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        應用型本科院?!笆称肺⑸飳W實驗”的教學改革
        ——以武昌工學院為例

        2022-11-18 10:47:06嚴碧云黃愛妮張澤英
        農(nóng)產(chǎn)品加工 2022年9期
        關(guān)鍵詞:微生物學食品實驗

        嚴碧云,黃愛妮,李 麗,張澤英

        (武昌工學院 食品與健康研究所,湖北 武漢 430065)

        獨立學院是我國精英教育向大眾教育轉(zhuǎn)型的產(chǎn)物,截至2021 年1 月26 日,全國獨立學院共計186 所。在教育部的《現(xiàn)代職業(yè)教育體系建設(shè)規(guī)劃(2014—2020 年)》中發(fā)布“引導部分本科高校向應用技術(shù)類高校轉(zhuǎn)型”的改革內(nèi)容后,眾多獨立學院的人才目標定位為與地方經(jīng)濟結(jié)合應用型人才的培養(yǎng)[1]。

        “食品微生物學”是食品科學與工程、食品質(zhì)量與安全2 個專業(yè)的核心課,為后續(xù)“食品保藏”“食品工藝學”“食品安全學”“食品添加劑”“食品質(zhì)量與安全管理”等專業(yè)課奠定堅實的基礎(chǔ)。該課程實踐性比較強,“食品微生物學實驗”是與理論教學相配套的實驗教學,通過實驗培養(yǎng)學生獨立觀察、思考,對食品加工、貯運和食品品質(zhì)控制等過程中所發(fā)生的問題進行準確判斷和分析,并且能夠正確解決問題。在工程教育專業(yè)認證的背景下,有效開展實踐性教學,不斷提高應用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。習近平總書記重要講話“要使各類課程與思想政治理論課同向同行,形成協(xié)同效應”,“食品微生物學實驗”實事求是、科學思辨、嚴謹誠信正是開展課程思政的良好載體,新時期“食品微生物學實驗”的教學應適應社會時代的需求。

        結(jié)合前人的教學經(jīng)驗,根據(jù)實際教學情況對“食品微生物學實驗”的教學進行了一些改革和探索,改革教學內(nèi)容,以學生為中心,采用線上線下混合式教學,過程性考核和期末考核相結(jié)合,極大地激發(fā)了學生的學習興趣,培養(yǎng)了學生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新意識。

        1 傳統(tǒng)“食品微生物學實驗”教學中的問題

        傳統(tǒng)的“食品微生物學實驗”只有24 學時,且大多是驗證性實驗,圍繞顯微鏡、微生物形態(tài)大小、培養(yǎng)基配置等方面,教學學時較少,且實驗內(nèi)容相對落后,無法與新工藝、新技術(shù)、新標準結(jié)合起來,滿足學生職業(yè)崗位的需求。學生課前抄寫實驗報告書,教師講解實驗原理與實驗步驟及注意事項,課中32 人進行分組教學,組中經(jīng)常有學生偷懶,指導教師只有1 人,無法兼顧所有學生,不能一一解釋學生的疑惑,也無法糾正學生的錯誤;學生缺乏學習興趣,疲于應付,教師一個人唱“獨角戲”,整堂課身心疲憊,學生也無法收到良好的效果;并且最終的考核也只能從實驗報告上呈現(xiàn)出來,課后思考題的答案幾乎雷同,無法檢測學生真正的掌握程度,機械照抄也不利于學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在后續(xù)課程的講解及畢業(yè)論文中體現(xiàn)出大部分學生對微生物實驗操作掌握不好,更不能利用微生物的知識來分析解決食品中的問題,找工作時沒有自信心駕馭品控相關(guān)職位,已經(jīng)畢業(yè)的學生初到工作崗位更無法勝任實際的工作。

        2 “食品微生物學實驗”內(nèi)容調(diào)整

        “食品微生物學實驗”課程由傳統(tǒng)單一的以掌握基本操作與原理為主的教學目標變成知識應用、能力培養(yǎng)和價值塑造三位一體的教學目標,也是實現(xiàn)“三全育人”的重要方式,在武昌工學院培養(yǎng)應用型專業(yè)人才的目標下,除了培養(yǎng)學生實驗操作技能,還要培養(yǎng)獨立思考和獨立操作的能力,以及實事求是追求創(chuàng)新的科學素養(yǎng)。將“食品微生物學實驗”的課時由24 學時增至32 學時,由原來的6 個實驗增加至9 個實驗,并新增加了微生物的分離、接種和純化,甜釀酒的制作,酸乳中乳酸菌的測定等綜合開放性實驗。這些綜合性的實驗引導學生分組,自己查閱資料,設(shè)計試驗方案,并綜合匯報,整個班的幾組相互評論。

