学的相关性，丰富知识领域视野，培养学生创新能力。农业与生物学院微生物学教学团队针对以往教学中存在的问题，在基本不改变实验课时的条件下，对实验教学体系进行重构，对部分内容和形式进行大胆改革尝试，把培养学生创新意识和能力放在首位，调整实验内容，改进教学方法，从实验内容、方法和考核方式等方面加强实验实践环节，促进观念、模式、内容和方法的全面改革，促进教学质量的提高，实现重知识传授到重创新思维能力培养的转变。
1微生物学实验课程教学体系的重构
1．1微生物实验课程内容的重新编排
验证性实验是通过验证某种认识或假说，使学生获得特定操作技能，在不断完善认知结构的基础上，促进学生验证和进一步理解所学理论，培养学生的实验基础能力［7］，然而教育的真正目的在于使学习者成为知识结构的设计者，使学习者善于学习，培养其创新能力［8］。单纯的验证性实验教学已不能满足高等教育的育人要求，而高校学生对验证性实验的学习也兴趣寡然、缺乏思考和主动性［9］。开设设计性实验，鼓励学生构思实验方案并付诸实施，对培养学生创新思维具有重要意义，设计过程是学生不断发现、解决问题的过程。减少验证性实验，增加综合性和设计性实验比重的观点已形成共识［10～12］。根据学院5个专业学生的培养计划和专业特点，我们对微生物实验课程内容进行重新布局(表1)。由表1可以看出，在学生掌握一定实验内容和操作技能的基础上，对实验内容进行整合，增加综合性实验项目。例如，在学生掌握显微镜使用及原核生物染色观察的技能基础上，将真核微生物的形态观察实验与微生物测量大小及计数实验串联合并成一个综合大实验项，使学生在一堂课中对微生物形态有系统的认知;增加“细菌总数与大肠菌群的测定”实验内容，并与“细菌快速生化鉴定”实验综合进行教学，使学生对样本中细菌与大肠菌群数定性和定量测定方法进行比较学习。综合实验项目不仅注重了实验内容之间的逻辑联系，同时增强了实验项之间的次序性和连贯性。实验教学内容变化的另一个特点是增加了设计性实验。例如将“环境因素对微生物生长的影响”作为开放性设计实验，学生根据已有知识并结合查阅文献等手段进行初步调研、选择适合自己或感兴趣的研究范围，确定具体的研究题目，设计实施方案。教师对学生方案的合理性、可行性和创新性进行评估并提供技术指导。开放性实验安排在实验课程后期，此时学生已掌握课程大部分基础知识，初步具备独立设计实验的能力，对其综合运用所学知识和自主学习是一种训练，同时又锻炼其创新设计的能力。由于方案思路、具体操作步骤、仪器用具等都是未知数，因而设计性实验的开展更具独立性和创新性，对学生更富有挑战性，能够激发学生完全投入到自己的实验研究中。
1．2将科学前沿和生活案例融入教学内容
生物技术飞速发展，新的实验技术方法层出不穷，作为综合性大学，将科研成果或技术路线转化成可供学生学习的教学项目，精心设计教学内容，融合本学科领域最前沿技术，增加学生新视野，提供学生熟悉和掌握先进科学技术的实践机会。例如由科研课题转化而来的实验项目—“单增李斯特菌感染对小鼠外周血ANAE+淋巴细胞的影响”(见表1)是依托于教学团队在研的国家自然基金项目，涉及李斯特菌感染和淋巴细胞的免疫效应的等研究热点，通过实验的讲解和学习使学生了解到李斯特菌对人类的危害和致病机理，将学术研究成果渗透到课堂，逐步实现由学习基础知识到科研接触的转化。微生物与生活息息相关，结合生活案例开展实验教学更容易引起学生的兴趣。在设计实验教学内容时，有意识的融入生活中与微生物学相关的实时案例，引入当前热点或有趣的话题作为教学切入点，将抽象知识化为具体有案例的实验教学。“动物病毒的接种与培养”和“尿素液收集与血凝和血凝抑制”实验时，结合当前社会热点“H7N9禽流感病毒”的案例阐述病毒抗原与阳性血清反应的原理及微生物学在生活和科研中的价值意义，同时引入病毒性质、疫苗研制过程等知识，极大增加了学生的学习兴趣;在“水中细菌总数与大肠菌群的测定”实验中，让学生到公园或餐饮场所采集检测水样，亲自动手检验生活周围的水环境。将生活案例融入实验教学是理论联系实践的有力证明，学生在实践过程中培养积极的学习体验兴趣和态度，在很大程度上促进学生的学习主动性和创造性的发挥，有利于发展学生的个性化［13，14］。
2教学方法的改革
2．1利用多媒体资源辅助教学
