【摘要】如何从微生物检测技术的基础教学入手，将理论教学紧密联系实践，提高学生专业技能水平，激发学生科研热情，鼓励学生将投身于“国家卡脖子技术”的关键研发领域，培养符合时代需求的应用型、复合型专业人才，是当下食品科学与工程、农学、生命科学、医学等专业教学面临的重要任务。教学实践表明，基于“互联网+仿真实验平台”的动态教学模式适用于微生物检测技术教学，能够激发学生的学习兴趣，促进学生主动思考，能更好地适应新课程改革要求。
【关键词】微生物检测技术；动态教学；互联网；仿真实验平台
微生物检测技术是利用微生物学的理论，通过微生物学、生物化学、分子生物学、免疫学等方法对空气、土壤、水体、动植物、食品、农产品、药品及各种研究材料中所含的细菌、真菌、致病菌或者病毒等进行检验检测的技术，是食品科学与工程、农学、生命科学和医学等专业的基础课程[1-3]。2019年12月以来，在世界范围内蔓延的新型冠状病毒疫情，极大冲击了人们习以为常的生活、饮食、出行和交往等行为方式，颠覆了人们对世界、健康和周围关系的认知，同时也检验了各国在病毒预防、防控、检测和治疗等关键环节的核心技术。在这样的时代背景下，进一步普及微生物检测技术的课程学习，使学生掌握微生物检验检测中的基本技术体系，了解微生物检测技术在研究、工作中的用途和发展动态极为迫切。
1微生物检测技术的教学现状和问题
微生物检测技术的基础理论涉及了微生物学、生物化学、分子生物学、免疫学等多课程的交叉知识，而且相关课程内容繁杂、概念晦涩、专业术语易混、研究对象微观、不易理解，极大影响了教师的教学信心、教学热情与教学进度，同时也容易造成学生课程气氛低沉、学习兴趣减弱等不良现象。通过分析国内高校诸多微生物检测技术的教学模式，发现直观性教学是微生物检测技术授课的重要手段。直观性教学，虽然适合大多数学科的教学，但其教学模式较为单一，呈现教学内容的方式单调，在微生物检测技术的教学中效果并不理想。具体表现在：（1）直观性教学的理论教学环节多以“单向静态交流教学模式”进行，该模式下的教学内容以朴实的图文信息为主，辅以单纯的理论讲解，较为机械，难以激发大多数理工科专业学生的学习兴趣、参与欲望和创造潜能。而且，随着数字阅读、信息技术和人工智能的蓬勃发展，学生获取知识的途径和方式日益多样，导致传统的图文信息和理论讲解再也不能吸引学生的注意、满足学生的需求。因此，如何改变直观性教学的理论教学环节的教学模式和教学内容的呈现方式、提升学生学习兴趣，是当前高校微生物检测技术理论教学环节亟待解决的关键问题。（2）在直观性教学的实践教学环节中，教师通常会以出现在食品、医药和化工等行业生产、销售、储藏过程中的与微生物检测相关的案例进行讲解，指引学生回顾基础理论，进而培养学生操作技能。这种教学方式在一定程度上确实促进了学生对理论知识应用于生产实践的了解，但是，并不能真正培养学生独立运用微生物检测技术的理论知识去分析、解决现实问题的实践能力，这是大多数应用型课程的实践教学环节普遍存在的问题。由此可见，传统的直观性教学采用的教学方式及其教学内容呈现形式较为机械、僵化，已难以适应信息时代里学生获取知识的速度和宽度，更不能满足新时期高校食品科学与工程、农学、生命科学和医学等专业人才培养的新任务、新目标。因此，微生物检测技术的教学模式的调整与创新已箭在弦上。
2动态教学模式及其特点
