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微生物的生物學特點大全11篇

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微生物的生物學特點

篇(1)

中圖分類號:Q949.776.4;Q948.1;Q948.112+.4 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2013)14-3364-03

滇龍膽草(Gentiana rigescens Franch.ex Hemsl.),別名堅龍膽、苦草、青魚膽、藍花根、炮仗花等,為龍膽科(Gentianaceae)龍膽屬(Gentiana L.)多年生宿根草本植物,是云南省的道地藥材,主要分布在海拔1 100~2 800 m的山坡草地、林緣及稀疏灌叢中,以地下肉質須根和莖葉入藥[1-3]。滇龍膽草為提取龍膽苦苷(Gentiopicroside)的主要野生藥用原料之一,是中國藥典上龍膽藥材的原植物之一。研究表明,龍膽苦苷具有清熱解毒、消炎降壓等療效,對保肝、健胃、利膽有很好的功效[4-6]。

野生的滇龍膽草自然更新能力較低,加上人為過度采挖,在自然狀態下僅有零星分布,物種已陷入瀕危境地,現已被列為國家重點保護野生藥材物種(三級)和云南省10種重要的瀕危藥用植物之一[7]。

迄今為止,對滇龍膽草的研究多停留在探討其藥用部分的藥理作用和化學成分層面, 而對其生長發育特點、生境類型和繁育特點等生物學特性的報道較少。針對于此,試驗開展了對野外生境下滇龍膽草開花物候期觀察和生境調查,初步掌握了其生長發育、繁殖特性及致瀕機制,旨在為有效保護和持續利用滇龍膽草資源提供必要的基礎資料。

1 材料與方法

1.1 材料

分別在2007~2011年,對位于云南省西南部的臨滄市五老山國家森林公園內生長的滇龍膽草進行了連續5年的實地生態學、生物學特性觀測。

1.2 方法

1.2.1 生境調查及生長特性研究 在五老山國家森林公園內隨機從生長有滇龍膽草的生境中選取4 m×4 m的樣地10塊,記錄樣地內滇龍膽草的植株數量、生長狀況、根系分布(深度、方向及幅度)以及樣地內的伴生植物種類和郁閉度。對樣地內的滇龍膽草連續標記3年, 每年統計樣地內滇龍膽草的叢數、株高、開花數、長葉數、落葉數、結果數、長勢等,采用隨機抽樣方法對樣株葉片、花器官的形態性狀進行實地測量[8]。

1.2.2 開花結實物候期觀察 在樣地中隨機選取滇龍膽草植株若干,從萌生花芽開始標記,每天記錄花芽發育的狀況,在單花初開、盛開、凋謝的各時期記錄形態和顏色的變化。統計每天開花數, 記錄授粉后花朵的形態和顏色開始變化的時間及持續時間、子房開始膨大的時間,在試驗期內每年的12月末種子變色后記錄成熟期并采種。判斷單花開放的標準是花瓣剛展開揚起,判斷花朵枯萎的標準是花被變色、失去光澤、質地變軟,判斷果實成熟的標準是蒴果果皮干燥開裂,種皮變成黃褐色。

1.2.3 繁殖特性研究 ①在生長有滇龍膽草的10塊樣地中記錄樣地內每年滇龍膽草植株的無性分蘗繁殖數量。②在盛花期取4個樣地進行自然授粉觀察,以確定傳粉昆蟲種類,每個樣地有1個觀察點,4個樣地同時觀察;觀察時間為每天8:30~17:30,連續觀察4 d。③為了比較野生滇龍膽草的授粉結實情況,2010年10月在樣地中隨機選取花瓣剛展開(花粉尚未露出)的花分別進行人工自花授粉、同株異花人工授粉、異株異花人工授粉,所用花粉從5 km外帶入,授粉時間在早上9:00,連續授粉3次,每處理授粉250朵。授粉后用紙袋將已授粉的花套住,以自然自花授粉結實的為對照,在當年12月下旬記錄其結果數,統計其結實率[9]。④2008年3月在室內做種子發芽試驗,統計種子萌發率;將健壯苗移栽于野外生長,觀察其在自然環境里的生長歷程。

2 結果與分析

2.1 滇龍膽草生境類型

調查結果表明,滇龍膽草主要生于地勢平緩、陽光充足、土層較厚、沙質土壤的山坡草地、林緣及矮稀灌叢間,野生種群在自然狀態下僅為間斷分布且種群內的植株數量較少,主要與低矮的禾本科(Gramineae)等草本植物伴生在一起,伴生植物為其提供了一定的陰蔽條件。主要伴生植物見表1。

2.2 生長特性

滇龍膽草一年生植株高約3~6 cm左右,長有4~7對葉,自種子萌發至開花結實需3年以上,多年生植株高約20~35 cm左右。根系為肉質須根,多年生植株具5~20條根,根長約12~20 cm,在地下4~7 cm處呈水平分布。主莖粗壯,有3~5條分支,叢生,直立,入土部分白色,地上部分略帶紫色。葉倒卵形,先端鈍圓,基部楔形,長約1.0~1.5 cm,寬約0.8~1.2 cm。花多數,簇生枝端呈頭狀花序,花冠漏斗形或鐘形,花色藍紫色或藍色。蒴果長橢圓形或橢圓狀披針形,長1.0~1.2 cm;種子多數黃褐色,有光澤,矩圓形,細小,長0.8~1.0 mm,表面粗糙。

2.3 開花結實物候期

根據滇龍膽草花芽發育狀況、花蕾發育階段、花瓣展開程度、果實成熟程度,將滇龍膽草的單花開放及果實成熟進程劃分為6個階段,分別是萌芽期(10~15 d)、現蕾期(6~10 d)、始花期(3~5 d)、盛花期(7~12 d)、花瓣凋謝期(5~10 d)、果熟期(50~70 d)。一般在授粉后第六天花瓣迅速萎蔫,5~8 d 后子房開始膨大,果實發育成熟一般需60 d 左右。未授粉的花朵,約5~10 d后花瓣開始凋謝;滇龍膽草開花結實的物候期觀察結果為萌芽期在6月中旬、單花現蕾期在9月下旬、始花期在10月上旬、盛花期在11月中旬、花瓣凋謝期在12月上旬、果熟期在翌年1月下旬。居群開花結實物候期在10~11月開花,花期持續1~2個月,果期在11~12月。2011年自然開花結實期比以往年份推遲了15 d左右,可能是由于生境地遭遇春夏持續干旱導致地下部分推遲萌芽造成的。不同樣地因環境條件不同,開花及果實成熟時間有近20 d的差異;氣溫高且居群生境土壤結板時花期縮短。

2.4 繁殖特性

試驗同時進行了滇龍膽草的無性繁殖和有性繁殖,在無性繁殖方面,通過分蘗出新枝延長母株的壽命來實現無性繁殖。結果顯示,滇龍膽草每年1月初地上部分枯萎,6月中旬在近地面處又會分蘗出新枝,每叢枝條數量僅比上一年多1~2支。在有性繁殖方面,自種子萌發至植株開花結實需3年以上時間。

在盛花期對4個樣地進行長達36 h的授粉生物學初步觀察中,均未觀察到傳粉昆蟲。人工授粉的試驗結果見表2。從表2可見,滇龍膽草的花既可進行自花授粉,又可進行異花授粉,人工自花授粉結實率(85.6%)略高于自然自花授粉結實率(82.4%),自花授粉結實率明顯高于人工異花授粉結實率(不足50%),人工同株異花授粉結實率(46.4%)高于人工異株異花授粉結實率(33.2%)。雖然自然狀態下結實率較高,但種子萌發率只有0.3%,發芽能力較低。野生生境下滇龍膽草群體的更新主要是通過有性繁殖實現,由于自身繁殖缺陷及人為掠奪性采集,成為滇龍膽草野生資源瀕危的主要原因。

3 小結與討論

自然狀態下滇龍膽草自種子從萌發到植株開花結實需經歷3年以上,這一現象使得滇龍膽草物種本身的自我更新較慢,野生種群在自然狀態下僅為間斷分布且種群內的植株數量較少。滇龍膽草根系在地下呈水平分布,根系入土較淺,這一特性使其抗旱性較差,在苗期如遇干旱天氣,易導致成片植株死亡。滇龍膽草的伴生植物雖為其提供了一定的陰蔽條件,但其生長適應能力比伴生植物差,如果伴生植物大量繁殖,勢必形成對滇龍膽草植株光照、水分及營養的脅迫競爭。近年來云南省出現的嚴重春夏連旱災害天氣使滇龍膽草種子的出苗率大大降低,并且易造成滇龍膽草地下部分休眠而推遲萌芽,進而使植株開花結實延后,開花結實期的推遲在高海拔冷涼地區往往由于遭遇寒冷天氣而使種子發育不充實,進而不能正常發芽。

滇龍膽草雖多數花簇生枝端,漏斗形花冠呈藍紫色或藍色,但不靠昆蟲傳播花粉。其自花授粉結實率高于異花授粉結實率、同株異花人工授粉結實率高于異株異花人工授粉結實率的現象表明,滇龍膽草的雌蕊柱頭對同一朵花的花粉親和性高于對另一朵花的花粉親和性,對同一植株花粉的親和性高于對另一植株花粉的親和性。滇龍膽草自然狀態下的零星分布致使傳粉都是在同一種群內進行,這一現象不利于滇龍膽草在自然狀態下的自我更新。

滇龍膽草有無性繁殖(根莖分蘗)和有性繁殖(種子繁殖)2種繁殖方式,但無性繁殖能力較低,一叢枝條每年僅能分蘗產生1~2支新枝。滇龍膽草在自然授粉后5~8 d子房開始膨大,果實成熟期為60 d左右,果實成熟后可產生較多的細小種子,雖然自然狀態下結實率較高,但種子萌發率只有0.3%,發芽能力較低,這也是滇西南地區滇龍膽草處于瀕危狀態的主要原因之一。

致謝:臨滄師范高等專科學校生物教育專業的趙國斌、李文元、向洪波、劉友龍等同學協助了野外考察,在此表示感謝。

參考文獻:

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[2] 國家藥典委員會.中華人民共和國藥典(一部)[M].北京:化學工業出版社,2010.65.

[3] 全國中草藥匯編編寫組.全國中草藥匯編[M].北京:人民衛生出版社,1985.375.

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[6] 高 海,金惠敏,孫文基,等.龍膽藥材中龍膽苦苷的HPLC法測定[J].西北藥學雜志,1998(3):24-26.

