时间：2022-11-01 00:04:41
药学微生物是一种药物制剂,药物分析,对重要的专业基础课程的专业之一。侧重于细菌,放线菌,真菌,病毒和其他微生物,基本微生物培养技术中,药物制剂的消毒,杀菌处理,药品和其他内容微生物检验的各个方面的生态。药学微生物重点高职院校是培养学生掌握一定的技巧。微生物理论,传统的教学方法大多是教为主,大多是“一书中,一支粉笔,一张嘴”的单一教学模式,微生物繁殖不生动,形态逼真的内容,体育展示给学生。此外,教学条件,不能好学生的技能。出于这个原因,许多教师以提高教学效率做了很多工作。如制图,时间等因素的影响程度,由后用长挂图也变得模糊,并不能体现空间感。这样一来,学生们会觉得微生物“看不见,摸不着”很抽象,难以理解,微生物类变得乏味。随着科学技术的发展,微课教学的兴起。在继承传统教学方式中合理教学手段的同时,逐步引入幻灯片,教学视频等教学设备,教学内容枯燥生动,可视化,提高了学生在学习中一定程度的兴趣。微课教学正越来越多地应用到课堂教学中的微生物制药,呈现了丰富的课堂教学方法和教学多维空间。用图,文,声,像,传播的模式的各种文字,图形,图像,动画,视频,音频等信息的集成,生动,直观,表达教学内容切合实际的方式,大大提高了信息内容课堂教学中,克服了传统枯燥和教条式的教学,提高主动学习的学生的兴趣,激发学生的想象力,从而极大地提高教学效率。
2微课教学的优势
2.1微课教学提高了实验操作的成功率
在做一些实验教学,你可以实验原理,实验演示中显示的视频动画的形式,连同解释,使一些问题无法厘清的传统教学已经成为简化,学生容易理解。可以由学生自己和实验操作等关键信息的原则进行控制,如果学生不理解的部分,可反复观看这一部分,教师需要作出必要的解释和指导,减少对演示的复杂性操作时,在实验的成功率通常将改善。
2.2微课教学提高了学生对实验的兴趣
兴趣是最好的老师。实践证明,学生感兴趣的学习内容可以激发学生的学习热情,使学生变被动学习为主动学习,但不觉得学习是一种负担。主要由微缩文字,图像,动画,声音和教学等手段来实验教学,可以使实验具体,生动,动态显示方式,便于学生观察,探究实验产生的直觉,感知和思维,激发学生的学习兴趣在学习上。
2.3微课教学有助于反馈实验信息
作为一个完整的实验教学的教堂,应该贯穿于整个教学过程的评价反馈,所以老师在课件设计过程中,根据学生的实验中,利用微课教学方法相结合的实验教学过程。通过成像技术,将展示在大屏幕上的学生实验操作,让学生进行讨论,实验操作的分析是标准化的,实验结果是合理的,这与传统的测试,直观,生动的对比。通过这些互动,学生的思维能力的提高,培养学生的创新能力,同时也有效地检测实验教学效果和学生掌握知识的程度。
3运用微课教学的注意事项
3.1课件设计突出重难点,切忌繁琐、冗长、过于华丽
传统医药微生物学教学的教师由参考书,口语教学的重点,难点的手段来解释,这是困难的学生在课堂上留下深刻的印象,不利于知识的掌握程度。合理利用微型教学,解决一些传统教学的问题。利用微课,教师要备课时要注意,教学内容设计合理的幻灯片,紧扣考试大纲,抓住重点,突出难点。如使用的不同的字体颜色,大小不同的文字,但也乐音斑点,视频等。在此基础上,再加上容易理解老师的讲解,学生很容易弄清楚的重难点内容,容易掌握。微课的课件设计应清晰,美观,有层次感,短,但并不复杂。没有太多的文字,字体要清晰,厚重,要与背景色对比强烈,以及为避免视觉疲劳要注意色彩搭配协调。你可以使用一些小插曲,但不是太夸张了。总体来讲,涉及微课课件画面,然后选择你要简单,明了,没有过多繁琐的新奇的电影,太华丽,以避免分散学生,学生的注意力,以教学内容的干扰的注意。
3.2微课教学是辅助工具,教师是主导,学生是主体
微课教学的应用和发展,在文字,图像,声音等信息的集成,同步输出,同时超越了时间和空间的界限,带领学生到微观的现实世界,感受真正的实验环境。如果忽略微类是一个辅助工具,以教师为主导,学生主体这一点上,整个教学过程中全部使用CAI播放模式,这将导致在一个单一的教学模式,导致学生在盯着文字,图像屏幕上,听着语音音频,形成了典型的计算机为主导的模式,老师只是计算机操作员,像一个剧场观众的学生,这种机械枯燥的教学,不仅模式降低了学习的学生的利益,也影响智力发育学生。因此,使用微课教学是不是教学的唯一模式,教学方法和微课教学的教学方法仍是传统的组合,以确保教师为主导,而学生主体地位,配套使用微课教学。形成生动活泼,丰富多彩的教学环境。
4结语
学生在学习本门课程之前，主要学习了数学、物理和基础化学等课程，专业课程学习尚未展开，所以学生对环境工程专业学习微生物目的缺乏认识，在他们思想上有一种根深蒂固的想法，即解决环境问题必须用化学的方法。同时，环境中存在的微生物是由于其个体微小，用肉眼观测不到，需要抽象思维去理解，学生容易感觉枯燥乏味，且离日常生活较远，难以激发学生学习兴趣，尤其是基础理论部分更是如此。针对这种情况，可在相关章节引入专业应用及日常生活实例，使学生有更为形象的认识，以激发学生学习兴趣。比如绪论课可联系生活及专业中的具体实例，强调微生物的无处不在及与人类生活息息相关的特性。同时还要重点介绍微生物在环境污染治理中所发挥的作用，强调学好该门课程是顺利学习其他专业课的重要保障，也是今后从事环境工作的必备武器。这样才能激发学生的学习兴趣和对求知的渴望，更好地体会微生物的内涵和重要性。从而变被动学习为主动学习，主动地去学习、探究、发现，好的开端有利于学生对后续内容的学习。可介绍我国2003年由SARS病毒引发“非典”，2009年遍布全球的甲型H1N1流感病毒，近几年来的流感病毒变种H5N9，及2014年在西非肆虐、没有任何疫苗和针对性治疗方式的埃博拉病毒，由各种病毒引起的禽流感、手足口病等；讲到细菌和真菌（霉菌、酵母菌）时，可先联系微生物对人类有益的一面，如由酵母茵、霉菌等发酵生产的食品，如酿酒、制醋、酸奶、泡菜、酱油、豆瓣、醪糟、豆腐乳等，以及由霉菌或放线菌发酵生产的抗生素，如青霉素、链霉素等对人类的巨大贡献。在介绍细菌的生长曲线时可结合各生长阶段在污水生物处理中的应用进行讲解。在介绍微生物生态时可结合氧化塘的应用帮助同学理解藻菌共生的关系。同时还可以活性污泥法为例对其中的微生物相关问题进行深入介绍，使学生对微生物原理、工艺特征、运行过程易出现的问题等有全面的了解，从而提高学生解决实际问题的能力。在专业应用介绍的同时可介绍一些食品和衣物的霉烂变质、食品保鲜等生活小常识，让学生感到，学了这些知识，不仅对专业有用，而且对自己的日常生活、身体健康都有帮助，从而提高学习兴趣和主动性。
2教学形式多样化，调动学习积极性
教学过程中根据所授课程内容采用不同形式。对于基础性知识的教学，以教师讲解为主，适当的留出内容让学生自己去理解或阅读有关的参考书，培养自学能力。在讲课中，教师要启发学生积极思维，有些问题要让学生自己去思考，去寻找答案。在此基础上，要安排一定的时间，让学生在课堂上对所提出问题进行讨论，由学生讨论解答。讨论是激发学生思维与创造力的重要手段，学生必须学会在讨论中学习。这样既能加深学生对书本知识的理解，便于培养学生的表达能力、思维能力、辩论能力、分析问题和解决问题的能力。在环境工程微生物学课程中，结合N、P元素在自然界的迁移转化，以人工湿地为具体实例，让同学们通过查阅相关文献，分组讲解人工湿地不同处理工艺及各工艺不同反应阶段中N、P元素的转化及涉及的微生物类型。通过这种形式在教师或学生主持下在教师与学生之间或学生与学生之间通过讨论、争论、辩论来学习知识，一方面加深了同学们对相关知识的掌握，另一方面也锻炼了同学的表达能力，调动了学习积极性。
3不断完善多媒体，充分利用网络资源
微生物是肉眼看不见，在显微镜下却呈现出一幅非常生动而有趣的图象。采用多媒体课件，可大大提高教学效率和效果。增加课堂教学信息量尤其在讲解微生物的形态结构和污染处理工艺流程等方面具有传统教学手段无可比拟的优势。在授课过程中充分利用计算机网络收集各种相关资料，如文字、图片、照片。影像、视频资料等，以及根据实际教学需要自行摄影、实况录像等采集资料，以形成传统教学方法难以实现的微生物形态结构污染代谢原理、污染物处理工艺流程、实验操作演示等声像丰富，直观的多媒体课件，将微生物世界逼真地展现出来把抽象性的阐述性的教学内容转变为生动形象的感性素材。
为学生创设多样化的学习情境。例如以大肠杆菌T系噬菌体为例讲解病毒繁殖过程、革兰氏染色方法、培养基的制备、活性污泥中生物相观察、污水生物处理工艺的运行等内容可采用教学录像、动态仿真系统等现代教育技术，取得很好的教学效果。在授课过程中，讲到相关微生物在环境治理的应用时，让学生利用网络资源查阅相关资料，以小论文的形式提交作业，这样即发挥了学生的主观能动性和创造性又可以使学生了解学科最新研究成果及前沿信息。科最新研究成果及前沿信息。为加深学生对专业基础课的学习。可利用课余时间，带领学生到污水处理厂和固体废物生物填埋场进行参观实习，设身处地的深入了解工艺。任课教师也要利用课余时间到垃圾填埋场，城市污水处理厂、工厂企业等了解工程应用情况，找到理论与实践的结合点。并在教学中用生动的工程实例讲述概念。例如，在讲解废水生物处理原理、固体废弃物的生物处理时穿插大量的工程实例。说明相关理论是怎样从实际中抽象出来的，又是怎样回到实际中去解释或解决问题的。只有找到了理论的应用场合，才能称真正的理解或掌握了这个理论，培养了学生解决实际问题的能力。在授课过程中将工程实践中的最新案例及时传达给学生使之多了解与本专业实际工作环节相关的知识也是有效提高学生兴趣性的手段之一。学生感受到所学的知识与实际相关，具有重要的应用价值，才能提高学习的积极性和主动性。
4优化实验教学内容，培养学生创新能力
环境工程微生物学是一门实践性很强的学科，实验是教学的重要环节，其教学时间能否保证，实验课程结构是否科学，是保证教学效果和质量，培养创新人才，以适应现展对人才需要的关键。微生物实验教学，可培养学生的探索精神和实践能力。在微生物实验中要将组织实验，强化基本技能训练。根据环境工程微生物学特点，可将相关实验设计为一个或几个连续性实验。通过综合性实验（如饮用水中细菌总数及景观水体中大肠菌群的测定），使学生将学到的实验基本技能系统地综合应用到实验中，并巩固基本技能。这样，既能提高学生对实验的兴趣，又能促使他们将所学的理论知识联系起来，从而加深对微生物的认识，促使学生认真完成好每一个实验步骤。在实验过程中，许多基本操作可反复进行，能使学生熟炼掌握基本操作技巧。在讲授实验课时，重点讲述实验成功的关键和历届同学易出现的问题。另外，我们还布置了实验设计的大作业（高效多环芳烃降解菌的筛选），培养学生独立思考和创新能力。在实验报告完成中，分析与讨论部分是很重要的内容，通过对实验问题和结果的分析、讨论，可加强学生对理论知识的理解，大大提高学生分析问题和解决问题的能力。
