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　　摘要：微生物作为主要的生物类群之一是林学知识体系中的重要组成部分，《微生物学课程》的学习有助于林学专业学生系统知识结构的建立。鉴于林学专业的特点，《微生物学课程》改革应结合林学实际从理论教学和实验教学两方面加强微生物学与林学其他相关知识的结合，重视案例教学、思维导图、多媒体教学和开放性实验等在微生物学教学中的引入，培养学生建立微生物学的思考能力。

　　关键词：微生物学；教学改革；理论教学；实验教学

　　微生物学是一门历史较短、发展较快、纵横交错和广泛联系实际的学科，具有内容覆盖面广和跨度大等特点[1]，在生命科学重大基础理论和现代生物技术的行程和发展中起着重要作用，是当前生命科学中发展最快并与其他学科交叉与渗透的前沿研究领域[2]。微生物学的内容广泛涉及几乎所有生物学科，微生物在自然界物质循环、养分转化、环境净化、动植物生长、工农业生产等方面起着不可替代的作用[3]。正因如此，《微生物学》这门课程成为了生物学相关专业本科生的基础必修课程。

　　鉴于国内林学专业通常把微生物学作为专业选修课，林学专业教师和本科生对微生物学这门课程没有足够的认识，本文对微生物学在林学专业知识体系构建中的重要性做一探讨，并结合自身经验探讨林学专业《微生物学》课程的教学改革。

　　一、林学专业《微生物学》课程的重要性

　　（一）微生物学是林学知识体系的重要组成部分

　　微生物是生物的主要类群之一，与植物、动物的生理生态息息相关。微生物涉及很多林学相关的生物学过程，如林木生长发育和形态建成、林木抗逆生理、森林土壤营养循环、森林植被恢复等；同时微生物学的知识涉及到《森林培育学》《土壤学》《树木生理学》《森林生态学》《林木病理学》《森林资源经营管理学》等多门林学专业课程。因而《微生物学》课程作为基础先导课程有利于学生进一步学习林学专业课程。

　　（二）微生物学的学习有助于学生对传统林学理论的把握

　　微生物学的内容庞杂、知识点繁多，涉及生物化学、分子生物学、生理学、细胞生物学、酶学等多个学科的基础理论。对微生物学课程的学习，有助于学生将这些课程的内容融会贯通，更有助于学生全面理解林学相关的生物学过程，如凋落物分解、植物与病原微生物互作、共生微生物对植物生长发育过程的调控等。

　　二、林学专业《微生物学》课程的教学改革

　　（一）理论教学环节

　　微生物学的理论知识结构同植物生物学和动物生物学一样，均从形态结构、生理代谢、遗传变异、生态分布和分类进化五个层面揭示微生物的生物学规律。鉴于林学专业的特点，在针对林学专业本科生的微生物教学中应当侧重森林微生物相关内容的介绍。另外，在具体教学环节中可以从如下方面着手：

　　1.教学内容的倾向性

　　可适当删减介绍动物和人体微生物的相关内容，转而更多地介绍林学专业涉及的微生物学知识。如动物微生物相关的“传染和免疫”章节只做了解性介绍，反之可扩展微生物生态章节中植物病原微生物和共生微生物的教学内容。

　　2.思维导图的运用

　　思维导图是一种辅助思考和记忆的工具，自20世纪60年代TonyBuzan发明思维导图后，已经有不少人提出将思维导图应用于教学实践中。逻辑性和创造性是备课的核心要求，思维导图的发散结构决定了这一工具应用于微生物学教学备课的可行性和优越性。

　　人脑对图像的加工记忆能力远远大于文字。思维导图以核心概念为中心向四周发散出的若干结构，使用文字、线条、图形图表等将零散的知识信息系统化整合，转变成容易记忆的。为微生物生态章节知识结构的思维导图，通过思维导图可以让学生迅速把握本章节的知识点和逻辑构成。思维导图的运用，一方面使教师能够清楚地把握讲课重点，另一方面有助于学生快速掌握整个课程的逻辑和知识结构。

　　3.案例启发式教学

　　针对课堂上学生参与度不高的现状，在教学过程中多引入案例和生物学现象，从案例和生物学现象中引申问题引导学生主动思考，激发学生的求知欲。如地衣作为真菌和藻类的共生体能够抵御各种极端环境，华山松大小蠹携带蓝变真菌腐蚀木材等生物学现象的引入可激发学生的学习和探知兴趣。