篇(2)

The relationship of clinical symptoms and pathological characteristics of 86 cases of gastrointestinal stromal tumor

LIU Wan-wei,LAI Xiao-rong, HE,Mei-rong,et al.Departments of 1Gastroenterology,The People’s Hospital of Guangdong Province, Guangzhou 510120, China

【Abstract】 Objective To explore the histogenesis, immunohistochemical and clinic pathological characteristics of gastrointestinal stromal tumor. Methods The postoperative pathological findings of 86 cases of gastrointestinal stromal tumor were analyzed retrospectively.Results The 86 cases of GIST were consisted of 10 benign cases, 16 low-degree m alignant cases and 60 high-degree m alignant cases. 53.5% (49/86) of which were from stomach, 27.4% (23/86) from small intestine, 4.7 % (4/86) from colon and 11.6%(10/86) from mesenteric. Innocuousness tumor group had no manifest bleeding and necrosis. Cells had no heteromorphism and less caryocinesia. M alignacy tumor group were abundance of cellulars and haemorrhage,necrosis,heteromorphism, caryocinesia were manifest. The positive rate of CD117(80 cases) was 93.0%,the positive rate of CD34(68 cases) was 79.1%,the positive of SMA(13 cases) was 15.1% and the positive rate of S100(4 cases) was 4.7%.Conclusion Pathologic features are different between benign and m alignant gastrointestinal stromal tumor, and it is necessary to use immunohistochemical marker for differenriation the diagnosis, particurly CD117 and CD34. There is strong relationship between the GIST m alignancy and its size, mitomic index and anatomic location.

【Key words】

Gastrointestinal stromal tumor(GIST); Immunohistochemistry; Pathology

胃腸間質瘤(GIST)是指起源于消化道的一種最常見的間質源性腫瘤,臨床上常表現為出血或上腹部痛,診斷需通過內鏡和影像學檢查,但確診依賴于組織病理學檢查結果。現總結我院2006年9月至2009年7月經手術確診的86例胃間質瘤的臨床和病理學檢查結果,探討胃腸道間質瘤的生物學特性與臨床病理學的關系,為臨床診斷和治療提供可靠依據。

1 資料和方法

1.1 一般資料 收集我院2006年9月至2009年7月經手術后病理診斷證實的86例胃腸道間質瘤(GIST)的臨床和病理資料進行分析。本組患者男43例,女43例,年齡28~88歲,平均56.0歲。原發腫瘤部位包括胃49例(53.5%),小腸23例(27.4%),大腸4例(4.7%),腸系膜、網膜10例(11.6%)。

1.2 臨床表現 86例GIST患者從出現癥狀到來院就診時間為5 h~24月不等。臨床表現主要有腹痛、貧血、黑便、腹部腫塊、腹脹、嘔吐等,本組患者臨床首發癥狀為消化道出血(包括黑便、頭暈和貧血)32例,腹痛34例,腹部包塊17例,腸梗阻(包括惡心、腹脹、嘔吐)3例。

1.3 普通病理及免疫組織化學檢測 所有腫瘤標本均經甲醛固定后行HE和免疫組織化學染色,免疫組化檢測包括CD117、CD34、S-100、SMA等排除平滑肌瘤、平滑肌肉瘤、神經鞘瘤和神經纖維瘤等。GIST良惡性判斷參考Lewin標準和有關指南[1]。即將GIST惡性程度分為很低、低、中等和高度四級。很低是指腫瘤大小10。本文統計中將惡性程度很低和良性者納入為良性組,惡性程度低度者納入為低度惡性組,惡性程度中等和高度者納入為高度惡性組。

1.4 免疫組化試劑及實驗步驟 SP免疫組化試劑盒及DAB顯色試劑盒均購自福建邁新生物技術開發公司。實驗步驟按試劑盒要求進行。++為陽性表達,+++為強陽性表達,二者之和計為陽性病例。

1.5 統計學處理 應用統計軟件SPSS13.0分析研究數據,計數資料采用χ2檢驗,計量資料采用t檢驗與方差分析,以P

2 結果

2.1 胃腸道間質瘤的臨床病理特點 本組86例GIST的惡性程度、發病部位與性別、年齡無顯著性差別(P>0.05),見表1與表2。

表1

86例GIST惡性程度與性別、年齡的關系

組別例數性別(男/女)年齡

良性組104/653.7±13.2

低度惡性組167/959.6±11.9

高度惡性組6032/2855.5±14.0

表2

86例GIST發病部位與性別、年齡的關系

組別例數性別(男/女)年齡

胃4926/2357.4±13.5

小腸2312/1151.9±12.7

大腸42/252.0±17.8

2.2 胃腸道間質瘤的大體改變 胃腸間質瘤向腔內生長使黏膜隆起,形成繼發性潰瘍,腫瘤向漿膜下生長,形成網膜或腸系膜腫塊。86例GIST良性10例,均為胃,腫物最大直徑0.5~5.2 cm之間,平均2.0 cm。瘤組織呈膨脹性生長,境界清晰,切面多為灰白色,質地中等,無出血、壞死等繼發改變。16例低度惡性GIST中,胃15例,小腸1例。腫物最大直徑0.5~6.0 cm之間,平均2.9 cm。腫瘤切面為灰白色、灰黃色,質地柔軟,編織狀,可有出血、囊性變等繼發性改變。60例高度惡性GIST中,胃24例,小腸22例,大腸4例,腸系膜10例。腫物最大徑0.9~33.0 cm之間,平均8.6 cm。腫瘤切面為灰白色、暗紅色,質地細嫩,可呈魚肉樣,多有出血或囊性變。分析良惡性GIST與發病部位的關系,P

表3

86例GIST惡性程度與發病部位的關系

組別例數胃小腸大腸腸系膜

良性組1010000

低度惡性組1615100

高度惡性組602422**410**

注:**發病部位在低度惡性組、高度惡性組vs良性組,P

2.3 胃腸道間質瘤的組織學改變 良性腫瘤位于黏膜下,瘤細胞梭形,大部分胞漿透亮,核輕度異型,核分裂少見,排列呈柵欄狀或漩渦狀,部分區域疏密不等,未見出血壞死和潰瘍形成。惡性腫瘤組織位于黏膜下層,并向上侵犯黏膜層。大部分瘤細胞呈梭形,核中度異型,核仁明顯,呈束狀或編織狀排列;小部分瘤細胞呈上皮樣,胞漿豐富、紅染。核分裂相常見,可見病理性分裂象及瘤巨細胞,另可見黏液變性、出血、壞死。腫瘤可浸潤胃壁全層達漿膜外并瘤結節形成,間質纖維增生伴炎細胞浸潤,分析良惡性GIST與瘤塊大小和核分裂數的關系,P

表4

86例GIST惡性程度與腫瘤大小、

核分裂數的關系

組別例數平均直徑(cm)核分裂數(/10HPF)

良性組102.0±1.50.5±0.9

低度惡性組162.9±1.60.9±1.1**

高度惡性組608.6±6.23.7±7.9**

注:**核分裂數在低度惡性組、高度惡性組vs良性組,P

2.4 胃腸道間質瘤的免疫組化 CD117和CD34陽性腫瘤細胞呈彌漫或片狀分布,SMA和S-100呈彌漫或灶性分布。本組86例GIST中有6例(1例胃、4例小腸、1例大腸)SMA強陽性表達,CD117僅2例呈陰性表達,4例呈弱陽性,無1例腫瘤S100為強陽性。CD117陽性80例,占93.0%,CD34陽性68例,占79.1%,SMA陽性13例,占15.1%,S100陽性4例,占4.7%,其中CD117的陽性表達與惡性程度相關(P0.05),見表5。

表5

86例GIST惡性程度與免疫表型的關系

組別例數CD117CD34S-100SMA

良性組10770%880%

低度惡性組1616100%*1593.8%

高度惡性組605795%*4575%

注:*CD117表達在低度惡性組、高度惡性組vs良性組,P

3 討論

胃腸道間質瘤是表達CD117的梭形、上皮樣及多形性的間葉源性腫瘤,且除外平滑肌腫瘤和神經鞘瘤以及神經纖維瘤。最近,人們對胃腸道間質瘤的組織起源、生物學行為的認識不斷加深,特別是分子生物學、免疫病理學在臨床上的深入應用,使得對GIST有了新認識[2,3]。

GIST是消化道最常見的間葉源性腫瘤[4]。本組患者共86例。原發腫瘤部位包括胃49例(53.5%),小腸23例(27.4%),大腸4例(4.7%),腸系膜、網膜10例(11.6%)。說明GIST可發生在整個消化道,并以胃和小腸為主。本文未發現1例食管GIST,提示食管的間葉源性腫瘤中間質瘤少見,平滑肌腫瘤較常見,這與文獻報道相符。GIST多見于中老年人,本組患者50歲以上占63.9%,男女比例為1:1,但良性與高度惡性比例為1:6,與近來文獻報道惡性GIST增多相符,可能與惡性間質瘤臨床上腹痛、腹部包塊和上消化道出血表現較為突出,促使患者就診檢查確診和手術治療的幾率較高有關。目前,認為應將全部GIST視為惡性潛能的消化道腫瘤,但其惡性程度的分級尚未有一個統一的標準。大多數學者認為,腫瘤的大小及核分裂的多少是判斷腫瘤良惡性的重要依據。大量文獻發現直徑大于或等于5 cm和(或)核分裂數大于或等于2/10HPF的GIST具有更高的復發率,而直徑小于5 cm和(或)核分裂數小于或等于2/10HPF的GIST預后較好。GIST最可靠的惡性征象是其浸潤到周圍臨近的器官,或向大網膜、腸系膜、腹膜或肝臟等處轉移。腫瘤直徑(胃大于5.5 cm,腸大于4.0 cm)和腫瘤內的出血、壞死也是判斷惡性的依據[5,6]。本組GIST的發病部位和良惡性程度與年齡、性別無關,但腫瘤惡性程度與腫瘤大小、核分裂數密切相關,并且隨著腫瘤惡性程度的增加,腫瘤最大徑和核分裂數隨之增加,盡管無統計學上的差異,也證實了腫瘤大小和核分裂數是判斷GIST惡性程度的一個重要和可靠的指標。同時,本文分析腫瘤惡性程度與發病部位的關系時發現高度惡性腫瘤組中小腸和腸系膜網膜的比例較良性腫瘤組明顯增多,有顯著性差異,提示臨床應高度重視小腸和腸系膜網膜GIST的診治。

本組86例GIST免疫組化指標測定CD117陽性80例,占93.0%,CD34陽性68例,占79.1%,SMA陽性13例,占15.1%,S100陽性4例,占4.7%,檢測結果與文獻報道相近,提示絕大多數胃腸間質瘤表達CD117和CD34。CD34是一種造血前體細胞抗原,有文獻報道在GIST中的表達率達70%~80%,可用于鑒別GIST和典型的平滑肌瘤、神經鞘瘤,但CD34在內皮細胞、纖維源性腫瘤和卡博肉瘤也有表達,其特異性不強,因此,常與CD117聯合檢測診斷GIST。有報道GIST常同時表達CD117和CD34,本組同時表達CD117和CD34達68例(79.1%),與文獻相符,其中CD117陰性2例,均檢測到Vim+++,PDGFR++,結合細胞形態最后確診為GIST。SMA(smooth muscle actin,平滑肌肌動蛋白)主要在平滑肌方向分化和平滑肌神經雙向分化的腫瘤表達,在大多數GIST的表達中呈陰性,僅13%~25%陽性。本組病例SMA陽性表達率為15.1%,與文獻相近。檢測各組的四種抗原表達發現CD117的陽性表達在良、惡性腫瘤間有顯著性差異,提示CD117的陽性表達與惡性程度相關,并隨著惡性程度的增高,CD117的陽性表達率隨之增高,而其余三種免疫標記物表達和腫瘤惡性程度無關,有待擴大樣本數進一步驗證。

總之,本文證實胃和小腸是GIST最常見的發病部位,惡性GIST有增多的趨勢。本組GIST的發病部位和良惡性程度與年齡、性別無關,但腫瘤惡性程度與腫瘤大小、核分裂數密切相關,并且隨著腫瘤惡性程度的增加,腫瘤最大徑和核分裂數隨之增加。高度惡性腫瘤組中小腸和腸系膜網膜的比例較良性腫瘤組明顯增多,臨床應高度重視小腸和腸系膜網膜GIST的診斷和治療。免疫組化指標CD117、 CD34、 SMA和 S100有助于GIST的鑒別診斷,GIST診斷時應重點觀察腫瘤組織學形態特征,同時聯合應用免疫標記來確定診斷。

參考文獻

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[3] Miettinen M,El-Rifai W,Sobin L,et al.Evaluation of m alignancy and prognosis of gastrointestinal stromal tumors:a review:Hum Pathol,2002,33(5):478.