5结语
1课堂教学内容的调整
结合水产微生物学教材的实际编写情况，我校水产养殖本科专业目前采用的是2004年出版的全国高等农业院校教材《水产微生物学》，教材的编写距离现今已10年整。对于一门生命学科来讲，10年的发展是非常巨大的，有很多新的、前沿性的内容需要在课堂教学中予以补充。因此，在实际的授课过程中，很多教学内容不能再仅仅局限于课本，而应该更多地和实践、和当前的微生物学研究发展相结合，提高学生的上课兴趣，挖掘学生中存在的创新点。在教学过程中，由于存在课程内容较多、学时设置少的矛盾，按照教学日历的授课计划，在绪论第一堂课的讲解中，应以微生物的发展简史为时间主线，将微生物的相关重要事件、经典的实验设计、划时代的人物给同学们一一展现，从而激起学生学习水产微生物学的兴趣。此外应突出课本中重点知识讲授，如细菌、真菌、病毒这些重要的微生物，并和实验课紧密结合，努力使学生达到能熟练掌握微生物学的基础理论知识和基本实验技能。而对于其他种类的微生物进行讲解时可压缩内容。同时，要紧扣水产微生物学的范畴，着重讲述特殊的水产微生物种类，及水产微生物在生产实践中为水产养殖业服务的现状与实例。
2课堂教学方法的改进
随着计算机在大学应用的日益普及，目前的大学授课基本采用多媒体教学手段，并在讲台上进行操作演示，使水产微生物学这门略显枯燥的课程借助现代科技手段，生动而形象地展示在学生们面前。如在讲解细菌的二分裂繁殖时，通过动画的设计，使学生既明白了二分裂繁殖的概念，同时也对细菌强大而快速的增殖过程有了深刻而形象的记忆。同时，学院尽量保证小班化教学，提高教学效果。此外，可以借助先进的计算机手段，利用课余时间制作或者从网上下载水产微生物学实验基本操作的视频录像，上传到专门的课程网站中，提前让学生对实验过程进行了解，提高学生上课的兴趣，增加实验课的趣味性与可操作性。在每次课程结束之后，要注重课下与学生的交流，很多学生不好意思当面指出老师教学中的问题或者说出自己在上课过程中的困惑，因此，通过QQ、微信、邮箱等方式收集学生课后的反馈意见，可以及时发现课堂中的问题，并有针对性地进行改进或者给学生以及时、恰当的反馈。此外，现在手机进课堂的情况十分普遍与严重，很大程度上干扰了正常的教学活动，为提高学生听课的效果，集中听课注意力，就要加强课堂提问。可以采用两种方式：（1）在每次上课前5分钟，对上次课的内容进行检查回顾，督促学生课下的复习与笔记整理，及时了解学生对已讲述知识点的掌握情况；（2）在课堂中讲授新知识过程中，遇到重点、难点，或者学生注意力分散时，要及时进行提问，使他们能迅速回归到课堂教学活动中来。
3实验教学形式的补充
水产微生物学是分支于微生物学，隶属于生命科学的，具有很强的实践性的一门学科，对于实验教学的高要求是致力于提高水产专业学生实践能力的不二法宝，具有十分重要的意义。河南农业大学的水产微生物学课程针对水产养殖专业大三学生开设，课程设置总学时为48学时，其中实验课为20学时，所占比重较大，也凸显了学校在教学大纲制定过程中对学生实践动手能力的重视。在实验课的设计过程中，实验课教学内容应突出实验的连贯性、整体性和综合性，将实验教学内容设计为两大部分：基础实验与综合实验。基础实验主要包括培养基的配制、高压灭菌消毒、无菌操作、微生物的划线分离、微生物的培养等常规操作技能，是水产微生物学实验的基础操作；综合实验可以设定为未知水样的综合检测，将前期学习的基本实验技术进行综合运用，自行进行试验设计，对未知的试验结果进行判定与分析。实验内容与在安排时间上与课堂理论教学紧密结合，从而有利于学生将课堂所学理论知识迅速应用到实际中去，进一步巩固课堂理论教学成果，提高学生参与实验课的兴趣，同时增强学生的创新性与动手能力，力争培养合格的水产养殖专业人才。随着食品安全问题的日益凸显，人们对微生物的关注也越来越高，微生物知识的应用也越来越广泛。网络的普及，学生所处时代的不同，科技发展的日新月异，水产微生物学教学也遇到了前所未有的机遇与挑战。在进行水产微生物学教学工作的过程中，教师也需要顺应时展，进行水产微生物学教学的改革与探索，致力于培养实用型、创新型、吃苦耐劳型的专业技术人才，力争为我国水产行业的可持续发展起到重要作用。
作者：郑兰兰刘变枝高春生单位：河南农业大学牧医工程学院
关键词：微生物学实验；工学结合；课程改革；微生物分离与鉴定
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）20-0064-02
传统的高职类工业微生物及实验类内容的教学，以学科课程设置为基础，偏重于传授和训练学生各项理论知识及基本实验技能。通常是理论知识与实验课程分开教学，且各自由若干独立的内容单元组成，相互之间缺乏关联性。学生到了实际工作的时候，缺乏整合各项微生物学知识技能，并将其用于解决实际问题的能力[1-3]。为解决上述问题，近年来我们尝试对工业微生物及实验类内容的教学进行工作过程导向性课程改革，按实际企业生产时不同岗位对微生物知识技能的要求将教学内容分成几个学习情境，每个情境由若干子项目组成。每个子项目完成一个工作单元，前后衔接共同完成一次工作过程。在工作过程中学习相关知识技能，以此代替传统的工业微生物及其实验教学中所教授的内容。本文就其中一项“淀粉酶产生菌的分离与鉴定”教学改革内容进行介绍，在实际工作中，负责生产菌种分离鉴定及保藏的车间需要进行相关工作。
一、工作内容
“淀粉酶产生菌的分离与鉴定”工作任务共需28学时，由6次课完成。具体分为4个子项目：样品的采集与处理；产淀粉酶微生物的筛选；高产淀粉酶菌种的鉴别及保藏；高产淀粉酶菌种的分类鉴定。工作任务完成后，学生不但能够熟悉微生物培养、无菌操作技术、显微技术、菌种保藏技术、微生物的鉴定等实验技能，微生物的形态与分类、微生物的营养与代谢、微生物的生长控制等理论知识；而且对于上述知识技能的实际应用有一定程度的认识。
二、教学设计及具体安排
1.教学设计。第1次课由教师对“淀粉酶产生菌的分离与鉴定”情境进行大致说明，并且给出学习材料及文献资料查找渠道。学生分组讨论得出大致的工作方案。第2～5次课分别完成5个子项目，每次课开始时每组学生由负责该子项目的成员汇报当天的工作计划；上一子项目的负责人总结总结汇报前次工作情况。然后由当天的子项目负责人领导执行当天的工作计划。最后一次课则撰写报告并进行分组总结汇报交流，具体如下图所示。
2.具体安排。第1次课以讨论为主，上课时由教师对“淀粉酶产生菌的分离与鉴定”情境进行大致说明，并且给出学习材料及文献资料查找渠道。学生以3～5人为一个工作小组，阅读讨论学习材料及查找到的文献资料，大致拟出工作完成计划并分工，要求每个学生至少作为一个子项目组的组长；该过程中学生可向教师提问反馈，师生交流。然后各个小组以张贴海报的形式向全班展示工作计划及分工明细，全班讨论交流，并修正不完善的方案。此过程后学生会对目的性筛选鉴定菌株的工作过程有大致了解。
第2次课先由每组“样品的采集与处理”子项目负责人讲解本次工作具体安排及分工，然后每组根据工作计划采集校园不同土壤样品，制成土壤悬浮液并向其中加入组内讨论决定添加的营养物质后，放入培养箱进行培养。本子项目完成后学生会对微生物的营养、培养与生长控制知识有感性与理性的双重认知。
第3次课先由上一子项目的负责人对工作完成情况进行汇报，然后由“产淀粉酶微生物的筛选”子项目负责人讲解本次任务具体安排及分工。每组根据工作计划制作筛选培养基，对经过富集培养的土壤样品进行稀释接种培养。经此学生会了解无菌操作的要领与意义、微生物的代谢，并对微生物的培养与生长控制有深入认识。
第4次课的子项目是“高产淀粉酶菌种的鉴别及保藏”。上一子项目汇报总结后，每组本子项目的负责人在讲解本次安排分工的同时，还要在本子项目完成时对本组的鉴定方法的合理性评估答辩。每组根据方案对上个子项目筛选出的微生物进行产淀粉能力鉴定，选出高产菌种并长期保藏。结束后学生应懂得微生物的代谢在工业发酵中的应用意义，并对菌种保藏的原理与方法有所了解。
第5次课对上个子项目获得的高产淀粉酶菌种进行分类鉴定，学生通过将菌落形态观察及显微形态观察结果与菌种手册对比初步得出分类结论。由于不同小组分离到的菌株不同，通过相互交流观察，学生能够更多地接触不同的微生物类群，得到更多的相关知识感性积累。完成最后一个子项目后各组总结讨论，写出总结报告。学生会学习显微技术，对四大类工业微生物的菌落与微观形态有整体认识，并理解这些形态观察结果与微生物分类鉴定之间的关系。
第6次课每组学生就总结报告汇报答辩，同时进行教师点评与组间互评。评价结果计入学业成绩。通过组间对比交流，学生会更全面地了解在目的菌筛选鉴定工作过程中会出现哪些问题，有哪些需要着重注意的地方。
与传统教学安排的不同点是：以前是由教师提供实验步骤与样品甚至结果分析，学生只需按部就班完成即可。学生缺乏主动性，更缺少与将实验结论上升至联系理论知识的途径。而在本次进行工作过程导向的教学改革实践中，将若干实验技术及相关理论知识按照职业活动的特点和要求进行整合，寓教于应用，不仅使同学们将理论知识与实践技能联系起来，还可以使同学们理解这些知识技能在具体工业生产中的应用。
三、讨论分析
工作过程导向课程设计旨在建立学习者与未来工作的直接联系；教学过程在贴近工作实践的学习情境中进行[3，4]。设计“淀粉酶产生菌的分离与鉴定”等一系列工作过程导向的课程，将原来微生物的分离、筛选、培养、纯化、染色、观察等传统的单个实验内容与技术整合在一个学习情境中，学生不但通过设计完成工作任务掌握了相关的实验技术和理论知识，而且还学会理解这些技术和理论在实际工作中是如何运用的。
需要指出的是，由于实验样品由每组学生自行采集，与传统的实验课由教师提供少数菌种相比，不同组的学生可以获得各种微生物材料，便于了解更多的微生物，拓宽视野。开展工作过程导向微生物教学，学生需要课下花较多的精力查找资料、设计实验、培养微生物，由于调动了学习兴趣和积极性，学生并没有因此产生怨言。学生不记名问卷调查结果也对这种改革后的教学方式表示欢迎。
工作过程导向的教学方式最早起源于德国职业教育[3]，与我国现今高职院校的办学模式、办学条件有一定差别。因此如何引入工作过程导向的教学理念，因时因地地改良授课方式，是一个值得不断探索的教学改革问题。
参考文献：
[1]何伟，徐旭士，张茵，袁生.微生物多样性调查与鉴定模块化实验教学的改革与实践[J].微生物学杂志，2010，30（4）：105-107.
[2]周德庆.微生物学实验教程（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2006.
