黃 亮, 胡元森, 李瑞芳, 張慧茹, 陳 亮

(河南工業(yè)大學(xué) 生物工程學(xué)院， 河南 鄭州 450001)

食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)專業(yè)特色教學(xué)體系的探索與實(shí)踐

黃 亮, 胡元森, 李瑞芳, 張慧茹, 陳 亮

(河南工業(yè)大學(xué) 生物工程學(xué)院， 河南 鄭州 450001)

為適應(yīng)高等教育辦學(xué)加強(qiáng)實(shí)踐創(chuàng)新能力的要求，在食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段等多方面進(jìn)行探索及實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生重走理論發(fā)現(xiàn)的道路，培養(yǎng)了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與歸納能力，加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與生產(chǎn)實(shí)踐的關(guān)聯(lián)，采取多元化的考核手段，提升了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的質(zhì)量水平。

食品微生物學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)探索

隨著社會對實(shí)踐創(chuàng)新型人才需求的不斷擴(kuò)大與要求提高，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)建設(shè)已成為高校教學(xué)工作的重點(diǎn)，教育部通過組織實(shí)施“中西部高校基礎(chǔ)能力建設(shè)工程”進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，特別是學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)能力，以服務(wù)于地方發(fā)展[1-3]。在近年工作中微生物學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對這一要求不斷強(qiáng)化專業(yè)特色，革新教學(xué)內(nèi)容與思路，進(jìn)行了一系列的探索。

1 提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)比重，突出食品專業(yè)特色

食品微生物學(xué)是河南工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在課程體系中占有重要地位。為突出工科辦學(xué)特點(diǎn)，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)不斷加強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)課時增至32學(xué)時，其中綜合性實(shí)驗(yàn)學(xué)時占全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容56%，同時針對食品科學(xué)類專業(yè)學(xué)生生物學(xué)基礎(chǔ)薄弱，無先導(dǎo)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課的情況，對實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及課時進(jìn)行了調(diào)整(表1)，兼顧基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技能與綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)。

形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)調(diào)整前過于冗長拖沓，學(xué)生經(jīng)常忘記上次實(shí)驗(yàn)的觀察結(jié)果，對各類微生物形態(tài)不能清楚的比較區(qū)分。調(diào)整后，縮減形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將具有代表性的微生物種類集中起來，如“原核微生物的形態(tài)觀察”選取金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、熒光假單胞菌、枯草芽孢桿菌、灰色鏈霉菌等食品中常見且具有代表性的原核微生物進(jìn)行菌落形態(tài)及制片觀察，“真核微生物的形態(tài)觀察”則選取釀酒酵母、黑曲霉、黑根霉、灰綠曲霉、串珠鐮刀菌、鏈格孢霉等糧食、食品中常見的真菌類型進(jìn)行菌落形態(tài)及制片觀察，這一安排使學(xué)生對食品中常見微生物的主要形態(tài)有清楚的認(rèn)知和對比[4]。

綜合類大實(shí)驗(yàn)學(xué)時得到增加，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體現(xiàn)專業(yè)特色，每次實(shí)驗(yàn)在連續(xù)的時間段內(nèi)完成從采樣、培養(yǎng)基配制、接種、分離計數(shù)及形態(tài)鑒定的過程，使學(xué)生對各個實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)認(rèn)知更加明晰連貫[5]，例如，“食品菌落總數(shù)、大腸菌群檢測及IMViC反應(yīng)”通過對牛奶、飲用水、糕點(diǎn)等食品中大腸菌群及菌落總數(shù)的檢測，了解細(xì)菌無處不在的特點(diǎn)和細(xì)菌對食品安全的影響，通過進(jìn)一步的生理生化反應(yīng)及顯微鏡觀察，了解細(xì)菌的形態(tài)特征及代謝特點(diǎn)；又如，“不同溫度水分活度下糧食中微生物區(qū)系的演化”，以糧食安全儲藏關(guān)鍵因素水分活度及溫度為切入點(diǎn)，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解不同儲糧條件下霉菌數(shù)量和種類的演變過程，不同霉菌的個體與菌落形態(tài)、繁殖特點(diǎn)及形態(tài)鑒別方法，并深刻認(rèn)識不良儲糧條件下霉菌帶來的危害。通過自然教學(xué)體系的重建，使培養(yǎng)、分離、形態(tài)觀察實(shí)驗(yàn)不再孤立存在，更接近學(xué)習(xí)研究的自然過程，即由現(xiàn)象逐步探索本質(zhì)與規(guī)律，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更加明確實(shí)驗(yàn)技能在研究學(xué)習(xí)中的重要作用。