篇(3)

面對時代的要求和挑戰,課程的理念和內容需要更新,教學和評價的方法需要改革。當然,教材也需要改革,在新理念與思維定式的碰撞中,教師們逐漸理解了新課程,體驗到新課程帶來學生日益高漲的學習熱情。新教材突破傳統的學科體系,突出了能力與素質的培養,注重科學的學科體系,注重科學方法教育,重視能力培養的梯度設計,突出了生物學重要地位及所帶來的新進展。根據這些特點,學科教學要適應現代教育的要求,靈活調整,探討學科教學方法,體現新教材所反映的教育發展趨勢。

根據新教材突破傳統的科學體系,構建突出人與生物圈的知識體系特點,學科教學應培養學生尊重知識,使用知識的能力。

新教材突出人與生物圈的關系。一方面,人和生物都生活在生物圈中,人既是生物學的研究者,又是生物學的研究對象。人類的活動與生物圈息息相關,生物學知識對人類意義重大。只有在教學中培養學生尊重知識的能力,才能激發學生的學習興趣,認真學習生物知識。另一方面,人作為生物圈的最高主宰者,人活動對生物圈的影響越來越大,人類只有利用生物知識才能解決當今世界許多嚴重的社會問題,如環境問題、糧食問題、疾病問題等。所以,21世紀被稱為“生物學的世紀”。因此要使現在學生熟悉如何使用生物學知識,并從現在,從身邊、從個人做起。

那么,我們在教學中具體應怎樣做呢?首先,我們要結合身邊的實際情況,激發學生學習生物學科學知識的興趣,促使學生重視生物學知識及其使用。其次,我們要結合中外生物學發展史激勵學生,是指認識到生物學科學研究大有作為。第三,我們要努力督促學生由知識向能力轉化,注重知識信息理解的質,體驗運用知識的樂趣,逐步提高使用知識的能力。最后,引導學生認識多個類群的生物在生物圈中如何生存,延續和發展對生物圈有什么意義,進而認識生物和生物圈與人類的關系,樹立人與自然和諧發展的觀點。比如,每次實驗完后,教育學生妥善處理材料,注意清潔,樹立環保意識,活的生物材料應及時放回大自然,重視人與自然的協調關系,倡導珍愛生命。

根據新教材安排關系,“多樣化的科學探究活動”的特點,學科教學應培養學生能達到老師確定目標的能力。

倡導探究性學習是生物課程標準的重要理念。設計并實施好科學探究活動,是貫徹落實這一課程理念的關鍵所在。新教材安排了觀察與思考、實驗、調查、探究、資料分析、模擬制作、進一步探究、演示實驗、設計、技能訓練、課外時間等探究活動。這些探究活動的設計,給與學生學習理念的全面創新,以期順應時代要求,掀起一場學習的革命。

那么,我們在教學中應該如何做呢?第一,在教學中我們要深刻領悟《生物課程標準》,認真鉆研教材,突出教學重、難點,力爭全面達到目標。“觀察與思考”主要是讓學生觀察食物,聯系觀察的方法,培養觀察能力。實驗主要是學生會通過動手操作來增加感性認識,加深對所學知識的理解,培養學生的動手能力。“調查”旨在倡導走出課堂,到大自然或社會中去就某個與生物學有關的問題進行調查,培養實踐能力。“探究”旨在讓學生參與體驗科學探究的一般過程,包括提出問題,作出假設,制定計劃,收集證據,得出結論,表達與交流等,以培養學生的科學探究能力。“資料分析”主要是結合學生提供圖文資料,讓學生進行分析,得出結論。教材在很大程度上改變了先說結論,后舉實力的寫法,讓學生通過資料分析和討論,培養學生處理生物科學信息的能力。“進一步探究”和“課外實踐”,旨在鼓勵學生進行擴展性的探究和實踐,大多需要在課外完成,但是教師也應當提供機會讓同學間進行交流和討論。另外,我們在教學中發現學生已經發現問題,提出問題時,要盡力幫助學生尋求解決、分析問題的方法。

雖然教師現在的角色是組織者,但也不是說對學生實驗過程的放手不管。初中生只是能力不是很強,獨立去完成實驗還有很大的難度,教師必須做適當的指導,對實驗困難小組采取“一帶二幫三放手”的指導方法。“一帶”是指實驗材料不知何處有的,可以帶他們去找。“二幫”是對制定計劃或制作裝置有困難的,可幫他們提供參考意見或分析原因,共同探討、完善等。“三放”是指放手讓學生做實驗。

根據新教材“注重科學方法教育,凸顯能力培養的梯度設計”的特點,學科教學應該培養學生使用知識,有秩序有系統進行工作的能力。

一個人所學的知識有多有少,一個人的能力有大有小,關鍵是一個人到底能運用自己的只是做多大的事,有多大的能力。雖然,一個人能力的發揮有其社會、經濟等諸多因素的影響,但終究離不開一個人運用科學的方法,有秩序有系統地進行研究工作。新教材按照學生能力發展水平需要,呈現能力培養的梯度設計。新教材意在引導學生在活動中注意領悟、總結和應用這些方法,使學生在學習知識的過程中同時學習科學的方法,培養有秩序有系統地進行工作能力。

根據這些特點,我們在教學中,一要提高學生認識到科學方法的重要性以及有秩序有系統地進行工作的重要性。二要加強知識、技能和方法的學習,確保探究性學習活動的數量和質量。因為這些因素是我們教學目標之一和學生走向社會不可或缺的文化儲備。三要讓學生在合作學習中增強合作交往能力和社會適應能力。四要注意有目的有意識的對學生進行科學方法的訓練。這種訓練包括分析問題、解決問題的各個步驟,譬如:應達到什么目標,圍繞目標應該怎樣做,每一細節、每一步驟如何環環相扣,步步銜接,要準備哪一方面的知識,對技能有什么要求,采取什么樣的方法等等。

根據新教材“注意反映生物科學的新進展”的特點,學科教學應培養能夠學生建立唯物主義思想和方法論以及正確的世界觀、人生觀的能力。

新教材安排了設計中外科學家對于生物科學的研究步驟和研究成果以及進現代的最新生物學知識的利用成果,目的是讓學生迅速接受最新的生物學知識,同時認識到科學是一把雙刃劍,利用的好,可以為人類服務,利用的不好,會對社會和人類造成危害。

篇(4)

“微生物學”是一門生物學科的必修基礎課程。微生物學的發展對探索和揭示生命運動的規律,推動自然科學的發展起著其他學科不可替代的重要作用。微生物學與現代遺傳學、生物化學、細胞生物學和分子生物學等前沿學科有著不可分割的密切聯系。微生物學教學對于獲得微生物學知識、掌握微生物生命活動的規律、了解微生物與人類和自然界的關系、掌握微生物學的研究方法、提高分析問題及解決實際問題的能力等均起著非常重要的作用。經過多年努力,使微生物學成為北京師范大學校級精品課程。我們將在以下幾方面繼續努力,使這門課程向更高的目標發展。

一、打鐵先得本身硬:教師素質提高

作為教師,既要熱愛教學工作、懂得教育教學的規律,又要有過硬的專業知識。在知識快速更新的今天,要想打造一門高質量的課程,就需要教師不斷提高自己。

1.不斷學習,提高自己,積累素材

幾年來,微生物課程組的教師利用多種途徑學習和積累與教學有關的知識,如從報紙上、專業期刊雜志上、網絡上等多種途徑收集和積累教學資料。多年來收集了許多的文字資料。

積累了幾十個視頻小動畫,建設了教學圖片庫,收集了多所兄弟院校的微生物學課件等。既積累了教學素材,又在這個過程中提高了自己的專業知識水平。

2.整體作戰,梯隊建設

中青年教師虛心向老教師學習,老教師認真傳幫帶。幾年來,始終堅持課程組教師一起研究和分析教材。在老教師的指導下,中青年教師在教材編寫、教學研究過程中不斷成熟,逐漸肩負起教學的重任。

3.同行交流,取長補短_

積極參加全國教學研討會,并多次在大會或小組報告會上介紹北師大的教學情況,與同行進行交流。與北京大學、武漢大學、南開大學、中國農業大學、湖南師范大學、華南師范大學、河南師范大學、陜西師范大學、山東大學與河北師范大學等多所高校的微生物學同行建立了密切的聯系,并進行微生物學教學內容、教學改革等方面的交流,吸取兄弟院校的先進經驗。

二、兵馬未到,糧草先行:教材建設

國內外有許多特色的微生物學教材,具有內容豐富、插圖精美、體系完整等特點。這些教材特別適合綜合性院校微生物學課程。而師范院校微生物學課程的課時都較少,大都沒有設置微生物學專業,也缺乏相應的微生物學后續課程。因此,師范院校微生物學課程迫切需要一本簡明扼要、重點突出的微生物學教材,幾年來,微生物課程組的教師認真研究學習了許多國內外優秀的微生物學教材,學習這些教材的優點和特色、內容的先進性、編排的技巧性等,打造優秀的師范院校微生物學教材。

黃秀梨主編的《微生物學》于1998年由高等教育出版社出版第一版,2003年由高等教育出版社出版第二版,并被列為面向21世紀教材,榮獲2006年北京高等教育精品教材,2006年與其配套的教學輔助光盤由高等教育出版社出版。黃秀梨主編的《微生物學實驗指導》于1999年由高等教育出版社、施普林格出版社出版第一版。林稚蘭、黃秀梨主編的《現代微生物學與實驗技術》于2000年由科學出版社出版。這三本書組成了從本科生到研究生的系列微生物學教材。黃秀梨與辛明秀主編的《微生物學》第三版和《微生物學實驗指導》第二版即將在“十一五”期間由高等教育出版社出版,這兩本書均被列為國家“十一五”規劃教材。我們將繼續把教材建設作為課程建設的一個重要的組成部分,爭取使《微生物學》第三版和《微生物學實驗指導》第二版成為高質量、高水平的優秀教材,同時促進微生物學課程建設。

