进阶型海洋微生物学实验课程建设和人才培养的探索与实践

摘  要：该文从实验教学的教材建设、教学内容、课程评价体系和人才培养等方面分析传统海洋微生物实验教学存在的问题。通过对课程教学中存在问题的分析，围绕进阶型海洋微生物学实验课程建设和人才培养进行探索与实践，构建“知识→实践→能力”多层次递进式的海洋微生物学实验教学模式，探索出“教、赛、研”三位一体的人才培养模式。

关键词：海洋微生物学实验；课程建设；人才培养；教学改革；课程思政；教学模式

中图分类号：G640      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2025）08-0097-04

Abstract： The article analyzes the problems of traditional experimental teaching of Marine Microbiology from the aspects of textbook construction， teaching content， curriculum evaluation system and talent cultivation. Through the analysis of the problems in the course teaching， it explores and practices the construction of experimental courses of Advanced Marine Microbiology and talent cultivation. It constructs a multi-level progressive experimental teaching model of Marine Microbiology of "knowledge → practice → ability"， and explores a talent cultivation model of "teaching， competition， and research" integrated into one.

Keywords： marine microbiology experiment; curriculum construction; talent cultivation; teaching reform; curriculum ideology and politics; teaching mode

现代高等学校中，专业实验课程在培养学生的实践能力、观察能力、分析能力、解决问题能力、创新能力方面具有重要意义[1]。海洋微生物学实验课程作为高等院校海洋科学类专业的重要基础课程，在海洋科学人才培养过程中发挥着重要作用[2]，因此加强海洋微生物学的实验教学是高校培养青年海洋微生物人才的重要途径。然而，长期以来，海洋微生物学实验课程存在一些问题，如教材陈旧、缺乏完整的教学体系、教学内容与教学模式单一、缺乏针对不同学生特点和学习状况的个性化实验、考核方式单一等[3-5]。这些问题极大地限制了创新型人才培养。为了解决这些问题，我们围绕海洋学科人才培养要求和学生自身特点，从优化实验教学内容、更新教学手段、完善教学体系等方面进行了海洋微生物学实验教学改革，将海洋微生物学实验教学与学生竞赛、大学生毕业论文、创新项目相结合，合理统筹安排实验教学，构建了“知识→实践→能力”多层次递进式的海洋微生物学实验教学模式，探索出“教、赛、研”三位一体的人才培养模式，促进“知识型”大学生向“能力型”大学生的转变，培养了海洋学科专业学生的创新意识和创新能力。

一  传统海洋微生物学实验课程教学中存在的问题

（一）  缺乏具有鲜明海洋特色的海洋微生物学实验教材

海洋微生物学实验是海洋科学专业的必修课，在培养高校学生的实验操作技能、创新思维能力和独立工作能力等方面发挥重要作用。然而，目前涉海专业的海洋微生物学实验课程大多参考微生物学实验课程的教材开展，研究对象也主要集中在常规的、经典的陆源微生物，缺乏海洋特色[5-7]。以海洋类微生物为研究对象的实验教材较少，且在实验内容设计上往往不涉及综合系统性大实验，未能有效体现专业课程教学实验与毕业论文、科研项目训练的有机融合。同时随着科学技术的进步，海洋微生物学中不断涌现出新的方向和问题，因此迫切需要对海洋微生物学实验的教学内容进行优化和改革，出版面向海洋科学专业本科生的海洋微生物学实验教材。

（二）  实验教学内容缺乏个性化

传统的海洋微生物实验教学主要旨在加深学生对海洋微生物学基本理论的理解。然而，由于受实验教学时间和课时的限制，实验内容往往分散，且包含了大量基本操作，大多数实验只是对理论教学内容的简单验证，操作简单且重复性高。各个实验之间缺乏有机联系，在实验内容设计上也缺少综合设计性实验和研究性实验，这导致学生的综合能力得不到有效培养和锻炼，也不利于学生综合、系统性地掌握理论知识[8-9]。实验实施过程中，学生根据指导教师讲解与实验教材要求，采用程序化的操作完成实验内容，然后按照规定的内容及格式完成实验报告。所有学生安排同样的实验内容，没有根据学生的特点和学习状况去设计，学生的潜能难以得到发挥。这种单一、缺乏个性化的教学模式对学生没有足够的吸引力，降低了学生的学习兴趣。

