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1.  理论教学

1)教学内容:通过“5个结合”,增强知识的实用性和先进性,多维拓展学生知识面,培养学生应用知识的能力和创新能力。

国内与国外结合:将国内的两本教材(沈萍编《微生物学》和周德庆编《微生物学教程》)和国际上最具品牌效应的著名微生物学教材《微生物生物学》(Brock Biology of Microorganisms)糅合在一起编排组织教学内容。

基础与前沿结合:网站建有紧跟最新热点前沿的“科学前沿”,适时将学科前沿融入教学内容中。

理论与日常应用结合:教学中引入日常生活中微生物应用的例子,鼓励学生自制酸奶、泡菜和果酒等,使微生物学的基本理论与日常应用结合。

教学与科研结合:在教学过程中,将课题组教师科研和学生创新项目的内容、方法和科研成果融入到教学中,让学生感受科学研究的方法和魅力,提高学生的科学思维能力。

校内与校外结合:教学期间,组织学生到污水处理厂、垃圾填埋场、酿酒公司等企业现场参观学习,通过技术人员和教师的现场教学和学生返校后撰写参观报告,使微生物学的基本理论与生产实践结合。

2)教学模式:“由任务驱动的团队自主合作学习”教学模式,以任务为主线,把教学内容和能力培养目标隐含在任务之中;以教师为主导,引导学生主体利用学习资源,通过个人自主学习和团队合作学习来建构知识和提升能力。

任务设计的总原则:面向应用,注重能力培养,课内课外多元化,理论实践一体化

任务的知识范围和类型:预习型,复习型,总结型,探究型,拓展型,展望型

配套教学方法:讨论式、案例式、探究式、参与式、项目教学、现场教学等以学生为主体教学方法

以科学教育(师范)班为例——

任务包括:学生上课,学生出卷,综述,参观学习,设计研究方案,课堂讨论,课后讨论等。每个任务都有具体的知识目标和能力素质目标。

能力培养效果:培养了学生自主学习能力,合作学习能力,教育教学技能等职业素养,实验设计能力,沟通合作能力,组织协调能力,资料收集整理能力,书面表面能力等。

3)教学过程

1)  创设情境,布置任务:任务在教学计划中设计好之后,教师在合适的时机,创设情境,引出和布置任务。“学生上课”属于预习型任务,往往在教师总结前面的章节内容后,有目的、有意识地创设与任务章节相关的问题情境,引出预习任务,布置学习团队用1周的时间去自主合作学习,并于下周上课时讲授。“学生出卷”属于复习型任务,一般在相应章节教学结束后,引导学生对知识的难点和重点进行梳理复习,然后引出任务——如果你是教师,请你出一份试卷来检验学生对该章节的掌握情况。综述型任务,教师在讲绪论时,通过几个微生物应用的具体事例,让学生感受到微生物与人的密切应用关系,从而引出,微生物在工业、农业、医药卫生、环保方面都作出了重要贡献,请各团队自选一个方向,完成“微生物在工业(农业、医药卫生、环保等)方面的应用”综述,第15周前上交。参观型任务比较特殊,因为参观的具体时间,需教师和污水处理厂协商后确定,所以往往是临时确定,但要确保参观在讲授“污水处理”之前进行。参观后,布置学习团队用1周的时间完成参观报告,并指派一个团队整理成PPT,于正式讲授“污水处理”前,派代表课堂汇报(该汇报作为该团队的“学生上课”任务)。实验(产淀粉酶菌株的分离筛选与鉴定,16学时)属于探究型任务,在第一次实验时,通过展示一些高年级学生的毕业论文题目“××菌的分离筛选与鉴定”,引出“产淀粉酶菌株的分离筛选与鉴定”的研究课题,布置学习团队对该课题进行科学探究,最后以毕业论文的形式提交实验报告。设计“分离筛选链霉素抗性突变菌”的研究方案,在介绍通过“平板影印培养试验”验证“突变的不对应性”时,引导学生得出“抗性突变菌的筛选”方法后,再对照实验探究(产淀粉酶菌株的分离筛选与鉴定)的操作过程,通过层层设问引导学生思考“分离筛选链霉素抗性突变菌”的具体实验方案,并布置各学习团队用1周的时间完成该方案的具体操作细节。该任务是理论知识点和实验探究的结合和延伸。讨论型任务,一般在相应知识点讲授结束后,教师创设与任务相关的问题情境,引出任务布置给学习团队,于下次上课讨论或者提交课后讨论的记录、照片。

