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微生物學的未來范文1
1、電子商務專業：是融計算機科學、市場營銷學、管理學、法學和現代物流于一體的新型交叉學科。目的是培養系統掌握電子商務的基礎知識和基本技能，熟悉各類電子商務活動的基本業務流程，能熟練運用電子商務技能和現代信息技術從事電子商務活動、電子商務網站及系統建設和安全維護工作、電子商務管理業務的高級應用型技術人才。
2、電子商務專業的專業方向：電子商務專業有六個專業方向分別為網站設計與程序方向、網絡營銷編輯方向、網絡產品規劃方向、企業信息化、個人網絡創業及銀行卡的研發方向。電子商務專業在不同高校里要求的課程也是不一樣的，一些院校注重電子商務網絡技術計算機技術，還有一些院校會把課程重點放在商務模式上面，這些主要體現在這個專業所在的院系，有的在管理學院，有的會在信息科學與技術學院，有的會在軟件學院，在這樣各個院校培養出來的學生的專長也會有一定的區別。
3、電子商務專業的就業方向：專業畢業后，可從事銀行的后臺運作、企事業單位網站的網頁設計、網站建設和維護、或網絡編輯、網站內容的維護和網絡營銷、企業商品和服務的營銷策劃等專業工作，或從事客戶關系管理、電子商務項目管理、電子商務活動的策劃與運作、電子商務系統開發與維護工作以及在各級學校從事電子商務教學等工作。專科學生,還可以在呼叫中心從事電話營銷、電子商務助理等文職的工作。
4、電子商務專業的就業前景：近年來，隨著全球電子商務高速增長，我國電子商務也急劇發展，使得電子商務人才嚴重短缺，由于互聯網用戶正以每年以百分之百的速度遞增，該行業的人才缺口相當驚人，預計我國在未來10年大約需要200萬名電子商務專業人才，從社會調查實踐來看絕大多數企業已陸續步入電子商務行列，采用傳統經濟與網絡經濟結合的方式生產經營。根據這個現象可以知道中小企業步入電子商務行列急需電子商務人才，所以電子商務就業前景是有希望的，國家政策正在大力支持電子商務的發展，商務部已經對電子商務專業人才給予極大重視。
（來源：文章屋網 ）
微生物學的未來范文2
關鍵詞：α-L-鼠李糖苷酶；基因克隆；基因表達；晶體結構
中圖分類號：Q71；Q786 文獻標識碼：A 文章編號：1007-7847（2015）01-0068-07
ProgressesonMolecularBiologyandStructuralBiologyofα-L-rhamnosidasefromMicrobialSources
ZHANGXia1，LILi-jun1*，NIHui1.2’3，CA1Hui-nong1.2，3，SUWen-jin1，2，3
（1.CollegeofBioengineering，JimeiUniversity，Xiamen361021，Fujian，China；2.ResearchCenterofFoodMicrobiologyandEnzymeEngineeringTechnology，Xiamen361021，Fujian，China.，3.ResearchCenterofFoodBiotechnologyofXiamenCity，Xiamen361021，Fujian，China）
Abstract：a-L-rhamnosidase（EC3.2.1.40）cleavesterminalα-L-r
hamnosespecificallyfromalargenumberofglycosides.Theenzymeisabiotechnologicallyimportanthydrolyticenzymeduetoitsapplicationsinthefoodandbeverageprocessingindustryandpharmaceuticalindustry.Basedonprimarysequencesimilarities，α-L-rhamnosidasesareclassifiedwithintheCarbohydrate―activeenzymes（CAZy）databaseintofourglycosidehydrolase（GH）families（GH13，GH28，GH78andGH106family），andthreeα-L-rhamnosidasesofGH78haveatypical（α/α）6-barrelstructure.Propertiesandapplicationsofα-L-r
hamnosidasefromdifferentmicrobialsourceshavebeenintroduced.Inaddition，therecentdevelopmentsoncloning，expressionofoiLi.hamnosidasegeneandthecrystalstructureoftheenzymeweresummarized.
Keywords：α-L-rhamnosidase；genecloning；geneexpression；crystalstructure
（LifeScienceResearch，2015，19（1）：068?074）
α-L-鼠李糖昔酶（α-L-rhamnosidase（EC3.2.1.40））屬于轉化糖苷水解酶類，能夠專一、高效地水解許多糖苷類物質如柚皮苷（naringin）、蘆?。╮utin）、橙皮苷（hesperidin）等末端的α-L-鼠李糖基[1]。α-L-鼠李糖苷酶的來源廣泛，在動物組織、植物和微生物中均發現了α-L-鼠李糖稈酶。目前關于動物組織[2]和植物來源的α-L-鼠李糖苷酶的報道相對較少，主要是通過細菌（如芽孢桿菌屬、擬桿菌屬、乳桿菌屬及單胞菌屬等）和真菌（如曲霉屬、青霉屬、木霉屬、犁頭霉屬及裂殖菌屬等）發酵來獲取α-L-鼠李糖苷酶。
不同微生物來源的α-L-鼠李糖苷酶酶學性質存在差異。細菌來源的α-L-鼠李糖苷酶最適pH呈中性或堿性，而真菌分泌的α-L-鼠李糖苷酶的最適pH一般在酸性范圍內，主要在4.0～7.0[3-5]之間。微生物中的α-L-鼠李糖稈酶的最適反應溫度一般是45?60℃[4、6]。近年來也有發現耐熱、嗜低溫及耐堿性的α-L-鼠李糖苷酶，如白曲霉MBRC4308[6]分泌的α-L-鼠李糖苷酶，在60℃保溫1h后酶活仍有初始酶活的80%；ThermophilicbacteriumPRI-1686[7]產生的α-L-鼠李糖苷酶最適溫度為70℃，在60℃處理24h后酶活為處理前的20%；而亞南極環境中的單胞菌屬細菌[8]中的α-L-鼠李糖苷酶在-1-8℃具有活性。Rojas[9]等從白黃筍頂孢霉菌（Acrostalagmus luteo albus）分離到一種新型堿性α-L-鼠李糖苷酶，以對硝基苯酚-α-I-鼠李糖苷（pNPR）為底物測得酶反應的最適pH值為8.0，它可以在堿性條件下水解橙皮苷、柚皮苷以及槲皮苷等糖苷物質，擴大了α-L-鼠李糖苷酶的應用范圍。