目前“以学生为中心，让学生成为终身学习者”的理念已在全国高等教育教学中全面普及[4,5]，而在实践教学中，“单向静态交流教学模式”仍是各高校传统课堂教学授课的主要形式，“我讲你听、我问你答”式的传统的师生教学关系依然没有改变。这种现象产生的根本原因主要有三个方面：一是传统课堂授课强调教学内容的灌输，忽视了学生实践能力的锻炼；重视教学任务达成，忽略学生个性发展，这势必导致教学实践的僵化与机械。传统课堂教学盲目追求知识掌握，把学生当作接受知识的容器，教师只为教学任务而教，学生只为毕业要求而学，严重违背教育本质规律。二是传统课堂的教学评价都是单一的标准、单一的主体、单一的内容、单一的形式、单一的过程和单一的目的。在现有的评价体系中，教师是整个教学过程的主宰者，精心钻研教法，严格按照政府和专家判定的课程内容传递课程内容，而忽视对学生的学法、综合素质的培养，只关注对知识和技能掌握的熟练程度的评判，而忽视人生观、价值观、世界观的培养；长此以往，学生逐渐丧失了学习的主动性，忘记了求知的本质，迷失了未来的方向。三是传统的应试教育过于强调知识的直接灌输，在初等教育阶段，培养出一大批只会死记硬背、缺乏创新能力的学生，到了高等教育阶段，没有了“保姆式”教学模式，大多数学生缺乏自制力因而造成短时间无法适应高等教育宽松的教学环境，学习效果欠佳。因此，如何运用新的教学理念和教学手段，在提高传统课堂教学效率和效果的基础上，也能促进学生转变自身的学习方式，提高学生主动学习的能力，是目前微生物检测技术授课教师所面临的新挑战。根据目前高校传统课堂教学模式存在的问题以及微生物检测技术课程自身的特点，本文提出一种基于“互联网+仿真实验平台”的、适用于微生物检测技术教学的动态教学模式。该动态教学模式具有以下特点：（1）理论教学环节，将借助互联网平台以图文、网络课程、视频公开课、慕课、专业论坛等方式呈现教学内容，以生动的视频资源取代生冷的图文介绍，以激烈的论坛辩论取代形式简单的你问我答，让教师的“独角戏”变成名师的“合唱团”。以“病毒检测技术”章节为例，我们尝试以“抗击新冠疫情”宣传片开始教学，让学生在观看视频的过程中初步了解新冠病毒的对全球人民生活的危害，以及病毒检测技术的重要性，然后结合图文介绍病毒的结构和基本特征，再以动画展示病毒侵染细胞的途径，在此基础上介绍病毒的培养、分离与检测。通过新型冠状病毒的核酸检测视频，重点介绍病毒检测的分子生物学方法，让学生能明确病毒核酸检测的原理和步骤：鼻咽拭子采样－核酸提取－引物设计－qRT-PCR分析，进一步促进理论和实践的结合；课后建立微信或者QQ交流群，鼓励学生在互联网、文献、书籍上寻找病毒检测的其他方法并比对、归纳，在群上进行交流、讨论；教师则可以及时答疑，了解学生掌握情况，为后续教学准备。（2）实践教学环节，将以食品、医药和化工等行业生产、销售、储藏过程中的与微生物检测相关的案例为素材，建设仿真实验平台，取代以往简单的叙述式讲解，让案例“活起来、动起来”，增加微生物检测技术在实际应用中的过程描述和细节介绍，培养学生解决实际问题的思考能力、组织能力与动手能力。李佩珍等[6]探索了分子生物学的虚拟仿真教学模式，以“基于聚合酶链反应技术的虚拟综合实验”为例，首先介绍了美国科学家KaryMullis发明聚合酶链式反应（PCR）技术的趣事，再以Flash动画生动形象地描述PCR的基本原理，吸引学生注意力；然后通过动画展示了PCR实验过程的体系组成、引物设计、反应条件优化、琼脂糖凝胶电泳和产物分析方法等每一个细节。该方法在有限的课堂教学时限内向学生展现了完整的、系统的PCR知识，改善了传统课程空洞的、抽象的纯文字教学体验，激发了学生的学习兴趣，提高了学生的学习效率。