[3]赵志群，王炜波.德国职业教育设计导向的教育思想研究[J].中国职业技术教育，2006，（11）：62-64.
一、微生物有没有“宅文化”
信息化和服务型社会的建立极大地便利了人们的生活，同时，人又时常面对着外界各种形式的压力。为此，很多人都有宅在家里的经验，足不出户享受着各种社会服务或专注于自己的兴趣爱好中。微生物世界中有没有类似的“宅文化”呢？学生刚接触这个问题时，首先引导他们思考：微生物有家吗？什么是微生物的家？对于像风餐露宿的地衣和随波逐流的水生菌等微生物而言，家也许只是个虚无的概念，但对于寄生菌而言，就具体很多。它们可以寄生在任何生物的体内、组织中，甚至细胞内。这类微生物从寄主中源源不断获取营养，规避着外界不利的环境，最终往往导致寄主的衰亡，从而失去了“家”。事物都有两面性，宅文化也是，微生物里有没有益的宅文化呢？相信此时，很多学生都会有答案。当然，课堂讨论没有条条框框的束缚，只有活跃的思维，没有最终的答案，往往会步入到更深的知识领域。就像讨论“宅”的微生物，我们都知道享受宅文化的人也不一定一直宅在家里，微生物是不是也这样呢？答案自然是是，不少兼性营养的微生物就是如此，腐生和寄生状态时而切换，有些寄生真菌还产生了典型的二型现象，这些知识点往往是微生物学相关课程如真菌学和植物病理学中才会介绍到的。再比如，我们都知道宅文化不是自闭的，人们通过各种信息技术手段与外界社会保持联系，那么，宅在寄主内的微生物与外界环境有联系吗？当然有，一些昆虫病原真菌在杀死寄主的过程中，会根据某些与寄主种群波动有密切联系的环境因子，如温度，来判断是否进入到休眠阶段，以此规避可能来临的寄主匮乏期。但它们又是通过何种手段感知外界的环境呢？这就牵涉到细胞生物学、流行学等相关的课程，而且往往是科学家正在研究的热点问题。知识就是这样一环接一环，有些专业的学生有时候就不了解微生物学与自身专业有何关联。通过这些看似无关的课堂讨论，他们至少可以体悟到学习本课程的必要性。
二、微生物世界的“机器人文化”
乍一看，是否有些科幻？其实不然，机器人文化早已在我们社会中占有一席之地。生产车间里的各种机械臂、家居中的扫地机、跳舞机器人，再如开发中的陪宇航员聊天的人形机器人等。它们是人类能力的延伸，是改善生活品质和提高工作效率的助手，另外，还是人们“懒文化”的一种体现。学生可能会问，机器人文化是人类高度文明的智慧结晶，如此微小、如此低等的微生物会有吗？请大家发挥想象力，试问真核微生物与原核微生物有何不同？如何进化而来？真核微生物中有各种的细胞器，如线粒体、叶绿体等，这些细胞器对于真核微生物的生存至关重要，提供着通用能源ATP、各种养分和中间代谢产物等。说到这，可能有人不认同，细胞器不像人体里的各种器官吗，怎么会是微生物创造的“机器人”？让我们回想一下线粒体和叶绿体的诞生，它们是如何成为微生物结构的一部分的。简单而言，就是在距今二三十亿年前的地球上，某些个体较大的原核生物将具有有氧呼吸作用或光合作用的小型微生物细胞吞入体内，通过长期驯化将其功能化为细胞器来提高自身的生存竞争力。这个细胞器的演化发生在遥远的前寒武纪，但至今还可以找到诸多证据，包括细胞器膜结构、核糖体结构和基因等来证明其合理性。说到这，是不是对微生物有了肃然起敬之感，这么简单的生物就懂得将那些关键功能“包工”给“机器人”。如此说来，人类的“懒文化”不是我们独有的，而是来源于“老祖宗”———原始微生物。另外，微生物当中有没有作恶的机器人呢？从某个角度来看，病毒就是如此。病毒从严格意义上讲不能算是一种生命形态，有科学家推测病毒的核心就是从原始生命基因组中剥离的一小段基因所构成的，如果把病毒理解为微生物无意间制造的微生物“机器人”，是不是更形象一些。讨论到这里，有没有产生一种想法：原始微生物可以将小型微生物“机器化”，我们人类可不可以这样做？其实，人们早就开始利用各种微生物降解环境污染物、产生各种能源物质等，但微生物毕竟是生物，它要生存，就要消耗营养，产生代谢物，扩增种群，这些必要的生命活动都大大降低了人们安排给它干“正事”的工作效率。可不可以构建微生物“机器人”，让它只做人们设计好的工作呢？这一想法在前几年由海洋微生物学家CraigVenter提出，不过他说的不是微生物机器人，而是“合成”新生物。但由于牵涉到伦理学的问题，此想法应该还处于凝聚共识的阶段。不知这位科学家的想法如何形成，不过这一研究设想可行性是存在的。原始微生物早就在几十亿年将这一想法付诸实施，且获得了成功，也为之后高等生物的诞生奠定了基础。当然，伦理上的研究讨论有其必要性，我们这里就不再展开讨论了。
三、微生物世界的角色分工
人类关系社会化后，角色分工越发明显，每个人在不同时空中都处于特定角色。每个人清楚地认知和执行特定时空背景下的社会角色，对于社会稳定尤为重要。就如学生在大学中做好学习者的角色，在家里为子女的角色，在社团活动中为组织者、参与者等角色。自然界中的微生物当然也存在着“角色分工”。通常理解，微生物在生态系统中扮演着分解者的角色。学过微生物的学生自然了解微生物中还有扮演生产者的蓝细菌和显微藻类，它们的重要性一点都不亚于陆地上的植被。当然，作为消费者的微生物也同样重要，要知道从原始生命诞生之后的20亿年时间里，微生物在地球生命系统中扮演着所有的角色。如今社会职业角色日趋多样化，新型职业不断涌现，每个人都向社会的其他人提供着某种服务，享受着他人提供的服务，这是人类社会的生存法则。微生物有没有这般细化的分工呢？人类社会提供的各种服务有一个共同的前提就是需求，微生物需要什么呢？各种各样的营养物、稳定安全的生存空间等。这些微生物的需求都有相应的微生物类群提供着，如土壤中的纤维素分解菌提供碳源、固氮菌提供着氮源、产酸菌溶解矿物质释放矿质元素等。这些微生物提供的“服务”，也早已被人类加以利用，例子随处可见。角色特征是不是就只有人类独享了，有的稳重、有的急躁、有的投机、有的无私。万千世界充满着各种可能，微生物身上自然有这些特征的影子。例如，土壤中分解腐殖质的土生性微生物常年种群密度稳定，而土壤中的发酵性微生物种群就“急躁”地大起大落；偏利共生关系中总能找到无私的一方，而混居在一起的微生物中不乏机会主义者“抢食”其他分解菌通过胞外酶分解的有机营养物。讲到这，有没有找到跟自己有点像的微生物呢？
四、结语
思考力和想象力是各类社会人才的核心竞争力，大学除了教授学生专业知识外，还要锻炼其思考力，扩展其想象力，培养其创造力。本文介绍了笔者近年教学中一堂课堂讨论的内容，借由微生物来启迪学生的思考和想象。由于笔者有限的学识，本中引喻如有不妥，大家可以探讨，同时，分享其中孕育的教学思路才是本文写作的初衷。
作者：周湘 林海萍 张昕 张心齐 单位：浙江农林大学林业与生物技术学院
论文关键词：高职；生物制药；微生物课程；教学改革
生物制药专业发展概况及培养目标
生物制药是运用微生物学、生物学、医学、生物化学等研究成果并综合利用微生物学、化学、生物化学、生物技术、药学等科学的原理和方法制造用于预防、治疗和诊断的制品。生物制药产业是国民经济的重要组成部分，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》和《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》中明确指出“要大力发展生物产业”。目前，全世界的医药品已有一半是生物合成的。
近年来，我国医药行业的迅猛发展，特别是生物技术在医药产业中的广泛应用大大加快了生物与医药类等高职院校生物制药专业的发展壮大。其培养目标是：德、智、体、美全面发展，具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神，掌握本专业领域方向的技术知识，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，熟练掌握并能从事药物的研发、药物的生产、药物的质量及安全检验、药理分析、药物的经营和销售等工作的高技能型人才。
微生物课程教学地位及教学目标分析
半个世纪以来，微生物转化在药物研制中一系列突破性的应用给医药工业创造了巨大的医疗价值和经济效益。随着新微生物资源的发现、新的药物筛选模型建立以及各种新技术的应用，从微生物次级代谢产物中寻找新药所显现的优势将继续存在，事实证明微生物制药在整个生物制药产业中占有举足轻重的地位。微生物学在理、工、农、医、师范院校与生物相关专业的课程设置中占有重要的地位，也是一门实践性很强的学科。
由此可见，微生物课程也必然是生物制药专业的重要职业基础课程。它系统地介绍了微生物的分布、分类、形态结构、生长繁殖、遗传变异以及与人类生产生活的关系等理论与实验操作技术，要求学生具备一定的生物学与生物化学基础知识。其后续课程包括发酵工程概论、生物技术制药、制药工艺学、药品分析与检验、药剂学、药事管理与基因工程技术概论等多门主干课程。
本课程的教学目标是使学生能够正确掌握微生物分类、结构、生理活动等基础知识，确保学生能够进行有关微生物生产的必要基本技能操作，并掌握应用微生物学理论知识分析问题和解决问题的基本方法，从而为后续的职业技术课程的学习与生产实践奠定必要的理论基础和实践技能。
微生物课程教学改革探索与实践
长期以来，全国各高校微生物学教学大多以课堂讲授为主，配合适量实验课。学生学习微生物学的方法常常是课上勤笔记少思考、课下不复习少作业，考前死记硬背、考后“完璧归赵”。为了提高微生物课程教学效果与学生的实践技能，我们于2008年申报了《微生物及其应用》院级精品课程，并与全省其他高职院校的同仁一道对生物制药及相关专业的微生物课程教学改革进行了一定的探索与实践。
（一）优化教学手段与方法
主要教学手段 合理利用学院优越的教学条件是提高课程教学质量的基本手段。在本课程教学中，我们充分利用学院完善的多媒体教学资源、电视显微镜设备组织教学，通过多媒体课件、视频、标本与即时的实验操作进行形象、直观的教学。同时，加强与本地区制药企业的联系，与企业一线生产人员共同探讨课程教学内容。
教学方法探索 在教学方法上，我们依据高职类学生文化基础、思维特征，针对不同的具体内容选择采取了项目教学法及案例导入法等多种“教学做合一”的形式开展教学，从而实现了将过去以教室为中心的学习形式向以实验室工作过程为中心和“边教、边学、边做”形式的过渡。例如，将基础知识部分组织成多个承前启后的项目，微生物应用部分（如微生物与发酵、食用菌栽培与药品的微生物污染检测等）采用案例法组织教学。通过启发与讨论、理论密切联系实际等方法引导学生加深对所学知识的运用、提高学习的兴趣与积极性。提供适量学时，鼓励有积极性的学生自选教学内容，采取合作或独立查阅资料和制作多媒体课件进行授课的形式实现了师生主体角色的转换，从而使学习以形成综合能力为目的而非单纯的知识摄取。同时鼓励学生在实验教师的指导下，根据自身兴趣进行微生物实验的设计与操作。
在有了一定的手段与方法基础上，我们认为利用适当的幽默或英文等教学技巧也是提高教学效果的良策。比如在要求学生列举已知的病毒时“特意提醒”不要自作聪明地制造“人瘟病毒”。在课堂中偶尔适时地穿插一个英语单词或简单的句子能够起到很好的调节作用，往往能让喜欢或不喜欢英语的学生激发兴趣。
（二）认真整合教学内容
内容的选取与组织 2007年下半年，在长期从事企业生产实践的“双师型”教师共同参与下，我们编写出了一本较为符合当前高职教育理念的湖北省“十一五”规划教材——《微生物及其应用》并获2009年湖北省高职高专优秀规划教材奖。本教材根据当前高职院校生物制药专业的培养目标及湖北省示范院校生物制药专业人才培养方案建设要求建立课程教学标准与内容，按照“教学做合一”模式进行教学内容的合理融合。在内容的组织上充分考虑高职学生的文化基础与思维习惯，适当降低了理论知识部分的深度，强化了微生物在生产实践中的应用。将课程内容按照微生物由大到小、由表及里的原则进行重新组合，首先使学生通过显微镜对各种微生物进行最基本的感性认识，然后逐渐了解微生物的培养技术及其在生产中的应用，从而顺其自然地完成对整个微生物课程内容由感知到认知的知识延伸与拓展过程。
教学组织与实践 为了较好地落实高职教育所推崇的“边做边学，边学边练”行动导向的教学理念，我们采取的是理论与相应实践操作（单元实验）相互融合的模式开展教学，并将教学内容划分为“基本知识与技能”和“知识与能力运用”两大模块，其中包含了“微生物形态观察技术”、“微生物分布与生长控制技术”及“微生物应用与检测技术”三个单元与七个项目来实施教学。在此基础上，我们还开发了《微生物及其应用》院级精品课，并在教学中认真践行“边做边学，边学边练”的教学方法，使学生能够自觉地将所学知识与实践相结合，从而既增强了学生学习的主动性，同时又较好地锻炼了他们的动手能力，强化了教学效果。
重视第一次课设计 第一次课是一门课程的序曲，它是引导学生进入微观世界、激发学生求知欲望、增强课程魅力的最佳向导。本课程的第一次课是通过“一个富有创造和启迪性的故事（列文虎克）”、“多幅彩色动静态图片的展示”和“一系列惊人的数字”等具有鲜明特色和感性认识的内容逐步展开的，非常强烈的视觉效果让学生产生了对微生物的浓厚兴趣，进而较好地激发了他们对本课程的学习热情和探究心理，当然也取得了非常好的教学效果。
（三）强化实践教学与考核
加大实践教学比例 本课程的教学目的是为后续的职业技术课程学习与生产实践打下良好基础，满足生物制药生产、建设、管理和服务第一线的技术应用型人才对微生物知识与技能的需要，同时培养学生创新精神和创业能力。因此，我们按照“教学做合一”的模式将理论知识与有关实验内容进行了有机融合，因而也在很大程度上减少了理论学时，相应增加了实验操作学时，使理论与实践学时之比将近1∶1。将课程的实验分为平时的单元实验、期末整周的综合实训、培养兴趣的自主实验（如对口腔、霉变水果中微生物进行分离培养等）几项，并着重培养学生的无菌操作技能和微生物实验安全意识。
关键词：微生物学实验课程；教学内容；教学方法；改革
Studies and practice for reforms of microbiological experiment in teaching contents and approaches
He Xiaoqing, Li Zhiru
Beijing forestry university, Beijing, 100083, China
Abstract: In this paper we briefly describe a series of reforms and tries in teaching contents and methods on the course of microbiological experiments for students in Beijing forestry university. The overview of reforms in experimental teaching, including course contents, teaching approaches, open experiments are introduced and discussed in details.