（三）  学生缺少课堂之外的实验操作机会

海洋微生物学实验是一门实践性很强的课程，旨在培养学生掌握海洋微生物学的操作技能，为未来参与科研工作打下坚实的基础[10]。但对于一种实验技术，学生很难通过一次学习就能熟练掌握，需要反复强化练习。但是海洋微生物学实验教学一般为每周2或4课时，教学时数少。由于课时的原因，传统的教学模式为教师在课堂只示范操作一次，学生通常只有一次学习的机会。然而，仅仅通过一次课程的学习，学生很难掌握操作要领。特别是对于需要协作完成的大型综合性实验，动手积极性不高的学生可能连一次操作都没完成。因此，教学质量不能得到保证，学生的科研能力和创新能力也得不到锻炼。同时，海洋微生物学实验室平时不对学生开放，实验课程只能定时、定点去完成。学生不能根据学习需要和自己的时间去进行实验，学习的兴趣和热情受到抑制。

（四）  课程评价体系存在诸多问题

海洋微生物学实验课程现有的评价体系过于关注学生的成绩和考试结果，而忽视了实验过程中的实际表现和实际应用。这种结果导向的评价方式可能会忽略学生的个体差异和潜在能力，导致无法全面准确地从知识、技能、态度和价值观等多个方面评估学生的学习效果。同时，传统的课程评价主要关注学科知识和实验技能的掌握，而忽视了对学生的创新能力、批判思维、沟通能力等素养的培养。在评价方式上也存在单一化的问题，过于依赖标准化的考试和测验，忽略了其他多样化的评价方式[11]。上述诸多问题都导致学生的学习兴趣和动机下降，严重影响学习效果。因此，为了更好地评价学生的学习效果，需要建立更加全面、多样化和综合性的课程评价体系，注重学生的个体差异和潜在能力，关注学生综合能力和素养的培养[12]。

二  多层次进阶型教学模式和人才培养的探索与实践

（一）  建设具有鲜明海洋特色的海洋微生物学实验课程教材

教材是体现大学教学内容和教学方法的重要载体，推进课程建设的同时必须要加强配套的教材体系建设[13]。抓好教材建设工作，对于提高教学质量，培养高素质人才具有十分重要的意义。在新时代背景下，目前海洋科学类课程的教材已经无法适应课程教学改革发展需求，加强教材建设势在必行。目前，涉海专业的海洋微生物学实验课程大多参考微生物学实验课程的教材开展，研究对象也往往是常规的、经典的陆源微生物，缺乏海洋特色。同时随着科学技术的进步，海洋微生物学中的新方向、新问题也层出不穷，因此急需对海洋微生物学实验的教学内容进行优化和改革。基于此，教学团队从以下三方面开展海洋微生物学实验课程教材建设。 第一，在教材编写过程中树立精品意识。明确编写教材的目的是为课程提供优秀的教科书，而不是为了个人利益，树立精益求精的编写理念。从资料收集、内容设计、重点和难点处理以及文字可读性等方面仔细推敲。完成第一稿后，主动“缓一缓”，不急于交稿，并请领域相关专家审阅，听取他们的指教意见。第二，要理论联系实际，利用好科研成果。大多数青年教师都是科研和教学并重型教师，能够及时获取领域内的最新研究成果。因此，青年教师在编写教材的过程中，可以充分利用科研成果不断完善教材内容，使科学研究与教学改革密切结合起来，让科研直接为教材建设工作服务。同时理论与实际的结合也有利于教学过程中学生更好地理解。第三，强大的组织是教材编写成功的重要保障。学院和教研室既是教材需求和使用单位，又是教材编写任务的承担单位，在教材建设中发挥着作用。因此，在教材编写过程中，我们充分依靠“组织”——学院和教研室，寻求经费支持、经验成果推广等方面的帮助。最终历时两年，教学团队编写出版了海洋科学专业本科教材《海洋微生物学实验》。