（3）反馈环节，将借助企业微信、腾讯会议、雨课堂、钉钉等移动互联网平台建立学习交流群，在群内实时分享、讨论课程相关信息，如作业发布、前沿研究进展、公开课链接、专业论坛等，教师可以在课后、在线上与学生实时互动、交流、答疑，充分了解学生的学习进展和对往期教学内容的理解、消化程度；学生也可以根据自身的学习进展、兴趣爱好和时间安排，利用学习交流群内的教学资源自主安排学习进度，实时分享学习心得，随时开展知识辩论，查漏补缺，共同进步。动态模式打破了传统课堂固有的时间和空间界限，改善了师生间互动的时效性、积极性与便利性，实现了课堂教学的延申，真正做到了生动教学，各取所需。
3动态教学模式的应用实例
动态教学模式改变了以往平铺直叙的授课方式，代之以互动性强、趣味性强的动态设计教学方法，不但融入到专业理论教学，在部分专题设计课程亦能起到良好的教学效果，较好解决了传统教学方式存在的问题，有利于改变传统教学思维，开拓学生的视野，调动学生学习兴趣，促进学生从理论学习到工业实践的紧密衔接，激发学生对专业知识学习的热情和主动探索意识。何方瑶等[7]提出动态教学法在建筑学环境设计专业教学改革中重要性，认为动态教学模式不仅适用于建筑学环境设计专业，同时适用于建筑外环境设计和室内设计两个专业方向的教学；而且，动态教学模式能改变平面化授课方式，使课程教学富有活力，能开拓学生设计事业，帮助学生建立科学设计观。乔永丽等[8]在护理学基础实训教学中运用动态教学法，将护理本科2013级7个班随机抽2班分别为观察组和对照组，观察组48人采用动态教学法下小组合作学习的教学过程，对照组47人采用传统的教师讲解、演示后学生自行分组练习教学过程。结果表明，观察组学生操作成绩优于对照组（P<0.05），同时在教师对学生评价和学生的自评调查中，观察组学生优于对照组（P<0.01）。由此分析，动态教学法下小组合作学习在护理学基础实训教学中，有助于激发护生学习的主动性，锻炼了学生间交流沟通能力，培养了团队合作意识，实现了理论知识与实际动手操作的有效接轨。由此可见，动态教学法无论实在专业基础理论教学环节，还是在实验实践教学环节与传统教学方式比较都具有明显的优势，这为将来在微生物检测技术教学中普及动态教学法提供了参考。微生物检测技术课程将根据食品、医药和化工研究、生产和应用中存在的安全性问题，紧密围绕病原微生物及其有害代谢产物检测技术的的基础理论、实验技术和操作技能，确定教学大纲和教学内容，并最终形成了相应的动态教学模块体系。
4思考
“课堂教授技巧是辅助性的，它是一门诀窍、一种谋略或一种手段，它被用来完成想达到的目标[9]。”成功的教授技巧是教学模式的灵魂。与传统教学模式相比，动态教学模式有质的飞跃，由静态转为动态，由二维变成空间，以“动起来”的方式培养学生从立体角度进行知识理解和实践训练[10]。基于网络教学手段和网络教学共享资源[11]，动态教学模式可用于微生物检测技术的教学，在专业基础理论和设计实践环节均可使用。为了适应时代背景，借助多媒体-互联网平台对于完善动态教学模式、促进微生物检测技术的教学发展具有重要的支撑作用。其次，基于“互联网+仿真实验平台”的动态教学法有着独特的优势和潜力，需要在实践中进一步探索，进行更深入的尝试。未来动态教学模式将尝试结合VR技术建设虚拟仿真实验平台，让学生在身临其境的生活实践中学习运用微生物检测技术。
参考文献
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作者：昝新艺 单位：江苏大学食品与生物工程学院