三、教什么:教學內容和教學體系優化

1.教學內容和體系的凝練

根據師范院校微生物學課程特點和規律,課程組認真研究教材,凝練本學科最本質和最核心的教學內容。認真處理好微生物學教學內容中與生物化學、遺傳學、細胞生物學和分子生物學中相互交叉的內容。在微生物學實驗教學中,將微生物學實驗整合為五個模塊,分別為形態結構觀察(細胞水平)、目的微生物的分離純化(群體水平)、微生物生理生化反應及理化因素對微生物生命活動的影響(生理生化水平)、微生物遺傳與免疫(遺傳免疫水平)和細菌系統發育學分析(分子水平)。五個模塊分別從不同水平和層次研究微生物生命活動的規律。通過凝練教學內容,重點突出,使學生在短時間的教學中抓住本學科的重點。

2.把最新的研究進展引入教學

微生物學研究發展很快,教學中要把微生物學最新研究結果及最新實驗技術手段引入教學。如:微生物基因組研究的意義及研究結果,不可培養微生物(uncultured microorganisms)的研究及意義,原核細胞中線狀染色體的發現,巨大細菌的發現,三域學說與微生物系統發育學研究,極端環境微生物學研究等。介紹與微生物學有關的諾貝爾最新獲獎項目,如朊病毒(1997年)是瘋牛病等的病原體、幽門螺桿菌是引起胃癌的病原體(2006年)。將最新的微生物學技術手段引入實驗教學或在教學中加以介紹,如:熒光原位雜交(FISH),變性梯度膠電泳(DGGE),限制性酶切片斷多態性分析,16S rDNA序列分析方法在細菌系統發育學中的應用等,既豐富了微生物學的教學內容、提高了學習興趣,又使學生了解到最新的研究進展,同時也認識到,隨著科學技術的發展,各學科相互滲透,相互促進,共同推動學科的發展,使探索生命運動規律的研究不斷深入。

3.專家講座,開闊眼界

多年來我們多次邀請專家進行專題講座,如近年邀請了中國科學院馬延河教授進行了題為“極端環境微生物學”的講座,使學生了解到,即使是在極端的環境中也存在著豐富多彩的微生物世界,極端環境微生物是寶貴的微生物資源。請中國農業科學院的王磊副教授進行了題為“分子微生物學實驗技術”的講座,使學生了解最新的微生物學實驗技術及所能解決的實際科學問題。通過專家講座豐富微生物學的教學內容。

四、怎樣教:教學方法和手段

在把握教材內容的前提下,合理的教學方法和手段是實現教學目的的保證。應用科學合理的教學方法和手段把條理化的知識體系傳授給學生。

1.注重各部分內容的內在聯系,體現知識的整體性

在教學中注重各部分內容和知識點之間的聯系,如在理論課教學中將微生物的形態結構、生理生化、遺傳與變異、微生物生態、微生物在實際中的應用等知識有機的聯系為一個整體。在每一個部分的教學中,挖掘這部分內容與教材其他部分內容的聯系,從而使學生獲得

相互聯系的完整的知識體系。注重結構與功能之間的聯系,在講述微生物的形態結構時,注意與其功能相聯系,在講述基本原理和基本功能時,適當點明與其對應的結構基礎。注意理論與實際的聯系并通過學習各種環境中微生物類群的結構特點和代謝特點等,了解微生物與環境的適應性及微生物與自然界和人類的關系。

在實驗課教學中巧妙設計實驗方案,將微生物學實驗整合為五個模塊。五個模塊各有側重,交給學生一個內容豐富、又相互聯系的實驗體系。

2.理論課與實驗課相滲透

理論課上重點講述微生物的基本理論和基本原理,實驗課主要學習微生物學的基本研究方法和技術手段,共同目標是使學生掌握微生物學的基本原理和微生物學的基本研究方法。理論課教學中強調微生物學基本理論得出的實驗過程和證據,實驗課上強調實驗手段和技術的基本原理及所能解決的理論問題。相互滲透,相互強調,使學生更好認識微生物學的本質、掌握其核心內容。課程組長期堅持主講教師參與實驗課教學,有利于把理論課與實驗課緊密的聯系,有利于對學生的全面培養。

3.積極進行教學改革,承擔教改項目

進行了“微生物學”教學內容、體系及教材建設研究(獲2001年國家級教學成果二等獎)和微生物學實驗改革研究(獲2004年北京師范大學教育教學成果二等獎)。與南開大學共同承擔并完成了武漢大學主持的“微生物學立體化精品教材體系”中的微生物多媒體課件的制作工作(教育部課題,將由高等教育出版社出版發行)。將教學研究成果不斷應用到教學中,提高教學水平和教學效果。

4.啟發教學、培養興趣、加強課堂討論,課堂教學與網絡學習相結合

認真研究教學內容,精心設計問題,引導深入思考,加強課堂討論,增強對知識體系的理解和掌握,充分利用北京師范大學的Blackboard網絡平臺進行輔助教學,豐富教學內容和信息量,提高課堂教學質量。

5.通過自主設計實驗,培養自主創新能力

從2000年開始,進行微生物學自主設計實驗的教學改革研究,培養學習微生物學的興趣、獨立開展科學研究的能力及自主創新的能力。許多學生都感覺, 自主設計實驗很辛苦,但值得。自主設計實驗報告按論文的格式書寫,強調對實驗結果的分析和討論,培養獨立分析問題的能力。

6.嚴格教學管理

篇(5)

【關鍵詞】醫學微生物學;教學方法;研究

【中圖分類號】G633.91 【文獻標識碼】B【文章編號】2095-3089(2012)06-0044-01

《醫學微生物學》作為臨床、護理、預防等專業的重要基礎課之一,以其廣度的多交叉性和深度的多層次性,成為溝通基礎醫學和臨床醫學無可替代的橋梁學科。現代醫學微生物學已經廣泛地滲透到醫學、藥學、生物學各領域,其發展速度相當快,特別是分子水平的理論和實踐的不斷開拓和深入發展,使人們對于所致疾病的病原生物學性狀、致病性、診斷、治療以及預防等環節,正在形成一個全新的認識過程。因此,在教學實踐中,怎樣圍繞醫學微生物學知識體系的特點有效地提高其教學質量,充實和完善學生對這一學科的知識積累,進一步提高學生的綜合素質,成為教學的關鍵。

1課程特點

1.1課程內容多、課時少。

在醫學教育中,各院校為適應新的教學環境而不斷進行教學改革。壓縮教學學時是我院教學改革的一部分,我院的醫學微生物學學時也在一再縮減;然而,隨著醫學微生物學深入研究,以及新病原微生物不斷出現,如SARS病毒、H5N1禽流感病毒、人偏肺病毒等,該課程內容正不斷增加,使得教學壓力日漸增大。

1.2學科交叉多。

醫學微生物學課程內容涉及很多學科,既有基礎學科,又有臨床學科。眾所周知,微生物學的發展派生出免疫學課程;微生物學與病理學、生物化學、藥理學等也密不可分,同時該課程與臨床多學科內容相互滲透,如傳染病學、皮膚性病學、外科學、內科學等。

2醫學微生物學教學中的教與學探討

2.1優化教學模式。

在目前我國教育的大環境下并根據我院實際情況,逐步引入了PBL教學模式。以問題為基礎的學習(problem-basedlearning,PBL)強調以學生主動學習為主,減少死記硬背,旨在調動學生主動、自覺、自主地學習,培養學生的創造力、發明性,訓練學生科學思維、邏輯推理和解決問題的能力。在實驗教學中,提供感染性疾病的臨床病例,然后提出相應的思考題。如該疾病可能由哪些病原微生物引起?臨床上需進一步檢查哪些指標?如何進行相關的防治包括必要的鑒別診斷等。學生分組搜索相關文獻資料并討論,最后老師總結與答疑。通過PBL教學法的部分課時實踐,可明顯提高學生的主動學習能力,在學習中也培養了團隊協作精神。

2.2深化實驗教學改革。

醫學微生物學實驗課占總教學課時一半比重,重視實驗教學目的是使學生更好地理解和掌握理論知識,掌握基本操作技能,培養學生分析、解決問題的能力。為了增加學生自己動手操作的機會,充分發揮學習主動性,對醫學微生物學實驗課進行了如下改革。首先,根據現代醫學微生物學實驗技術的發展趨勢以及我院教學的條件,重新編寫了實驗教學指導,將實驗教學內容進行了優化重組并增加了部分設計性實驗內容;其次,通過課前提問來促使學生養成實驗課之前應該預習的習慣,對提高實驗課教學質量有很好的效果;再次,采取有效手段,加強實驗教學質量控制,包括老師實驗課之前的預實驗、實驗集體備課、實驗報告的閱改及實驗考核辦法等。

2.3多媒體課件教學與常規教學相結合,變抽象為形象,強化課堂教學效果。

醫學微生物學所涉及的常為一些抽象的、微觀的、描述性的內容,按傳統方式進行授課學生不易直觀理解和接受。為此,我們將許多優秀的國外原版微生物學教材中與醫學微生物學相關的精美的照片、示意圖等掃描到計算機中,制成色彩鮮艷、高分辨率的微生物學圖庫。此外,還利用數碼相機、數字攝錄機等對平時教學的實驗操作及其結果進行記錄,或利用視頻采集系統將保存的微生物學教學錄像進行剪輯后轉換,制成內容豐富的數碼影像資料。在平時我們非常注意收集報刊、電視、因特網等現代傳媒中涉及醫學微生物的科技報道。例如我們在講課中有關瘋牛病、埃博拉病毒的肆虐、防治的最新進展、人間禽流感的防治、國內外艾滋病疫苗研究進展等內容都是在科技新聞報道的基礎上進一步查閱相關文獻后整理的。這樣拉近了醫學基礎課課堂與學科前沿的距離,大大激發了學生的學習興趣。此外,還十分注意利用因特網上與微生物學相關的網站資源,因為這些網站上有大量精美的醫學微生物圖片、有醫學微生物學發展歷史及最新進展等內容。所有這些都可供制作課堂講授內容時隨時調用。

2.4推薦適宜的學習方法和易記的口訣

2.4.1三性兩法。

學習醫學微生物各論時,將致病微生物的生物學性狀、致病性、免疫性,微生物學檢查法、預防與治療方法歸納為“三性兩法”。通過總結與梳理,建立每種致病微生物的個人名片。學生們常常感到致病微生物太多,容易弄混,不好記。在教學中,可以通過建立名片的方式,認識病原體。俗話說得好“一回生,二回熟,三次見面成朋友”。在課余、在休息時,都可以把名片拿出來,幫助記憶。

2.4.2橫向比較法。

在總結了“三性兩法”的基礎上,建議學生們按照某種相同特性,將所有學過的病原微生物知識分類記憶。比如,引起食物中毒的細菌,感染而不入血的細菌,兩次入血的細菌等。在總結的過程中,學生既對以前學過的內容進行了復習,又可引起學生學習的興趣。

2.4.3縱向比較法。

對于相同種類的病原微生物,在排除共同特性外,比較不同微生物的特點。在肝炎病毒一章中,可以按照感染途徑的不同,將5種主要的肝炎病毒分成兩類,一類是經過糞-口途徑傳播,另一類是主要通過血液傳播;還可以根據核酸的類型,將5種主要的肝炎病毒分為DNA病毒和RNA病毒。這樣做的好處是重點突出,容易讓學生抓住重點,還可以減少學習負擔,減輕學生的精神負擔。

總之,在醫學微生物學的教學過程中,我們既要注意采用適當的教學方法,也要重視對學生正確學習方法的傳授,兩者相輔相成,不可分割。我們應全面地認識教學過程中的教與學的關系,只有兩者“雙管齊下”,才能達到全面提高教育質量的目的。

參考文獻

[1]陳金紅,張曉梅,鄧偉江,等.多樣化教學模式對提高學生學習主動性的探討[J].衛生職業教育,2008,26(4):60-61.