Key words: microbiological experiments; teaching contents; teaching approaches; reforms
微生物学实验不仅是高等院校微生物学或生物技术专业的基础课，也是生命科学、医学、农学、林学等学科的基础课程[1]。实验教学是理论与实践相结合的纽带，是培养学生实验操作技能和应用技术的场所，对整个教学质量起着举足轻重的作用。一方面，学科高速发展需要现代技术；另一方面，即使基因水平的研究，也离不开微生物学的基础实验方法。自从列文虎克发现细菌以来，认识和研究微生物的方法与技术已经得到了很大发展，包括经典与现代的、个体水平与分子水平的、微生物体内与体外的等。微生物学实验教学的目的之一是使学生在有限的教学时间内掌握和了解微生物学的基本技术与方法。不同的学科领域和院校所选择的实验内容不尽相同，作为一门基础课程，其教学内容应该有一个基本的要求。我们在近几年的微生物学实验教学实践中，创新实验教学内容，并对微生物学实验课程进行重组探索。
1 实验内容的合理设置
微生物学实验是基础课程，实验内容以微生物学基础方法与技术为主。微生物实验基础内容包括：无菌操作(如接种、培养等)与无菌概念的建立，这是微生物学中最重要的基础；几大类微生物的形态特征与个体特征、微生物的基本染色方法、微生物的稀释涂布技术及微生物的生理生化特性测定等。这些基础的微生物学方法与技术作为学生必须掌握。在进行这些基础教学过程中，教师也介绍各种方法与技术的发展与趋势，启发学生创新。只有了解基础才知道“何为新”，只有掌握了基础才明确“怎样创”。近几年的微生物学实验教学内容主要包括以下几个方面：
1.1 自然环境中微生物的检测
尽管微生物的广泛存在性作为相关专业的大学生已有一定的概念，但还不深刻。在微生物学实验中，让学生自己检测实验室、学生宿舍、人体表面与体内气流、不同的水体、食品或饮用品中的微生物。一旦学生在平板上看到各种不同的菌落时，会大吃一惊，这样会留下深刻的印象。
1.2 微生物的接种与培养技术
将微生物接种在不同的培养基中进行培养，是微生物学研究与应用的基础，包括不同的接种工具、接种方法。液体、固体和半固体培养基的接种方法应掌握熟练，特别要强调严格的无菌操作与无菌概念。
1.3 微生物种类的识别
区分不同微生物的方法包括培养特征(液体与固体培养基)、生长特征(斜体、半固体等)、个体特征(显微镜下观察)以及生理生化特性。通过菌落特征识别细菌、放线菌和霉菌三大类群，个体特征主要是选择具有代表性的细菌(革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、杆菌、球菌、弧菌和螺旋菌、产鞭毛细菌等)、放线菌、酵母菌、丝状真菌及其相关的染色方法。例如革兰氏染色法、美兰染色法、死活菌染色法、鞭毛染色法、芽孢染色法等，并能正确使用显微镜观察微生物。生理生化特性的检测，重在了解不同微生物在代谢上的差异，用以进行微生物的鉴定。
1.4 微生物的生长与测定
微生物生长曲线、数量与大小的测定。生长曲线测定中平板活菌计数和光电比色法是学生应掌握的方法。
1.5 环境因素对微生物的影响
这方面主要内容包括不同物理化学与生物因素对微生物的影响。
根据重基础的原则，同时也考虑实验内容或实验方法与技术每年进行更新约25%，开放实验和综合实验分别占学时的12.5 %左右，有利于学生创造性思维的发挥。
2 不断更新实验内容，建立新的实验教学体系
2.1 更新实验内容，实验教学与理论学习有效结合
解析几何学和微积分的创立;英国科学家牛顿及运动三大定律和万有引力定律的发现;英国科学家法拉第及电磁感应原理的发展;原于-分子结构学说的确立;俄国科学家门捷列夫制定化学元素周期律;英国科学家达尔文及其生物进化论学说;法国科学家巴斯德及微生物学的创立;法国物理学家居里夫妇合作发现放射性元素镭;美国物理学家爱因斯坦提出著名的物理学的相对论。
2.能力目标：
①在教师的帮助和指导下，学生思考：为什么近代时期被人们称为知识革命的时代?从而培养学生以历史唯物主义观点分析问题的能力。
②通过列表反映近代自然科学的发展状况，以培养学生综合所学知识的能力。
3.情感目标：
①近代自然科学的迅速发展，是由于资本主义制度取代封建制度，促进了生产发展所引起的自然科学的发展，反过来促进了生产的发展，巩固了资本主义制度对封建制度的胜利。
②学习近代自然科学的发展概况，结合工业革命，进一步理解科学技术是生产力的理论。
③近代时期，众多的科学家所以能作出重大贡献，除了客观条件外，还由于他们的努力以及他们具备的优秀品质，如他们的勤奋刻苦、执著追求，牛顿的虚心精神，巴斯德的爱国思想等，都是他们取得成就的因素，也是值得我们青少年学习的优良品德。
教材分析
1.重要人物：
牛顿，法拉第，门捷列夫，达尔文，居里夫妇，爱因斯坦
2.重要词语：
微积分，运动三大定律，万有引力定律，电磁感应原理，生物进化学说，物理学的相对论
教学重点、难点
重点：牛顿对力学的贡献和达尔文创立牛物进化学说。
难点：本课涉及的自然科学知识，如解析几何学、微积分、运动三大定律、万有引力定律、电磁感应原理、原子-分于结构学说、化学元素周期律、生物进化学说、物理学的相对论等。
知识结构
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[复习提问]
14世纪，一股资产阶级文化的新潮流在意大利兴起，这种资产阶级文化运动在历史上称为什么?(答：文艺复兴)
文艺复兴是14世纪到16世纪欧洲发生巨大变化的又一标志，从此欧洲进入一个文化昌盛的时期，许多文学家、艺术家、思想家、科学家给后人留下了不朽的作品和启示。文艺复兴不仅在当时是思想文化领域里的一场伟大变革，而且成为近代文化的先驱，近代文化在它的基础上取得长足的进步。
[导入新课]
同学们，人们通常把世界近代史分为两大时期。第一时期从1640年到1870年，是“自由”资本主义时期;第二时期从1871年到1917年，是“自由”资本主义向帝国主义过渡和帝国主义最后形成的时期。近代第二时期的文化在第二册世界历史课本里阐述。本节课我们所讲的是17世纪以来三四百年的科学和文化的成就，首先我们来了解自然科学革命。
(请同学阅读课文提示)
[讲授新课：]
一、数学和物理学的进展
(1)解析几何学的创立
数学在17世纪取得了飞速的发展，使用了小数来表示分数，代数符号已经规范化。代数是进行着数量关系的研究和运算，它原来只是算术的一个组成部分。随着计算方法的不断改进，符号体系的被引进，使代数有可能成为一门科学。首先用字母做符号的是法国数学家维叶特。后笛卡尔改进了维叶特的符号体系。笛卡尔的方法和我们现在用的已十分接近，表明代数符号已基本实现规范化。符号的规范化，符号体系的建立，使代数发生了一次质的飞跃。
笛卡尔在数学上的又一大贡献是创立了解析几何学。几何学进行着空间形式的研究，如长度、面积、体积的测量。解析几何学的所谓“解析的”，其意义实际是“代数的”，它实现了几何和代数的结合，即形和数的结合。
(2)微积分的发明
提问：微积分的发明者及意义。
教师特别强调：牛顿和莱布尼茨各自独立发明了微积分。
随着解析几何学的建立，必然导致微积分的产生，微积分是人类思维的伟大成果之一。
如果一个物体，不受外力干扰，进行等速运动，就可以用一条直线来描述，用初等数学就可以求出它的运动速度或者所走过的路程。可是行星围绕太阳运动的轨道是椭圆，不但运动速度每时每刻在变，而且椭圆的方向处处在变。怎样来计算行星在无论哪个时刻的速度呢?用什么办法来精确地描述椭圆的方向变化呢?科学家牛顿和莱布尼茨在研究笛卡尔解析几何的基础上找到了出路。
可以把任意时刻的速度看作是在微小的时间范围里的速度的平均值;当这个微小的时间间隔缩到无限小的时候，就是微分的概念。一个变速的运动物体在一定时间范围里走过的路程，可以看作是在许多微小时间间隔里所走的路的和，这就是积分的概念。科学家从这些基本要领出发，建立了微积分。
欧几里得的几何学也好，上古和中世纪的代数学也好，都是一种常量数学，微积分才是真正的变量数学。从日常生活中积累的经验使人们习惯于常量计算，但是只要稍稍深入到事物的本质，人们遇到的就是大量的变化着的事物。现在有了微积分这门变量数学，对变化着的事物进行精密的测量和计算就有了可能。所以，微积分的发明不仅在数学史上，而且在整个人类的认识史上都是一次巨大的飞跃，称得上是一次“革命”。
牛顿在1665年发明了微积分，但他只是把研究结果通知了自己的一些朋友。莱布尼茨最早关于微积分的笔记写于1673年，他在这方面的著作发表于1684年，比牛顿公开发表自己的研究成果的时间要早。于是，就引起了关于微积分的发明权的争论，欧洲大陆的数学家们站在莱布尼茨一方，英国的数学家们站在牛顿一方，双方剑拔弩张，甚至进行人身攻击。在牛顿和莱布尼茨死后，经过调查证明：双方都是在前人的基础上独自发明的。
(3)牛顿和力学
请同学们朗读课文中小字部分：牛顿简介。
再请同学看书归纳出牛顿的科学成就，教师填表格。
牛顿在科学上重大贡献有很多，在
本课课文中主要指的是发现运动三大定律及万有引力定律。这些定律，反映了物体机械运动的基本规律。牛顿把力学确定为完整、严密、系统的学科。
请同学思考：牛顿在物理学上作出重大贡献的原因。
教师归纳：当时社会发展的需求;牛顿以前有许多科学家对力学的发展作出了贡献;牛顿本人的天资和刻苦努力。牛顿有句名言：如果我看得远，那是因为我站在巨人的肩上。充分表现了牛顿的谦逊精神，值得我们大家学习。
(4)电磁感应原理的发现
提问：电磁感应原理的发明者、时间及作用是什么?