α-L-鼠李糖苷酶是柚苷酶及橙皮背酶的主要活性成分，是去除柑梧類果汁苦味的有效物質[1]。果汁中的苦味物質柚皮苷被柚苻酶水解的過程共有兩步反應，首先在α-L-鼠李糖苷酶的作用下水解柚皮背生成普魯寧，接著在β-D-葡萄糖苷酶的作用下，生成柚皮素。在果汁酶法脫苦過程中，α-L-鼠李糖苷酶參與的第一步反應是脫苦的關鍵，Chien[10]等用HPLC法證明僅有柚苷酶的另一組份β-D-葡萄糖背酶存在時，苦味物質抽皮苷是不能被水解的。有研究報道，對葫溪蜜柚果汁進行脫苦時，在α-L-鼠李糖苷酶加量為10U/mL的條件下40℃處理60min，苦味就能降低到閾值以下[11]。除了在飲料行業中用來去除柑橘類果汁的苦味[3、12]，在其他行業也具有很多潛在的應用價值，如通過水解柚皮苷生產L-鼠李糖[1]和普魯寧降低黃酮類化合物的生產成本；增加釀造酒的香味[14、15]，改善葡萄汁和飲料的香氣成分；切除一些糖苷類藥物原料末端的L-鼠李糖等[16]。由于α-L-鼠李糖苷酶的重要應用價值，越來越多的國內外學者致力于該酶的研究開發。本文分別對微生物來源的α-L-鼠李糖苷酶基因的克隆、表達以及該酶的晶體結構研究進展進行了闡述。
1α-L-鼠李糖苷酶的分子生物學研究
微生物分泌的α-L-鼠李糖苷酶是一種誘導酶，需要誘導物柚皮苷、橙皮苷、鼠李糖等存在時才能合成α-L-鼠李糖苷酶，而且微生物中α-L-鼠李糖苷酶的誘導受到碳源代謝調節，給微生物發酵產α-L-鼠李糖苷酶造成阻礙。同時隨著α-L-鼠李糖苷酶的應用越來越廣泛，傳統發酵的生產方式不能滿足日益增長的需求，也很難達到很高的純度。因此，選擇現代生物技術來研究α-L-鼠李糖苷酶是一種必然趨勢
1.1α-L-鼠李糖苷酶基因的克隆
早期對a-L-鼠李糖苷酶的研究主要是該酶的分離純化及酶學性質，2000年后對α-L-鼠李糖苷酶基因克隆的研究日漸增多，表1列舉了2000年以來微生物中GH78家族和近兩年其他家族已克隆的α-L-鼠李糖苷酶基因目前，從微生物中克隆α-L-鼠李糖苷酶基因主要采用PCR和構建文庫的方法。據PuriM等報道，采用構建文庫的方法克隆α-L-鼠李糖苷酶基因可以通過以下兩種方法篩選陽性克??；一種是利用pNPR作為底物篩選含有α-L-鼠李糖苷酶活性的陽性克??；另外一種是采用多克隆抗體篩選產鼠李糖苷酶的陽性克隆。
細菌來源的α-L-鼠李糖苷酶基因的克隆研究比真菌稍早，在2000年[18]就有學者報道對Clostridium.stercorarium菌株中鼠李糖苷酶基因ramA的克隆。有些細菌中存在多個編碼α-L-鼠李糖苷酶的基因，且它們的序列存在差異，在Bacillussp.GLl[31]中克隆到rhaA和rlmB兩個編碼α-L-鼠李糖苷酶的基因，它們分別編碼兩個不同的α-L-鼠李糖苷酶。來自植物乳酸桿菌（Latto-bacillusplantarum）[23]的rhaB1和rhaB2都是編碼α-L-鼠李糖苷酶的基因，它們的序列相似性僅為26%。不同細菌中編碼α-L-鼠李糖苷酶的基因序列各異，Bacillussp.GLl[31]中rhaA和rhaB與Clostridiumstercorarium中ramA序列相似性分別為41%和23%。植物乳酸桿菌（Lactobacillus plantarum）[23]中的α-L-鼠李糖酶KhaB1和RhaB2與Bacillussp.GLl[31]中該蛋質（登錄號：BAB62315）的氨基酸序列相似性均為23%，與ThermomicrobiaPRI-1686[7]中的RhaB（登錄號：AAR96047）相似性分別為22%和23%。而少動鞘氛醇單胞菌FP2001（Sphingornonaspaucimobilis）[21]中克隆的α-L-鼠李糖苷酶基因rhaM，共有3354個核苷酸，同源性比對發現它與其他屬于糖基水解酶（GH）家族78的α-L-鼠李糖苷酶基因沒有顯著的同源性。
國外關于真菌中α-L-鼠李糖苷酶基因的克隆研究主要集中在來源于曲霉屬的α-L-鼠李糖苷酶目前，曲霉屬中的棘孢曲霉[19]、白曲霉[6]和構巢曲霉[29]等已有克隆α-L-鼠李糖苷酶基因的研究報道。對目前已知的α-L-鼠李糖苷酶基因序列的分析發現，不同來源的α-L-鼠李糖苷酶基因序列差異較大。從棘孢曲霉[19]中克隆的兩種編碼α-L-鼠李糖苷酶的基因rhaA和rlmB的核苷酸序列幾乎沒有相似性，二者氨基酸序列相似性為60%，而它們與Clostridiumstercorarium中該酶的氨基酸序列[18]的一致性僅有11%。白曲霉中[6]α-L-鼠李糖苷酶的氨基酸序列與棘孢曲霉[19]中rhaA和rhaB的氨基酸序列相似性分別為75%和67%，與細菌[7、18、20、21]來源的α-L-鼠李糖苷酶的氨基酸序列一致性低于30%。有些真菌中存在著多個編碼α-L-鼠李糖苷酶的基因，如在棘孢曲霉[19]中分離到兩種α-L-鼠李糖苷酶，并克隆了它們對應的基因：有研究者對構巢曲霉[29]的基因組信息進行分析發現，至少存在8個可能具有α-L-鼠李糖苷酶功能的基因，而目前已克隆到rhaA和rhaE兩種：我國學者對α-L-鼠李糖苷酶基因克隆的研究相對較晚，主要是對犁頭霉屬[32-34]的α-L-鼠李糖苷酶基因的克隆，已成功克隆出蘆丁-α-鼠李糖苷酶基因cDN段[32]和人參皂甙-α-鼠李糖苷酶基因[33、34]。近年有研究者從黑曲霉DLFCC-90菌株[26]中克隆到α-L-鼠李糖苷酶基因，該序列和α-淀粉酶的序列有較高的同源性，被歸類到糖苷水解家族GH13。此外，筆者巳經從黑曲霉JMU-TS528（集美大學生物工程學院發酵工程研究室保藏的菌株）中克隆到α-L-鼠李糖苷酶基因，共編碼655個氨基酸，序列已上傳至NCBI數據庫（登錄號：KC750908.1），經同源性比對發現，它與白曲霉[6]（AB374267.1）中的α-L-鼠李糖苷酶基因的相似性高于90%。