篇(6)

中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)11-0109-02 

《微生物生態學》是西北農林科技大學資源環境學院的一門重要專業基礎課程,內容主要涉及微生物在自然界中的分布、微生物生態學的研究方法、微生物在環境生態系統中的功能、微生物在環境保護中的應用等。開設本課程是為了提高涉農專業學生,特別是本校資源環境科學專業的學生在掌握《微生物學》課程內容的基礎上,進一步學習微生物生態學的基本原理、研究方法,掌握微生物在自然界的生態分布、微生物生物種群的生態學關系,以及微生物在資源環境科學中的應用,為進一步學習應用微生物學等相關課程和從事相關專業研究奠定扎實的專業基礎。目前,本校資源環境科學專業開設48學時,其中理論教學32學時,課程實驗16個學時。通過幾輪教學實踐,筆者發現不少學生對該課程內容缺乏興趣,認為這是一門理論性較強的課程,對自己以后要從事的工作沒有幫助。因此,如何在有限的學時內,使學生較全面、系統地掌握微生物生態學的基礎知識,同時激發其學習興趣,培養學生利用微生物學知識解決環境問題的能力和創新能力,這些問題是授課教師所面臨的新挑戰。針對以上問題,筆者根據近年來的教學實踐,從更新教學內容、改進實驗環節等方面做了一些有益的嘗試,以達到激發學生學習興趣,提高課堂教學質量,培養實驗操作技能的目的。 

一、教科書與教學內容的合理選擇 

教科書是學生獲得系統知識、進行學習的主要材料,它可以幫助學生掌握教師講授的內容;同時,也便于學生預習、復習和完成課后作業。因此,選擇合適的教科書尤其重要。目前,市場上有關微生物生態學的教材較少,主要有南京師范大學楊家新教授主編的《微生物生態學》,黑龍江大學宋福強教授主編的《微生物生態學》,以及中國海洋大學池振明教授主編的《現代微生物生態學》。其中,楊家新教授主編的《微生物生態學》在闡述了研究理論和方法后,突出介紹微生物在不同生態系統中發揮的重要作用,著重強調微生物對生態系統的穩定和發展所起的不可替代的作用。宋福強教授主編的《微生物生態學》和池振明教授主編的《現代微生物生態學》核心內容大體一致,主要介紹了正常自然環境,極端環境和污染環境中的微生物與其周圍生物和非生物環境之間的相互關系,微生物在這些環境中的作用及其活性產物的應用;同時也介紹了微生物生態學研究使用的傳統方法和現代分子生物學方法。鑒于池振明教授主編的《現代微生物生態學》在污染物的微生物處理技術中內容[1]更加全面,涉及到廢氣、廢水、重金屬污染物、固體廢棄物的微生物處理,以及煤脫硫的微生物方法。同時考慮到本院資源環境科學專業偏向理科和農學方面。因此,結合專業特點選擇了池振明教授主編的《現代微生物生態學(第二版)》作為課程授課的主要參考教材。該教材知識點條理清晰,語言簡潔凝練,每個章節后面附有相應的思考題,幫助學生系統學習,符合資源環境科學專業的本科教學要求。 

在教學內容方面,由于理論課時較少,因此需要結合專業特點,以及本課程和其他學科的內容是否交叉,來對所要講授的內容進行篩選。具體來說,本校資源環境科學專業學生在大二時已經必修了《微生物學課程》,在教學過程中適當減少一些微生物學基礎知識介紹。在農業高校中,對微生物生態學的研究,應突出土壤微生物群落的分布組成及其變化規律,適當增加本專業相關的科學研究進展知識點,如土壤微生物在提高土壤肥力,幫助農作物攝取營養,促進作物生長、抗病原菌的侵入和降解農藥,保護農田環境方面的重要功能。此外,池振明教授主編的《現代微生物生態學(第二版)》中第四章,詳細介紹了海洋環境中的微生物類群,針對農業院校的學生,可將該部分內容與水體中微生物的群落結構及其變化規律進行融合,將水體分為江河水和海水兩個大類進行介紹,重點讓學生掌握這兩種水環境中的微生物特點。結合本專業特點,在介紹污染環境中微生物生態內容時,注重突出微生物在污染修復過程中的作用,尤其是與農業資源環境相關的固體農業廢棄物的微生物處理技術;在微生物產生的生態友好物質章節,重點講授與專業相關的生物農藥和生物燃料等內容。教學內容合理調整后,突出了《微生物生態學》課程與學生專業的相關性,激發了學生興趣,進一步提高了課堂教學質量。 

二、教學手段及教學方法的改進 

微生物個體微小,用肉眼無法觀察,因此在《微生物生態學》理論課程講解過程中,要避免傳統照本宣科的教學方式,否則會使抽象的理論變得更加乏味,學生很快就會喪失學習的興趣。多媒體教學手段集文字、圖片、聲音、動畫等多元因素于一體,具有可視性好、生動形象、信息量大等優點,能夠把枯燥、難以理解的內容變得有趣[2]。在具體教學過程中,筆者通過互聯網廣泛搜集微生物相關課件,包括高清顯微圖片、動畫、視頻等,再根據專業特點及課程需要進行編輯、采選,并將其應用到《微生物生態學》的多媒體教學課件中,最大程度發揮多媒體工具的優勢,以達到提高教學效果的目的。例如,在講到研究微生物生態學的分子生物學方法時,需要重點向學生闡明PCR擴增技術的原理和基本程序,而傳統教學手段無法良好的呈現PCR擴增過程,筆者采用flash動畫演示和視頻演示相結合的方式,使學生輕松掌握了PCR擴增技術的原理及其三個基本反應步驟,即變性、退火和延伸。 

在教學方法上,傳統的講授法是以教師為主體,這樣勢必降低學生在課堂上學習的主動性,因此,在教學實踐過程中,筆者增加了“課堂討論”教學方式。針對教材中需要重點掌握的一些知識點,提前提出一些合適的問題,讓學生去查找資料,經過獨立思考之后,在課堂上共同進行討論。這樣可使學生主動地去獲取知識,大大提高了學生的學習興趣。例如,在講到微生物與化學污染物之間的相互關系時,可以結合農業資源環境科學專業的特點提出“目前土壤環境中有哪些主要的污染物?”“有哪些生物修復技術可以應用到這些污染物的處理中去”等問題,讓學生通過自己查閱文獻,培養獨立思考和解決科學問題的能力。三、實驗教學環節的優化 

實驗課是《微生物生態學》的一個重要實踐環節,是課程理論知識與實踐應用連接的紐帶,對于學生實驗技能的掌握和實際應用具有重要意義。傳統的微生物生態學教學相關實驗可多達幾十個,常見的實驗有:土壤中微生物生物量的測定、空氣中微生物的檢測、水質的細菌學測定、微生物對纖維素的分解作用及分解強度的測定、硝化作用及硝化細菌的計數、水中總大腸菌群的檢測、水中糞大腸菌群的檢測、生物污泥的活性測定、固氮菌的分離與測數、活性污泥菌膠團及生物相的觀察等。針對農業高校的環境類專業的學生,應當結合他們的專業特點合理選擇相關實驗。例如,可將圍繞土壤微生物開展實驗,具體可以選擇農田土壤作為研究對象,對土壤中微生物生物量、細菌和真菌呼吸作用強度、纖維素分解能力進行測定,還可進一步對其中的固氮菌進行分離計數。采樣過程中,教師指導學生掌握采集和保存農田土壤樣品的方法,重點強調樣品的低溫保存,以保證土壤樣品中微生物活性;樣品測定過程中,指導學生掌握各種指標的測定方法,識別農田土壤中常見的纖維素分解菌和固氮菌,了解農田土壤中微生物與土壤肥力的關系。同時,為了激發學生對微生物生態的學習興趣,在實驗課環節,除了設置自然環境中(土壤、空氣、水體)微生物的檢測,增設一些特殊環境中微生物的檢測,例如讓學生檢測自己口腔中的微生物情況,檢測自己手機上微生物的數量和種類等,使學生直觀的體會微生物與人類自身生活的密切聯系。 

隨著分子生物學技術的不斷發展成熟,使傳統微生物生態學研究領域由自然界中可培養微生物種群擴展到微生物世界的全部生命形式(包括可培養、不可培養、難培養的微生物及其自然界中環境基因組等)[3],這就要求高校學生了解一些基本的分子生物學實驗技術。在理論課的第二章中,教師已經向學生講解了研究微生物生態學的分子生物學方法,因此,在此基礎上在實驗課增設土壤微生物基因組DNA的提取和PCR擴增實驗,為學生掌握分子生物學技術在微生物生態研究領域的應用奠定基礎。 

實驗報告是實驗不可或缺的一個重要部分,在微生物生態學實驗課程中,教師對學生實驗報告提出了新的要求。首先,在每次實驗課之前,需要學生撰寫預習報告,敦促學生熟悉實驗,初步了解實驗目的、原理和步驟。實驗結束后,學生應認真完成實驗報告內容,針對教師在實驗課程中提出的思考題,查閱相關資料來拓寬知識面;完成報告中“實驗心得及思考”內容的撰寫,對實驗進行總結,從而加深印象。 

四、結語 

《微生物生態學》是一門與人類活動關系密切、理論與實踐相互滲透的學科,在現代農業高速發展的大好形勢下給農業高校的教學提出了新的要求與挑戰,因此教師需要結合農業高校的專業特點進行教學改革,從理論教學內容選擇、實驗教學課程優化等方面出發進一步提高教學質量。今后,教師還應不斷更新和完善教學內容,借鑒國內外先進成熟的教學經驗,探索新的教學方法與模式,在教學實踐中不斷總結和提高。 

參考文獻: 

篇(7)

緒論;藥學類專業;微生物學;教學方法

Excellent introduction teaching to improve effectiveness of pharmaceutical Microbiology

CAI Rui, LI Shan, TAN Zhou-jin,et al.School of Preclinical Medicine,TCM University of Hunan,Hunan Changsha 410208,China

【Abstract】 Microbiology is one of important subjects in life sciences. Introduction lesson is the beginning of Microbiology. Combining the characteristics of Pharmacy in Traditional Chinese MedicineUniversity with Microbiology, excellent introduction lesson can mobilize the enthusiasm of students and improve microbiological teaching effectiveness.