法拉第是自学成才而取得巨大成就的科学家。他出生在英国一个贫困的铁匠家庭，只上过两年小学，十二三岁曾以送报获得微薄收入辅助家庭，14岁当装订书籍的学徒。他求知欲望十分强烈，在七年的学徒期间，废寝忘食地阅读了许多自然科学的书籍，他勤奋好学，工作努力。法拉第由于对电磁学作出的贡献，而成为19世纪最伟大的物理学家。
从此，人们根据电磁感应原理，制成了发电机、电动机、建造起巨大的水力和火力发电站。人们利用电能推动工厂机器运转，利用电力为人类服务，推动了一系列新机器和新产品的研制，从而极大地改变了社会生产和人类生活各方面的面貌。电学的发展，有力地证明了科学技术是生产力。
二、化学和生物的发展
(1)原子—分子结构学说的确立
道尔顿出生在英国一个贫穷的家庭，年轻时干过农活，27岁时成为曼彻斯特新教学院的数学和自然教师。他没有受过正规的科学教育，但他不屈不挠的勤奋自学使他对科学事业作出了巨大贡献。1808年，他提出了近代的科学的原子论。他认为：一切物质都是由小的微粒一原子组成的;每一种物质都由自己的原子组成;化合物是由几种不同元素的原子按固定的比例结合而成;不同的元素原子量不同。道尔顿的原子论即使以当时的标准来看也是有缺陷的，但道尔顿不愧为现代自然科学中占据重要地位的原子科学的创始人和奠基者。
1811年，阿佛加德罗在论文中提出：分子是由原子组成，分子是具有物质特性的最小单位。
原子—分子结构学说的确立，合理地解释了很多化学现象和定律，给化学奠定了重要的理论基石。
(2)门捷列夫制定化学元素周期表
指导学生阅读课文小字部分，说明门捷列夫的周期律引起广泛重视的原因。
(3)达尔文的进化论
关于生物是神创造的观点，称为“神创论”;关于生物物种是一成不变的观点，称为“物种不变论”。这些都是唯心主义的错误观点。但在18世纪中期以前，这些错误观点的盛行有一定的客观原因。除社会宗教原因外，生物学的发展状况也是一个原因。
林耐(1707年-1778年)是18世纪最伟大的植物学家，他在总结前人作过试验的基础上，拟定了最初的生物分类学，但他认为物种是由上帝创造的。
法国学者布丰(1707年-1788年)为进化论的前驱者。他的进化观念最初由观察化石得到启发。他拒绝接受上帝创世的说法，对整个自然界提出了一种发展的观点。他把生物界与地球的历史联系起来，断言有机界并不是以现有的形式被创造出来，而是有自己的发展史。
法国博物学家拉马克(1744年-1829年)于1809年出版了著名的《动物学的哲学》一书，明确提出了生物是从低级向高级发展进化的观点。
1859年，英国科学家达尔文的《物种起源》问世，把生物进化思想卜升到理论的高度。他在书中指出：一切生物都经历了由低级到高级、由简单到复杂的发展过程，生物不是不变的。他还指出，在自然界，生物物种是通过生存斗争实现的，生存斗争的结果是优胜劣汰。这就是以自然选择为基础的生物进化论学说。
达尔文进化论是19世纪牛物科学的最大成就。它是生物科学的一次理论综合。从达尔文开始，把生物科学作为一个整体来研究，并且从发展的观点对生物进行研究。
进化论的提出，在人类整个思想史上也是划时代的大事。17世纪的牛顿把上帝从无生命现象的研究领域驱逐出去(虽然牛顿承认了上帝的第一性)，现在，进化论又把上帝从有生命现象的研究领域驱逐出去了。
恩格斯在1883年总结马克思一生的贡献时说：“正像达尔文发现有机界的发展规律一样，马克思发现了人类历史的发展规律。”这个比喻是对达尔文的最高评价。
(4)巴斯德开创微生物学
微生物学是研究微生物结构和功能的科学。巴斯德是法国化学家、微生物学家，他开创的生物学分支——微生物学，改变了外科手术的面貌，大大提高了外科手术的成功率。
三、19世纪晚期到20世纪初的科技进步
(1)发现放射现象
德国物理学家伦琴发现并深入研究了X射线，后人为纪念他，也称伦琴射线。伦琴这一发现，成为人类探索原子内部的微观世界的重要开始。因发现X射线，伦琴获得1901年诺贝尔物理学奖，成为第一位获得诺贝尔奖的物理学家。
(2)居里夫妇发现放射性元素镭
法国物理学家皮埃尔·居里及其夫人玛丽·居里，在法国物理学家贝克勒尔发现放射性物质铀(1896年)以后，对放射性现象进行了深入的研究。1898年7月，他们从铀沥青矿中含鉍的部分发现了一种新的放射性元素，命名为“钋”(以纪念居里大人的祖国波兰);同年12月又在含钡的部分发现了另一种新的放射性元素“镭”，其放射性强度要比纯铀强900倍。以后，他们又在极其恶劣和简陋的条件下，不顾个人健康，艰苦工作了整整4年，终于在1902年从数吨铀沥青矿渣中提炼出微量的氯化镭，并初步测定出镭的原子量是225。居里夫妇由于发现放射性元素钋和镭等重要成就，而与发现放射性铀的贝克勒尔共同获得1903年的诺贝尔物理学奖。
(3)爱因斯坦提出相对论
德国出生的犹太血统美国物理学家爱因斯坦，是20世纪最伟大的科学家。19世纪末，由于电磁学方面一系列的新发现、新实验同经典物理学理论发生了矛盾，物理学出现了危机。当时老一辈物理学家都企图用修补漏洞的办法来维护经典理论框架。科学界中一个默默无闻的小人物爱因斯坦，却敏锐地意识到只有对物理理论的基础进行根本性的变革，才能解决这一危机。1905年，年仅26岁的爱因斯坦发表了《论动体的电动力学》，创立了狭义相对论。1915年，爱因斯坦又创立了广义相对论，进一步揭示了时空结构(四维时空)同物质分布的关系，指出了物质问所存在的万有引力，是由于物质的存在和分布使时间和空间的性质不均匀(即时空弯曲)而引起的。相对论的捉出是物理学思想的一场重大革命，相对论既是原子内部的微观物理学的基础，也是大体物理学和宇宙学的基础。相对论的提出，使爱因斯坦成为继牛顿之后世界上最伟大的理论物理学家。
[课堂小结]
1.结合表格小结所学内容，巩固新知。
2.请学生思考：牛顿和达尔文作出重大贡献的原因是什么?两者对比，其共同性的东西又是什么?
