動態(tài)教學法在微生物檢測技術的應用

時間:2022-12-01 10:19:09

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動態(tài)教學法在微生物檢測技術的應用

【摘要】如何從微生物檢測技術的基礎教學入手,將理論教學緊密聯(lián)系實踐,提高學生專業(yè)技能水平,激發(fā)學生科研熱情,鼓勵學生將投身于“國家卡脖子技術”的關鍵研發(fā)領域,培養(yǎng)符合時代需求的應用型、復合型專業(yè)人才,是當下食品科學與工程、農學、生命科學、醫(yī)學等專業(yè)教學面臨的重要任務。教學實踐表明,基于“互聯(lián)網+仿真實驗平臺”的動態(tài)教學模式適用于微生物檢測技術教學,能夠激發(fā)學生的學習興趣,促進學生主動思考,能更好地適應新課程改革要求。

【關鍵詞】微生物檢測技術;動態(tài)教學;互聯(lián)網;仿真實驗平臺

微生物檢測技術是利用微生物學的理論,通過微生物學、生物化學、分子生物學、免疫學等方法對空氣、土壤、水體、動植物、食品、農產品、藥品及各種研究材料中所含的細菌、真菌、致病菌或者病毒等進行檢驗檢測的技術,是食品科學與工程、農學、生命科學和醫(yī)學等專業(yè)的基礎課程[1-3]。年12月以來,在世界范圍內蔓延的病毒疫情,極大沖擊了人們習以為常的生活、飲食、出行和交往等行為方式,顛覆了人們對世界、健康和周圍關系的認知,同時也檢驗了各國在病毒預防、防控、檢測和治療等關鍵環(huán)節(jié)的核心技術。在這樣的時代背景下,進一步普及微生物檢測技術的課程學習,使學生掌握微生物檢驗檢測中的基本技術體系,了解微生物檢測技術在研究、工作中的用途和發(fā)展動態(tài)極為迫切。

1微生物檢測技術的教學現(xiàn)狀和問題

微生物檢測技術的基礎理論涉及了微生物學、生物化學、分子生物學、免疫學等多課程的交叉知識,而且相關課程內容繁雜、概念晦澀、專業(yè)術語易混、研究對象微觀、不易理解,極大影響了教師的教學信心、教學熱情與教學進度,同時也容易造成學生課程氣氛低沉、學習興趣減弱等不良現(xiàn)象。通過分析國內高校諸多微生物檢測技術的教學模式,發(fā)現(xiàn)直觀性教學是微生物檢測技術授課的重要手段。直觀性教學,雖然適合大多數(shù)學科的教學,但其教學模式較為單一,呈現(xiàn)教學內容的方式單調,在微生物檢測技術的教學中效果并不理想。具體表現(xiàn)在:(1)直觀性教學的理論教學環(huán)節(jié)多以“單向靜態(tài)交流教學模式”進行,該模式下的教學內容以樸實的圖文信息為主,輔以單純的理論講解,較為機械,難以激發(fā)大多數(shù)理工科專業(yè)學生的學習興趣、參與欲望和創(chuàng)造潛能。而且,隨著數(shù)字閱讀、信息技術和人工智能的蓬勃發(fā)展,學生獲取知識的途徑和方式日益多樣,導致傳統(tǒng)的圖文信息和理論講解再也不能吸引學生的注意、滿足學生的需求。因此,如何改變直觀性教學的理論教學環(huán)節(jié)的教學模式和教學內容的呈現(xiàn)方式、提升學生學習興趣,是當前高校微生物檢測技術理論教學環(huán)節(jié)亟待解決的關鍵問題。(2)在直觀性教學的實踐教學環(huán)節(jié)中,教師通常會以出現(xiàn)在食品、醫(yī)藥和化工等行業(yè)生產、銷售、儲藏過程中的與微生物檢測相關的案例進行講解,指引學生回顧基礎理論,進而培養(yǎng)學生操作技能。這種教學方式在一定程度上確實促進了學生對理論知識應用于生產實踐的了解,但是,并不能真正培養(yǎng)學生獨立運用微生物檢測技術的理論知識去分析、解決現(xiàn)實問題的實踐能力,這是大多數(shù)應用型課程的實踐教學環(huán)節(jié)普遍存在的問題。由此可見,傳統(tǒng)的直觀性教學采用的教學方式及其教學內容呈現(xiàn)形式較為機械、僵化,已難以適應信息時代里學生獲取知識的速度和寬度,更不能滿足新時期高校食品科學與工程、農學、生命科學和醫(yī)學等專業(yè)人才培養(yǎng)的新任務、新目標。因此,微生物檢測技術的教學模式的調整與創(chuàng)新已箭在弦上。

