近几年, 生物制药产业的发展, 推动了传统医药行业的转型升级和地方经济的结构调整, 势必需要大量的高技能型人才。受全球信息技术的影响, 高职生物制药专业课堂的信息化逐渐成为趋势。为了适应产业、行业的发展, 专业教学团队通过调研微生物检测岗位的需求, 制定了人才培养方案, 确定微生物的课程标准, 并对教学内容进行信息化设计。
微生物课程是一门专业核心课程, 主要学习掌握主要微生物的结构、形态和种类, 掌握微生物的营养、代谢、生长、遗传与免疫, 了解微生物在制药领域的广泛应用。掌握细菌革兰氏染色, 微生物的大小测定, 水中细菌总数的测定, 学会常用灭菌及微生物的分离纯化方法。培养规范操作意识, 对接微生物检测岗位。
一、教学目标确定
所选用教材为化工出版社陈玮主编的《微生物学及实验实训技术》, 该教材内容侧重基础知识和技能, 缺乏针对样品采集, 无菌操作, 细菌识别鉴定的内容。因此需要补充动画资料, 微课视频来达到教学目标。授课对象为大一新生, 已具备微生物的基础知识, 但缺乏规范操作训练, 对病原菌鉴定缺乏深入了解。
细菌的革兰氏染色操作是基础实验内容, 包含的知识点为细菌的种类及生物学特性, 细菌细胞结构, 革兰氏染色及显微镜的工作原理;技能点为革兰氏染色和菌斑显微形态观察。本次课中所取样品包含病原微生物, 含有一定的生物安全风险, 需要在保证安全的基础上, 使学生掌握所学技能, 为此微生物的规范操作过程是教学重难点。另一方面, 微生物是一群体积微小, 结构简单, 肉眼不能直接看到, 必须借助于显微镜才能观察到。因此, 正确识别病原菌显微镜镜检结果也是教学重难点。为此确定本次的教学目标如下。能力目标:能进行细菌革兰氏染色操作, 正确识别病原菌镜检结果;知识目标:了解常见的细菌的种类及它们的主要生物学特性, 熟悉细菌细胞结构与革兰氏染色原理, 理解显微镜的工作原理;素质目标:培养规范操作意识, 培养利用信息化平台进行学习的能力。
二、教学策略
根据戴尔的经验之塔理论, 学习过程需要经过具体上升到抽象体验, 演示、动手操作、参与问题解决等主动学习方式比单纯的听讲、自学阅读更能获得经验。为此本课程采取项目教学, 课程组织包括告知任务、方案分析、操作演示、动手操作、总结反馈、深化学习等过程, 一步步达到教学目标。
为解决重难点, 本次课引入信息化手段, 如, 使用动画、图片加深对革兰氏检验原理的理解。通过微课视频学习微生物革兰氏染色操作。利用信息化平台分析、纠正操作过程, 解决学生缺乏自主总结学习习惯的问题。通过建立镜检图库来辅助学生正确识别病原菌镜检结果, 解决由于对病原菌缺乏了解所造成的生物安全问题。在考核评价上, 学生上传操作视频, 进行操作评分, 上传镜检图片, 进行结果评分。至于拓展学习的考核, 主要通过在平台上统计学生学习情况来实现。
三、教学过程
课前利用信息化课堂平台告知任务为细菌的革兰氏染色, 学生学习推送的知识点, 上传收集的病原菌实例, 并完成推送的调研问题。从信息平台反馈的学习数据来看, 知识点完成任务率在39.29-53.57%之间变动, 细菌细胞结构虽然完成率较高, 但学生学习的答案并不准确。技能点的完成率较低, 在3.57-25.00%之间变动。由此可知, 学生通过课前学习, 已具备了微生物的基础知识, 但技能部分缺乏规范操作训练, 对病原菌缺乏深入了解。从三维雷达图分析结果发现, 学生希望掌握直观的知识技能, 课堂的积极性比课外的积极性更高, 课前缺乏自我总结学习的习惯。从上述反馈的数据确定本次课的重难点:微生物革兰氏规范操作和正确识别病原菌镜检结果。
课程教学包括告知任务、方案分析、操作演示、动手操作、总结反馈、深化学习等过程, 一步步实现教学目标。
(一) 告知任务
教师建立项目情境, 确定教学任务——细菌的革兰氏染色, 由于操作对象包含有病原菌, 含有一定的生物安全风险, 需要让学生提前了解, 培养安全意识, 并利用信息化平台进行学习的能力。学生利用百度收集食品腐败的例子, 并上传至信息平台, 同时学习本次课的知识点:细菌的种类及生物学特性, 细菌细胞结构, 革兰氏染色及显微镜的工作原理。
(二) 方案分析
教师利用微课、动画与学生共同回顾方案, 请大家总结出操作步骤, 学生认真观看微课、动画, 指出操作要点, 回答老师提出的问题。首先通过微课、动画辅助实施教学, 有利于保证学生的生物安全。
(三) 操作演示
教师操作演示, 学生观察演示过程, 并对照微课中的细节, 对涂片→固定→初染→媒染→脱色→复染→镜检等过程提出疑问。该教学解决由于对病原菌缺乏了解, 无法通过课前微课、动画完全掌握操作过程的问题。
(四) 动手操作
教师指导实验, 并拍下学生的不规范操作照片, 在信息平台上对每组操作视频及时评分反馈。学生根据清单领玻璃器皿、试剂等, 按照染色步骤进行操作, 上传视频, 对照评分标准反复练习。
(五) 总结反馈
教师展示不规范操作照片, 帮助学生总结回顾革兰氏染色的原理, 学生对照评分总结操作要点并进行改正, 而且还可以反馈课前知识点学习效果。
(六) 深化学习
教师对学生的镜检结果进行评价, 总结识别效果。学生对照镜检图片库深入学习。该教学解决了病原菌镜检结果正确识别这一教学重难点。
最后提出, 本次课目的是让生物制药专业大一新生掌握病原菌革兰氏染色的技能, 选取的是典型微生物 (斜面中培养的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌) , 不能完全代替实际的病原微生物。教师在教学平台上提供镜检图库, 供学生深入学习各种革兰氏阳性菌和阴性菌, 从而正确识别病原菌及其生物特性。
四、教学反思
本次课引入信息化手段, 解决传统教学中革兰氏染色原理难理解的问题;利用微课、信息平台进行微生物革兰氏染色操作教学, 培养了学生的规范操作意识;通过病原菌镜检图库来强化练习, 正确识别各类病原微生物, 解决了由于对病原菌缺乏了解造成的生物安全问题。
通过在线评价系统及时反馈操作效果, 解决学生缺乏自主总结学习习惯的问题。实施教学后发现, 学生的自我学习能力得到提高, 教学效果明显改善。
摘要：以细菌的革兰氏染色教学为例, 从教学目标的确定、策略的选择、过程实施及反思等方面分析了信息化手段解决微生物教学重难点的思路, 突出了信息化设计对高职生物制药专业教学效果改善的价值, 提高了学生的规范操作意识, 消除了实验过程中的生物安全隐患。本教学设计实践为微生物课堂的信息化设计提供了参考。
关键词：信息化手段,规范操作,生物安全
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