（二）  更新实验内容，将海洋微生物学实验分为基础性实验、综合性实验和拓展性实验三层次，构建递进式的实验教学模式

对海洋微生物学实验内容体系进行了更新，既有“规定动作”，又有“自选动作”，同时突出海洋特色，构建了以综合性和拓展性为主导的新型实验课程体系。将实验内容分为三大模块，基础训练模块（第一层次）、综合研究型模块（第二层次）和拓展性模块（第三层次），使学生由基础到实践层层深入。基础训练模块主要围绕着微生物学实验的基本方法，使用海洋微生物作为实验对象，让学生熟练掌握微生物学实验方法，为更高层次的培养打下坚实基础。在基础模块的基础之上，综合研究型模块会进一步强化技能、提高难度，培养学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力。根据海洋科学专业特点把相互独立的实验整合成系列综合实验，一环扣一环，中间任何环节出现失误都会影响其他实验开展，这样不仅能反复训练基本操作技能，也可以让学生认识到每一个实验细节、每一部分小实验的用意，以及各部分实验之间的联系，这些都加深了学生对实验的理解，充分达到提高学生实验操作能力和创新思维的目的。递进式教学体系的最高层次为拓展性实验，拓展性模块鼓励学生结合基础海洋微生物学知识、当前研究热点或最新实验方法，通过分组讨论、查阅文献、咨询老师等环节，自主拟定实验内容，设计实验方案并实际操作验证，从而培养学生的创新意识和独立开展科学研究的科学素养。通过上述工作的开展，构建了“知识→实践→能力”多层次递进式海洋微生物学实验的教学模式

（三）  将海洋微生物学实验教学延伸到大学生竞赛、毕业论文和大学生科研训练项目

海洋微生物学实验是一门实验性极强的学科，但是由于课时限制以及其他因素造成学生在课堂实际动手操作的时间比较有限，因此学生需要更多的课余时间去深入学习和反复练习。在课程建设过程中，积极开辟“第二课堂”，给学生创造课堂之外的学习机会。例如，教学团队教师带领学生参加全国性大学生实验技能竞赛，“以赛促学”，培养学生综合实践能力和创新能力；引导学生围绕海洋微生物学实验课的内容，开展本科毕业论文的研究工作，达到“学以致用”的目的；指导学生利用在实验课程所掌握的实验技能和知识积极申报海洋微生物实验内容相关的大学生创新创业训练项目和大学生实验室开放基金项目，在实际科研活动中巩固和检验教学成果，“以实践促教学”。通过上述途径将海洋微生物学课程实验与学生竞赛、科研项目训练、毕业论文有机地结合在一起，探索“教、赛、研”三位一体的人才培养模式，体现教学和科研相辅相成的优势，有效提高学生的创新意识、培养学生的创新能力。

（四）  建立了一套由教师和学生共同参与，过程性与终结性评价相结合的海洋微生物学实验课程考核评价体系

该评价体系大幅加强过程性评价，注重理实融合，关注实践环节对知识的应用能力和个人综合素质的养成，对学生的知识、技能和素质等多方面表现进行综合评价。它将学生的学习过程和学习成果结合起来，全面评价学生的学习情况和能力发展。在该评价体系中，过程性评价主要关注学生在学习过程中的表现、实验完成度和能力的提升，包括课堂出勤情况、课堂纪律、问题解决能力、实验操作技能、实验报告完成情况和获奖情况等。终结性评价主要关注学生的学习成果和知识掌握程度，通过期末考试的方式来进行考核（表1）。在实施该评价体系时，制定了明确的评价标准和评价方法，确保评价的公正性和客观性。