[课堂练习]
课后习题一、二、三。
[教法建议]
1.由于本课教材内容丰富，涉及的人名及事件较多，故教师在讲授时要突出重点，详略得当，语言准确，板书可通过列表的形式，边讲边问边填。
2.讲授时最好以启发式讲解为主，配以简明的表格和适当的电教手段，增强其生动性、趣味性。
进入2l世纪，社会发展对高校各类人才培养提出了更高的要求。即学生不仅要有扎实的专业基础理论，还要有过硬的实践本领，善于开拓创新。目前，很多高校已认识到了上述问题，都在搞产学研合作教育暨应用型人才培养方案[1-5]。但这一方案在实施过程中仍存在不少问题。本文以我校对微生物教学中的产学研一体化模型的构建及实施办法为例，谈谈其存在的问题及解决方法，为广大高校微生物学专业教师进行产学研教学改革时提供参考。
1 “双能型”微生物专业教师队伍急需建立
随着产学研办学方案的提出，对教师也有了不同的要求，如“双师型”、“复合型”、“创新型”。“双师型”专业教师，不仅要具有较高的专业理论水平，较强的教学、科研能力和素质，还要具有熟练的专业实践技能、较强的生产经营和科技推广能力，以及指导学生实践教学及创业的能力与素质。“复合型”教师，则要求教师，特别是专业课教师，必须具有不同的专业教育背景，具有生命科学与其他学科交叉融合的素质能力，如“微生物+能源”、“微生物+环保”、“微生物+药学”等等。“创新能力”要求教师能跟上时代步伐，及时更新教学内容和方法，具有较强的教学改革和科研创新能力[6]。但目前的观念仍停留在高学历人才引进上，如我校微生物专业教师有6人，博士学位的就有3人，而且这3人都有部级项目。但这些项目都属于基础性研究，距离产学研一体化办学要求还有一定距离，因此需加强中青年教师实践技能培养。利用寒暑假，组织中青年教师参加实践技能培训活动，以及通过网络在线学习、加强校企合作、实行互派兼职等措施，培育出既有较深理论功底，又有扎实技能本领的“双师型”教师。
2 创新教育
高校为了提高大学生就业率，鼓励更多学生考研。学生在严峻的就业形势下，也选择考研，以推迟和缓解就业压力。同时用人单位也在提高学历门槛。这三方面的原因使得课程体系设置与产学研相矛盾。高校是培养人才的场所，目的是为社会输送合格专业人才。目前教育体制的限制使得教育功能具有局限性，体现在理论课程和实验课程等多个方面。微生物学理论课程的教学模式仍然以教师讲授为主，学生自主选择内容、安排进度的空间很小，这样不能充分调动学生学习该课程的积极性和主动性，而且学生的思维在教师先入为主的情况下根本得不到全面扩展，更谈不上创新。微生物学实验课程存在实验内容陈旧，多年来实验内容从未改过，仍以革兰氏染色、无菌操作，微生物数量和大小测定这些内容为主，缺乏新颖的、创新的实验内容，既没有本校的特色内容，也不能和社会发展相接轨。常有报道，用人单位宁愿要技术学校毕业生也不要大学毕业生，就是这个原因[7]。
1996年的诺贝尔奖得主詹姆斯?莫里斯来自英国剑桥大学，他说在剑桥学生如果想要获得高学分，就需要提出高质量的问题，并提交关于这些问题的学科笔记。对好大学的衡量标准，就是他们提出的好问题的数量。詹姆斯?莫里斯认为大学是创新的发源地，教师应该让学生学会发问而不是背诵。目前同一专业的学生都是在统一大纲、统一教材、统一考试下培养出来的。然而在知识经济时代，创新决定着一个国家和民族的综合实力和竞争力。创新不是凭空臆造，它建立在知识的传播、转化和应用的基础之上，而这一切又深深扎根于教育的基础之上，无论是知识创新还是技术创新，均离不开教育对它的支撑。因此，无论是微生物学理论课程还是实验课程，都需要注重学生的创新教育和个体差异。笔者对于创新教育有如下体会：
在教学周德庆编写的第六章微生物的生长和控制中的第五节有害微生物的控制这一部分内容时，教师首先导读，让学生粗略了解下这节内容的知识点，然后给出让学生自由学习的机会。但要给出以下思考题，第一如果家里有人得了流行性重感冒，为了防止细菌、病毒、支原体等不同类型的病原体在整个家庭蔓延，该如何在家里做空气消毒？传统的醋蒸法消毒有没有科学依据？这样的思考题，不仅能让学生巩固以前所学的细菌、病毒、支原体的知识点，还能将这些知识用于自己的家庭生活中。第二，根据这节所学的理论知识，自行设计环境因素对微生物生长的影响这个实验，给学生在实验设计方面自己思考、查阅资料和创新的机会。
在教学绪论的微生物与人类的关系这一部分内容时，更是要让学生根据自己的亲身体会，总结出微生物与自己的关系，从而显示出每个学生个人体会的差异，也显示出三人行、必有我师的这句古言。
在做环境中微生物的检测这个实验时，我们建议学生根据自己感兴趣的环境样品去设计这个实验，如皮肤、口腔、污水、尘埃、腐烂食品等。让学生在不知道实验结果的前提下，用自己所学的知识以及平时积累的经验去发现问题，从而使学生养成善疑善问、多思深思的思维习惯，培养他们的创新精神。
以前在做革兰氏染色这个实验时，总是教师先讲解，讲完了还要嘱咐学生实验注意事项，不给学生犯错误的机会。这样的教学方式其实就是不给学生发现问题的机会，从而失去了很多创新的机会。现在完全可以对这个实验的授课方式做以改革。首先让学生根据理论知识自学该实验内容，除了让学生自己讲解外，还要让他们自己准备这个实验，故意准备超过18-24 h菌龄和未超过该菌龄的已知革兰氏阳性菌和阴性菌。
同时提示学生在按照书上实验操作步骤进行实验时，脱色这一步也可以故意过度。从而让学生设计表格，根据不同菌龄、不同脱色时间、不同菌株，得到不同的实验结果，将这些实验结果的片子用相机拍下来，让学生根据这些照片深刻体会实验室所配革兰氏染色液，对革兰氏阳性菌和阴性菌染色结果感官上的差异，同时让学生根据自己所学理论知识对这些结果做以解释。授课方式改变后，学生完全改变了以前被动的学习态度，而且他们的深刻体会就是革兰氏染色后阳性菌和阴性菌在颜色的差别不是特别大，需要仔细观察，而且需要相当的经验。这样的收获可不是一次的实验所能体会到的。
关键词：生物工程;微生物学;教学改革
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）05-0056-02
微生物学如今已经成为生命科学类大学生必须学习、掌握的基础课之一，它的主要任务是使学生系统掌握微生物学基础知识、理论和实践操作技能[1]。要提高该课程的教学质量，应紧密跟踪国际最新前沿，选用和参考国内外优秀教材及研究工具书，从教材建设、课程内容、教学方法等方面进行改革，使课程紧跟学科发展的步伐，使学生及时掌握最新的微生物学理论知识和应用技术。本文以生物工程专业为例，从教学内容、教学方法等方面对《微生物学》课程教学改革进行探讨和思考。
一、教学内容的改革
（一）教材的选择
目前，国内微生物课程有关的教材，其主要内容包括微生物的形态、细胞结构和功能、营养、生长与控制等[2]。考虑到学生已有的知识基础，确定选用高等教育出版社出版的《微生物学》（第二版）这本书作为教材。这本书章节分类明确，内容全面，措辞严谨，重点、难点突出，且有助于内容选择和安排，因此可较好满足理论教学要求。此外，由Pearson Education Inc.出版、Michael T. Madigan等编写的《Brock's Biology of Microorganism 13ed》一书，则作为本课程的主要参考书，该参考书信息量十分丰富全面，知识概念严谨，而且有诸多国内其他同类教材所不具备的彩图多幅，展现了微生物学的诱人前景，引导学生投身微生物学领域的研究，是一部不可多得的优良工具书。
（二）优化重点，避免重复
在教学中，应根据选定教材的特点和各个章节内容的难易程度，合理分配不同章节的学时数。对在别的课程中涉及到的内容尽量少讲或者不讲，如《生物化学》、《细胞生物学》和《基因工程》课程中涉及的部分内容可以不讲，以便重点突出的安排教学内容。
例如，微生物包含了原核微生物、真核微生物和病毒三类，在讲到微生物的细胞结构与功能一章，由于同期开设的《细胞生物学》课程详细介绍了真核细胞结构，所以在微生物学课程重点讲述原核细胞，真核细胞结构只讲代表性微生物如酵母、霉菌的细胞形态。再如讲到微生物的代谢一章，由于《生物化学》课程会讲到通用的生物代谢途径，如氨基酸、核苷酸和糖类的合成途径，这些生化代谢在微生物学课程里就不重复介绍了，而重点介绍各种在微生物中独具或占主导地位的分解或合成途径，解释其重要的生理功能，引导出各种微生物工业发酵的产品。还比如，讲到微生物基因表达调控和微生物与基因工程这两章，由于这两章内容实际应是《基因工程原理》和《基因表达调控》课程的主要内容，所以在本课程中也不宜作过细的介绍，而应该重点描述微生物在基因工程研究过程中起到的重要作用，使学生明确基因工程的发生发展是离不开微生物的。在讲基因表达调控时，应重点放在原核微生物转录水平的调控，突出微生物学课程的特色和重点。
（三）科学安排
绪论是第一章，万事开头难，先讲好绪论十分关键。绪论概述了微生物的定义、发展历程、对人类的影响及发展趋势等内容。讲授中以人物和事件为主线，介绍微生物学发展的重要历史阶段、关键人物以及微生物在各个生产领域中的应用，激发学生对课程的学习兴趣。例如，通过介绍列文虎克给英女王看显微镜的故事、巴斯德研究蚕病和制备疫苗的故事以及柯赫、弗莱明的主要贡献等内容，使学生在理解微生物学发展历程的同时，直观的感受前人认真观察和持之以恒的科学精神。人类目前仍然面对着多种细菌和病毒为病原体的传染病威胁，另外环境污染物的生物降解、沼气氢气等新能源的开发问题，也都与微生物密切相关。阐述以上内容，可使学生明确微生物与人类的密切相关性以及人类认识并改造微生物进而为社会服务的实践过程，从而端正学习态度，树立坚定的目标，积极投入到之后的微生物学课程学习中。
绪论之后进入微生物学各专题的分章介绍，根据讲授内容的丰富程度、知识难易程度，应该有学时分配上的差异。结构与功能、代谢、生长与控制、病毒、生态进化和物种多样性这几章，描述性内容较多，概念名词丰富，应采用图片和动画插放的多媒体教学方式，使学生有直观的感性认识，便于他们记忆;遗传、基因表达调控和基因工程这三章，涉及到较多分子遗传学的知识，且与其他章节的衔接性不大，讲授时应该与教材上的章节排列顺序有所区别。例如，可以将这三章内容放在进化和物种多样性一章结束后再讲，这样会使知识衔接更好，同时也使学习的难易程度由容易逐渐过渡到难，符合学生掌握知识过程的客观规律。
二、教学方法的改革
（一）充分利用多媒体
微生物学课程涉及大量微生物形态和结构的介绍，以及较复杂的代谢反应流程。传统的教学方法以文字讲授为主，辅以十分有限且质量较差的图片资料，教学效果不理想[3]。因此，在教学过程中合理使用多媒体工具，把抽象性的教学内容转变为生动形象的感性素材来提高教学质量，是十分必要的。我们的教学实践表明，多媒体教学这一直观、准确、丰富、生动的教学方式，在扩大了教学内容信息量、避免乏味的照本宣科的同时，从根本上提高了学生的听课效率和课后的学习兴趣。
多媒体教学的另一大优势是电子教案可以瞬时拷贝，这个优点可促使学生上课时专心听讲，以免发生因做笔记而漏听或漏记了上课内容的情形。而且现成的教案相比学生自行记录的笔记内容而言，有知识的准确率高和字体的清晰度好等优点。因此，多媒体教学最大限度地突破了传统教学的束缚，在提高教学质量、减轻学生的学习压力和突出学生的人本效应等方面起了十分重要的作用。
（二）开展课堂讨论
为了克服学生上课开小差不专心听讲的常见缺点，充分调动学生主观能动性的同时并活跃课堂的教学气氛，在课堂上可安排数次短时间的讨论。因为讨论促使学生主动思考，通过活跃的听力和口语交流，提高其分析和解决问题的能力[4]。讨论的形式是由老师课前布置习题，学生查阅资料完成作业，教师批改作业之后，根据回答内容进行分类，然后在下一次课的开始将作业题的几个不同答案在课堂上进行讨论，使每个学生都能参与其中，然后最后由教师对正确答案进行讲解。课后学生们反映这种上课形式好，既提高了学习兴趣，又加深了对知识点的理解。
（三）考核方式的多元化
将学生的课程最终成绩分为平时成绩和期末成绩。在计算最终成绩时，期末成绩占总成绩的80%，平时成绩占20%。期末成绩指考试的卷面成绩，平时成绩里面，平时作业占50分，学习交流（包括课堂问答、个别交流、参与讨论）占30分，课程学习笔记20分。通过考核方式的多样化，使学生成绩评定更为客观准确，也提高了学生各方面学习的综合素质。
（四）将自己的科研成果融于课堂，提升个人素质
笔者在讲授微生物学课程的同时，课余时间一直从事环境微生物学方面的科学研究，因此对当前微生物学研究的国际前沿或多或少有所了解。生命科学被誉为21世纪的领头学科，其科学研究的发展日新月异。将相关领域的国内外研究进展引入到课堂相关知识讲授的过程中，可以使青年学生及时了解知识的更新程度和全面、重要程度，对提高学生的听课积极性和学习甚至研究的主观能动性，也是十分有帮助的。例如，在讲授细菌S层的结构时，结合自己分离菌株的电镜照片、相关功能基因克隆以及在大肠杆菌中异源表达，使学生对该结构的重要性和在技术领域的应用潜力有一个很全面的了解;在讲授氨基酸的合成代谢时，结合自身研究的谷氨酰胺合成酶基因克隆和转基因植物的生化分析，了解各种氨基酸合成和运输过程，以及它们在微生物体内的代谢路径;讲授微生物的多样性时，引入笔者研究过的沼气池样本产甲烷古菌的群落结构和多样性分析，明确这类古生菌在自然界的分布及其在自然生态系统中所起的重要生物学功能。除了教学方法的改革外，同时加强自身的思想修养和职业道德修养，提升教师的各方面素质也不可忽视。不仅在教学过程中要激发学生的学习兴趣以取得最优的教学效果，还要做到多与学生交流，及时了解学生的正确想法和思想上的困惑，鼓励学生热爱学习，酿造和培育大学课堂上教师与学生生动活泼、互相促进的良好氛围。
三、结语
当前世界已处于信息化时代，知识的更新快、信息量大。这改变了人们传统的学习方式，也对大学微生物学的课程教学产生了深刻影响。因此，必须改革传统的教学内容和手段，建立新的教学理念。在更新教学内容的同时，应重点培养学生掌握科学的方法、自身创新能力和个人综合素质。微生物学的发展日新月异，教学改革势在必行，这既是培养创新人才的需要，也是现代社会对高等教育人才的时代需要，是每个教育工作者的职责所在。在教学过程中，只有把知识传授和能力培养有机地结合起来，同时提高教学效果，才能使学生成为适应未来实际发展需要的高技术、创新型人才。
参考文献：
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[2]高明华，张志琰，樊庆德，徐春光，李艳.微生物学.课堂教学改革与实践[J].安徽农业科学，2011，39（6）：3776-3777.