2動態(tài)教學模式及其特點

目前“以學生為中心,讓學生成為終身學習者”的理念已在全國高等教育教學中全面普及[4,5],而在實踐教學中,“單向靜態(tài)交流教學模式”仍是各高校傳統(tǒng)課堂教學授課的主要形式,“我講你聽、我問你答”式的傳統(tǒng)的師生教學關系依然沒有改變。這種現(xiàn)象產生的根本原因主要有三個方面:一是傳統(tǒng)課堂授課強調教學內容的灌輸,忽視了學生實踐能力的鍛煉;重視教學任務達成,忽略學生個性發(fā)展,這勢必導致教學實踐的僵化與機械。傳統(tǒng)課堂教學盲目追求知識掌握,把學生當作接受知識的容器,教師只為教學任務而教,學生只為畢業(yè)要求而學,嚴重違背教育本質規(guī)律。二是傳統(tǒng)課堂的教學評價都是單一的標準、單一的主體、單一的內容、單一的形式、單一的過程和單一的目的。在現(xiàn)有的評價體系中,教師是整個教學過程的主宰者,精心鉆研教法,嚴格按照政府和專家判定的課程內容傳遞課程內容,而忽視對學生的學法、綜合素質的培養(yǎng),只關注對知識和技能掌握的熟練程度的評判,而忽視人生觀、價值觀、世界觀的培養(yǎng);長此以往,學生逐漸喪失了學習的主動性,忘記了求知的本質,迷失了未來的方向。三是傳統(tǒng)的應試教育過于強調知識的直接灌輸,在初等教育階段,培養(yǎng)出一大批只會死記硬背、缺乏創(chuàng)新能力的學生,到了高等教育階段,沒有了“保姆式”教學模式,大多數(shù)學生缺乏自制力因而造成短時間無法適應高等教育寬松的教學環(huán)境,學習效果欠佳。因此,如何運用新的教學理念和教學手段,在提高傳統(tǒng)課堂教學效率和效果的基礎上,也能促進學生轉變自身的學習方式,提高學生主動學習的能力,是目前微生物檢測技術授課教師所面臨的新挑戰(zhàn)。根據目前高校傳統(tǒng)課堂教學模式存在的問題以及微生物檢測技術課程自身的特點,本文提出一種基于“互聯(lián)網+仿真實驗平臺”的、適用于微生物檢測技術教學的動態(tài)教學模式。該動態(tài)教學模式具有以下特點:(1)理論教學環(huán)節(jié),將借助互聯(lián)網平臺以圖文、網絡課程、視頻公開課、慕課、專業(yè)論壇等方式呈現(xiàn)教學內容,以生動的視頻資源取代生冷的圖文介紹,以激烈的論壇辯論取代形式簡單的你問我答,讓教師的“獨角戲”變成名師的“合唱團”。以“病毒檢測技術”章節(jié)為例,我們嘗試以“抗擊疫情”宣傳片開始教學,讓學生在觀看視頻的過程中初步了解的對全球人民生活的危害,以及病毒檢測技術的重要性,然后結合圖文介紹病毒的結構和基本特征,再以動畫展示病毒侵染細胞的途徑,在此基礎上介紹病毒的培養(yǎng)、分離與檢測。通過病毒的核酸檢測視頻,重點介紹病毒檢測的分子生物學方法,讓學生能明確病毒核酸檢測的原理和步驟:鼻咽拭子采樣-核酸提?。镌O計-qRT-PCR分析,進一步促進理論和實踐的結合;課后建立微信或者QQ交流群,鼓勵學生在互聯(lián)網、文獻、書籍上尋找病毒檢測的其他方法并比對、歸納,在群上進行交流、討論;教師則可以及時答疑,了解學生掌握情況,為后續(xù)教學準備。(2)實踐教學環(huán)節(jié),將以食品、醫(yī)藥和化工等行業(yè)生產、銷售、儲藏過程中的與微生物檢測相關的案例為素材,建設仿真實驗平臺,取代以往簡單的敘述式講解,讓案例“活起來、動起來”,增加微生物檢測技術在實際應用中的過程描述和細節(jié)介紹,培養(yǎng)學生解決實際問題的思考能力、組織能力與動手能力。李佩珍等[6]探索了分子生物學的虛擬仿真教學模式,以“基于聚合酶鏈反應技術的虛擬綜合實驗”為例,首先介紹了美國科學家KaryMullis發(fā)明聚合酶鏈式反應(PCR)技術的趣事,再以Flash動畫生動形象地描述PCR的基本原理,吸引學生注意力;然后通過動畫展示了PCR實驗過程的體系組成、引物設計、反應條件優(yōu)化、瓊脂糖凝膠電泳和產物分析方法等每一個細節(jié)。該方法在有限的課堂教學時限內向學生展現(xiàn)了完整的、系統(tǒng)的PCR知識,改善了傳統(tǒng)課程空洞的、抽象的純文字教學體驗,激發(fā)了學生的學習興趣,提高了學生的學習效率。(3)反饋環(huán)節(jié),將借助企業(yè)微信、騰訊會議、雨課堂、釘釘?shù)纫苿踊ヂ?lián)網平臺建立學習交流群,在群內實時分享、討論課程相關信息,如作業(yè)、前沿研究進展、公開課鏈接、專業(yè)論壇等,教師可以在課后、在線上與學生實時互動、交流、答疑,充分了解學生的學習進展和對往期教學內容的理解、消化程度;學生也可以根據自身的學習進展、興趣愛好和時間安排,利用學習交流群內的教學資源自主安排學習進度,實時分享學習心得,隨時開展知識辯論,查漏補缺,共同進步。動態(tài)模式打破了傳統(tǒng)課堂固有的時間和空間界限,改善了師生間互動的時效性、積極性與便利性,實現(xiàn)了課堂教學的延申,真正做到了生動教學,各取所需。