在形态观察实验中，通过显微镜观察的视野与教材图片有一定差异，对于初学者辨识有一定难度，学生学习效率低而且学习效果也不理想［15］。针对这一现象，我院引进MOTIC数码显微系统辅助教学，实现了有针对性的“一对一”辅导学生，而且实现了教师讲解和学生显微镜操作观察同时进行，学习更直观生动。借由数码互动系统拍照软件，将学生实验效果较好的视野进行拍片保存，按照原核生物与真核生物的不同属性分类建库，积累不同题材的微生物形态图片，供学生观赏学习，增加辨识度。同时，针对以往学生实验操作不规范等现象，对微生物学的基础实验操作技术和容易存在误区的操作方法进行拍摄录制成5～10min的视频，如划线分离、涂布平板、无菌接种等实验操作技术，在相应的教学内容中结合这些视频演示，增强示范性。学生观看学习演示视频后独立操作练习，老师进行总结分析，学生针对存在问题再次练习、强化训练，形成“观摩”—“练习”—“点评”—“复练习”的实践模式。将现代化的多媒体教学手段与常规教学手段结合，观摩学习、重点难点指导和反复训练的过程，加深学生印象，其操作更趋规范性，学习效率和效果也得到极大提高。
2．2鼓励学生自主教学
培养创新型人才，要培养学生自主学习、独立思考的能力。在真核微生物的染色与观察”实验中，分别请不同的同学在其各自的显微数码互动系统的终端显微镜下，现场完成对青霉菌、根霉菌、酵母菌等真核生物视野的寻找，指认各不同真菌的孢子形态、梗、根等结构指认，并对其繁殖方式进行简要叙述。学生讲解的视野同步展示在教师和其他同学的系统终端电脑界面，老师对其讲解进行点评，这一过程实现了教师和学生的角色互换，促使学生积极“备课”，主动学习，课堂气氛更加活跃。在学生自主设计实验研究期间，实验教学中心实行“三开放”，即实验项目、实验时间和实验室仪器材料的开放。具体操作为，老师提供开放的实验项目，学生根据兴趣自由选择题目;选定题目后，给予学生一定的时间查阅文献制定方案，学生可以机动灵活的自主安排实验时间而非局限于课堂有限的学时;在实验研究期间，实验室及仪器设备向学生开放，全力支持学生开展研究，破除了传统实验教学“固定”场所、“限制”时间和“统一”实验过程的固定架构，实现了以学生为中心自由发挥创造的目标。学生对于自己的实验处于主导地位，从设计到材料准备，从操作实施到结果分析，都亲自动手完成。整个过程有许多书本中无法学到的东西，让学生学会思考每一步操作的意义，对锻炼其逻辑思维及动手能力很有益处。实验结束时要求提交设计性实验的研究报告，包括实验目标方案、结果分析、创新点、对预期目标的完成情况等内容，并以PPT答辩的形式进行汇报，最后由教师对学生报告进行点评。自主式教学的过程鼓励了学生完成对自主学习到知识输出的过程，加深了对知识的理解，也是对其学习能力的培养。
3考核体系的重新构建
建立以能力考察为中心的实验课程多元化考核新模式，重视对学生实验过程的评价。以往的微生物学实验考核成绩方式为:实验报告占30%，实验理论考试占70%。这种考核方式容易造成学生不积极参与实验、抄袭报告的现象，而实验报告并不能真实反映学生的学习情况。多元化的考核体系，既保留了实验报告对本次实验的总结和期末考试知识水平的考察，又增加了对实践动手能力、综合素质能力和创新性思维的多方面考察。实验报告注重对实验结果分析和对实验成败的总结，培养学生科学素养和逻辑分析能力;期末考试涵盖课程实验项目的多数知识点，知识面考察较为综合;对平时实验的考核注重考察学生的实验操作技能和操作规范性，使学生更加认真对待实验课程的学习过程，而改变以往只注重实验报告的敷衍态度，这对于提升学生的实验素养和严谨的科学态度有较大促进作用，另一方面，对平时实验操作的考察也是对学生认真参与和完成实验的督促，也有助于教师得到学生真实学习效果的及时反馈;设计性实验鼓励学生课外拓展知识和查阅文献，在课堂上与老师交流发言，鼓励学生自主学习，对方案设计、报告总结和PPT汇报等综合考察，对于设计性实验出色完成者可提供加分项以示鼓励。
4教改成效
4．1实验操作规范性和学习积极性
