研究生《高级微生物学》教学理论与方法初探

【摘要】“高级微生物学”是生物学及其相关专业的研究生基础学位课，在整个培养方案和课程体系中有较重要的地位，同时也是许多研究领域要涉及到的理论基础和方法。由于研究生招生规模扩大，生源广泛，研究生微生物学知识结构和层次多样化，导致了高级微生物学教学的复杂性增大。本文在立足于本校生物学一级学科下具有多个分散研究领域及方向的基础上，对现有研究生的理论知识结构、生源、学习动机进行深入分析，进而探讨在课程内容设置、教学组织和教学效果检验各教学环节的理论与方法，以期促进研究生在微生物学可获得系统前沿的理论知识及锻炼科研思维能力。

微生物学是生物科学中发展最迅速、影响最广泛的一门学科，是生物学各门学科的基础课程。微生物学的发展集中了多个学科中最前沿的研究方法和技术，并且与众多学科形成了新的交叉研究方向，如材料学、地质学、环境科学等。因此高级微生物学在研究生培养过程中也是一门主要的基础课程，不同研究方向的研究生或多或少要应用到微生物学的部分知识。但是笔者在几年的教学过程中的体会是：高级微生物学教学是一个极为复杂的教学过程，需要不断地改进和提高，对施教者和受教者都是较为严峻的考验。现将笔者从事该课程教学的一些个人体会和经验总结如下，以供商榷。

1.对教学对象的分析

学生知识结构和来源。高级微生物学在本校是设定为生物学硕士点的学位必修课，但生物学本身作为一级学科，其下学科分支极多，因而导致本学科的学生来源广泛，本科毕业学校、专业背景都要很大差异。在本科教学“宽专业，淡化专业背景”的大前提下，绝大多数研究生新生的微生物学理论缺乏系统性，实践操作能力也欠缺，因此高级微生物学的教学过程颇为尴尬，学生的研究方向不同，对知识的需求面不同，对教学内容的选择提出了问题；同时学生的理论认识不够深入，要使得学生对所讲授的学科前沿完全理解和接受十分困难，有的时候还需要停下来讲解一些基础理论，因此从根本上来说高级微生物学还是本科微生物学的拓展和延伸。

学生的学习主动性。目前在教学上对教师提出更大挑战性的是学生主动投入到学习中的主观能动性和积极性。现在研究生考研的动机很多样化，真正具有较高科研素质和科研精神的学生比例是比较低的，学生学习的目的大多数是得到学分，部分是因为研究内容中要应用到微生物学某方面的理论和技术，目的性很强，因此会忽略其它方面的内容。因此如何提高学生的学习兴趣和热情也是教师要充分考虑的问题。

2.教学内容的确定

我院生物学一级学科硕士点（学术型）下设六个研究方向：植物学、动物学、微生物学、遗传学、发育生物学、生物化学与分子生物学，又与农学、林学、药学、化学工程与技术、环境科学与工程、食品科学与工程等学科形成了交叉学科，因此研究方向极多。针对不同需求，高级微生物学组成了课程组，针对学生基础薄弱，知识面不够宽广的特点，将整门课程分成基础内容及扩展专题两部分。

基础内容主要是加强及深化本科微生物学的内容，包括微生物多样性及分类学、微生物的营养、微生物的生长、微生物生态、微生物的代谢、微生物的分离与培养、菌种选育与保藏等。在讲授过程中注意基础知识在具体研究中的应用。在对学生研究方向有了解的基础上，可以就其研究内容中应用到的微生物学基础知识加以讨论，以激发学生兴趣及积极思考。也可就一篇参考文献进行讨论，分析其中的微生物学原理和技术。实践表明该方法受到学生的认可，收到了较好的教学效果，学生都很积极地参与讨论，也乐意把自己研究中遇到的问题让大家共同讨论。

针对不同的研究领域设立专题。通过对学生知识结构和学科研究领域的分析，设立了不同的专题，以各个研究领域的前沿理论和技术为主要内容，包括：极端环境微生物、环境与资源微生物、微生物系统发育与分类、微生物与环境污染治理、微生物与生物修复、环境微生物的分子生物学技术、微生物生理遗传学进展、微生物检测技术等，分别由该领域研究者进行讲授，这样会达到一定的理论和实践深度。

课程参考书：本课程指定了两本参考书，英文教材为国外优秀的原版教材“Brock Biology of Microorganisms”，该教材的最大优点是其内容的先进性和富于启发性，不断更新的版本体现了迅速发展的生命科学及其技术在微生物学中的应用。中文教材为沈萍主编，高教出版社出版的《微生物学》第二版，该书的特色则是兼顾微生物学的基础性、系统性和先进性之间的关系。这两本教材相互补充，让学生能完全掌握微生物学的基本概念和理论，又达到中英文对照，当然学生在阅读英文教材是需要付出大量的时间，但长期坚持则会有相当大的收获，对于帮助学生扩充专业单词量，提升用英文写作的逻辑性和语法结构，对科研论文的写作水平提升有极大的帮助。

3.教学过程的实施

“高级微生物学”共安排教学时数54学时。其中基础内容部分由教师主讲，约占20学时。该部分内容主要是针对知识需求面较大的这部分内容及扩展专题。教师在有限的教学时间里主要是理清基础知识结构，在基础内容的讲授过程中，要把整个课程体系完全贯通，举一反三，让学生充分了解微生物学是理论和技术紧密结合的学科，是一门应用型的学科。如在“微生物的营养”部分，讲到微生物的各种营养类型，同时联系到培养基的设计、配制、特殊生长因子的加入，根据适应酸性、中性或碱性环境调节培养基的不同pH值，根据适应不同渗透压环境调节培养基盐浓度，根据氧的需求对微生物进行振荡、静置或厌氧培养方式。因此，这部分内容对教师来说除对微生物学理论较熟悉，同时还要在微生物学领域有长期的科研工作经历。

“高级微生物学”扩展内容计划20学时。这部分内容有不同研究领域的教师分专题讲授，主要传达前沿理论和技术方法，分析当前研究热点和领域。这部分内容主要针对目前我校生物学一级学科研究领域中涉及到的微生物学理论和方法问题进行。如在“微生物系统发育与分类”专题，主要针对非微生物学专业学生在涉及到微生物的分类、鉴定时要应用的理论和技术，介绍系统发育的技术体系，分子钟的测序和分析，聚类软件及数据库，系统发育树的构建和解读等，目的是让学生能学以致用。

自主讨论15学时。这部分内容没有既定范围。可以由老师和学生根据需要命题。或者是对学生主流研究领域的深入讨论，如“植物与微生物联合生物修复”专题，包括文献综述，研究内容和实验方案的确定，技术路线和实验方法的具体执行，学生和老师充分就这一专题展开互动和深入讨论，学生对这一教学形式都表示欢迎，认为能真正学到东西，有助于自己考研工作的进行。

4.教学效果的检验

研究生课程考核通常用考试和提交课程论文的方式，考核方式单一，无法真实体现学生对该门课程的掌握情况。因此为充分了解学生学习收获程度，除提交课程论文之外，本课程设立了课程答辩环节。答辩环节就课程设计的专题提出10个题目，随机对学生进行现场提问和答辩，视答辩情况进行评估。这一方式极大地增进了学生学习自觉性和主动性，引导学生从记忆型、模仿型学习向思考型、研究型学习转变，提高学生知识应用能力，也能让教师全面考察学生的学习情况。

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