【Key words】

Introduction; Pharmacy specialty; Microbiology; Teaching methods

在中醫藥院校西醫基礎課程的理論教學中,教學方法因課程內容、教師、授課對象等不同而有所差異,即使是同一門課程,在不同的講授階段調整教學方法也是相當必要的。適時地選擇一種恰當的教學方法,能高效地幫助學生對所學知識充分消化和吸收,培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力,極大地提高學生學習的積極性、主動性和自覺性。微生物學是生命科學中至關重要的學科,是一門基礎理論與應用性都很強的學科,是藥學專業學生的必修課程之一。但一直以來,在中醫藥院校,本課程面臨著內容多(涵蓋了病原微生物學與免疫學),而課時較少(我校有60理論課時和42理論課時兩個層次)的窘境。因此,合理安排與取舍教學內容是教師們面臨的一大難題,采取適當的教學方法是提高教學效果的重要手段。

每門課程教學的第一章即為緒論,有的教師認為緒論中沒有實質內容[1],而且看上去淺顯易懂,因此,為了趕進度,緒論往往不會被重視,只是一帶而過,甚至只讓學生課后自學[2]。然而,筆者在教學中深刻體會到,能否吸引學生對新課程的注意力、培養學生對這門學科的興趣,關鍵在于能否給學生呈上精彩的第一課-緒論。緒論課講授的成敗直接影響到本課程的教學效果。

1 緒論在課程教學中的地位和作用

1.1 緒論在課程教學中的第一印象作用

緒論是一門課的開端,也是第一節課的開始。它包括該學科的定義、內容及任務,并介紹其發展簡史,學習目的及方法等。它使學生懂得“什么是微生物學”,“為什么要學微生物學”以及“怎樣學好微生物學”。緒論課是給學生上的第一堂課,好比我們認識一個人,第一印象非常重要。俗話說,良好的開始是成功的一半。如果緒論課教學條理清晰,說理透徹,具有吸引力,能提起學生的興趣,那么這門課就有了一個良好的開端。如果一個教師上緒論課使學生感到枯燥乏味,在語言和內容上不能吸引學生,這無疑將使學生喪失學習本門課的興趣和動力[3]。因此,緒論部分教學效果的優劣,直接影響著學生對該課程后續內容的學習興趣和學習效果。

1.2 緒論對課程內容的概括作用

緒論是一門課的縮影。教材的緒論是本門學科的綜述,通常是對課程內容的概括性的介紹,它的任務是表明課程的性質、學科的研究方向、大致的內容結構,以及對其他需要說明的問題作一個概述,起統領全教材和整個課程教學的作用。緒論課是各門課程正式教學開始前的前言課、簡介課、概論課、導入課,是為了使學生明確學習本門課程的目的和基本內容,對這門課程有一個總體的、大概的認識,同時,初步了解該學科的教學特點、學習方法和教學的總體安排,為以后教學中師生的溝通與配合打下良好的基礎[3]。

2 藥學微生物學緒論教學中要注意的問題

2.1 藥學微生物學的內涵

在緒論的教學過程中,我們就要讓學生知道“藥學微生物學”與“醫學微生物學”的區別,雖然“藥學微生物學”與“醫學微生物學”同樣屬于應用微生物學的范疇,但是,“醫學微生物學”主要是講授微生物在疾病防治中的應用,包括病原微生物的生物學性狀、致病特點及其防控措施,而“藥學微生物學”應該主要講授微生物在藥物研發中的應用,包括利用微生物學基本原理研究中醫藥的療效及其作用機理、藥品質量控制的微生物學理論與技術、藥用微生物資源及其產品的開發,等。

我們知道,藥學專業主要培養具備藥學學科基本理論、基本知識和實驗技能,能在藥品生產、檢驗、流通、使用和研究與開發領域從事鑒定、藥物設計、一般藥物制劑及臨床合理用藥等方面工作的高級科學技術人才。藥學微生物學是藥學專業必修課程之一。微生物學采用微生物作為研究材料,往往會加速生物學基本問題研究的進展,進而使之與藥學息息相關,在抗生素、維生素、酶制劑、有機酸、生物制品生產以及藥物的微生物學控制等方面有著廣闊的應用領域,構成了現代藥物生產、檢驗技術的基礎,還在基因工程工作中起著十分重要的作用[4]。但在中醫藥院校的教學中,本課程一直以病原微生物學和免疫學內容為主,微生物學在藥學中的應用部分極少。這一現象已經受到了廣大教學工作者的重視,藥學專業微生物學的教學模式與內容也在進一步改革和完善之中。

2.2 藥學微生物學緒論教學中要突出的內容

緒論教學中,我們往往通過介紹本課程的大致內容來激發學生的學習熱情,在藥學微生物學緒論教學中就要告訴學生為什么要學習微生物學,也就是學習微生物學后,在藥學專業中有些什么用。但由于中醫藥院校藥學專業臨床相關知識涉及不深,在舉例介紹病原微生物時應淡化其與臨床診斷密切相關的內容,而突出強調其與藥學有關的內容,從側面引導學生尋找抗微生物藥物研究的切入點,提高學生學習的自信心。

緒論講授中還應突出微生物學在藥學領域中的重要地位和應用,如微生物的藥用資源、微生物對藥物的污染與控制、微生物在制藥工程中的作用、藥物的微生物檢驗及抗微生物作用的檢測方法等,引導學生在以后的學習中能將微生物學的知識與所學專業緊密結合,使學生更深刻認識到本課程的重要性,并把這種認識轉化成自覺學習的推動力,并且帶著目的來學習這門課程。另外,恰當地補充國內外本學科的最新信息和動態,對拓寬學生的知識面,鼓勵學生不拘泥于課本,發揮自己的創造力等方面也是相當必要的。

緒論教學的最后,老師要為自己在后續內容的備課和講解中注重理論聯系專業實踐設好藍圖,應該直截了當地讓學生明確學習這門課程必須達到的基本目的,向學生們提出要求,通過微生物學的學習,藥學類專業學生主要應該具備以下三個方面的素質:1)利用微生物學基本原理研究中醫藥的療效及其作用機理:要求學生掌握相關的基本理論與原理;2)藥品質量控制的微生物學理論與技術:要求學生熟悉藥品質量控制的微生物學指標、相關的病原微生物,掌握藥品微生物質量控制的基本技術;3)藥用微生物資源及其產品的開發:要求學生掌握微生物藥物的主要種類,了解微生物在新藥開發與改造中的作用。這樣,可以使學生進一步明確學習微生物學的方向和目的。

3 結語

緒論教學是引導學生步入新課程的關鍵一步,處理得當會給教學帶來事半功倍的效果。講授中給學生以正確的引導,不僅要告訴學生本學科的主要研究內容和發展情況,還要端正學生的學習態度、提出良好的學習方法、激發學生的學習興趣。但教學過程是由多環節和內容,各種教學方法和手段構成的有機整體,只有合理配合才能收到好的教學效果[5]。

參 考 文 獻

[1] 賈淑平.淺談緒論在《免疫學基礎與病原生物學》教學中的作用.醫學理論與實踐,2005,18(9):1113-1114.

[2] 于艷紅.淺談“緒論”教學的重要性.中國科教創新導刊,2008,11:157.

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中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1003-8809(2010)-08-0172-01

一、 微生物學的發展歷程

在前漢后期的《泛勝之書》記錄中就提起到肥田中用熟糞及小豆與瓜果輪作的種植方法,公元141年,名醫華佗進行麻醉和外科手術時主張割去腐肉以防傳染,1676年,荷蘭人列文虎克用自制的顯微鏡觀察生物,第一次觀察到了細菌并對其形狀進行了描述。后來細菌奠基人柯赫先生提出了細菌會產生于農業牲畜體內,這種病菌可以分離出來,在牲畜體外培養,并認為患某種疾病的動物體內一定存在特定病原菌,將此原菌接種到敏感動物,必然會引發相同的疾病。還有一個就是和農業微生物學有著巨大關系的施勒辛和明茨,19世紀后期,農業化學和細菌學的形成和發展為研究土壤中物質轉變開辟了道路,在1877年,施勒辛和明茨證實土壤中的硝化作用是通過微生物進行的,1891年,偉林頓又證實了硝化作用不僅在土壤中,也可以在含有銨鹽的液體中用土壤接種來產生。

這三個研究成果,隨后在民國時期正式傳入中國,不可否認,這三個研究成果對中國微生物學發展起到了莫大的幫助,截止現在,我們微生物學界內還會用及到這三個研究成果的理論知識。對于現代微生物來說,微生物成為了一門熱門的前沿基礎學科,在基礎學理論研究方面,逐步進入到了分子水平的研究中,在應用研究中,向著更有效和良好的方向發展。

二、 農業微生物學教育的重要性

現今生活中離不開微生物的影子,也更離不開微生物學的研究。水果、蔬菜、毛巾、化妝品等等,都含有微生物的存在,這些物品的成分由來,就是微生物學科學家和學生們多年研究出的成果,把反復試驗成功的微生物加載到需要的物品中,制造出和我們生活息息相關的物品,微生物學的研究教育工作,給我國的經濟、高新、生物、農業等帶來很大的幫助,中國的礦物質隨著人為和環境的破壞而日益減少,具新華社報道,以中國目前的煤炭使用量來說,中國煤炭資源只能在維持70年,可以試想,70年以后,滅絕的不只是煤炭,還有石油、稀有物質等,如果我們沒有了這些必要物資,我們該怎么辦?只有通過自主研究新的微生物能源,創新出更有效地物資來保證人類生活的正常運轉。

微生物學的應用范圍不單單限制于生活應用中,它的分布范圍非常廣,對于土地來說,1g沃土中含菌量高達幾億甚至幾十億。正介于微生物具有生長快、代謝能力強的特點,才使得微生物能夠成為發酵工業的產業大軍,在工、農、醫等戰線上發揮巨大作用。正因為微生物學的重要度如此之大,所以中國和世界都極其需要微生物學的教育者和探索者,用他們的努力成果來給我們未來的生活保障和依靠。所以說,微生物學的教育是必然的,微生物學的探索研究也是必要的。

三、 如何開展微生物學的教育和探索

1、讓學者正確認識微生物學的重要性。只有正確意識到微生物學對人類的幫助,才能用心的去學習,,社會中的事物是多面性的,都是相互依賴、相互聯系的,都全面反映了事物之間的密切關聯,正確看待、正確理解。才能學好微生物學的奧妙知識。

2、加強學術隊伍建設,建立多層次人才培養體系。十年樹木百年樹人,微生物學最重視的是自身學術梯隊的建設,要有多面人才得產于,融合老專家、老學者。使這個隊伍變得更加有力,創新能力更強。然后注重新人的培養,帶動研究生教育工作的發展,只有堅實科學研究基礎,才有微生物學教育和研究進步。

3、加強微生物學的教學研究,提高教育質量。確保微生物學課程在相關院校中基礎教學地位,加強基礎、擴寬面向,無論是綜合性還是工程性的大學,還是農業院校的植物生長和動物生產類的專業,微生物學都是一門重要的基礎課或專業課,因此,微生物學的發展力量不會削弱。

4、基礎課程的合理設置。課程設置是教學計劃的核心內容,是實現專業培養目標的中心環節,微生物學是一門復雜的學科,由許多相關的學科綁定在一起,息息相關,為讓更多的被教育者適應這種學習環境,所以要以加強基礎教育,擴寬基礎口徑,增強人才培養適應性的原則,來建立合理的課程設置。