提高由于考核方式增加了对平时实验操作和预习提问的考察，学生成绩不再仅依赖于实验报告和期末考试的形式，避免了学生敷衍了事的实验态度和和抄袭报告的顽疾，而且超过70%的学生在报告中主动分析实验结果，还有的同学引用参考文献对实验出现的问题进行深入分析，总结实验成败的因素。学生在操作显微镜时更加规范化，自觉擦拭油镜镜头、复位机械系统、整理实验用具等，这对于培养学生爱护贵重仪器、认真负责的科研态度有很好的促进作用。通过利用多媒体进行实验技术“观摩”—“练习”—“点评”—“复练习”的实践训练，反响效果较好，学生普遍掌握了规范的无菌操作和微生物分离纯化技术，课程成绩落实到实验具体操作，引起了学生对实验过程的重视。同时，由于对相关联实验教学内容进行了合并和调节，学生从整体把握对微生物培养、观察及研究其生化特性的过程，与以往老师提问时学生表现出知识零散紊乱、不积极应答的局面明显不同，课堂回答问题气氛活跃，多数学生能够按照老师的问题思路延伸思考、积极回答问题，学习热情饱满。
4．2学生在微生物相关研究课题的参与度增加
微生物实验教学改革实践运行后，我们统计了在创新实践项目和毕业设计中参与微生物相关课题的学生比例，分别有32．7%和50%的学生参加了与微生物相关的上海交通大学PRP项目和大学生创新计划IPP项目，在毕业设计论文中，55．6%的学生选择了与微生物相关的论文研究(上一级为42．3%)，研究课题的学术水平相对较高，如“灰略红链霉菌胞外蛋白酶产酶条件优化及克隆表达”“萨佩罗病毒感染宿主细胞特异性受体的筛选”“噬菌体裂解酶的制备及活性测定”“高产厚垣孢子木霉菌株构建机器拮抗特性研究”等既体现了学科前沿技术，又与实际生产有较强相关性，实用性强，吸引学生兴趣。学生通过微生物实验课程培养的实践动手和自主学习创新能力获得了自豪感和满足感，他们有自信能在导师带领的团队大课题中承担部分研究内容，在实践过程中表现出的多视点多方法创造性的思维得到了导师的肯定，提升了学术水平和团队合作精神。
5结语
微生物实验教学重在培养学生实践能力和创新能力，通过对实验教学内容、教学方法和考核体系的改革，摸索出培养学生开放性思维和创新能力的实验教学“新”模式，以培养学生能力为核心，给予学生充分的发挥空间，调动积极性和挑战性，从而适应高校创新型人才的培养目标。
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不，都不是。历史告诉我们，是科学实验打下了现代科学研究的基础。恩格斯在谈到古希腊人和现代人对于科学的贡献的时候说，我们和他们“只有这样一个本质的差别：在希腊人那里是天才的直觉，而在我们这里却是严格科学的以实验为基础的研究的结果，因而也就具有确定得多和明白得多的形式。”
科学实验了唯心主义的谬论
在现代科学的发展过程中，有过不少唯物主义思想和唯心主义思想的斗争。科学实验在这些斗争里捍卫了唯物主义，打击了唯心主义，替现代科学的发展开辟了道路。
十六世纪中叶，在欧洲开始了现代科学的萌芽。但是，古代希腊哲人亚里斯多德的一切学说，正像圣经一样仍为当时科学界奉为金科玉律。谁敢对亚里斯多德的学说提出疑问和批评，谁就被看作妖妄而遭到严厉的打击。亚里斯多德当初认为，物体下落的速度是和它的重量成正比的，物体越重，下落越快。亚里斯多德的这一个看法本来没有任何根据，仅仅是想当然。然而在很长的时间里，都无人敢对这个说法发出疑问。只有意大利科学家伽利略，对这个问题提出相反的意见。他认为物体下落的速度和它的重量无关，仅仅是空气的阴力起着影响。如果不算或略去空气的阻力，或者受到的阻力相同，两个不同重的物体同时下落时，那么就会同时着地。当时，不管伽利略如何解释，许多所谓学者都不相信。相反，大家都把不相干的罪名加到伽利略的头上。用什么办法才能证明自己提出的意见是科学真理呢？伽利略想到了实验。
一五，在比萨地方，伽利略拿了一个重五公斤，一个重一公斤的铁球（两个球的体积是相同的，因此它们所受的空气阻力是相同的），登上了一个斜塔。伽利略面对着塔下观看的人群——其中有许多人是被请来的学者名流，把一个盛着两只球的木箱子一翻。两个球落了下来，砰的一声，同时着地。
伽利略的比萨斜塔实验，了自来奉为权威的亚里斯多德学说，建立了落体定律。这是科学实验的伟大胜利。
十九世纪，科学家当然已不相信“腐肉化蛆”，“污泥生鳗”和“垃圾长蛋”之类的荒唐言论了。但是对显微镜下的微生物是不是也和高等生物一样有着它们的祖先的问题，还有争论。有些学者认为，为什么无论是雨水或是有机物的液汁，只要露在空气中，过几天就会生出几百万个微生物来呢？如不是自生出来，还有什么别的道理可以解释呢？