3動態(tài)教學模式的應用實例

動態(tài)教學模式改變了以往平鋪直敘的授課方式,代之以互動性強、趣味性強的動態(tài)設計教學方法,不但融入到專業(yè)理論教學,在部分專題設計課程亦能起到良好的教學效果,較好解決了傳統(tǒng)教學方式存在的問題,有利于改變傳統(tǒng)教學思維,開拓學生的視野,調動學生學習興趣,促進學生從理論學習到工業(yè)實踐的緊密銜接,激發(fā)學生對專業(yè)知識學習的熱情和主動探索意識。何方瑤等[7]提出動態(tài)教學法在建筑學環(huán)境設計專業(yè)教學改革中重要性,認為動態(tài)教學模式不僅適用于建筑學環(huán)境設計專業(yè),同時適用于建筑外環(huán)境設計和室內設計兩個專業(yè)方向的教學;而且,動態(tài)教學模式能改變平面化授課方式,使課程教學富有活力,能開拓學生設計事業(yè),幫助學生建立科學設計觀。喬永麗等[8]在護理學基礎實訓教學中運用動態(tài)教學法,將護理本科20級7個班隨機抽2班分別為觀察組和對照組,觀察組人采用動態(tài)教學法下小組合作學習的教學過程,對照組人采用傳統(tǒng)的教師講解、演示后學生自行分組練習教學過程。結果表明,觀察組學生操作成績優(yōu)于對照組(P<0.05),同時在教師對學生評價和學生的自評調查中,觀察組學生優(yōu)于對照組(P<0.01)。由此分析,動態(tài)教學法下小組合作學習在護理學基礎實訓教學中,有助于激發(fā)護生學習的主動性,鍛煉了學生間交流溝通能力,培養(yǎng)了團隊合作意識,實現(xiàn)了理論知識與實際動手操作的有效接軌。由此可見,動態(tài)教學法無論實在專業(yè)基礎理論教學環(huán)節(jié),還是在實驗實踐教學環(huán)節(jié)與傳統(tǒng)教學方式比較都具有明顯的優(yōu)勢,這為將來在微生物檢測技術教學中普及動態(tài)教學法提供了參考。微生物檢測技術課程將根據食品、醫(yī)藥和化工研究、生產和應用中存在的安全性問題,緊密圍繞病原微生物及其有害代謝產物檢測技術的的基礎理論、實驗技術和操作技能,確定教學大綱和教學內容,并最終形成了相應的動態(tài)教學模塊體系。

4思考

“課堂教授技巧是輔助性的,它是一門訣竅、一種謀略或一種手段,它被用來完成想達到的目標[]?!背晒Φ慕淌诩记墒墙虒W模式的靈魂。與傳統(tǒng)教學模式相比,動態(tài)教學模式有質的飛躍,由靜態(tài)轉為動態(tài),由二維變成空間,以“動起來”的方式培養(yǎng)學生從立體角度進行知識理解和實踐訓練[]?;诰W絡教學手段和網絡教學共享資源[11],動態(tài)教學模式可用于微生物檢測技術的教學,在專業(yè)基礎理論和設計實踐環(huán)節(jié)均可使用。為了適應時代背景,借助多媒體-互聯(lián)網平臺對于完善動態(tài)教學模式、促進微生物檢測技術的教學發(fā)展具有重要的支撐作用。其次,基于“互聯(lián)網+仿真實驗平臺”的動態(tài)教學法有著獨特的優(yōu)勢和潛力,需要在實踐中進一步探索,進行更深入的嘗試。未來動態(tài)教學模式將嘗試結合VR技術建設虛擬仿真實驗平臺,讓學生在身臨其境的生活實踐中學習運用微生物檢測技術。

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作者:昝新藝 單位:江蘇大學食品與生物工程學院