5、注重培養學生的創新能力。給學生充足的時間和條件,讓學生自己動手去實驗,去探索微生物學中的知識,將基礎課實驗、專業實驗、實習、論文等環節合理的銜接和優化,圍繞加強學生自主創新能力,在不同階段向學生們提出合理的要求。以培養他們的自主創新能力。

總結:

以上是筆者在當代微生物學的研究和探索中所整合的經驗來進行了粗略的分析和研究,微生物學的研究和教育工作是未來開展的一個方向,只有通過合理的手段、合理的方法,完成微生物學的教育目標和微生物學的探索研究工作,才能使我們的微生物學技術由基本走向成熟,對我們未來中國發展和人類居住環境給予保障,所以我們要認真對待微生物學的教育工作,培養學生的學習興趣,引導他們學習巴施勒辛和明茨等微生物前輩們的豐功偉績和高尚情操,熱愛微生物學專業,為微生物事業做出貢獻。

參考文獻:

[1]王忠印. 關于現代微生物學的認識[J]. 生物學雜志,2009(02)

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環境工程微生物學是環境工程專業的專業基礎必修課。它是生命科學和環境科學與工程的交叉學科,具有極強的實踐性和應用性。環境工程微生物學實驗是加深學生對理論知識的理解,培養學生實驗技能、實驗思維和動手能力的一個重要途徑。同時,該實驗又是一門操作性很強的課程,需要大量的實驗儀器,以及老師手把手傳授實驗技能,如果沒有先進的教學方法做支持,掌握其中的操作技術是很困難的。下面提出幾點心得體會,將有利于提高實驗教學的質量,深化學生對微生物的認識。

1 讓學生參與實驗準備的全過程

實驗室的前期準備工作是很重要,工作量要比實驗課程多許多。老師除了要認真備課外,還需要對培養皿、試管、鑷子等消毒滅菌,配制各種試劑,最好還要進行預實驗,不但更加熟悉實驗步驟,而且能保證實驗課程的順利進行。

通過讓學生參與實驗準備過程,可以讓學生學習到完整微生物實驗操作技術,這樣一個完整流程學生完全參與下來,不但讓學生體會到實驗過程的艱辛,進而更加珍惜來之不易的實驗課程,還可以培養學生科研思維,提高科研能力,使他們在課堂上學到的知識在實驗操作中體會得更形象、更具體、更全面,從而激發他們學習興趣。在鞏固專業知識的同時,還培養了其發現問題、綜合分析和解決問題的能力。這些對于提高學生的實際動手能力都有很大的幫助。

2 更新實驗教學內容, 加大新知識和新技術的傳授

微生物學和環境科學知識的更新推動著環境工程微生物學這門新興的邊緣學科不斷向前發展。特別是日新月異的分子生物學技術已滲透到環境工程應用的各個領域。為了緊跟時代和學科發展的步伐, 培養高質量人才,讓學生熟悉和掌握學科前沿新的理論知識和操作技術, 為他們將來工作研究或是碩士博士階段的深造打下良好的基礎。

例如,過去研究環境中微生物的方法是建立在平板分離基礎上的,但迄今為止利用這種方法培養出的微生物只占總微生物種類的0.1%~10%。固體培養基其實是人類為微生物創造的人工培養環境,與微生物的實際生存環境有很大差異,用它來培養環境中的微生物相當于是對自然微生物群落進行了一次強制的人工篩選。所以,用平板分離的方法來研究自然環境的微生物生態時,往往不能準確反映微生物群落的實際組成和存在狀態。分子生物學、基因組學和生物信息學等學科的發展及其向微生物學領域的滲透,形成一個新的交叉學科分支——微生物分子生態學 (molecular microbial ecology),它為我們全面客觀地研究微生物生態系統提供了新的技術手段。微生物分子生態學是以微生物基因組dna的序列信息為依據,通過分析環境樣品中dna分子的種類、數量和分布特征來反映微生物區系組成和群落結構[2,3]。所以,這項技術就需要研究者掌握dna提取及純化技術、dna瓊脂糖凝膠電泳技術和pcr基因擴增技術。針對這一點,我們就可以給學生設計一個微生物大實驗,以活性污泥為樣品,從dna的提取、純化,凝膠電泳檢測,到細菌16s rdna基因擴增,都讓學生自己操作一遍。通過這一實驗的學習,使學生對當今環境工程微生物學的前沿技術都有一定的了解和掌握。

3 增強不同實驗間的連貫性,以及實驗和理論知識的連貫性

3.1 增強各實驗間的連貫性

過去實驗內容多為孤立、連貫性不強的項目,各實驗之間的內容重復較多,學生難以系統地把握微生物學實驗,既浪費了有限的實驗學時,又不利于培養學生的科學素養。對此,我們調整了實驗內容,將原來獨立設置的實驗內容整合到一起,形成一個綜合實驗,通過一個綜合實驗就能使學生學到以前3-4個實驗項目的實驗技能。

3.2 增強實驗和理論知識的連貫性

環境工程微生物學是一門實踐性很強的學科,涉及到的內容覆蓋面廣,要學好這門課,僅僅依靠理論教學是遠遠不夠的,實驗教學可以彌補理論教學的不足,將微生物學的基礎理論在實驗教學中延伸、深化,并通過實驗,加強基本技能的訓練。

4 實現多媒體實驗教學,更直觀展現實驗內容

環境工程微生物學實驗中的各種微生物需要在光學顯微鏡甚至電子顯微鏡下放大才能看到。由于環境樣品中微生物的復雜性和多樣性,應用傳統的實驗教學方法不便于更好的展示微生物的形態結構、動態變化過程,多媒體教學與傳統教學相比,能更加生動形象、栩栩如生的展現微生物的特點,提高學生的學習興趣和參與度,從而使學生更好的掌握實驗知識。

首先,可以在多媒體課件中放入大量彩色的宏觀及微觀圖片、flash動畫,從而更直觀的反應微生物的形態特征,利于學生對新知識的吸收掌握,有了這些認識,才能在自己動手實驗中達到很好的實驗結果。

其次,也可以使用錄像教學。教學錄像具有較強的直觀性,它可以通過屏幕清晰形象準確地展現每一個步驟,使學生掌握實驗操作技能的關鍵所在。同時節約時間,提高實驗教學的效率。如配置培養基實驗,稱量-溶化-調ph-過濾-分裝-加塞-包扎-滅菌-擱置斜面-無菌檢查等步驟,如果沒有錄像,需要老師反復強調實驗順序及注意要點,才能保證大部分學生配好正確的培養基。但是,如果有錄像,老師只需要先播放一遍錄像,從旁作簡單介紹,播放完后再講一下原理及注意要點,然后再播放一遍錄像,學生就可以開始實驗了。

最后,還可以利用電視顯微鏡進行教學。老師將樣品放在顯微鏡下,找到微生物個體,讓學生先有感性認識,然后再觀察自己的樣品。該方法既明確了實驗目標,又能讓全班學生同時看到老師顯微鏡里樣品的特點,避免了以往同學們一個個排隊去老師顯微鏡目鏡里觀察樣品,提高了教學效率。

環境工程微生物學是一門來自實踐的科學,學生掌握了它之后也最終要應用于實踐。所以,實驗教學是培養學生具備從事科學實驗能力和嚴謹求實的科學素質的重要途徑,許多問題還需要我們不斷探索、實施和進一步完善。

參考文獻

[1] 周群英,高廷耀. 環境工程微生物學(第三版).北京高等教育出版社,2008.

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微生物學傳統的教學內容和方法存在許多弊端:在教學體系上重理論、重課堂、輕實踐;在教學方法上滿堂灌,忽視了學生的獨立思考、分析和綜合能力的培養,忽視了學生的動手能力和創新能力的培養。本著實踐出真知、創新出人才的改革思想,微生物學教改中,始終貫徹“加強基礎,強化實踐,注重應用”的原則,在理論部分著重微生物學基礎的闡述,實驗部分著重基本技能的訓練,為后續課程學習打下堅實的基礎。

一、從實際出發挑選優秀教材

教材是體現教學內容和教學方向的知識載體,選好一本教材在某種意義上講就等于請到了一位學識淵博、素質優秀的教師,正確選用教材是提高微生物學教學質量,達到培養目標的重要保障。近幾年在教材多樣化政策引導下,各種版本的微生物學教材層出不窮,從知識層次來說包括中專教材、高職高專教材、本科教材、研究生教材、教學參考教材等。在目前的就業形勢下,高職學生是社會第一線的“應用型”人才,他們更多地需要與未來職業出路、工作方向聯系在一起的實用性的學習,而不是虎頭蛇尾式的“本科壓縮版”或“截短型”的學習。課題組經過研究學生本身的特點,選用了教育部職業教育與成人教育司推薦的教材――張青、葛菁萍主編的《微生物學》。

二、優化微生物學的教學內容,減少重復、補充實例

微生物學院是我院生物技術應用專業二年級學生開設的專業基礎課。在這之前學生已經學過細胞生物學、生物化學、遺傳學等課程,所以對部分微生物的特性和形態已經有了一定的了解。因此對部分在其他課程講述過的內容,教師則作重點提示或改為學生自學,如微生物形態、遺傳與變異等章節,同學們在遺傳學與細胞生物學等課程中已經學過,再詳細給學生講相當于炒剩飯,只會令學生感到枯燥乏味。總之要經常與相關課程的教師相互交流,傾聽學生的反應,優化理論授課內容,突出本課程的特有內容。

三、教學方法、手段多樣化

1.提問式教學

提問式教學有兩種方法:①講課前提問;②講課中間提問。關鍵是如何巧妙設置問題,激發學生的興趣,還要注意時機。一是要針對學生的不同水平有針對性地提問。二是提問后要留出足夠的等待時間。三是提問要涵蓋全體學生,避免挫傷學生自尊的做法。

2.比較式教學

微生物類群龐大多樣,理論知識多而凌亂,有許多易混淆的知識點,增加了學習難度。對這些知識點的講解,需要進行歸納、對比,引導學生利用列表的形式,對有關知識進行縱橫綜合比較,有助于學生系統掌握知識、降低學習中的難度。

3.討論式教學

討論式教學法強調在教師的準備和指導下,為實現教學目標,預先設計與組織,啟發學生就特定問題發表自己的見解,培養學生的思考能力和創新精神。討論式教學的環節大致包括:設計問題、提供資料、啟發思路、得出結論。為了提高學生查閱資料、分析問題的能力,按照微生物學的授課計劃, 對教學中的某個知識點或熱點問題,要求學生查閱有關的文獻書籍,寫出科學小論文,讓學生在課堂上宣讀答辯,提出個人的見解,從而促進相互的學習。

4.問題導讀

為了培養學生自學能力和建立有效學習習慣,在教學過程中通過給出指定章節的重點問題,引導學生在給定的時間內完成快速閱讀、歸納概括出中心知識點,將技能訓練和知識把握同步完成,較“滿堂灌”而言,學生更喜歡這種方式。