雖然對微生物來源的α-L-鼠李糖苷酶基因克隆的報道越來越多，但對該基因在轉錄水平上的調控研究并不多。目前，僅指出α-L-鼠李糖苷酶基因的表達量受誘導碳源的影響，葡萄糖在轉錄水平抑制該基因的表達。因此，筆者認為今后的研究可在克隆α-L-鼠李糖苷酶基因的基礎上進一步鑒定與該基因跨膜轉移或翻譯直接相關的基因和蛋白，闡明葡萄糖抑制基因與α-L-鼠李糖苷酶基因相互作用的關系，從而明確碳源代謝調控α-L-鼠李糖苷酶基因的機制。
1.2α-L-鼠李糖苷酶基因的表達
通過α-L-鼠李糖苛酶水解柚皮苷生產普魯寧可以降低普魯寧的生產成本，但目前報道的α-L-鼠李糖苷酶大多數是以柚苷酶的形式存在，而在柚苷酶水解柚皮苷的過程中，普魯寧作為一種中間產物，會進一步被分解成柚皮素，不能大量積累普魯寧。所以表達出只具α-L-鼠李糖苷酶活性的蛋白質具有重要的應用價值。近幾年有人對α-L-鼠李糖苷酶基因的表達進行了研究，表2列出了具有代表性的微生物中α-L-鼠李糖苷酶基因表達出的具有活性的蛋白。
在研究α-L-鼠李糖苷酶基因表達時，大腸桿菌是研究者常用的表達宿主。雖然采用原核表達系統來表達真核微生物中的基因容易出現沒有活性的產物，目前已有不少研究者將微生物來源的α-L-鼠李糖苷酶基因，通過大腸桿菌表達出有活性的蛋白。如Jules[22]等將植物乳酸桿菌（Lactobacillus plantaram.）和嗜酸乳酸桿菌（Lactobacillus acidophilus）中克隆得到的鼠李糖苷酶基因ram1Lp、ram2Lp和ramALa，在E.coli中表達出活性蛋白Ram1Lp、Ram2Lphe RamALa，其中RamALa酶活最大，達到8.5mU/μg。不同的α-L-鼠李糖苷酶基因表達后產物的水解底物不同，乳酸片球菌[24]中編碼α-L-鼠李糖苷酶的基因ram和ram2，采用E.coli表達系統成功表達出活性蛋白Ram和Ram2，但Ram只能有效地水解合成底物pNPR，而Ram2能特異性水解橙皮苷和蘆丁糖，兩種酶均不能水解柚皮苷，以pNPR為底物測得Ram和Ram2的酶活分別為8.7U/mg和0.036U/mg。植物乳酸桿菌NCC2451231中rhaB1和rhaB2基因表達的RhaBl和RhaB2能特異性地水解α-1，6糖苷鍵，但不能水解柚皮苷中的a-1，2糖苷鍵，RhaB1和RhaB2的最適底物是橙皮苷和蘆丁。有研究者發現有些細菌中編碼α-L-鼠李糖苷酶的基因表達后的產物是二聚體，例如Clostridium stercorarium[18]中編碼α-L-鼠李糖苷酶的基因ramA成功在（PWS1261）細胞中表達出的蛋白Ram78A包含兩個相同的亞基，Lactobacillusplantatum[23]中rhaB1和rhaB2基因采用E.coli表達出的α-L-鼠李糖苷酶以二聚體形式存在。
由于原核表達系統本身存在的一些缺陷，有時表達出的α-L-鼠李糖稈酶不具有活性[36]，所以有研究者采用真核表達系統來表達α-L-鼠李糖苷酶基因。目前對α-L-鼠李糖苷酶基因的真核表達的報道并不多，我國研究者已在酵母中成功表達了蘆丁鼠李糖苷酶基因[36]、人參皂苷-α-鼠李糖苷酶基因[33]以及黑曲霉中編碼α-L-鼠李糖苷酶的基因[26]。其中黑曲霉中的α-L-鼠李糖苷酶基因序列與α-淀粉酶基因序列相似性較高，通過酵母表達后的產物具有水解蘆丁、柚皮苷及橙皮苷的功能。米用酵母細胞表面展示技術將Alternaria sp.L1[28]中rhal1編碼的α-L-鼠李糖苷酶固定在釀酒酵母細胞表面，該細胞能特異性地水解葡萄柚果汁中的柚皮苷達到果汁脫苦的作用。RhaL1固定在釀酒酵母細胞表面后，該酶在70℃環境中活性很高，在60℃處理2h后酶活達到處理前的95%，擴大了該酶在工業生產中的應用范圍。目前對黑曲霉來源的α-L-鼠李糖苷酶基因的異源表達研究較少，筆者正在研究從黑曲霉jMU-TS528菌株中克隆到的α-L-鼠李糖苷酶基因的真核表達。國外的研究者報道了土曲霉[25]、構巢曲霉[29]和棘孢曲霉[35]中編碼α-L-鼠李糖苷酶的基因在酵母中的成功表達。鼠李糖能夠誘導構巢曲霉[29]中rhaE的表達，葡萄糖對該基因的表達產生抑制作用，rhaE在釀酒酵母中表達的產物，能夠水解底物pNPR，酶活達到1.4U/mL。通過系統發育樹分析發現，在真菌來源的α-L-鼠李糖苷酶基因中，rhaE是首個與細菌中α-L-鼠李糖苷酶基因親緣關系比其他真菌中的α-L-鼠李糖苷酶基因更近的基因。土曲霉中α-L-鼠李糖苷酶基因采用酵母表達系統得到的產物和天然發酵的α-L-鼠李糖苷酶一樣，都可以水解蘆丁，重組酶酶活力高達9U/mL，比天然酶高出3倍，而且大大縮短了天然發酵獲取α-L-鼠李糖苷酶的時間，同時酶的產量比天然發酵的α-L-鼠李糖苷酶提高了4倍。盡管近年來，利用基因工程技術來構建產α-L-鼠李糖苷酶的工程菌的研究逐漸增多，并取得了一定的進展，但酶活水平始終未能達到工業化應用的要求；目前國際上對α-L-鼠李糖苷酶分泌機制的研究也不多，因此如何進一步提高該酶的胞外分泌水平，是該酶能否得到推廣應用的關鍵：
2α-L-鼠李糖苷酶的結構生物學
蛋內質需要形成一定的空間結構才能有活性，近年來，雖然對α-L-鼠李糖苷酶基因克隆和表達的報道很多，佴對它的結構方面的研究報道還比較少：2000年Zverlov成功克隆Clostridiumstercorarium[18]中編碼α-L-鼠李糖苷酶基因ramA后，首次通過圓二色譜法測得該酶二級結構包含27%的α-螺旋和50%的β-折疊結構。