法国微生物学家巴斯德是反对这种“自生”论的最激烈的一个人。他认为，只有当空气中有微生物的“种子”时，才会由此而繁殖出更多的微生物，否则，是绝对不可能的。巴斯德把一块过滤空气用的棉花放在严格消毒的养液中，不久发现，整个养液布满了微生物。他说，这是因为棉花上粘有生物“种子”。可是当时作为他的激烈的反对者的法国鲁昂博物院院长普谢却说：“这是因为棉花是有机物，可以自然发生微生物。”
用怎样严密的精确的办法才能使反对者哑口无言呢？巴斯德想来想去，办法还是严密的精确的科学实验。
巴斯德做了一个新的实验。他把经过煮沸消毒的养液盛在向下弯的细颈玻璃瓶中，静放了好久，没有发现微生物的产生。这是因为微生物比空气重，不能自下弯的瓶颈上升，和液面接触，所以养液虽经久放置而仍不生微生物。可是如果把瓶子倾斜，让养液流至瓶口，然后再恢复原状。这时，养液已带了空气中的微生物了，这样必定会有大量微生物繁殖出来。实验结果，果然不错。
这样的实验，巴斯德不只做了
一次，不仅只在一个地方做。他还雇了骡子载着实验工具，爬到四千米高的阿尔卑斯山上的冰河地带，重复地做这样的实验。
一八年四月七日，巴斯德在巴黎大学大礼堂的讲台上发表了他的试验结果和结论。巴斯德当众出示了他的实验器材。他拿出许多培养瓶给大家看，用来证实他的实验与论断是完全一致的。事实胜于雄辩。巴斯德的科学实验胜过千万篇论文，有力地打击了生物的“自生论”。因而使拉马克和达尔文的生物进化学说的基础更加巩固了，为近代医学、微生物学和消毒、防腐等方法提供了科学基础。
科学实验是科学发现、发明和科学理论之母
实践是知识的源泉。许多科学发现、发明和理论，也都是从科学实践——科学实验中诞生出来的。
解剖学在我国的历史本来巳很悠久了，一千九百多年前，已有了医生解剖人体的记载了。我国清代学者王清任，少年学医时，就认识到搞清人体五脏六腑的机能、部位对医疗的必要性，所以他就毕生从事解剖学的研究，观察了几十个被丢弃在荒野中的儿童尸体，几个受剐刑的犯人的内脏。他还解剖了许多动物，和人体作比较。在这些科学实践的基础上，他于一八三年写成“医林改错”一书，指出了古人对人的心、肺、胃等部位和机能的某些错误认识，做出了正确的结论。
Abstract: "Protein and Enzyme engineering" is a major basic course during the college biology teaching. According to the characterization of this theory system in "Protein and Enzyme engineering", the following steps and plans have been practiced in the theory curriculum: how to hunt for new teaching model; how to strengthen the theory knowledge in the course and communication between students and tutors; how to culture the self-study ability of students; how to illuminate students to pay more attention to the final study results; how to increase the innovation opportunities for students. Furthermore, it's an important issue that how to combine with others majors' development to incubate students' scientific literacy. We have combined with the practices and theory knowledge to obtain the best teaching effects. We have tried to cultivate the high enzyme engineering-major researchers with innovation and more practices for our country in the twenty first century.