　　针对林学专业的特点，开设微生物学在林学中的应用相关专题讲座，如“林木微生物病害的发生、识别和防治”、“土壤微生物与森林健康”、“林下宝库——食用菌”等内容。这些专题讲座可以将原本抽象的知识系统化和形象化，有助于学生对课堂知识的消化吸收、激发学生的科研兴趣。

　　4.多媒体教学工具及教学模型的使用

　　微生物个体微小、形态、营养和遗传类型多样、代谢机制错综复杂，往往使学生感到微生物知识繁琐、抽象和难以理解。多媒体技术如动画、显微观测视频、PPT课件等在微生物教学中的应用可以使微观世界宏观化，使抽象的教学内容更加形象化，从而达到良好的教学效果。另外，教学模型的使用对学生理解一些重要的微生物结构和功能有良好的助益作用。例如病毒体型微小，不能通过普通光学显微镜观测，因而针对病毒结构的介绍比较晦涩难懂。然而借助现有的商品化模型可以很形象的解决这一难题。

　　5.微生物学最新研究技术和理论介绍

　　微生物学是一个相对年轻但发展迅速的学科，相关的知识和技术更新速度极快。因而在教学材料的准备中应当实时关注学科的最新动态。例如，近些年环境微生物的分析技术正迎来剧变，高通量测序技术的引入从微生物群落角度极大的提高了人们对环境微生物多样性和功能的认识；从细菌对病毒的免疫反应开发而来的CRISPR技术广泛应用于植物和动物基因组编辑，已成为生命科学最热门的技术。在课程中穿插引入这些知识有助于学生把握学科的最新发展方向和动态，有助于培养学生的科研积极性和热情。

　　（二）实验和实践教学环节

　　现行微生物实验课程通常由若干个独立的实验构成，实验之间缺乏关联性，导致学生对微生物学实验没有系统的认识；学生掌握的是一些零星分散的实验技术，如何将有关知识技术整合并应用于解决实际生产和科研应用问题则显得比较欠缺。基于此，我们认为在具体实验和实践教学环节，可将微生物学实验和实践课程分为基础实验技能训练和开放性实验探索两个方面，具体如下：

　　1.基础共性实验技能训练

　　微生物学基础共性实验技能是进行微生物研究的基础必备技能，通过基础共性实验技能训练，首先要让学生树立实验室安全意识，特别是规范化使用易制毒试剂和高压容器；其次，同植物组织培养一样，微生物学实验也要养成“无菌”操作意识，避免环境微生物对目标微生物的污染。

　　基础共性实验技能训练主要以验证为主，教师演示和学生实际操作相结合。针对微生物相关实验操作的特点，重点让学生掌握体式和复式显微镜、灭菌锅、超净工作台、生化培养箱、摇床和小型发酵罐等仪器设备的操作，熟悉微生物的形态观测、培养基配制及灭菌、菌种分离、纯化和培养等实验技能。

　　2.开放性实验的开设

　　开放性实验以探索为主，教师引导和学生自主实验相结合。在教师的指导下，按照科学研究方法进行科研探索（图2），让学生切实参与到科研的每个过程，培养学生的科研思维能力。注重实验过程中多学科实验技能的交叉应用，如结合形态学、生理学、酶学、分子生物学等学科知识来鉴定微生物。

　　针对林学的特点设置开放性和探索性综合实验，如“林木叶片病斑识别和病原微生物分离鉴定”、“不同林分类型土壤微生物类群分析”、“植物内生菌的分离、鉴定、发酵和代谢产物提取”、“蘑菇的采集、形态观测和鉴定”等。另外，鼓励学生组建科研兴趣小组，围绕微生物在林学上的科学问题，通过野外观察和现象分析独立思考并提出自己的科学设想，在教师的指导下撰写可行的实验方案并依方案进行独立实验探索。开放性实验以撰写科研报告并结合小组PPT汇报的形式进行考核，旨在培养学生的科技写作能力和团队协作能力。

　　微生物学作为生命科学领域的专业基础课程，对林学专业学生掌握基础理论、提升综合应用能力具有重要作用。《微生物学》课程的理论教学与实验教学不应相互独立，而应该相互配合、穿插进行，理论指导实践，实践检验并深化对理论的理解。为此，建议微生物学的理论教学与实验教学平行进行，互为补益。

　　参考文献：

　　[1]周德庆.微生物学教程[M].第三版.北京：高等教育出版社，2011.

　　[2]胡廷章，黄小云，刘仁华.提高微生物学课程教学效果的体验[J].微生物学通报，2007，34（4）：812-815.

　　[3]宋富强.微生物生态学[M].北京：化学工业出版社，2008.