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项目教学法在微生物学实验课中的应用及思考论文

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2025-01-09 14:05:51    来源:    作者:liziwei

摘要:为培养学生自主学习能力和实践创新能力,将项目教学法引入微生物学实验课中。根据实验教学大纲制定实验项目,难易程度由简到难、逐级递进。教学过程以学生为中心,学生查阅资料,设计验证方法并实施项目,最终实现独立完成实验项目的目的。实践结果表明,经过项目化教学改革,在教师教学和学生学习成效2个方面均得到明显提升,学生的动手能力和解决问题的能力都有明显提高。

  摘要:为培养学生自主学习能力和实践创新能力,将项目教学法引入微生物学实验课中。根据实验教学大纲制定实验项目,难易程度由简到难、逐级递进。教学过程以学生为中心,学生查阅资料,设计验证方法并实施项目,最终实现独立完成实验项目的目的。实践结果表明,经过项目化教学改革,在教师教学和学生学习成效2个方面均得到明显提升,学生的动手能力和解决问题的能力都有明显提高。

  关键词:微生物学实验课;项目教学法;教学改革

  0引言

  《动物微生物学》是一门理论性、实践性及应用性并重的学科,是动物医学、动物科学及水产养殖等多个专业的基础必修课。微生物学实验课是理论课的必要补充,是将理论知识融入到实践操作中的关键环节,重点培养学生创新能力、实践动手能力和团队协作能力,为后期学生进入社会提供必要的专业技能保障。如何完善微生物学实验课教学方法,把微生物学的理论知识与临床相关疾病有机结合,以便更好地适应高等教育教学改革的需要,加强学生创新意识和能力的培养,提高学生观察、分析和解决问题的能力始终是专业教师关注的焦点。

  传统的微生物实验教学是以教师讲解为主,学生高度依赖教师,没有真正参与到教学过程中,导致学生学习兴趣不够,教学效果不尽人意。培养创新型人才是高校的根本任务,积极推进教育教学改革,寻求教学方法和教学模式的突破,提升学生创新能力和综合素养,增强人才核心竞争力是试验教学改革的热点和难点。

  项目教学法是一种完全颠覆以往传统教学模式的方法。它打破教与学的界线,改变教师与学生在学习活动中的角色和地位。该法起源于德国,通过组织学生真实参加项目的设计,履行以及管理,并在项目实施过程中完成教学任务的一种教学方法,强调对学生综合能力的全面培养。这种教学方法更重视学生的自主学习,有利于激发学生的潜能。

  将项目教学法引入微生物学实验课源于一次实验室的偶然事件。教师在辅导学生进行显微镜观察时,发现实验室留存的金黄色葡萄球菌中混杂革兰氏阴性杆菌,大肠杆菌中混有革兰氏阳性的芽孢杆菌。学生对这种意外事情非常感兴趣,课程组教师认为这是一个很好的契机,把菌种污染处理工作当成一个实验项目,放手让学生全权处理,教师给予适当辅助,学生在该项目实施过程中查阅了相应资料并制定验证方法,顺利完成该试验项目。本文以此次菌种污染事件为例,探讨如何将项目教学法引入到微生物学试验课中,并总结了项目教学法引入过程中应注意的问题,以期与同行交流和探讨。

  1学生分组

  每个班级随机分成若干小组,每个小组人数5~6人,组内推选出组长,试验期间由组长负责安排和协调组员任务,掌握试验项目的进程并解决可能出现的问题,及时将小组进展反馈给教师。教师通过与组长的沟通,了解小组的项目进展情况,并及时提供必要的指导和帮助。

  以小组为单位进行试验项目时,方便教师管理和了解项目进展,避免人数较多时,教师难以进行精细管理。以小组为单位进行项目试验可培养和较强学生沟通能力和协作精神,很多试验项目需要组员间的密切配合。此外,各小组之间存在竞争,能更好地调动学生的竞争意识。