CAZy（http：///）數據庫依據氨基酸序列相似性對糖苷水解酶類進行了分類，微生物來源的α-L-鼠李糖苷酶包含在GH13、GH28、GH78和GH106糖苷水解酶家族中。目前，由PDB數據庫可以搜到3個鼠李糖苷酶的晶體結構，分別是來自Bacteroides thetaiutaomicronVPI-5482菌中的α-L-鼠李糖苷酶（PDBcode：3CIH）、Bacillus sp.GLI（PDBcode：20KX）和Streptoinycesavermitilis（PDBcode：3W5M、3W5N）菌株中α-L-鼠李糖苷酶。Cui[31]等于2007年解析了α-L-鼠李糖苷酶（RhaB）的晶體結構，該酶由N、D1、D2、C和A5個結構域組成；結構域A包含其（α/α）6的桶狀結構，Asp567、Glu572、Asp579和Glu841在該酶的催化作用和底物結合方面起到了關鍵作用，它們與鼠李糖相互作用，將其突變后，α-L-鼠李糖苷酶（RhaB）酶活大幅度降低；并認為RhaB的空間結構與Lactobacillusbrevis菌株的麥芽糖磷酸化酶MalP和Vibrioproteolyti-cus菌株的殼二糖磷酸化酶ChBP的結構相似。來自Streptmnyces avermitilis[37]菌株的α-L-鼠李糖苷酶（SaRha78A）的晶體結構有兩種，一種是原蛋白形式，另外一種是包含L-鼠李糖的晶體結構，這兩種形式的結構變化很小，RMSD值僅為0.21A，它們均由1個α和5個β結構域組成，分別是N、D、E、F、A和C；結構域A包含（α/α）6的桶狀結構，與Cui[31]等報道的RhaB的催化域相似；SaRha78CM由13個α-螺旋組成，結構域N包含10個β-折疊，結構域D的11個β-折疊和E的13個β-折疊展現出一個β-卷心折疊，結構域F由16個β-折疊組成兩個平行的β-折疊片；L-鼠李糖分別結合在結構域A和D中，結構域A中的L-鼠李糖結合在該酶的活性口袋的芳香基氨基酸TrP747和TrP640之間，與周圍的氨基酸形成12個氫鍵，結合后的船型構象被認為是GH78家族α-L-鼠李糖苷酶水解聚糖的過渡態構象；結構域D中的L-鼠李糖結合在β-折疊間，L-鼠李糖的O2、O3和O4原子分別和α-L-鼠李糖苷酶的Trp203、Asnl80和AsP179形成氫鍵，L-鼠李糖的O3、O4位置與一個正二價鈣離子形成配位共價鍵，同時鈣離子與該酶通過Aspl79、ASnl80、Asn228和Pro233氨基酸產生相互作用：Glu636和Glu895是在該α-L-鼠李糖苷酶的催化作用中的關鍵氨基酸，Glu636在催化過程中提供質子，將其突變后，該酶酶活下降了40倍。通過對α-L-鼠李糖苷酶的晶體結構的分析發現，該酶有4個結構域高度保守（RhaB：A、C、D2、D1；SaRha78A：A、C、E、F），GH78家族α-L-鼠李糖苷酶的催化域是一個（α/α）6的桶狀結構，鼠李糖結合在該桶狀結構的深溝里[31]。此外，在streptomyces awermitilis[37]菌株的α-L-鼠李糖苷酶中還發現了一個新的非催化碳水化合物結合域（non-catalyticcarbohydratebindingmodule，SaCBM67），SaCBM67位于結構域D，通過鈣依賴的方式與L-鼠李糖結合，在用EDTA螯合鈣之后，SaCBM67失去與L-鼠李糖結合的功能。通過對179和180位置的氨基酸的突變實驗發現，突變后該酶水解阿拉伯樹膠的活性大大降低，而對水解芳香基鼠李糖苷的活性影響不大，研究者認為SaCBM67對該菌株中的α-L-鼠李糖苷酶酶活有著一定的影響。
3展望
微生物來源的α-L-鼠李糖苷酶具有很多潛在的應用價值，近年來，對該酶的研究越來越受到學者的關注，從不同水平對α-L-鼠李糖苷酶進行了研究。首先，在α-L-鼠李糖苷酶產酶菌株的篩選、發酵條件的優化以及酶的分離純化和性質研究日趨成熟，為產業生產α-L-鼠李糖苷酶酶制劑及α-L-鼠李糖苷酶在食品醫藥加工工業中的應用提供了一定的參考價值；其次，在分子生物學方面，對不同來源的α-L-鼠李糖苷酶基因進行了克隆，并通過生物信息學分析、基因的表達以及晶體結構的研究，使得對α-L-鼠李糖苷酶的了解進一步深入。這些研究為構建工程菌生產α-L-鼠李糖苷酶，提高α-L-鼠李糖苷酶的酶產量，降低目前生產α-L-鼠李糖苷酶的成本提供了理論指導。但目前對不同來源的α-L-鼠李糖苷酶的合成途徑、誘導機制和催化機制研究較少，因此，可進一步通過利用分子生物學、結構生物學和計算生物化學等技術，對α-L-鼠李糖苷酶進行更深層次的研究。從分子水平上來研究α-L-鼠李糖苷酶的催化機理，結合定點突變等技術來提高α-L-鼠李糖苷酶的催化活性。同時，通過計算模擬等手段研究α-L-鼠李糖苷酶的底物結合特異性，擴大α-L-鼠李糖苷酶在各生產工藝中的應用范圍因為自然分離純化的酶難以滿足苛刻的工業生產過程，所以酶的改造成為一種非常有效的替代途徑，依照α-L-鼠李糖苷酶的晶體結構信息，加深對其結構和功能的認識，為α-L-鼠李糖苷酶定向進化和改造奠定理論基礎：
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微生物學的未來范文3
關鍵詞：教學改革 環境微生物學
一、環境微生物學課程定位
環境微生物學是微生物學的知識和原理在環境工程方面應用的一門新興的邊緣學科，同時又是環境工程專業重要的專業基礎課之一。它涉及面廣，發展迅速，是一門具有很強實驗性和應用性的學科。環境微生物學實驗教學在理論聯系實際，培養學生的觀察能力、自學能力、探究和解決問題的能力，培養高素質的應用型人才方面具有重要作用?，F階段如何加強環境微生物教學，如何提高教學質量及把握改革的方向是擺在我們面前的嚴峻問題。筆者結合我校實際及教學經歷，對該門課程的教學改革進行了初步設想。
二、教學過程存在的主要問題
1. 內容抽象、不易理解。
微生物學不像其它課程那樣，其在學生頭腦中沒有直觀的印象，微生物個體比較微小，看不見摸不著，在日常生活中也沒有直觀的印象。細菌個體微小，肉眼只能看到群體的菌落特征，很難把個體拿出來在實驗室課堂上演示，只能借助工具來觀察，操作性難度大。由于細菌個體微生物較小，用顯微鏡要放大很多倍才能看到，所以有時候很難區別一些相似的菌種(如各種霉菌)，對于辨認其形態結構也比較困難，不易理解。
2. 課程內容繁瑣、知識點多，教學課時不足。
環境微生物學的內容主要微生物學基本原理、微生物生態、環境工程中微生物的作用和微生物學實驗等部分組成。當前，我國很多高校為了培養創新型人才，大力壓縮基礎課課時，增開熱門的應用課程。我校環境微生物總學時數56學時，其中理論學時數40學時，實驗學時16學時。教學內容過于集中在微生物形態、生長代謝等基礎內容，使得人工生態系統等介紹篇幅壓縮，微生物在衛生檢測及污染治理方面的應用等內容不夠學時介紹，只能一帶而過。因此要使學生對該門課有深刻理解和掌握，并能熟練地將理論應用于實踐，按照現有的課時數，難度是比較大的。
3.學生基礎知識薄弱，理論聯系實際能力差。
當前，我國的中等教育正由應試教育轉向素質教育，但轉變過程又必須緊跟高考的指揮棒。這就造成環境工程專業的學生在接觸環境微生物學課程之前，微生物學知識非常少，有些學生高中根本就沒接觸過微生物學。而越來越激烈的就業競爭和壓力使得學生對基礎課學習的興趣下降，越專業越實用，則越感興趣，這樣，教與學之間的互動顯得尤為重要。