（兰州城市学院 培黎工程技术学院，甘肃 兰州 730000）
摘 要：微课形式灵活，短小精湛，不受课堂教学的限制，是近些年新兴的一种教学方式，其教育方式得到了教育界学者的认同，众多学者开始研究和探讨如何将其应用于教学之中，以实现课堂更高效的教学效果.本文旨在探讨微课在高校物理教学中的应用，充分发挥微课教学的能力，打造高效的物理课堂，培养具有良好应用能力的高素质、技能型人才.
关键词 ：微课；教学模式；物理
中图分类号：G642文献标识码：A文章编号：1673-260X（2015）01-0230-03
当前，随着信息技术的快速发展，我国正走入一个新时代---微时代：微博、微信、微小说……微课也悄然出现，微课既是在这种大背景下形成的一种崭新的教学方式，微课的出现，让教学者开始重新审视当前的课堂教学方式，微课教学随之成为了研究的热点.微课教学与传统课程相比，具备时间短、内容精、知识点突出等特点，能够弥补很多传统课堂教学的不足，并且其主要以一些微视频为主要载体，可以通过智能手机、平板电脑灯移动设备来传播，符合当前学习者碎片化、移动化的学习方式，更好的实现了知识的传播与共享.将微课与高校物理课堂教学有机地结合起来，符合物理学科的特点，有利于提升学生的学习效果，培养学生的实践动手应用能力，是打造高效课堂教学的一种有效教学手段.
1 微课应用于高校物理专业课程的可行性分析
微课是以视频为主要载体，时间长度为8分钟左右，教学内容主题突出，记录教师围绕某个知识点或教学环节开展的简短、完整的教学活动，微课是以建构主义学习理论为基础、以在线学习或移动学习为目的的远程教学形式，微课的主要特点是教学时间较短、教学内容较少、资源容量较小、资源结构情景化.在教学中可以将其穿插于课程的导入、重点讲解、难点教学、课后拓展等教学环节之中，通过微课能够让枯燥乏味的物理课程变得生动形象，更能够吸引学生们的注意力.
传统的信息化课堂旺旺是教师的一种理想化设计，较难反映实际教学的全貌和真实情况，而“微课程”是以时长在十分钟左右的教学视频为主要载体，包含了教师在课堂教学过程中针对某个教学知识点或教学环节而开展教与学活动的各种教学资源的有机体，它所蕴含的信息量是传统信息化教育资源难以比拟的.相对于传统信息化教育资源的弊端，“微课程”表现出了其独有的时间短小、内容精悍、应用灵活的特点，不仅顺应了网络时代学习者的注意力模式，在实际的使用中也更加的切合教学实际，使得师生对信息化教育资源的使用更为高效.近期，对“微课程”的关注与研究愈演愈烈，全国各地都掀起了一阵“微课”热.
物理学科，是一门以实验为基础的科学，实验观察是其研究的基本方法，并且其有知识体系严谨、精密定量的特点，将物理课程“微课程”化是物理信息化教育资源改革的重要措施，因此在“微课程”的大浪潮之下，对高校物理知识的“微课程”设计和开发研究显得很有意义.
2 基于微课的物理教学新模式设计
2.1 基于微课的物理教学新模式的设计原则与理论依据
2.1.1 建构主义学习理论
建构主义学习理论强调创造良好的学习环境，物理微课平台实现了物理学习环境情景化，强调学生的物理知识是他们在物理微课环境的交互作用中自行构建的，学生既是物理教学内容接受与反馈的主体，又是学习意义的主动建构者，而且在交互式物理学习过程中实现了协作与会话.
2.1.2 视听心理学理论
人脑通过接收外界的刺激，从而产生心理活动的过程称作心理过程.没有客观事物作用于人，便不可能产生心理活动.视听心理学认为只有教学活动符合学生的心理认识发展规律，才能取得良好的教学效果，由此可见，将微课结合到物理教学课堂之中正是借助于人的视听两个感官来(通过摹拟人的视听感知经验)激发学习者的心理活动.微课是一个崭新的教学方式，它不同于传统的信息化教学形式，其倡导促进学生自主学习，把学习当成乐趣来实施.并且以学生为主体，通过运用视听心理学的专业特点，根据分析不同内容，设计出适合学习者学习的微课件，为学生创造一个学习的乐园.
2.1.3 教学传播理论
基于微课的物理教学新模式从教学传播过程和完整的教学系统角度来考虑最佳的学习资源配置，物理微课通过计算机把文本、声音、动画和视频等多种媒体综合起来，使之建立起逻辑连接，并对它们进行采样量化、编码压缩、编辑修改、存储传输和重建显示等处理，这些依据的是教学传播理论.
2.2 基于微课的物理教学新模式的设计
我们以建构主义学习理论和交互式教学方法为基础，设计出以物理微课为媒介的“介入互动式”教学新模式，这种新模式的核心要素是物理微课，学生与教师以平等的关系介入教学活动，学生和教师之间可以进行交互式讨论.教师首先根据教学计划和教学大纲设计规划教学目标，然后围绕教学目标研制物理微课，教学目标则通过物理微课来体现，教学以学生为主体来进行，学生则根据物理微课学习情况来反馈教学目标，教师、学生、教学目标之间形成一种三角关系.引入物理微课这种远程教学新媒体之后，教师、学生、物理微课之间会形成另外一种三角关系，它们彼此之间交互进行，教师对物理微课进行研究制作和，学生对物理微课进行学习活动和反馈，教师和学生以物理微课为媒介，共同展开教学活动，物理教学以学生为主体，教师起指导作用，这种模式发挥了学生的学习主动性，也便于教师因材施教.
2.3 基于微课的物理教学新模式的优势
基于微课的物理教学新模式与传统物理教学模式相比主要有以下几个优势:
2.3.1 学生地位主体化
基于微课的物理教学新模式强调学生的主体地位，物理教师起主导作用，新模式能够激发学生自主学习，教学过程既注重物理知识的传授，又重视能力的培养，这种模式将被动的灌输式教学变成积极的互动式教学，实现以学生为主体的个性化教学模式.
2.3.2 评价模式多元化
新模式的教学评价是多元化的，首先这种模式建立在互动的师生关系上，物理教师对学生的成绩、知识与技能、学习过程、以及学习方法的有效性进行评价.学生也可以对教师的教学态度、教学方法等做出相应的评价，帮助教师适时调整教学策略，强调交互式的师生对话.
2.3.3 优质资源共享化
新模式可以实现师资优化配置，合理设置物理专业课程体系，新模式的教学组织方式与教学方法多样化，采用物理微课视频授课方式，能够很好的解决传统物理课堂教学中的不足，新模式可以提供物理理论课一对一的辅导从而实现个别化的教学，也可以不厌其烦地重复执行某项任务提高学习效率，学生还可以在物理微课数据库查阅优秀教师的微课视频进行学习，从而实现优质教育资源共享，满足个别化的学习要求，同时也降低了教学成本.
2.3.4 教学活动开放化
新模式在内容上是互动的，在形式上是可以移动的，学习者可以随时随地根据不同的需求开展不同方式的学习，不受时间、空间、环境的限制，是开放式教学活动.物理微课视频短小精悍，学生可以在较短时间内学习一个完整的知识，碎片式的学习时间变得更加可控，学生可以在移动状态或空闲时间进行移动学习，从而提高了学生掌握学习时间的灵活度.
3 基于微课的物理教学新模式的实现
3.1 基于微课的物理教学新模式的实现条件
3.1.1 科学的教学计划、教学大纲是新模式实现的理论前提
新模式实现的理论前提是制定与物理微课适应的教学计划与教学大纲，教学计划是实现物理人才培养目标的总体方案，是组织、管理、评价物理教学的主要依据，教学大纲依据教学计划制定，而教材是实施教学大纲的载体.教学计划的制定必须对物理专业的学科特点、发展规律等进行深入分析，而教学大纲的设置包括教学目标、具体物理课型设置、教学原则、评价方法等.
3.1.2 稳定的网络环境和移动终端设备是新教学模式实现的物质保障
新模式实现的网络条件是以普通高校100Mbit/s校园网为基础，要求支持多媒体的宽带网络系统，终端设备要求具有显示和处理教学活动中的视频、音频等信息和进行加工处理多种信息类型的能力，然后通过网络传送到其它终端，它包括多媒体电脑、手机等.这种物理教学新模式建立在Browser/Web server/Satabase Server三层结构基础上，需要支持多媒体的操作系统.
3.2 基于微课的物理教学新模式的实现方案
基于微课的物理教学新模式是基于一定的通信技术和网络技术基础，以计算机网络支持环境为平台，由适合的物理微课数据库、教学支撑系统、管理系统构成；物理微课数据库主要组成部分包括物理微课库、乐谱案例库等六个部分；物理微课教学支撑系统用于管理和维护物理微课的教学，包括微课与教学内容的更新，漏洞的修补，功能的完善和升级等，它主要包括以下几个部分：教学管理系统、物理微课系统、辅导答疑系统、作业评阅系统、远程考试系统、教学评价系统等，学生通过评估系统反馈对教师、物理微课等方面的意见，以便根据反馈意见对教学和系统进行完善和改进.需要注意的是微课除了基本的视频以外，还应该包括教学设计、辅助学习资源、社会性交往平台等组成一个完整的微课程体系.教师和学生通过教学管理系统登陆，教师可以进行微课，在线评阅作业、对学生辅导答疑，管理试题库等，学生可以点播相关物理微课进行在线学习或移动学习，通过E-mail提交作业，还可以通过BBS、Chat与老师交流.另外，担任管理任务的教师可以通过管理系统对物理微课教学支撑系统和物理微课数据库进行管理，包括性能管理、故障管理、安全管理等.
4 基于微课的物理教学新模式在实施中存在的问题与解决途径
4.1 过度注重微课的制作形式
微课是一种以视频为呈现形式，围绕着某个主题，针对教学中的某些知识点，尤其是教学重点、难点、问题点等，而进行的简短的教学活动.微课不是把传统的课堂教学进行切片，而是需要重新设计，确定教学目标，选择教学内容，微课以“微”为特色，时间短，内容少.很多老师在运用微课开展物理教学时，过度的注重微课短小的形式，而忽略了教学内容的选择.在微课的制作形式方面，也表现出单一呆板等不足，一些老师只会用幻灯片形式制作微课，缺乏对音频、视频等课程资源的灵活运用，导致微课的呈现形式过于简单，而且没有体现物理课程教学的特性，不利于激发学生的学习兴趣，影响了学生运用微课进行自主学习的效果.因此，老师在设计高校物理课程的微课时，要结合学生的实际水平，重视教学内容的选择与设计，明确教学目标，帮助学生攻克学习物理的重点难点，满足不同水平的学生的学习需求.