        實驗材料由學生自己選擇,如微生物的分離、接種和純化學生選擇腐爛的蘋果,發(fā)霉的葡萄干,食堂的飯菜等,針對不同材料設(shè)計不同的實驗方案,增加了實驗的趣味性。甜釀酒的制作每個人親歷制備糯米酒的全過程、器皿的無菌、食品加工人員的佩戴口罩、不同的消毒和滅菌方法等一些細節(jié)問題不用教師千叮嚀萬囑咐,因為最后都要對自己制備的糯米酒進行感官評定,為了吃得放心,學生能將理論知識和實際生活緊密的聯(lián)系起來。酸乳中乳酸菌的測定試驗引導學生設(shè)計不同組試驗、不同品牌、不同培養(yǎng)基、不同貯藏期下乳酸菌含量的變化,滿足了學生渴望探究市面上不同酸乳質(zhì)量的好奇心,在多組不同變量的情況下,通過全班學生通力合作得出親眼見證的實驗結(jié)果,極大地增強了學生的成就感和學習獲得感。

        此外,加入課程思政元素,使“食品微生物學實驗”課程與思政課程融為一體,以達到協(xié)同育人的目的。例如,顯微鏡觀察微生物形態(tài)、染色等基本操作時引導學生嚴謹細致,強調(diào)數(shù)據(jù)的真實性,培養(yǎng)學生良好的職業(yè)道德素養(yǎng)。甜釀酒制作時結(jié)合孝感米酒,講述米酒的歷史起源,增強學生的民族自豪感;同樣,霉菌既是人類的朋友,也是人類的敵人,用辯證的思維來學習,引導學生思考新冠病毒是否可以被人類開發(fā)用在哪些方面?酸乳中乳酸菌測定中不同品牌之間乳酸菌的差異,雖品牌多樣化、種類豐富,均須遵守國標行標,可以從哪些方面創(chuàng)新開發(fā)新的產(chǎn)品,通過討論、頭腦風暴,引導學生圍繞酸乳從不同角度考慮問題,啟發(fā)學生積極思考,不斷創(chuàng)新,也強調(diào)知識產(chǎn)權(quán)的保護,為學生將來的就業(yè)創(chuàng)業(yè)做好思想引導,樹立專業(yè)自豪感。

        3 優(yōu)化教學手段

        傳統(tǒng)的“食品微生物學實驗”僅限于課堂,實驗室教師準備好實驗儀器設(shè)備,聽指導教師講解完后,學生迅速完成實驗,急于完成任務,實驗結(jié)果及思考題相互間抄一抄;改革后教師提前幾周將實驗報告本發(fā)給學生,實驗報告本由教研室統(tǒng)一印制,包括實驗目的、實驗原理、實驗步驟、實驗結(jié)果、小結(jié)與分析,實驗思考題等幾個部分,要求學生上課前先提交實驗報告本,不用按書照搬,按照自己的理解來寫,實驗課的時候請幾名學生示范講解,把課堂的中心還給學生,教師同時會準備幾個問題提問并進行補充。

        同時,充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺,采用課前-課中-課后相結(jié)合的教學方式,在超星爾雅平臺上傳基礎(chǔ)實驗的操作視頻,并將顯微鏡的使用,稀釋涂布、傾倒平板、培養(yǎng)基的制備與滅菌、革蘭氏染色等對照國家級實驗技能比賽的標準制定詳細的扣分點,提前給學生發(fā)布學習任務,實驗課時會讓一部分學生示范基本操作,其他學生給予補充。這樣就能很好的解決課堂上一個教師無法兼顧所有學生的矛盾,更好地調(diào)動學生的學習積極性,有利于學生掌握些基礎(chǔ)實驗技能。

        對綜合設(shè)計實驗平臺上發(fā)布分組,給學生提供相關(guān)資料文獻,鼓勵學生自己設(shè)計實驗方案,在規(guī)定時間內(nèi)組間互評,教師評分,學生可以有效利用碎片化時間,隨時隨地學習,在平臺上師生之間可以暢所欲言,教師可以隨時跟進學生的狀態(tài),也可以及時監(jiān)督了解學習進展。課中,學生自己準備實驗材料、試劑及調(diào)試儀器,實驗室的教師始終與學生在一起,保證儀器使用的規(guī)范安全,負責答疑。在學生獲得實驗結(jié)果時,指導學生拍攝處理圖片,如何對實驗現(xiàn)象進行分析,進一步引導學生根據(jù)結(jié)果是否可以有一些改進的措施。改變學習枯燥乏味的基調(diào),吸引學生深入思考與鉆研,不斷提高學生創(chuàng)新能力。例如,酸乳中乳酸菌的測定在教學過程中小組成員角色扮演生產(chǎn)質(zhì)檢人員,與“食品質(zhì)量與安全管理”的課程相結(jié)合,討論如何在原料、加工、生產(chǎn)、貯藏、銷售等過程中控制微生物的污染。打破傳統(tǒng)教學中課程之間相對獨立,使學生能把學習的課程有效聯(lián)系起來,學會融會貫通,有效提高學生利用理論知識解決實際問題的能力。