表1 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目調(diào)整前后對比

綜合類實(shí)驗(yàn)的改革還力求與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合[6]。如“白酒廠大曲中微生物的分離與產(chǎn)淀粉酶菌株的篩選”，選擇白酒廠實(shí)習(xí)基地作為采樣點(diǎn)，學(xué)生可以通過實(shí)地參觀了解大曲釀酒的過程與微生物學(xué)原理，并對大曲中的釀酒微生物進(jìn)行分離鑒定，進(jìn)一步從中篩選出釀酒酵母及具有產(chǎn)淀粉酶能力的菌株，學(xué)習(xí)了解酵母及產(chǎn)淀粉酶微生物在制酒過程中的作用。這一實(shí)驗(yàn)過程不僅涵蓋了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技能：無菌操作、培養(yǎng)基制備與滅菌、平板菌落計數(shù)法、劃線分離法、單克隆菌落鑒別篩選、染色及油鏡觀察、數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，更加深學(xué)生對實(shí)際生產(chǎn)工藝中的微生物學(xué)技術(shù)及原理的認(rèn)識。此外，教學(xué)團(tuán)隊(duì)面向全校其他專業(yè)開設(shè)了一系列課外開放性實(shí)驗(yàn)，如“葡萄酒的釀制”、“米酒的釀制”、“豆醬的發(fā)酵制作”等，發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，貼近實(shí)際生活，調(diào)動其他專業(yè)學(xué)生興趣去了解微生物學(xué)知識與實(shí)踐應(yīng)用，取得了良好口碑，擴(kuò)大了學(xué)科的積極影響。

2 注重結(jié)果分析，培養(yǎng)科學(xué)思維能力

以往的微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通常注重教學(xué)內(nèi)容的編排，而忽視對于實(shí)驗(yàn)結(jié)果的細(xì)致分析與討論，但分析與反思的能力正是創(chuàng)新的重要推動力。改革后，微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)在每個模塊結(jié)束后都進(jìn)行一次專題分析，對各組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較和討論[7]，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否可靠，是否具有重復(fù)性？在操作中采取了哪些措施或注意了哪些事項(xiàng)使得實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行？實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出錯或污染失敗的原因是什么，通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計能得出什么樣的結(jié)論？一次透徹的分析勝過十次錯誤的重復(fù)，這些討論對規(guī)范學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作，掌握正確的實(shí)驗(yàn)設(shè)計思路很有幫助，更能啟發(fā)學(xué)生挖掘失敗實(shí)驗(yàn)的價值，提高學(xué)生分析解決問題的能力[8]。

3 建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)，延伸專業(yè)知識教育

在長年教學(xué)工作中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)逐漸積累了大量優(yōu)秀教學(xué)資源，依托校級、省級教學(xué)質(zhì)量工程建設(shè)項(xiàng)目，教學(xué)團(tuán)隊(duì)建立了食品微生物學(xué)精品課程網(wǎng)站，起到了良好的教輔效果。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)課視頻及課件能夠做到課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)，加深對理論難點(diǎn)和操作關(guān)鍵步驟的直觀認(rèn)識[9]，通過在線測試系統(tǒng)能夠隨機(jī)組合成測試卷對實(shí)驗(yàn)課知識進(jìn)行自我測試，自動評分，了解自身的學(xué)習(xí)狀況，同時網(wǎng)站設(shè)有討論區(qū)，為師生及學(xué)生間互動學(xué)習(xí)提供便利渠道。

4 應(yīng)用顯微互動系統(tǒng)，提升互動教學(xué)效果

現(xiàn)代顯微互動實(shí)驗(yàn)室的建立，極大地補(bǔ)充了教學(xué)硬件空間與資源[10]，教師通過顯微互動系統(tǒng)可將自己顯微鏡下的圖像實(shí)時傳輸?shù)綄W(xué)生端屏幕，對觀察的內(nèi)容在線講解，也可對學(xué)生的觀察結(jié)果進(jìn)行實(shí)時多屏監(jiān)控，選取較好的觀察結(jié)果進(jìn)行投影展示。學(xué)生可對觀察結(jié)果進(jìn)行錄像、圖片保存，并在線提交作業(yè)，此外，教師不必頻繁走動于學(xué)生之間對觀察結(jié)果進(jìn)行評價講解，學(xué)生通過“電子舉手”即可得到教師的語音指導(dǎo)，同時，利用互動系統(tǒng)還可開展在線測試，如將各類微生物個體形態(tài)圖片在線分發(fā)給學(xué)生觀察，由學(xué)生語音回答教師相關(guān)問題，或按要求對形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行文字描述后在線提交，這些功能的開發(fā)與利用顯著提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的指導(dǎo)效率與質(zhì)量水平[11]。