4.實驗室條件不足。
實驗室條件不足是當前存在的一個主要問題之一。目前我院環境工程專業實驗室面積較小，微生物教學器材偏少，滅菌鍋和生物顯微鏡都只有2臺，很難滿足正常實驗需要。
三、課程教學方法的改革和途徑
1.開好頭，激發學生的興趣。
在緒論的講授中，授課教師須講明本課程在學科領域中的地位，特別是在社會經濟發展中的地位與作用，尤其是目前環境微生物學在環境保護污染治理、資源利用、友好材料、清潔生產等領域的應用及研究熱點、難點，指出近期科學工作者在環境微生物學研究的貢獻，激發學生為科學獻身的精神。
2.提高教師的自身素質，豐富教學內容。
教師對教學的態度、業務水平、敬業精神、教學方法和手段都會影響著教學效果。一方面，教師需要不斷充實教學內容，聯系當前社會熱點問題，應用到課堂教學。例如在講病毒時，補充講SARS病毒、艾滋病毒及瘋牛病毒的結構。另一方面，在學校的各項工作中，教學是基礎，科研是主導，任何教師決不能脫離科學研究而單純地搞教學工作。只有長期參加科研實踐的教師，才能使自己講課的內容更加具有前沿性、獨創性和啟發性。教師應多參與工程實際，找到理論與實踐的結合點，并在教學中用工程中生動的例子講述概念，例如在講細胞工程和微生物在環境工程中應用時，教師結合自己的科研和工程實例進行講解，這樣貼近實際，通俗易懂，可大大激發學生的學習興趣，培養學生解決實際問題的能力。
3.運用多媒體技術，增強教學效果。
多媒體技術是20世紀末發展起來的主要的電化教育手段，是未來微生物學課堂教學的主要方向。與其它生物相比，微生物有著看不見、摸不著的獨特之處。如果教學方法不好，常常會造成很多錯覺。傳統的微生物教學手段可視化差，對微觀世界的動態變化顯得無能為力，眾多的圖表、照片無法展示，缺少生動形象的直觀教學效果，教學信息量小。而在環境微生物教學中，借助多媒體進行教學，可以向學生們展示許多精美的微生物圖片和微生物工程應用。例如，在講噬菌體侵染細菌時，采用多媒體技術，用動畫描述噬菌體吸附、入侵、復制、釋放過程；在講污泥膨脹時，運用多媒體技術，比較膨脹污泥與正常污泥的形態結構，增加認識；也可以通過網絡收集的信息，向學生們介紹微生物某方面應用的最新進展，激發學生們對環境微生物的興趣。
4.開展啟發式教學，培養學生創新能力。
環境微生物學作為一門新興的邊緣學科，它的發展應隨著生物學、微生物學及環境科學的發展而不斷呈現出新的內容。以往那種以教師為中心，學生上課記筆記、考前背筆記的教學模式及學習方式已不能適應對該學科的學習要求。教師在授課時，應注重提高信息的密度和質量，盡量使之圖象化、表格化，這樣可將原來多而雜的信息整理為少而精的信息，使之相互聯系緊密、主線突出、層次清晰，成為學生易懂、易記的新信息。在教學方法上，要改變單一的注入式教學方法，采取講解式、提問式、啟發式、自學式等多種多樣的教學方法。對于基礎性知識，以講解式為主，并在講課時啟發學生思維；課前準備一些問題，講課過程中隨時向先生提問，在提高學生聽課精神的同時，激發學生思維，活躍課題氣氛；在講課過程中，經常聯系最新研究進展，以作業的形式，讓學生通過網絡了解信息，培養學生的科技創新思想和能力，為今后的科研打下基礎。
5.改革實驗教學，調動學生積極性。
實驗教學在微生物理論教學中占很大比重，它可以培養學生獨立分析、解決問題的能力和動手能力。為此，要求學生每次實驗前必須預習，并寫出預習報告，上課時指導教師要檢查預習報告，了解預習情況，做到有的放矢，實驗課上注意基本操作技能的訓練，根據各實驗的具體要求，嚴格把關，認真指導。嚴格要求，規范操作，強化基本操作訓練，發現問題，耐心引導，力爭使學生自己找出問題并加以改正；課后適當增加開放性實驗，通過這些措施，端正學生的實驗態度。規范操作，寫好實驗報告，練好基本功，實驗報告中的分析與討論是很重要的內容，通過對實驗問題和結果的分析、討論，可加強學生對理論知識的理解，大大提高學生分析問題和解決問題的能力。
環境微生物實驗目前有16學時，歸并到環境工程專業實驗A中，由于實驗學時和實驗條件的限制，我們目前只安排了培養基的配制與滅菌、細菌的分離與無菌操作技術、光學顯微鏡的使用、細菌形態觀察和細菌數量的測定五個實驗，每個實驗前后關聯，連續性強。實驗安排上盡量依據實驗室現有條件，少量多次安排實驗。在目前操作性和驗證性實驗的基礎上，我們計劃開出環境工程專業綜合性實驗，計劃學時10學時，擬利用現有氧化溝設備對污水生物降解，綜合環境微生物、環境監測和水污染控制工程實驗內容。形式安排上，采用開放實驗形式，該實驗所需時間較長，于是實驗室全天對學生開放，學生們都是自己安排時間，在課余時間來實驗室做實驗，實驗指導教師隨時進行指導。通過“綜合大實驗”，學生不僅可以掌握各個實驗的方法，也鞏固了以前所學的基本操作技術，更重要的是提高了學生的主動性、自覺性和實驗動手能力，把所學各門知識系統地貫穿起來用于實際工作中。
四、結語
環境微生物學在環境工程領域的應用越來越廣泛，對其教學的改革也是一個長期的、艱巨的任務。而社會對人才的要求越來越注重獨立工作能力、綜合能力以及創新精神，因此，環境微生物教學必須按照這一要求，不斷尋找適合的內容，培養出綜合型、設計型、高素質的人才，實現教學改革的目標。
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微生物學的未來范文4
關鍵詞：微生物學 教學改革 技能 素質
微生物學傳統的教學內容和方法存在許多弊端：在教學體系上重理論、重課堂、輕實踐；在教學方法上滿堂灌，忽視了學生的獨立思考、分析和綜合能力的培養，忽視了學生的動手能力和創新能力的培養。本著實踐出真知、創新出人才的改革思想，微生物學教改中，始終貫徹“加強基礎，強化實踐，注重應用”的原則，在理論部分著重微生物學基礎的闡述，實驗部分著重基本技能的訓練，為后續課程學習打下堅實的基礎。
一、從實際出發挑選優秀教材
教材是體現教學內容和教學方向的知識載體，選好一本教材在某種意義上講就等于請到了一位學識淵博、素質優秀的教師，正確選用教材是提高微生物學教學質量，達到培養目標的重要保障。近幾年在教材多樣化政策引導下，各種版本的微生物學教材層出不窮，從知識層次來說包括中專教材、高職高專教材、本科教材、研究生教材、教學參考教材等。在目前的就業形勢下，高職學生是社會第一線的“應用型”人才，他們更多地需要與未來職業出路、工作方向聯系在一起的實用性的學習，而不是虎頭蛇尾式的“本科壓縮版”或“截短型”的學習。課題組經過研究學生本身的特點，選用了教育部職業教育與成人教育司推薦的教材――張青、葛菁萍主編的《微生物學》。