5.多媒體組合教學

多媒體教學是指在教學過程中,根據教學目標和教學對象的特點,通過教學設計,合理選擇和運用現代教學媒體,并與傳統教學手段有機組合,共同參與教學全過程,以多種媒體信息作用于學生,形成合理的教學過程結構,達到最優化的教學效果。以第二章《微生物類群及形態結構》為案例,先介紹原核微生物的特點,可以利用計算機和輔助顯微鏡等設備掃描真實微生物的圖片,放入教學課件,這樣真實地觀察原核微生物的形態和結構,有利于學生理解,提高課堂效率。

四、微生物實驗的教改

以往微生物學實踐性教學的一般做法,是教師制定好實驗計劃,安排好實驗的內容,準備好材料和儀器用品,制訂好實驗程序,然后學生按部就班完成規定的內容、寫出實驗報告。這種傳統模式有其不足之處:一是每次實驗的內容和操作都是教師規定的,學生積極性和主動性不能充分發揮出來;二是學生分析問題和解決問題的能力不能得到充分發展。有鑒于此,我們做了如下教學改革:

1.實驗內容的重新配置與安排

以往我們學校的微生物學實驗教學內容,依照“普通顯微鏡的使用――微生物的染色與形態結構的觀察――微生物的大小和數量測定――培養基的制備與滅菌――微生物的純培養”等順序安排。各個實驗之間看似有序,實質上相對獨立無關聯,不利于培養學生的綜合實驗能力。

因此,我們調整實驗內容和教學安排,從實驗教學目標和內容的順序進行改革。我們提前安排了“培養基的制備”和“微生物的純培養”這兩個實驗,其余依照常規安排。這樣調整的目的,是先讓學生學會微生物的分離,在得到四種常見微生物(細菌、放線菌、酵母菌和霉菌)的時候,并不知這些微生物的相關知識,為后續學習埋下伏筆。其后進行微生物染色制片、生理生化等實驗,在要求學生完成教師提供的已知菌種的實驗內容的同時,要求各小組或者個人對已分離的菌種進行類似實驗,進而進行菌種的鑒定,拓展學習。

2.自主設計實驗教學改革探索

根據高職院校培養高技能專門人才的需要,考慮我院微生物實驗室條件的實際,結合微生物實驗的特點,為激發學生的學習興趣,培養他們的創新能力和動手能力,給他們充分展示能力的平臺,讓他們自主設計實驗,延伸拓展課堂教學。以下是我們初步的探索過程。

首先,明確思想。在微生物學實驗課的第一次課就把實驗改革的總體思路告訴學生,讓學生明確思想,做好準備。

然后,設計實驗方案。將學生分成若干小組,每個小組4~5個人不等,推薦一名小組長。隨著微生物學理論及實驗的學習,學生對微生物已經有了一定的認識和實驗技能。在安排的實驗進行到一半、大約第9周時,可以讓學生按個人的興趣,用2周時間構思設計一個與微生物學有關的實驗計劃或方案,用于印證某個微生物學知識點或解決某個與微生物學有關的實際問題等。初步方案完成以后,教師根據實驗室條件實際及實驗方案的可行性,提出修改意見。大約第12周,確定最終方案。實驗的實際操作從第13周開始,學生根據個人設計的方案,利用課余時間進行實驗。教師應當負責實驗室安全和管理,在第15~16周基本完成自主設計實驗。

最后,在教師指導下完成實驗論文,討論、交流。

五、微生物學教改效果

微生物學教改提高了學生學習微生物學的興趣;學生的提問更多了,問題意識更強,師生形成了良好的教學互動關系;增加了學生動手的機會,使他們的實驗技能掌握得更好,團隊意識更強,懂得了合作;學生分析問題、解決問題的能力增強了,綜合素質提高了。微生物學課程教學改革研究,得到了學生的積極響應和配合,學生反應強烈。

基金項目:江西省高校教改課題(課題編號:JXJG-09-57-3)

參考文獻:

[1]許燕濱,許巍. 環境生物技術微生物學課程教材分析與建設.廣東工業大學學報,2006 (12):112~113

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成人教育的對象基本上是在職工作人員,大多來自基層。他們有鮮明的特點:有明確的學習目標,學習的主動性強;來自各行各業,有一定的社會閱歷和豐富的實踐經驗;思維能力、分析能力都較強,能夠學以致用,能夠對問題進行深入細致的分析和研究。但由于大多數學員年齡較大,沒有接受過正規的高等教育和專門的業務技能及專業理論知識培訓,知識不夠完整和系統,不善于硬性記憶,不喜歡概念和重要理論,更看重理論及技術的實踐應用[1]。國外成人教育的學生也具備這些特征[2,3]。

針對成教學生的特點,《獸醫微生物學》的編寫以提高學員、素質、應用能力為目的,適應社會發展需要,保證較高的學術價值和推廣價值。既要緊密聯系生產實際,又要突出知識點和技能點,突出教材的實用性。考慮到成教學生與普通本科生的區別,《獸醫微生物學》教材的理論難度比本科生的教材難度要小,對知識應高度概括。另外,減少概念的描述。

二、本教材的主要內容及亮點

由于動物科學專業成教本科生的課程設置中沒有獸醫免疫學的課程,本教材中將獸醫免疫學的內容包含在《獸醫微生物學》中,作為一部分出現,這種編排方式屢見不鮮[4,5]。本教材共分為四大部分。第一部分介紹獸醫微生物學基本知識,包括細菌、病毒、真菌及其他原核細胞型微生物的形態、培養特征、生化特性、致病性及微生物學診斷方法等;第二部分介紹獸醫免疫學的基本理論,包括免疫系統、抗原、抗體、補體、細胞因子、免疫應答、變態反應、生物制品及免疫學診斷技術等內容;第三部分為獸醫微生物學各論的內容,介紹獸醫臨床常見的病原細菌、病毒及其他類型的微生物。第四部分為實訓指導,介紹獸醫微生物學的基本技術。書后附彩圖及主要參考文獻。

為了便于學生自學,本書對每章統一了結構,包括內容提要、重點難點、基本內容、知識鏈接、案例分析及復習思考題等六個板塊。“基本內容”、“知識鏈接”及“案例分析”均為正文內容的闡述。在“案例分析”板塊中,采用夾敘夾議、提出問題的方式撰寫,所舉案例均來源于生產實踐,案例選擇不僅要典型,還要突出時代性和趣味性。例如在介紹細菌的結構中談到革蘭陰性細菌的細胞壁中存在周質間隙,周質間隙可給蛭弧菌提供繁殖的場所從而導致細菌自身的裂解,因此在細菌部分的末尾給出了如下的案例分析:“某公司用蛭弧菌作為淡水和海水的環境改良劑,據稱對引起蝦蟹紅體、紅腿、腸炎、爛鰓等細菌性疾病的病原(嗜水氣單胞菌、大腸桿菌、沙門菌、海洋弧菌、溶藻弧菌、鰻弧菌、熒光假單胞菌等30多種細菌)有極強的裂解作用。試分析其機理。”針對這個問題,給出了如下分析:“蛭弧菌是一類以細菌為宿主的細菌,有鞭毛,比通常的細菌小,可通過細菌濾器。蛭弧菌可以通過鞭毛的運動攻擊細菌細胞壁,進入革蘭陰性細菌的周質間隙中繁殖,受到感染的宿主細胞也開始膨脹,變為一個對滲透壓并不敏感的球形體。隨著蛭弧菌的增殖和某些酶的產生,宿主細胞壁進一步瓦解,子代蛭弧菌釋放出來。完成這一生活周期約需4h。子代蛭弧菌遇到敏感宿主又可重新侵染,開始下一個循環。由于周質間隙為革蘭陰性菌所特有,所以蛭弧菌裂解這些菌的能力比對革蘭陽性菌強。”通過對該案例的分析,學生能更好地理解書本中介紹細菌細胞壁結構的意義。對于某些內容不適宜放在正文中敘述講解時,則使用“知識鏈接”的方式進行編排。例如,對病毒病的微生物學診斷的描述中,提及多聚酶鏈式反應、核酸探針等技術,為了方便學生理解,又不破壞基本內容的結構,本書在病毒部分的末尾提供了一個知識鏈接“PCR技術、核酸探針雜交以及DNA芯片技術”,對這些分子生物學技術進行了淺顯易懂的描述。

在病原微生物各論部分,更突出了實用性,現在許多教材上對某種細菌或病毒的鑒定寫了一大堆,可是照方抓藥,卻不知道該做哪些實驗鑒定該細菌。本書的各論意在為讀者提供一種簡單明了的微生物鑒定方法,突出介紹鑒定該細菌的步驟及每一步的判定標準,不拘泥于形式。例如對金黃色葡萄球菌的鑒定,本書直接介紹了目前國際上普遍采納的鑒定思路,先對細菌進行革蘭染色,對革蘭陽性球菌進行觸酶試驗,對觸酶陽性者進一步進行血漿凝固酶試驗,如果血漿凝固酶陽性的細菌就可以判定為金黃色葡萄球菌。同時也列出了其他的輔助指標,如甘露醇發酵、耐熱核酸酶的檢測等。

實訓指導部分突出介紹了畜牧獸醫領域普遍應用的獸醫微生物學及免疫學診斷方法,尤其是適合基層應用的方法。針對成教學生的特點,本教材中的實訓指導部分不再介紹實驗原理,只介紹目的要求、儀器及材料、方法與步驟等內容。重要溶液的配制在本實驗后的相關鏈接中介紹。

鑒于形態、培養及生化特性在細菌鑒定中的重要性,本書在附錄中提供了部分彩圖,例如對細菌α、β、γ溶血現象、大腸桿菌在麥康凱培養基上產生的菌落特征、產氣莢膜梭菌的雙層溶血、腸桿菌科細菌在三糖鐵高層斜面上的反應、嗜血桿菌與金黃色葡萄球菌同時劃線培養時形成的衛星現象等內容,由于彩圖比黑白圖片更逼真,通過這種手段能加深成教本科生對微生物的印象。本書還鏈接了優秀的網址,方便學生瀏覽學習。

三、本教材的配套建設

在學校對成教品牌課程建設的指導下,配合《獸醫微生物學》成人教育教材的使用,我們建設了獸醫微生物學課程網站,網站包括課程建設規劃、課程教學大綱、授課教案、課程習題、實驗指導書、實踐教學、網絡課程、多媒體課件、交流平臺等內容。網絡課程涵蓋了85%的課程教學大綱內容,交流平臺支持網上答疑,加強了師生的互動交流。另外,我們還錄制了獸醫微生物學的授課錄像,并將錄像剪輯處理后上網,力爭通過優質的音視頻教學資源方便學生的學習。

獸醫微生物學成人教育的授課方式應真正做到因材施教,不拘一格。了解了他們的需求及特點,選用合適的教材,采用有針對性的授課方法,才能保證成人教育的授課效果。

參考文獻:

[1]敖玉文.成人教育的特點與成人教育管理改革的思考[J].教育與職業,2008(9):32-34.

[2]容東林,徐宗順,李俊杰等.美國成人教育的特點及其對我國的啟示[J].成人教育,2008,(12):94-96.

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