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  2项目教学法具体实施过程

  2.1分层次项目制定

  项目的制定是项目教学法实施的关键环节,一个好的项目既能激发学生的学习兴趣,也能实现学生对专业技能的掌握。项目的制定需要教师灵活整合和设计,形式可多样化,可以是简单的小项目,也可以是需要多人协助完成的大项目。同时项目的制定需要立足于学生的思维角度,符合学生的能力水平。

  例如在菌种污染事件中,就可制定若干个实验项目,如菌种污染的来源?实验室菌种中污染了哪种细菌?被污染的菌种如何进行纯化?这些难度不高的实验项目适合初学者。随着学生掌握的专业知识增加,项目的难度可逐渐提高,可将多个试验内容整合到一个项目中,制定出综合性的项目。例如,在完成细菌学部分教学后,可以制定如下探究任务。如大肠杆菌和沙门氏菌的鉴别;患病动物病料中病原微生物的分离、鉴定及敏感药物的筛选;奶牛乳房炎的致病菌检测;洗手前后细菌数量的变化;袋装青贮饲料的调制等,也可以增加一些日常生活中涉及微生物的项目,如,鸡蛋表面微生物的数量;洗手后用干手机吹干还是用纸巾擦干?孵化箱内细菌数量检测;硬币上有多少细菌?头发上的细菌数量检查?硬币上和手机屏幕上细菌的数量等。这些带有日常生活气息的微生物学项目更能吸引学生的兴趣,提高学生的参与度。学生在执行这些项目的过程中,即运用理论知识,也进行实际操作,更能加深对这部分专业知识的记忆,而当项目实施过程中遇到问题,需要学生解决时,则更考验学生的应变能力和灵活运用专业知识的能力。

  2.2项目具体实施

  小组可以自行挑选项目,也可由教师指定具体项目。项目实施过程中需要教师的全程跟踪和协助,各小组选定试验项目后先进行组内讨论并查阅相关知识,制定出相应的技术路线并提交给教师,教师对各小组的技术路线进行补充和完善后返回小组,小组按修订好的技术路线实施项目。

  例如查找菌种污染来源项目的小组,可根据细菌涂片至镜检的全部流程,讨论可能的污染来源,最后得出四种假设,分别为培养基污染、染色液污染、生理盐水污染和菌种污染,根据这几种假设,分别对培养基、染色液、生理盐水以及菌种重新进行划线培养,验证污染的来源。

  把污染菌种的纯化作为实验项目的小组需要深入研究,可采用多种方法对污染的菌种进行纯化,因为已知有金黄色葡萄球菌和大肠杆菌,就可以选择鉴别培养基对两种菌种进行纯化,这种方式简化了纯化的步骤。以菌种的鉴定作为试验项目的小组,通过查阅相应的资料,可采取多种方法对细菌进行鉴定。既可用鉴别培养基进行鉴定,也可以通过细菌的生化实验加以验证,具体的验证方法需要小组自行设计和执行。

  2.3项目教学法的评价制度

  为鼓励学生重视实践能力的培养,动物微生物学课程成绩采用综合评分制,期末考试成绩占总成绩的比例为50%、实验成绩占比40%、平时成绩占比10%,其中实验成绩是根据学生实验过程表现、实验结果及实验报告综合评定,重点考察学生实践动手能力,采取组内评分+组间评分的方式展开评分。这种将过程考核也纳入到考核评价体系中,杜绝了唯分数论的弊端,使学生更加注重实践能力和创新能力的培养,见表1。

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  3教学成效综合评价

  3.1开展项目式教学和常规教学学生间的比较

  将20级动物科学专业74名学生,分成2个大组,一组采用项目教学法,另一组采用传统的教师讲授为主的教学方法,完成实验内容后。通过问卷调查,发出问卷74份,回收有效问卷73份,通过问卷总结,85%的学生认为项目式教学法使实验课变的更生动有趣,10%的学生认为应增加项目数量,5%的学生认为项目教学法与常规的教学法相差不大。