关键词： 教学模式；创新实践；科学素养
Key words: teaching model；innovation practice；scientific literacy
中图分类号：G64文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）11-0209-02
1探索新的教学模式，加强双向交流，强化教学内容，培养学生自主学习能力
改革以后的“蛋白质与酶工程”设置为理论课时45学时，实验课程20学时。由于理论课程教学学时的减少，但是授课内容随着酶学研究进展介绍的增加而增多，整个授课周期就显得非常紧凑。而且授课以老师讲、学生听为主的授课方式，就使得学生自主获取知识及实践的机会非常少，难以发挥主观学习的积极性。在新学期的教学改革实践中，我们充分体现以学生为主体的教学思想，通过课堂内与课堂外教学相结合的方式，增加授课老师和学生之间的互动。根据学期计划相关的教学改革要求，授课老师通过与学生双向交流，积极了解同学学习情况，了解本科同学日常学习的时间安排、专业学习的自我要求以及希望主讲教师的授课重点，调整以往理论专业课程授课的策略，努力体现酶学教学理论与实践的积极结合，激发同学的学习兴趣，矫正部分同学的专业学习的盲区。在平常的授课中，根据教学日历的安排，结合酶学国际研究的最新进展和学校相关重点实验室的研究方向，向本科同学积极阐述本校相关生物学学科的优势和发展趋势，努力激发同学的专业学习兴趣。同时以相关教材为基础，结合酶工程的授课是各种生物学诸如微生物学、分子生物学、基因工程、细胞生物学和发酵工程等学科的交叉学科的综合授课的实际特点、做到经典理论知识和当代生物学研究热点的结合[1]，开阔本科同学的学习视野。
此外，在理论授课中，增加由学生自己选择感兴趣的专题内容的环节。学生利用校图书馆和计算机网络丰富的教学资源，自己查寻任何酶学研究相关的文献资料，通过对文献的阅读理解、综合归纳，独立完成专题论文的撰写和学习。在这个教学环节中，老师的作用不是将知识直接传授于学生，而是引导学生对文献资料进行分析和整理，让学生自己去获取知识。这种发挥学生主体作用的教学形式，极大地调动了学生学习的主动性。从文献资料的收集、整理、分析，到最后专题论文的撰写及多媒体幻灯的制作，都是同学们自己一步一步完成的，他们从中亲身体验到了获取知识的辛苦和快乐。以学生为主、老师为辅的教学模式，打破了学生被动听讲的定势，学生主动参与到知识的学习和探索中来。由于始终把培养学生的自主学习能力放在首位，具体实施过程都由学生独立完成，这样不仅使学生的逻辑思维能力和综合分析能力得到了很好地锻炼和提高，也使学生们对国际酶学发展的专业知识有了比较透彻的理解和掌握。此外，我们还根据学生在课堂内外两部分的考试或考核成绩按比例统计后记为最终总成绩，尝试进行考试制度的改革创新，大大调动了学生们学习的主动性和积极性。
2注重学习形式，增加创新实践，努力提高学生的专业综合素质