4.2 微课的制作技术比较不足
毋庸置疑，相对传统课堂教学来说，不论是从课程的呈现形式，还是设计理念等方面，微课是一种全新的突破，但是，这种新型的教学形式需要以短小精悍的视频作为载体，这就对老师们在制作微课时的技术水平提出了挑战.从当前高校物理课程的微课制作现状来看，很多老师都反映微课视频的录制与后期的处理比较复杂，一方面打击了老师们制作微课的积极性，另一方面也影响了微课的质量，不利于微课更加广泛的运用于教学实践中.因此，一方面需要加大微课设计制作的培训力度，聘请专业人员进行专门的培训，帮助老师们提高视频制作技术水平；另一方面，需要加大普及一些技术含量低的微视频制作技术，例如一些简易的视频剪辑软件等，通过这些软件的使用，老师们可以更好的进行微课制作.
4.3 微课的教学内容未成系列
从当前高校物理微课教学的现状来看，由于对微课的理解存在一些误区，还只是对物理教学中的一些零散的教学重点、难点进行微课的设计，存在一些随意性，系统性不强，还没有结合物理课程教学的知识点，以及学生在学习物理时遇到的问题点，进行系统的设计，无法完整的展现课程的连贯性，不利于学生进行系统的物理知识的学习.知识系统的形成是一个循序渐进的过程，而这种没有成体系的微课，很难达到全面系统的丰富学生知识体系，只有目标明确、内容完整、呈现形式新颖的微课，才能给学生提供更加全面的学习资源，让学生更容易根据自己的实际情况，选择适合自己的学习内容，从而完善自身的知识体系.
5 结束语
我们以建构主义学习理论、视听心理学等理论为依据，根据国内物理微课迅速发展的现状，设计出基于微课的物理教学新模式，论述了这种物理教学新模式的具体实现方案，详细阐述了物理微课的制作与收集，微课的归类、整理和部署，物理微课教学支撑系统的管理等问题，并对实现物理教学新模式需要的条件等进行了论证，特别提出实现该方案该如何解决团队协作问题、教学资源浪费、新模式的适应等问题.基于微课的物理教学新模式在个性化教学，教学资源配置等方面都显示出了明显的优势，尤其是教学具有高度的灵活性，能够实现移动学习，能够显著提高教学效率，因而具有广阔的应用前景.但是研究建立在理论基础上，需要在实践中检验和进一步完善.另外，这种新模式在客观上造成了学生与教师的分离，其局限性在于不能与学生面对面直接交流经验与共享喜悦，不能灵活圆满地解答学生的问题，更不能用高尚的行为直接去影响学生，由于物理专业的特殊性，教师面对面的教学指导仍然是非常必要的，鉴于上述原因，新教学模式尚不能立即成为物理专业的主流教学模式，但新模式可以作为传统模式的有益补充，该如何协调这两种教学模式之间的关系，彼此扬长避短，是今后重点研究的问题.
参考文献：
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关键词： 微课程 物流系统仿真 微课
近年来随着移动网络、视频和传输技术的快速发展和普及，以视频为信息传递的微课程教学得到教师们的认可和广泛应用。融合互联网精神，新的教育理念在新的时代背景下生根发芽，泛在学习、翻转课堂、移动学习、碎片化学习等学习理念为微课程设计和传播提供了丰富的资源。微课程是新时代的产物，是先进的信息技术和教学理念相结合的高级产物。时下，微课程教学作为一种全新的教学形式，越来越受到人们的关注，并影响大学生的学习方式。在工科物流工程专业中，《物流系统仿真》课程是专业必修课程，课程主要使学生掌握系统仿真的理论、方法在物流领域的应用，是一门实践性很强的课程。课程分为理论和实践两部分，其中理论是实践的基础，实践又要靠理论指导，两者相辅相成，联系紧密。这门课程在专业课程中占有重要地位，课程内容多，但课内学习时间有限。为了充分利用学生课外学习时间，帮助学生对课程知识点进行有效和深入学习，作为专业教师，笔者考虑利用先进微课程教学方法和模式，对课程重要知识点和难点进行教学设计。本文主要讨论微课程在物流系统仿真课外教学中的应用，主要包括微课程的设计思想和教学方法的研究。
一、课程“微课程”的特点
传统教学模式主要是以教师、书本和课堂为中心，由教师单向传授知识，学生被动接受。在这个过程中，学生作为认知主体被动接受知识，而学习主动性被忽视或压抑。同时，课堂学习时间有限，不能很好地培养学生的创造性。微课程作为一种新鲜事物，在很大程度上能够提高学生学习主动性和自我管理，可以弥补传统课堂教学的不足，利用网络和信息技术，可以增强学生学习兴趣。
1.以知识点为单元，短而精悍。
微课程的设计是以课程需要为出发点，针对每个单元的具体问题，通过视频或文档将核心的概念重新编排，形成的教学资源。每一个单元相当于一节微课，控制在10-20分钟以内，从时间来看学生每学习一个单元用20分钟，而传统课堂教学为45分钟，利用微课形式可以保持学生的注意力有效学习。另外，每个单元的微课都是教师精心提炼的重要知识点，俗话说“浓缩的即是精华”，传统课堂中教学重点难点都可以通过微课补充，帮助学生理解和掌握。
2.课程更形象，教学方法多样。
微课程教学中，教师除了采用传统多媒体和板书相结合的教学方法外，还可以采用讨论、直观演示、情景教学、任务驱动、现场教学等更丰富的教学手段和教学方法进行教学。
3.学习时间自由和灵活。
传统课堂教学要求教师和学生必须在指定地点和时间进行教学，并且教室、人数是有限制的。而微课程很灵活，因为是视频媒体，主要通过网络传播，所以学生学习时间和地点就比较随意和自由。教师录制完课程之后，可以利用网络让学生自由学习，在学习人数上没有过多限制。学生可以充分利用零散时间学习，还不会耽误其他事情的处理。
二、“微课程”的教学设计
“微课程”的教学设计是教师按照学习内容、学习需要及学习者初始能力的分析进行的课程设计，是微课程教学中非常重要的环节。按照不同分类方法，微课可以分为不同类型。如按照教学方法可以分为讲授型、问答型、讨论型、演示型、启发型、练习型、实验型、表演型、自主学习型和合作学习型。按照视频录制方式可以分为拍摄型、录屏型、软件合成型、混合型等。按照传递方式可以分为讲授型、解题型、软件合成型、混合型等。进行微课程设计时，教师要按照课程特点和要求进行设计和开发。首先将微课程按照知识点分成需要录制的微课单元；然后按照每单元微课的教学主题进行分析和细化，确定微课的类型；接着准备相关文档并录制拍摄微课视频；最后对微课视频进行后期编辑与输出。另外，除了核心资源微视频之外，还需要制作其他多种资源，如微教案、微练习、微课件、微反思、微反馈、微点评等。
1.物流系统仿真课程课外学习简介。
物流系统仿真课程是物流工程专业的专业必修课程，是一门综合性很强的课程，主要针对物流工程专业高年级的学生。这门课程由理论和实践两部分组成。理论部分主要包括物流系统仿真基础、离散事件系统建模、随机数与随机变量、输入数据分析、系统仿真算法、仿真结果分析与模型校验等内容。实践教学部分主要是利用仿真软件对具体物流系统进行建模仿真。教学过程中理论教学和实践教学相得益彰，理论教学中有很多知识点需要进行实践操作和练习。在物流系统仿真理论课程中涉及很多数学知识，虽然学生在低年级已经开设了相关数学课程，但是掌握相关知识有个体差异，所以有些同学对较难较深的数学知识产生畏难心理；同时，在物流系统仿真实践课程中，由于使用了比较专业的仿真软件，同学们都是从零开始学习的，一开始入门和掌握都比较慢，特别很多仿真软件在进行复杂系统建模时需要编写程序才能实现相互作业流程之间的通信，因此需要同学们具备相关编程知识，这些都是学习的时候比较耗费时间和精力的。
物流系统仿真这门课程课堂教学时间是有限的，并且学习者存在个体差异，学习步调不一，如果需要学习者全面理解和掌握，还得充分利用课外时间进行学习。为了让同学们更加全面地学习这门课程，考虑充分利用课外时间，将课程制作成微课程进行第二课堂教学。
2.物流系统仿真微课程设计。
本课题研究中，笔者作为专业教师要设计和开发一个物流系统仿真微课程教学资源。主要遵循以下原则：首先分出重要知识点确定每个微课的播放时长，根据内容不同，时间一般控制在10分钟左右；其次，根据每个单元的特点设计不同微课录制形式，主要以学生易于接受为目的；最后设计相关辅助资源，目的是和学生进行有效互动，有利于及时处理学生学习过程中的问题。本微课程设计的目的就是提高学生学习针对性，兼顾个体差异，帮助同学提高学习课程的兴趣和学习效率。
本课程理论课内学习时间是32学时，主要按照章节分为物流系统仿真基础、离散事件系统建模、随机数与随机变量、输入数据分析、系统仿真算法、仿真结果分析与模型校验六大部分。由于每一章节课内都要讲授，因此在课外学习的微课程设计中，主要把每一章节的重点和难点总结出来，每一部分做成微课。同时，还有一些补充知识点，每个知识点做成相关微课。由于每一章节中都有相关上机操作练习，这个在课内有涉及，但是时间有限，有些同学在课内学习时没有完全掌握，所以会把相关实践操作的知识点做成微课，方便同学们复习和完成作业。
课程实践部分课内学习时间是2周的综合实践，在这两周内不仅需要同学们学习专业的仿真软件，还需要做出一个相对综合的物流系统的仿真模型，对于零基础学习者来说很有挑战。课内时间安排是非常紧凑的，涉及软件的使用和操作，都需要同学们练习，有些同学并不能在课堂上很好地完成相关操作练习，课下又忘记操作流程，因此对于教师和学生来说都是需要花费很多时间的。这里可以按照软件的操作步骤，制作物流系统仿真软件操作的微课录屏小视频，再配上教师解说，让同学们课后也能学习使用，这样可以节省很多时间。一般操作实践类微课程可以做成演示型的，方便学习者模仿和操作。
在每一部分微课设计中，除了录制视频，还需要准备和设计相关微课资源。如为了视频录制效果更好，教师要充分准备微教案、微练习和微课件等资源。微教案与课内学习教案相似，但由于微课本身就短小精悍，因此设计微教案时更要强调突出教学重点，精炼、简单而准确。微练习的设计是帮助学生巩固所学知识点或及时了解学生掌握情况，教师设计微练习时要注意其练习内容少而精，并且具有针对性。微课件能为学习者提供生动的、图文并茂的教学环境，激发学生学习兴趣，设计微课件时要注意吸引学习者的注意力并合理安排信息量，易于教师的控制。另外还需要设计适当的微反馈、微点评，方便学生和教师之间的交流。
三、“微课程”的实施
制作物流系统仿真微课程的时候，笔者首先分析课程课内教学实际情况，包括课程进度、学生掌握情况、课堂练习情况等。然后对重要知识点和难点进行总结、归纳，制订微课程教学计划。接着，申请网络微课堂的账号。之后，对微课程教学计划的每一部分作为一个知识点设计相关微课，包括编写微教案、微课件、微练习、微反馈等教学资源。最后，进行视频的录制、编辑和输出，并整理出来发到网络上供学生学习。
通过微课程的应用，笔者发现学生比较欢迎这种新的学习资源，能够激发学习者的学习兴趣，保持学习者在学习过程中的注意力，帮助学生深入理解和深化相关知识点。在课外学习方面利用微课程方式，可以提高学生学习主动性和自我学习能力。
四、结论
信息时代的发展，微课程作为一种新的教学方式在物流系统仿真课外学习中发挥了重要的作用。以学生为主，让学生学习变得更加轻松和愉悦。教师在新的教学方式下不断学习和提升自我，也是一种挑战。在今后研究中，会重点研究微课制作，为课程建设带来更多成果。
参考文献：