二、優化微生物學的教學內容，減少重復、補充實例
微生物學院是我院生物技術應用專業二年級學生開設的專業基礎課。在這之前學生已經學過細胞生物學、生物化學、遺傳學等課程，所以對部分微生物的特性和形態已經有了一定的了解。因此對部分在其他課程講述過的內容，教師則作重點提示或改為學生自學，如微生物形態、遺傳與變異等章節，同學們在遺傳學與細胞生物學等課程中已經學過，再詳細給學生講相當于炒剩飯，只會令學生感到枯燥乏味?？傊洺Ｅc相關課程的教師相互交流，傾聽學生的反應，優化理論授課內容，突出本課程的特有內容。
三、教學方法、手段多樣化
1.提問式教學
提問式教學有兩種方法：①講課前提問；②講課中間提問。關鍵是如何巧妙設置問題，激發學生的興趣，還要注意時機。一是要針對學生的不同水平有針對性地提問。二是提問后要留出足夠的等待時間。三是提問要涵蓋全體學生，避免挫傷學生自尊的做法。
2.比較式教學
微生物類群龐大多樣，理論知識多而凌亂，有許多易混淆的知識點，增加了學習難度。對這些知識點的講解，需要進行歸納、對比，引導學生利用列表的形式，對有關知識進行縱橫綜合比較，有助于學生系統掌握知識、降低學習中的難度。
3.討論式教學
討論式教學法強調在教師的準備和指導下，為實現教學目標，預先設計與組織，啟發學生就特定問題發表自己的見解，培養學生的思考能力和創新精神。討論式教學的環節大致包括：設計問題、提供資料、啟發思路、得出結論。為了提高學生查閱資料、分析問題的能力，按照微生物學的授課計劃， 對教學中的某個知識點或熱點問題，要求學生查閱有關的文獻書籍，寫出科學小論文，讓學生在課堂上宣讀答辯，提出個人的見解，從而促進相互的學習。
4.問題導讀
為了培養學生自學能力和建立有效學習習慣，在教學過程中通過給出指定章節的重點問題，引導學生在給定的時間內完成快速閱讀、歸納概括出中心知識點，將技能訓練和知識把握同步完成，較“滿堂灌”而言，學生更喜歡這種方式。
5.多媒體組合教學
多媒體教學是指在教學過程中，根據教學目標和教學對象的特點，通過教學設計，合理選擇和運用現代教學媒體，并與傳統教學手段有機組合，共同參與教學全過程，以多種媒體信息作用于學生，形成合理的教學過程結構，達到最優化的教學效果。以第二章《微生物類群及形態結構》為案例，先介紹原核微生物的特點，可以利用計算機和輔助顯微鏡等設備掃描真實微生物的圖片，放入教學課件，這樣真實地觀察原核微生物的形態和結構，有利于學生理解，提高課堂效率。
四、微生物實驗的教改
以往微生物學實踐性教學的一般做法，是教師制定好實驗計劃，安排好實驗的內容，準備好材料和儀器用品，制訂好實驗程序，然后學生按部就班完成規定的內容、寫出實驗報告。這種傳統模式有其不足之處：一是每次實驗的內容和操作都是教師規定的，學生積極性和主動性不能充分發揮出來；二是學生分析問題和解決問題的能力不能得到充分發展。有鑒于此，我們做了如下教學改革：
1.實驗內容的重新配置與安排
以往我們學校的微生物學實驗教學內容，依照“普通顯微鏡的使用――微生物的染色與形態結構的觀察――微生物的大小和數量測定――培養基的制備與滅菌――微生物的純培養”等順序安排。各個實驗之間看似有序，實質上相對獨立無關聯，不利于培養學生的綜合實驗能力。
因此，我們調整實驗內容和教學安排，從實驗教學目標和內容的順序進行改革。我們提前安排了“培養基的制備”和“微生物的純培養”這兩個實驗，其余依照常規安排。這樣調整的目的，是先讓學生學會微生物的分離，在得到四種常見微生物（細菌、放線菌、酵母菌和霉菌）的時候，并不知這些微生物的相關知識，為后續學習埋下伏筆。其后進行微生物染色制片、生理生化等實驗，在要求學生完成教師提供的已知菌種的實驗內容的同時，要求各小組或者個人對已分離的菌種進行類似實驗，進而進行菌種的鑒定，拓展學習。
2.自主設計實驗教學改革探索
根據高職院校培養高技能專門人才的需要，考慮我院微生物實驗室條件的實際，結合微生物實驗的特點，為激發學生的學習興趣，培養他們的創新能力和動手能力，給他們充分展示能力的平臺，讓他們自主設計實驗，延伸拓展課堂教學。以下是我們初步的探索過程。
首先，明確思想。在微生物學實驗課的第一次課就把實驗改革的總體思路告訴學生，讓學生明確思想，做好準備。
然后，設計實驗方案。將學生分成若干小組，每個小組4～5個人不等，推薦一名小組長。隨著微生物學理論及實驗的學習，學生對微生物已經有了一定的認識和實驗技能。在安排的實驗進行到一半、大約第9周時，可以讓學生按個人的興趣，用2周時間構思設計一個與微生物學有關的實驗計劃或方案，用于印證某個微生物學知識點或解決某個與微生物學有關的實際問題等。初步方案完成以后，教師根據實驗室條件實際及實驗方案的可行性，提出修改意見。大約第12周，確定最終方案。實驗的實際操作從第13周開始，學生根據個人設計的方案，利用課余時間進行實驗。教師應當負責實驗室安全和管理，在第15～16周基本完成自主設計實驗。
最后，在教師指導下完成實驗論文，討論、交流。
五、微生物學教改效果
微生物學教改提高了學生學習微生物學的興趣；學生的提問更多了，問題意識更強，師生形成了良好的教學互動關系；增加了學生動手的機會，使他們的實驗技能掌握得更好，團隊意識更強，懂得了合作；學生分析問題、解決問題的能力增強了，綜合素質提高了。微生物學課程教學改革研究，得到了學生的積極響應和配合，學生反應強烈。
基金項目：江西省高校教改課題（課題編號：JXJG-09-57-3）
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微生物學的未來范文5
醫學微生物學是一門重要的西醫學基礎課程, 也是高等中醫藥院校的必修醫學課程。為了加深學生對微生物學基本概念、基本理論和基本技能的掌握，根據中醫院校微生物學課程學時短、學生基礎醫學知識薄弱的特點，我們應用多種教學方法，結合中醫中藥的新進展，培養學生善于思考、綜合分析、勇于創新的能力，為祖國中醫藥事業在新時代的發展，為中醫藥未來教育的開拓創新做出了初步的探索。
1 密切聯系中醫藥專業特色，充實教學內容，強化學生的專業思想
