1综合性实验阶段,培养学生的科研能力
综合性实验是培养学生独立操作和创新能力的重要方法之一[4]。以往在开展微生物综合性实验前,由学生提出实验方案、列出实验试剂及实验进程等。但是由于微生物综合性实验已执行多年,对教学大纲规定的如“土壤或水环境中微生物的分离鉴定”等小综合性实验题目,学生比较熟悉,有的学生甚至参考上届学生实验报告进行设计,也有的学生从网络资源中搜索到类似题目,实验选题重复,有的教师对此也不重视,这样就降低了综合性实验的难度,学生达不到提高锻炼目的。另外,开展综合性实验,面临的主要问题是学生主动性不强、缺乏思考,教师积极性不高、疏于指导,并且实验经费欠缺。因此,在微生物综合性实验阶段,应加强学生科研能力的培养,让学生积极参与教师的课题研究。在学生完成微生物基础实验后,结合实际条件开展综合性研究型实验,让教师利用自己的研究课题给出综合研究性题目,并增加学时数至15学时。在微生物实验课程开展的初期,向全院教师和研究生征集当前科研课题相关的微生物综合性研究型题目,采用“双导师制”,一位负责指导,一位负责考核。江苏师范大学微生物学实验已有3届学生由相关教师给出综合性研究型题目,研究内容与教师的科研课题密切相关。如结合国家自然科学基金项目“杨树内生放线菌抗杨树黑斑病菌活性成分及其作用机理研究”,给出“杨树内生放线菌的筛选、培养和选育”等题目,让学生自己设计,查阅有关资料,设计实验过程,内容涉及培养基的配制与灭菌、放线菌的分离与鉴定、放线菌的培养发酵与条件优化,以及拮抗活性测定等实验环节。教师在指导综合性实验的教学过程中,同时也完成了科研课题的部分研究任务,实现了师生互惠双赢。综合性研究型实验使学生极大地提高了探索创新性研究、综合解决实际应用和科研问题的能力。
2大学生创新实验阶段,鼓励学生主持研究项目
近年来,江苏师范大学生物技术专业学生考研率达40%左右,根据学生的兴趣特点和报考微生物专业方向,在推行大学生创新实践训练计划过程中,尝试结合承担的国家自然科学基金项目及横向合作研究课题,包括“杨木变色生防菌代谢物质抗变色真菌活性研究”、“江苏沿海滩涂部分药用植物内生放线菌多样性与活性初步研究”、“嗜水气单胞菌诱导斑马鱼皮肤免疫应答的分子机制”、“壳聚糖纳米分散体系抑制植物病原真菌的作用机制研究”等研究内容,将部分科研内容引入本科生科研训练计划。根据所承担微生物相关研究课题,提出切实可行的科研训练题目。如:“能源真菌的分离鉴定及发酵研究”、“极端嗜盐古菌色素分子提取及其制备太阳能电池的研究”、“连云港地区可培养嗜盐菌多样性研究”、“鱼类肠道酵母的分离与鉴定”、“二重PCR检测市售鲫鱼带染沙门菌和志贺菌的研究”等。学生根据个人兴趣选择以上内容,利用6至12个月时间,要求学生独立完成查找阅读文献、确定技术方法以及负责研究等。为了避免“获而不劳”的学生,加强了大学生创新实验项目结题考核答辩工作,推行“双导师制”,其中一位负责督查考核。项目结题方式为撰写实验报告、论文和答辩等,整个过程激发了学生学习的积极性和创新意识,由于项目导师对学生科研兴趣的启蒙和引导,部分学生对未来攻读研究生的学习目标更明确。鼓励学生申请主持大学生创新实验训练计划项目,无疑为学生继续完成毕业论文、科研工作等打下基础。
3毕业论文实验阶段,提高综合实践能力
近几年,江苏师范大学除了鼓励支持开展综合性研究型实验、大学生创新实验等科研训练外,针对江苏师范大学本科毕业论文存在选题质量不高、实验时间较短、优秀论文偏少等问题,对微生物毕业论文进行了改革实践,进一步提高学生的毕业论文撰写水平和实践应用能力。通过对生物技术专业学生的调研,该专业约有50%的学生对微生物相关专业感兴趣,并且多数学生(包括考研学生)希望以通过参与教师科研课题的方式完成一篇高质量的毕业论文。为此,参照大学生创新实验训练计划模式,并要求以教师科研项目相结合的课题为主,采用“双导师制”,将毕业论文时间提前至第六学期期末,同时公开微生物毕业论文选题,鼓励报考微生物方向的研究生、主持或参加过大学生创新实验项目研究的学生优先选题,为进一步提高学生的科研素养以及将来攻读研究生学院奠定基础。毕业论文时间安排在第六和第八学期开展,而学生基本都能利用7至10个月时间完成论文,这段时期与找工作和考研的冲突较小,学生能较为专心地完成毕业论文,确保论文质量。提前毕业论文完成时间,将毕业论文与大学生创新训练计划项目、教师科研结合后,不仅有利于学生参与教师的科研课题,也提高了教师指导的积极性。从教学的效果来看,无论从学生积极性、时间保证还是论文质量上都明显提高,特别在毕业论文撰写、答辩等环节表现突出。2010届、2011届学生毕业优秀论文数明显增多,如“斑马鱼肠道中1株酵母菌菌株的鉴定与系统发育分析”、“市售鲫鱼肠道中沙门菌的调查研究”、“斑马鱼肠道中1株红酵母的分离与鉴定”等分别发表在《菌物学报》、《中国微生态学杂志》和《生物技术》等期刊上。这一做法缓解了学生考研、找工作与毕业论文的冲突,有利于提高毕业论文的质量,增强学生的综合实践能力。通过分阶段递进式教学模式[6],在微生物学基础性实验、综合性实验、大学生创新实验和毕业论文实验等4个阶段进行教学改革,在基础性实验的基础上,结合教师的科研课题,在综合性、大学生创新和毕业论文实验中采用“双导师制”,鼓励学生自己设计和主持课题研究,全面提高了学生的科研能力,教师也在其中完成了部分研究任务,达到师生双赢的教学效果。实践证明,这种教学方法不仅提高了学生对微生物实验的全面认识和掌握,调动了学生的主动性,增强了学生的责任感,而且培养了学生的探索创新、独立分析和解决科研实际问题的能力。
作者:吕爱军 胡秀彩 单位:江苏师范大学 江苏省药用植物生物技术重点实验室