研究生“高级微生物学”课程教学改革实践

房耀维 吕明生 刘 姝 焦豫良 杨 光

(江苏海洋大学食品科学与工程学院 江苏连云港 222005)

“微生物学”是生命科学领域中一门重要的专业基础课程，涉及面广，发展迅速。微生物是生命科学研究不可替代的基本材料，是生命科学发展的基石。“高级微生物学”是我校食品加工与安全硕士研究生的专业基础课。该课程是在本科教育体系中学习掌握了“普通生物学”“生物化学”“普通微生物学”“酶工程”“基因工程”等课程内容的基础上，进一步学习现代微生物技术在食品微生物中的应用。学生掌握了现代微生物技术及其应用于食品加工与安全应用中的原理与方法，可以为自身今后从事科研工作打下坚实的基础。

传统授课模式存在授课内容偏重基础，授课的专业知识面较窄，涉及的现代微生物技术较少，理论知识与最新的科研进展脱节，师生之间交流较少，考核方式难以体现学生真实掌握情况等问题[1,2]。针对这些问题，本教学团队在总结多年研究生教学的基础上，对食品加工与安全硕士研究生的高级微生物学课程进行了改革探索。

一、优化教学内容

研究生“高级微生物学”教学是在研究生本科阶段已经学习了微生物学及其相关基本知识的基础上，侧重于知识的深度和应用上，教授前沿微生物技术的原理和应用，让研究生掌握这些前沿微生物技术并应用到科学研究中去。但是，由于研究生的生源存在非常大的差异性，不同高校微生物学课程的设置存在较大差异，还有一些跨专业考研的研究生，因而，研究生的相关基本知识储备参差不齐。鉴于此，学校不得不安排较多基础内容的学习，挤占了前沿的微生物技术内容的学习时间。

本教学团队根据本课程的定位，调整课程内容，增加前沿微生物生物技术原理及其在食品加工与安全的应用知识内容，并将应用向海洋食品加工与安全检测倾斜，体现海洋特色。比如，开设现代微生物检测技术及其在食品检测中的应用，海洋微生物酶工程及其在海洋食品加工中的应用，微生物代谢工程及其食品添加剂制备中的应用，代谢组学及其在食品微生物领域的研究进展，合成生物学及其在食品微生物领域的研究进展等内容。对于研究生的生源造成的基础知识差异性，其可由改革教学方法，提供网络教学资源等方式弥补。经过内容调整，前沿微生物技术成为了课程的主体，其为研究生掌握这些技术并应用于科研奠定基础。

二、改革教学方法

（一）激发学生的学习兴趣

兴趣是一切学习成功的先决条件，是学生产生求知欲的源泉[3]。部分研究生由于拟定研究课题与现代微生物相关性不大，因此在本课程的学习中产生懈怠。我们充分利用网络资源，特别是目前的国内外新冠病毒疫情发展情况、历史上现代微生物技术的应用示例等内容，配以感染力强的图像和视频，在视觉、听觉、好奇心、求知欲等多种因素的交互影响下，激发学生的学习兴趣。以海洋极端微生物酶工程及其在食品加工中的应用为例，我们还通过影像资料介绍海洋的特殊生境及其蕴含的极端酶的种类，引导研究生查找和了解国内外重要酶工程研究中心，鼓励同学们尝试玩华盛顿大学生物化学教授、霍华德休斯医学研究所David Baker教授设计的蛋白质计算机设计游戏Foldit，设计蛋白，了解酶定向进化获得诺贝尔奖的原因，从而掌握酶工程技术。另外，我们提供关于不同现代微生物技术最前沿的、最新的研究成果，特别是发表在高水平国内外期刊，如Nature、Science、Nature microbiology、Metabolism engineering、Biology advance、微生物学报、生物工程学报的文章，让学生了解最前沿的发展动向，提高学生分析问题和解决问题的能力，并提高学生的创新思维能力，并带领学生参观老师的研究室，让学生对微生物技术及其应用产生更多的额感性认识，提高兴趣。经过系列改革，研究生对课程的兴趣大大增加，对课程内容的掌握达到了事半功倍的效果。

（二）创建预习体系

研究生的生源不同，对基础知识的掌握程度不同，部分研究生对基础知识的掌握较少，在学习现代微生物前沿知识的时候感觉难度较大。鉴于此，我们创建可签预习体系，为学生准备好充足的学习资源。在课程的内容章节里，教师把优化前的课程基础内容全部放在粤西体系，并且增加相关基础内容。比如，“普通生物学”“生物化学”“普通微生物学”“酶工程”“基因工程”等课程的网络资源，都能找到相应的链接和内容，研究生可根据自己的基础，灵活地进行自主学习。在此基础上，教师在课前提供即将授课的教学大纲、重点和难点，并给予学习资料，让学生充分预习。这样在教学中，学生才能有的放矢，针对不理解的内容展开与教师间的互动，从而牢靠地掌握知识。程新宽等在“微生物遗传学与育种”课程中创建了课前预习体系，不仅极大地增强了课堂学习效果，而且充分调动了学生预习的积极性，保证了学生的课前预习质量[4]。本课程所创建的预习体系除了具有上述效果外，在补齐研究生基础短板上，较好地避免了学生出现基础不牢导致课程内容难以掌握的情况。

（三）教学方式多样

传统的教学方式是以教师为主体地位，以单向灌输的形式进行教授，难以调动学生的积极性, 教学成果不理想[5]。多样化教学方式（diversified teaching style）是指不同的教师或同一教师依据教学内容、教学情境和教学对象的不同特点，采取灵活的教学方法[6]。多样化教学方式是以学生为主体，以启发和探讨为基础，注重代入感，保证师生之间的互动性，营造“人人参与”的课堂氛围。教师在课前与学生探讨难以理解的难点有哪些，让研究生带着问题听讲，有助于他们对难点知识的理解和掌握。针对大多人数都认为有难度的知识，教师要重点和详细讲解，并开展专题演讲，给出不同现代微生物技术专题，让研究生选择题目进行专题演讲。这样可以锻炼学生查阅文献、掌握研究前沿、创新研究的能力。

三、优化考核方式

目前，研究生课程考核模式主要有三种：提交课程论文、开卷考试和闭卷考试等。三种考核方式各有弊端[7]。本课程原考核方式为平时作业30%，课程论文70%，难以真正体现学生对课程的掌握情况。针对这种情况，我们基于余秀梅等高级微生物学的考核方式创设了灵活的课程考核方式，即在课程考核中将实行多环节灵活打分，对学生的出席率、课前预习、课前讨论、互动表现、主题演讲表现、课程作业都进行打分。其考核分值比例为40%，期末考试为60%，平时的作业作为讨论题型，引导学生真正地用脑学习。期末考试为课程论文，学生选定一种现代微生物技术，并对其原理和应用进行综述。我们运用这种考核方式，激发了学生的参与度，活跃了课堂氛围，较好地考查了学生对课程内容的掌握情况。

四、结论

本教学团队对我校食品加工与安全专业硕士研究生的专业核心课“高级微生物学”进行了教学改革实践。我们通过优化教学内容，利用网络资源激发学生的学习兴趣，利用充足学习资源补齐基础知识短板，创建预习体系，采用多样化教学方式，优化考核方式，提高了研究生“高级微生物学”的教学质量。我们希望本改革实践成果可以为国内的研究生教育工作者提供借鉴。