現代微生物學教科書往往強調微生物的發現和應用。但在世界醫學史上, 人痘預防天花, 湯飛凡教授培養成功的沙眼衣原體等，都證明了中醫藥與中華民族的歷史一樣悠久。這些醫學上的光輝成就，使學生認識到祖國醫學科學的古老和燦爛，提高了學生的民族自信心，使學生在學習專業知識中體會到中華民族的偉大，潛移默化的增強學生的愛國主義思想，激勵學生自發地為振興中華而努力奮斗的精神。
中醫與西醫雖然是兩個不同的醫學系統，但某些中醫理論與微生物學理論具有統一性。如中醫“邪正發病學說”、“陰陽對立統一學說”與醫學微生物學微生態平衡、免疫功能穩定平衡方面存在著一致性，它們都是把各自體系內各種構成要素之間動態變化的平衡與非平衡關系及其狀態作為判斷其是否正常的主要依據和標準[1]。因此，在授課過程中，將正常菌群、條件性感染的關系與中醫藥學研究結合起來, 依據微生態學和免疫學原理，從人體內環境和微觀物質變化的角度, 以人體微生態及免疫功能的平衡和非平衡的關系加以闡釋，從微觀層面揭示“邪正”發病學的物質基礎及其變化規律, 逐步提高學生對“陰陽對立統一學說”及“邪正發病學說”等中醫理論的認識水平，促進中醫藥與現代多學科研究的結合與發展, 引領學生從全新的角度發掘祖國的中醫藥寶庫。
2 運用多種教學方法，提高學生的學習興趣
中醫藥學校學生專業課程多，學業繁重，而微生物學學時短，內容龐雜，容易混淆，難以記憶。有些學生上課忙于記筆記，課后死記硬背；有些人忽視微生物課程的重要性，純粹為了應付考試而被動學習。因此，我們改變傳統的“填鴨式”、“灌輸式”教學方式，注重素質教育，結合中醫藥知識，在課堂教學中積極推行啟發式教學，即PBL (problem-based learning)教學模式[2]等多種教學方法，提高學生的學習興趣，讓他們積極地參與教學活動，變被動學習為主動學習，提高了教學質量和教學效果。
2.1 “問題法”的應用
古希臘哲學家蘇格拉底認為，教學是提問的藝術，如果被提問者不斷思考“好”的問題，就可以被教師引導著自己發現真理。課前提出問題引出新內容，集中學生的注意力，激發其求知欲；課后提出問題引發學生深入的思考和分析。如在消毒、滅菌一章先提問“生活中常用的消毒劑有哪些？” 并結合中醫藥發展史，介紹中國古代的雄黃散水調劑涂抹五心等多種消毒、防疫方法，激發學生的學習熱情。再提問“我國能否發掘中草藥消毒劑制劑？”引起學生對中醫藥研究新趨勢的關注，加深對消毒防腐劑的認識。
2.2 教學中應用“形象法”，抽象的內容易于理解
醫學微生物學形態、機能方面的內容繁多，比較枯燥，較難理解。我們除了運用形象比喻的方法以外，還利用計算機制作了大量的幻燈片，添加多種多樣的圖片、多媒體動畫和錄像等素材，不僅大大提高了課堂的信息量，豐富了教學內容，更解決了抽象內容形象化的問題，促進和活躍學生的思維，提高了學生的學習興趣和效率，強化了教學效果。如講到結核分枝桿菌時，形容它“又懶又饞，頑固多變”，生動的描述出細菌的生物學特性。細菌的遺傳變異等難以理解的章節則多用動畫的形式表現，課堂氣氛輕松愉快。
2.3 應用“比較法”培養學生的綜合分析能力
對于微生物學某些容易混淆的重要內容，如細菌的芽孢和真菌的孢子，細菌的內毒素和外毒素等，引導學生列表比較，促進學生對知識的鞏固和掌握，培養他們綜合分析的能力。
2.4 “舉事例”引起討論
由于微生物學內容繁雜，各章節之間的聯系不夠緊密，故學生往往難以理清頭緒，系統全面的把握要點。據此，我們引用臨床病例及歷史資料等，啟發學生深入的分析和思考。如講到霍亂時，先介紹“某地發現數名無痛性腹瀉患者，并伴有噴射性嘔吐，初為黃色稀便，迅速變為米泔水樣便，病人面頰凹陷，皮膚彈性差?！闭垖W生討論如何進行微生物學診斷，需要和哪些微生物引起的消化系統疾病鑒別。從而充分調動學生自主分析問題的積極性，取得良好的教學效果。
3 利用實驗教學鞏固知識，培養學生的動手能力和分析、解決問題的能力
3.1 增強基本技能的培訓，樹立良好的工作態度
醫學微生物學需要借助顯微鏡和多種實驗來講授，具有很強的實踐性和應用性。我們根據中醫藥院校微生物學實驗課時相對少的特點，加強學生的實踐操作技能的培養，如在做細菌接種實驗時，讓學生自己動手制備培養基，熟悉藥物配制的環節，并用他們接種培養的細菌進行后續的實驗。不僅提高了學生的實驗技能，并且培養起他們強烈的工作責任心。
3.2 貼近中醫藥專業，改善實驗內容
我們結合中醫藥的特點，增加了中藥抗微生物等部分的實驗內容，一方面鞏固微生物學細菌生長的理論知識，一方面使學生初步涉獵體外研究中醫藥抗菌作用的實驗方法，為培養新型中醫藥人才做好了準備，為今后中醫藥在新時期的研究和發展奠定了基礎。
3.3 促進綜合分析能力的提高
微生物實驗所使用的細菌都是活的培養物，同一批學生的實驗結果常常出現差異，導致有的學生難以判斷，無所適從。抓住這種現象，我們培養學生用好奇的眼光觀察結果，以嚴謹求實的科學作風判斷、記錄結果，以“打破沙鍋問到底”的態度分析結果。如革蘭氏染色實驗，引導學生在染色過程中觀察每一步添加工作液后細菌涂片的顏色，并分析實驗現象的原因，請各小組進行討論，充分激發同學們對微生物世界好奇與探索的熱情，自主分析問題，主動尋求答案的精神。
4 結合中醫藥及微生物學的新應用、新近展，開闊學生視野，培養其創新精神
在講課過程中穿插介紹學科的一些新近展，緊跟科研的最前沿，不但豐富了教學內容，更開闊了學生的視野，啟迪思路，并培養了其不拘泥于前人的經驗和理論，敢于懷疑和批判，敢于提出新認識和觀點的創新精神。如在講授病毒的防治部分時，介紹2003年SARS疫情中大顯神威的中醫藥抗感染，提出中西藥有機結合治療模式的趨勢；介紹微生物在中藥現代化中的應用，啟發學生利用微生物的新技術和研究成果進行中藥資源的開發和研究。
醫學微生物學雖然建立在西醫理論基礎之上，但與中醫藥有著交融的方面。根據中醫藥現代化的要求，必然借鑒其他學科的科研成果，形成具有中國特色的醫藥體系。中醫藥院校的醫學微生物學課程需要緊密貼近中醫藥專業的發展趨勢，將微生物學和中醫藥學科理論結合在一起，改變傳統的教學模式，通過多種方法培養學生分析處理問題的綜合能力，培養他們多角度、全方位地吸收和學習醫學知識，探索未知世界的創新精神。21世紀中醫藥人才的素質培養受到眾多教育學者的關注，當前我國醫療方面中西醫結合的呼聲愈來愈高，如何培養新型的中醫藥人才仍然需要不斷的探索和嘗試。
參考文獻
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[2]宋波, 周春輝,侯力,等. PBL 教學模式在病理學教學改革中的應用[J].大連醫科大學學報,2003 ,25 (1) :79.