在新学期开展的教学改革活动中，一个重要的形式是分组学习，小组各成员分工明确，互相合作，共同完成各专题内容的学习任务。在教学实施的每个具体阶段，由于各小组成员有着共同的目标，因此每个学生都能够按计划出色地完成各自的学习任务，使每个学生都体会到了成功的喜悦。在整个教学活动过程中，学生们不仅了解和掌握了有关酶学研究的历史以及未来研究发展等方面的新知识，还培养了互相交流与合作的团队精神。我们定期组织的师生讨论会为各小组成员之间相互学习、取长补短提供了交流的机会。在良好的学习氛围中，学生们积极参与讨论，大家畅所欲言，坦率地发表自己的意见，交流自己的心得体会，达到共同进步与提高。在师生讨论会上，对于学生们在学习中遇到的各种知识难点和疑点，教员们积极鼓励学生应用所学知识进行独立思考，提出自己的见解，培养和锻炼学生独立地获取和探究知识的能力，这既是一个自主学习的过程，也是一个创新实践的过程。在这个教学环节中，学生们成了“主讲”，教员则是“助讲”，这种角色的转变明显地增强了学生对本学科专业知识的掌握，同时也为学生们锻炼和提高语言表达能力提供了一个舞台。这样的教学实践活动不仅会拓宽学生们的知识面，还会使学生的专业论文撰写水平和语言表达能力得到了锻炼，促进了学生专业综合素质的提高，为培养具有高素质的酶学研究专业人才奠定了良好的基础。
3紧密结合其他专业发展趋势，加强现代科学素养意识培养
“蛋白质与酶工程”是一门基础专业课程。酶工程学科是随着酶学研究的迅速发展，特别是酶的应用推广，从而使酶学和工程学相互渗透结合、发展而成的一门新的技术科学，是酶学、微生物学的基本原理与化学工程有机结合而产生的边缘科学技术[2]。从根本上说，这门学科也是作为生物技术领域产业化前景最明朗，与经济关系最为密切，发展最为迅猛的工程技术，具有很强的应用背景。所以，其他学科诸如微生物学、生物化学、分子生物学、基因工程、蛋白质工程等学科的发展和酶工程的研究发展紧密相连。
在构建蛋白质与酶工程新的教学体系过程中，在注重各学科理论的基础上，突出与课程实验实践的衔接，实施“因材施教，个性化培养，注重素质教育”的课程教学改革，更好地造就一批具有理论基础扎实、操作能力强、适应社会发展需求的合格人才，加强学生现代科学素养意识的培养就显得尤为迫切。传统的酶工程教学，往往注重于解决学生遇到的“怪问题”，启发学生问“这个概念是怎么产生的”、“这个解题思路是如何想到的”。现如今通过开展综合学科的融汇贯通，通过现代科学素养意识的培养，培养学生的创新思维、发散思维，鼓励学生敢思、敢问、敢争、敢辩。作为科学研究的一个重要组成部分的教学设计，是需要教师努力进行研究的问题。要把教学过程设计成为一个知识发生、发展、再生的可信的过程，以培养学生创新精神[3]。科学素养意识的启蒙，大大提升了本科同学的创新精神。
一年来的教学实践活动证明，课程改革取得了良好的效果，较好的完成了课程改革的要求。不仅开拓了全班同学的学习视野，而且激发了研究兴趣，提高了专业学习的素养。实际还证明，通过酶工程学科的教学改革实践，一方面教师通过“理论学习、实践探索和科学研究”三位一体的培训途径努力提高自己的科研能力和教学业务能力，不断提高综合素质和业务水平。另外一方面，也促使本科同学能够较快的掌握扎实的基本技能，也能具备较强的动手操作能力，而且也能受到独立分析问题、解决问题及创新能力的训练，并在此基础上了解当代酶学研究发展的新动向，能够适应新世纪对科技人才的需求。
参考文献：
[1]里查德．W．奥利弗．即将到来的生物科技时代[M]．北京：中国人民大学出版社，2003.
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