5 改革考核標(biāo)準(zhǔn)，建立多元化考核體系

單純以實(shí)驗(yàn)報告及考勤作為評判標(biāo)準(zhǔn)，使得實(shí)驗(yàn)報告抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，不能有效評價學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，無法督促學(xué)生認(rèn)真獨(dú)立的完成實(shí)踐內(nèi)容，通過以下考核方案的改革(表2)，能夠提高考核評價的有效性和準(zhǔn)確性。

表2 實(shí)驗(yàn)課多元化考核體系

實(shí)驗(yàn)報告的考核過程中,形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生當(dāng)堂操作顯微鏡及監(jiān)控軟件拍攝清晰的顯微照片，并撰寫電子報告，在離開前統(tǒng)一進(jìn)行在線提交；綜合類實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計后，按照科技論文的格式撰寫實(shí)驗(yàn)報告，按組提交。這些措施很大程度杜絕了學(xué)生杜撰、相互抄襲的現(xiàn)象,培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的學(xué)習(xí)態(tài)度[12]。

隨機(jī)筆試是微生物實(shí)驗(yàn)考試體系的重要組成部分,它以筆試的形式考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)基本知識的掌握情況及運(yùn)用所學(xué)實(shí)驗(yàn)理論知識來分析問題、設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案以及解決實(shí)際問題的能力,具有較強(qiáng)的客觀性和可靠性。

隨機(jī)實(shí)驗(yàn)操作測試主要通過量化指標(biāo),了解學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作的能力，采取設(shè)定4～6個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每次4人一組抽簽認(rèn)定一個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，各自獨(dú)立完成的考核方式。

通過上述多方位考核，能夠?qū)W(xué)生的個人能力，團(tuán)隊(duì)合作能力，理論知識及實(shí)際動手能力做出綜合評價，強(qiáng)化培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立工作和思考的能力, 使之具備較強(qiáng)的科研素質(zhì)，在工作崗位適應(yīng)能力明顯增強(qiáng)[13]。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個實(shí)踐教學(xué)中的重要組成部分，其直觀性、驗(yàn)證性、綜合性及探索性的特點(diǎn)使實(shí)驗(yàn)教學(xué)在促進(jìn)學(xué)生理論學(xué)習(xí)，培養(yǎng)實(shí)踐創(chuàng)新能力，實(shí)現(xiàn)高校服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展方面具有重要的作用和積極意義[14-15]，同時新的教學(xué)體系也對課程設(shè)置及任課教師提出了更高的要求[16]，只有進(jìn)一步改革實(shí)驗(yàn)室管理體制，充分挖掘?qū)嶒?yàn)室潛力，才能更好地服務(wù)教學(xué)；只有不斷革新教學(xué)理念，更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，調(diào)整教學(xué)方法，才能適應(yīng)學(xué)科的快速發(fā)展，使教學(xué)相長。

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Exploration and practice of food microbiology experiments teaching system with professional features

HUANG Liang, HU Yuan-sen, LI Rui-fang, ZHANG Hui-ru, CHEN Liang

(College of Biological Engineering, Henan University of Technology, Zhengzhou 450001, China)

The contents of courses and teaching methods of food microbiology experiments were explored to meet high requirements of strengthening practical innovation capability. The students were guided to re-take the road of theory discovering, and their ability to analyze and summarize were improved. The association between experiment content and production practices was strengthened with a wide range of assessment methods. By all these means the quality of practice teaching was enhanced significantly.

food microbiology; practice teaching; exploration of teaching

2014-09-22；

2014-10-28

河南工業(yè)大學(xué)高質(zhì)量課程建設(shè)(2013kcyj-y09)；河南工業(yè)大學(xué)高等教育研究項(xiàng)目(2012GJYJ-B13)

黃亮，講師，研究方向?yàn)槭称肺⑸飳W(xué)，E-mail:bluecave2003@163.com。

G642.0

C

2095-1736(2015)02-0103-03

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2015.02.103