微生物學的未來范文6
關鍵詞： PBL教學法 醫學微生物學 學習積極性 綜合素質
醫學微生物學是醫學院校的一門重要主干課程，但是學生普遍反映該課程涉及的內容繁雜、知識點零散，學習難度大。傳統的以授課為基礎的教學方法主要是以教師為主體、以講課為中心，采取灌輸式教學法，導致學生完全被動應付考試，忽視學生的主體地位及學生綜合素質的培養。因此，改革教學方法以調動學生學習的積極性和主動性是醫學微生物學教學需要解決的重要問題。
PBL（Problem Based Learning）即以問題為基礎的學習，正是適應這種需要而發展起來的一種新的教學方法。PBL教學法是以學生為中心的教育方式，由美國神經病學教授Howard Barrow于1969年在加拿大的麥克馬斯特大學首創?；谔岣哚t學微生物學教學質量的考慮，本教研室嘗試在醫學微生物學授課中引入PBL教學法，獲得較滿意的效果，并發現一些問題。
1.對象與方法
1.1教學對象
石河子大學醫學院五年制臨床醫學專業2011級1、2班共有30人通過自愿報名的方式參加PBL教學，其中1班報名15人，2班報名15人。
1.2分組安排
根據PBL教學的自身特點，開展PBL教學的班級學生人數不宜過多。我們將30名學生隨機分成三個教改班，每個教改班級10人。以上各班均由經驗豐富的資深教師擔任指導。
1.3教學內容
本次PBL教學以人民衛生出版社《醫學微生物學》第七版教材第十三章“分枝桿菌屬”第一節“結核分枝桿菌”為一個教學單元，由學生自主對PBL教案“魏先生的腹部包塊”進行學習，通過各種途徑（書籍、期刊、網絡等）獲得對感染性疾病病原體（細菌、支原體、衣原體、螺旋體、立克次體、真菌、病毒等）的認識，以學生自由討論為主要形式，通過比較病原體感染臨床表現的差異，確定患者感染的病原體種類。
1.4實施步驟
本次PBL教學共6學時，分3次進行，每次2學時。具體分為：第一幕：患者主訴及病史；第二幕：臨床輔助檢查；第三幕：病理報告。每次課前一周將PBL教學資料（病歷資料以及圍繞教學大綱設計的2-4個問題）發給每個學生，要求學生在課外時間內利用各種學習途徑（教材、圖書館、網絡等）收集相關資料，根據案例后面的問題制作多媒體課件解答提出的問題。一周之后的課堂上，由學生指定一人作為討論會的主席，另一人作為討論會的記錄人。學生對案例后設置的問題自由發言，每個學生都有發言的機會，一人講解完畢后其他學生可以講述自己的答案，也可以提出針對前一名學生的不同意見或疑問。記錄人將所有人的發言記下用于后續的評分考核。整個實施過程以學生為主體，指導教師不作任何評論。
1.5考核與評價
與傳統的教學模式相比，PBL教學更注重培養學生的自主學習能力和批判性思維。在一個教案完成后，我們采取讓指導教師和學生分別填寫“PBL學習評價表”進行教師評價、同學互評和自我評價，評價學生在PBL教學過程中自主搜尋資料、應用相關知識解決問題、分享所學、互動與溝通等方面的能力。另外，學生以口述、短信、郵件等多種方式反饋對本次PBL學習的感受與建議。
2.結果
本次調查共發放“PBL學習評價表”30份，回收30份，回收率100%。我們得到的教學反饋中，學生均表示愿意繼續實施PBL教學模式。學生還表示PBL教學提高了他們對醫學微生物學的學習興趣和積極性，培養了他們的批判思維，鍛煉了他們的發言膽量，也加深了對自己和其他學生優缺點的了解。
3.討論
本次PBL教學取得了比較滿意的效果，通過考核與評價體系，我們發現學生由開始的不適應逐漸轉變為后來的喜愛與期待，并且學生均建議提高PBL教學在醫學微生物學教學中的比例。學生普遍反映PBL教學可以提高他們的學習積極性，由消極地被動接受知識變為以批判和懷疑的態度積極地主動地獲取知識。PBL教學通過采用提問的方式，引導學生深入教材或其他參考資料中尋找答案，讓學生在解決問題的過程中掌握相關知識，培養學生的自學能力、表達技巧、對知識的綜合歸納能力，促進學生綜合素質的提高。
傳統的教學模式是以教師為主導，學生更多的是充當聽眾的角色；而在PBL教學中，學生是課堂的真正主角，學生闡述自己觀點時的積極主動及他們制作的多媒體課件的精美充分展現了他們前所未有的熱情。一方面PBL教學可以作為學生鍛煉自我、展示演講才能的平臺[1]，學生從以往的不愿意在課堂上發言變成現在的積極踴躍表達自己的觀點，甚至性格內向的學生在積極、熱烈的討論氛圍的帶動下也躍躍欲試。另一方面通過PBL教學，學生可以找到身邊的學習榜樣，促進自身的進步。很多學生在給我們的反饋中都提到PBL教學法讓他們發現了其他同學在知識面、學習態度、溝通能力、人際交往能力等方面的優點。
在醫學微生物學教學中引入PBL教學法，對于培養學生自主學習、綜合分析和解決問題的能力有重要意義。授課教師把生動的臨床病例作為教學材料，改變了以往的枯燥記憶方式，激發了學生的好奇心和學習興趣，有利于對知識的理解和記憶；醫學微生物學作為一門多學科交叉的醫學主干課程，在病例的討論中不可避免涉及病理學、藥理學、流行病學等其他學科，將病原微生物的生物學特性和相應疾病的診斷、治療和預防措施有機結合，使學生認識到各門醫學課程之間的緊密聯系，激發學生學習其他課程的興趣[2]。PBL討論課上每個學生都可以展示自己的思維模式和對某一問題的觀點，不同觀點的碰撞鍛煉了學生綜合分析問題的能力和批判性思維，隨著討論的不斷深入，有些學生會選擇改變自己原先的觀點和立場，這充分反映了學生在解決問題過程中的自主思維。
我們發現PBL教學中存在的一些問題。學生已經習慣傳統的灌輸式教學，當面對開放式的問題時，總希望從老師那兒得到“標準答案”，在討論過程中經常有學生讓教師提供對某一觀點的評判或者對某一問題的解答。這就要求教師在PBL教學中激發學生的問題意識，發散自己的思維，不被所謂的“標準答案”局限。另外，PBL教學本質上是以提問為基礎、小班討論為主要形式的教學過程，由于國內外教學環境、教學條件的巨大差異，在醫學微生物學教學中全面施行PBL教學還存在一些困難[3]：（1）小班教學對場地、師資等條件要求苛刻，并非所有院校都能滿足；（2）實施過程既耗時又費力，一方面會與有限的教學課時相沖突，另一方面會過多地占用學生的課余時間；（3）教案一般以臨床病例作為教學材料，因此并不是所有的章節都適合PBL教學，有些章節（如總論部分）可能更適合傳統教學方法；（4）PBL教學與目前的考試制度相脫離，需要建立新的量化考核體系以評價教學效果。
4.結語
PBL教學模式作為一種全新的教學模式，將其引入醫學微生物學教學中，其教學效果是肯定的。而如何將PBL教學更好地整合到傳統教學中，最大限度地發揮其優勢，提高醫學微生物學的教學質量，將是本教研室未來教育教學改革工作的重點。
參考文獻：
[1]陶元勇，李廣宙，孫銘艷，等.PBL教學法在臨床微生物學與檢驗教學中的實踐與探討[J].檢驗醫學教育，2012，19（3）：22-24.