        4 考核方式改革

        建立科學可行、全面的考核評價體系,既要考查學生對知識的掌握程度,又要考核學生的實踐能力,更應注重學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)[2]。改革后除了要看學生的出勤、實驗課堂表現(xiàn)、實驗報告撰寫情況外,還增加了線上的學習、討論及思考題,能根據(jù)學生的發(fā)言及測驗進行評價學生的學習。與改革前相比,還增加了一個期末考試環(huán)節(jié),整個考試由3 個部分組成:筆試+實驗操作+面試。平時成績與期末成績各占50%,一次期末考試有幾套試題,所有學生到現(xiàn)場抽題,筆試一般是與實驗相關(guān)的原理和注意事項,實驗操作部分是微生物基本操作技能(已經(jīng)提前發(fā)布在網(wǎng)上),面試部分包含儀器設(shè)備操作及突發(fā)狀況的處理措施。

        從原來的考核只看實驗報告到改革后的過程性評價,學生的思想上更重視“食品微生物學實驗”,投入的時間精力更多,即使平時不太努力的學生臨近考試也會抓著教師不停地問問題,甚至把教師的示范操作拍下來默默練習,因為是隨機抽取考試題目,所考的項目都必須學會。這些考核題目不僅是平時實驗的基本操作,還有一些具體的實驗安全相關(guān)的知識,期末考試不僅鍛煉了學生的動手能力,提高了隨機應變的能力,避免了分組做實驗有的學生渾水摸魚的狀態(tài),促使實驗課上每個學生動手,動腦的積極性,也為將來就業(yè)打下了良好的基礎(chǔ)。

        5 競賽促進教學

        學科競賽是課堂教育的延伸和拓展,也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識的重要途徑[3-4]。對于自覺性好的一些學生,較早地熟練掌握基本操作技能,在整個微生物實驗課程的訓練下,已經(jīng)慢慢掌握了分析問題和解決問題的能力,教師會引導他們參加各種競賽和申報各類課題。因?qū)W校無研究生,學校開放實驗室,把他們當作研究生來培養(yǎng),把課堂教學延伸至課外,2018 級的兩組學生分別獲得了湖北省挑戰(zhàn)杯三等獎,大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)國家級立項,第十四屆全國大學生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽三等獎等獎項,學生參與發(fā)表文章6 篇,其中北大核心2 篇。在學習專業(yè)知識的同時,各方面的能力也得到提高,學生的學習興趣濃厚,自愿利用課余時間繼續(xù)探索,掌握知識的速度更快、更牢固,學習效率明顯提高,學生的實踐能力也得到更大提升,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力,多名學生考上相關(guān)專業(yè)的碩士研究生。

        教師在指導學生的過程中,拓寬了對微生物應用的理解,很多天然提取物都可以作為食品防腐劑,結(jié)合時事熱點,制備了柚子皮洗手液,從科研項目申報到科研論文的撰寫,再到科研項目的結(jié)項,都促使教師不斷追蹤所在專業(yè)和學科的最新研究方向和發(fā)展趨勢,在科研中形成的對本學科最新成果的認識,加深其對專業(yè)知識的理解。在實際教學過程中,就會不自覺地將自己對學科發(fā)展的最新認識灌輸?shù)街v授內(nèi)容之中,在授課過程中,會將科研的前沿問題與教學相結(jié)合,從而更加生動活潑地介紹本學科的基本概念、基本原理,并能通過實際的科研實例來說明教學內(nèi)容中的知識在本學科發(fā)展中的重要應用,使授課內(nèi)容更生動豐富。

        6 結(jié)語

        從2017 級和2018 級兩屆4 個班的學生調(diào)查結(jié)果和期末總評成績來看,“食品微生物學實驗”課程的教學改革初見成效,學生的學習主動性和創(chuàng)新性都得到了提高,得到學生的認可。為食品類其他的實踐課程提供了一個參考模板,可以從教學內(nèi)容、教學手段和考核方式等方面來進行改革,努力培養(yǎng)應用型創(chuàng)新型人才。

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