2)  接受任务,完成任务:学习团队接受了除实验外的任务后,通过自主合作学习的方式完成任务。具体方案为:团队自行对任务进行分解、分配和分工——个人自主学习,自行探究——小组讨论交流,成员互相学习、补充、修正和加深个人学习成果——整理汇总学习成果,形成论文、报告或课件——上交或汇报成果。

学习团队自主合作学习期间,教师通过电话、短讯、QQ以及微生物学网络平台的“在线答疑”和“课程公告”栏目,及时掌握团队和学生的学习动态,监督、指导学生完成任务。

3) 评价反馈,拓展深化:总体方案:团队提交或汇报成果——教师批改评价,课堂集中点评——团队修改完善,拓展深化成果——教师网上展示团队成果,组织团队互相观摩学习。

其中,综述和学生出卷的成果要求第15周前上交,第16周课堂集中点评,提出修改意见;课堂讨论和学生上课,在学生课堂讨论或讲授完后,教师当堂点评、总结、拓展深化或疑难点加强;设计实验方案,污水处理厂参观和课后讨论,一般要求团队1个星期内完成,所有团队提交后,于最近一堂课上点评和总结,提出修改意见;实验是由几个分试验连贯而成的科学探究,该项任务的评价反馈包括三部分:一是在每个分试验结果出来,下个分试验开始之前,教师会对该分试验过程中每个团队和个人的表现进行点评和指导,二是在所有试验结束后,教师会对整个实验探究过程中,各团队的表现进行总结和点评,最后一次点评是在团队以毕业论文的形式提交实验报告后,教师对各团队论文的撰写,结果的分析讨论等方面进行点评和指导,并由此发散开去,引导、启发学生思考相关的或者由此衍生出的更深层次的科研课题,鼓励学生积极参与学科竞赛,踊跃申报各项科技创新项目,尝试撰写发表科研论文等。

所有成果在教师集中点评后,团队用1周的时间修改完善。再次提交后,教师网上展示团队成果,督促、组织团队互相观摩学习。

2.  实验教学

1)教学内容:建立“基础一综合提高一研究创新”的渐进式研究性教学体系。 “基础实验”,连贯成“某土壤四大类微生物计数、分离纯化与观察,某分离细菌的初步鉴定及生长控制”为课题的科学探究;“综合提高”实验,为包含了所有微生物基本操作技术的小型的研究性课题。如“淀粉酶高产菌株的分离纯化及鉴定”,“水中大肠菌群的测定”,“紫外线对淀粉酶菌产生淀粉酶的影响”;“研究创新”实验,由老师选取5-10个创新研究项目,公布于网上,并开放实验室,学生自愿选择参加与否。

2)组织形式与教师指导方法:

基础实验—— 以研究性课题的形式安排实验的内容和顺序

课题:某土壤四大类微生物计数、分离纯化与观察,某分离细菌的初步鉴定及生长控制

总体:探究模式

教师将整个班级分成8个科研小组,每组4-5人。按照科学探究的形式,从培养基的配置、灭菌、土壤四大类微生物的培养计数、分离纯化、到某分离菌的鉴定、生长控制的所有实验环环相扣,全部由科研小组完成。

具体每次实验:传统的教学模式

综合提高实验——模拟科学研究

课题:淀粉酶高产菌株的分离纯化及鉴定(或水中大肠菌群的测定或紫外线对淀粉酶菌产生淀粉酶的影响)(都基本上包含了基础实验中所有的操作技术)

实施过程:学生预习,练习操作——教师以问代讲,引导督促学生注意实验中的细节和关键点——科研小组实验——撰写报告

教师:引导者,评判者

研究创新实验——学生独立探究的研究性教学模式

题目:教师的科研项目或者学生感兴趣的问题

实施过程:科研兴趣小组查阅文献——设计实验方案——教师的可行性评估、指导完善——科研兴趣小组实验——撰写科研报告。

教师和实验员:协调(实验室基本仪器设备的协调和维护、日常卫生及实验室安全性检查等);指导和帮助(更多的是鼓励学生自己去查阅文献资料,解决遇到的问题)。



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