  随机在2组学生中各抽取10名学生,共20名学生,组成4个小组,每组5名学生,教师当堂布置操作任务,让4个小组进行操作,结果发现,经过项目教学法培训的学生可以顺利完成操作任务,而传统教学法的学生,因在实验课中高度依赖教师,接受的试验技能是片段性的不连贯的知识,导致学生没有明确的思路,不知道如何开展项目研究。

  3.2学生取得的成就

  经过项目式教学法的培训和锻炼,学生实验技能大幅提高,很多学生参加各种科技创新和技能大赛,并取得较好的成绩。如动物科学和动物医学专业的学生分别在全国大学生技能大赛中获得一等奖。学生的创新创业能力也得到了提高,在大学生创新创业大赛中获国家级资助项目两项,省级资助项目2项。有的学生原本没有考研的想法,但在实施试验项目时对科学研究产生了浓厚的兴趣,并有了考研的想法,每年毕业班都有10%学生考研,继续深造。

  3.3学生教学评价

  在2个学期期末的教学评价中,该课程的评教平均成绩为4.9分(满分5分),2个班级学生文字评价中,91%的学生认为该实验课对自己综合能力的提高有积极的促进作用。60%的学生明确提出项目式教学法更有趣,收获很大。也有1位学生在文字评教中指出项目式教学需要投入更多的精力和时间。

  4项目式教学法仍需完善的问题

  4.1学生基本实验技能的集中培训

  项目式教学法在实施过程中需要学生具备基本的实验操作技能,这些基本的操作技能需要教师在开课之初集中对学生进行培训,只有学生真正掌握了基本操作技能才能保证试验项目的顺利实施。集中培训可以采取多种方式,可以采取线下统一培训的方式,也可以采取线上线下相结合的方式,本课程组采用线上线下相结合的方式,将基本操作技能培训的视频发到教学平台,让学生自行学习并配套相应的试题考察学生是否掌握,线下教师针对线上测试题中高频出错的题再进行讲解和分析,夯实学上基本技能的掌握。

  4.2项目制定的范围把控

  很多学生思维比较活跃,会有很多天马行空的想象,如让学生自行拟定题目,有可能制定出的项目超出动物微生物的大纲范畴,导致项目难以实施。为避免这种情况出现,课程组最好能建立项目库,让学生在项目库中筛选感兴趣的项目,进行实施,有效地将项目范围控制在动物微生物的大纲范畴,保证项目的顺利开展和执行。项目库的建立可由学生或教师提出题目,再由教师对题目的范围进行筛选,确保在可以实施的范围内。

  4.3实验室开发及安全管理

  动物微生物学为专业基础课,在进行项目实施时,有些学生难以在规定时间内完成项目内容,需要额外时间进行项目研究,为保障项目的正常实施,院里开放了本科生实验室并配备了微生物学实验所需要的仪器设备和材料。

  为保证实验项目顺利开展,避免安全事故发生,对所有的学生进行安全培训,实行先培训,后考试,再持证上岗的管理模式。每个实验室配备专人管理,坚持“谁主管,谁负责的原则,树立安全第一,预防为主”的观念。

  将验证性实验课改换成项目式实验课,在完成试验项目过程中激发学生的学习动力,挖掘学生的专业志趣,培养学生的创新思维,提高学生的综合素质。在试验项目的实施过程中,组间及组内的探讨和交流是确保实验顺利进行的重要环节,既可锻炼学生的沟通能力也可锻炼学生的团队协作精神。

  在实施项目式教学法时要遵循如下原则,首先项目制定应从学生熟悉的内容与经历出发,以便与已有的知识结构联系起来。其次,要求学生自主填补知识空白,并延伸到教师提出的项目内容之中,帮助学生有计划地开展自我学习。总之,“以学生为中心”的教学法,以促进学习的真正发生,关注学生学习过程的有效性,更符合学生认知发展的规律和需求。

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