“微生物检测”教学改革的探索与实践

2014-03-30杜春梅凌宏志

河北农业大学学报(社会科学版) 2014年3期

杜春梅，宋刚，凌宏志

(黑龙江大学生命科学学院微生物学重点实验室，黑龙江哈尔滨150080)

“微生物检测”实用技术性强、应用领域广泛，与生产实践联系紧密，在食品、药品的加工和质量控制过程中起着非常关键的作用［1，2］。因此，在涉及生物、食品、医药等领域的本科课程设置中，往往作为一门专业课而存在。作为微生物学教学的重要组成部分，“微生物检测”课程既是对微生物学理论的延伸和拓展，也是提高学生实验操作能力的重要组成部分。尤其是近几年来，随着人们对食品和药品质量安全的关注度越来越高，社会对微生物检测实用型技术力量的需求量也呈现上升的趋势［3，4］。因此为了适应社会需求，更好地培养技能型人才，教师对“微生物检测”的教学进行了改革与探索，取得了较好的效果。

一、理论教学的改良和尝试

(一)适应专业特色，强化重点内容

微生物检测技术含盖的范围广，内容多，要想在有限的学时范围内，让学生扎实的掌握该课程的精髓，确实要动一番脑筋。课题组根据学生的专业特色，贯彻学以致用的原则，对“微生物检测”理论课程所要讲解的内容重新进行了布局和设计。对基本内容进行了有机整合，突出重点、夯实基础，体现现代性和实用性。

首先，让学生对微生物检测的一般程序有整体的认识和宏观的理解。然后，把重点放在样品的采集和制备、菌落总数和大肠菌群的测定、现代检测技术手段的发展和应用等方面。尤其是菌落总数和大肠菌群这2个卫生学指标的测定上增加了一定的学时，并将一些快速检测的方法和手段融合进来。

实际上，致病微生物的分离和检测在微生物检测技术中占有极大的比重，但是由于专业课的学时通常较少，难以面面俱到的讲解。考虑到授课的对象主要是生物技术和食品工程的本科生，将来从事医学和药剂学的可能性较小，因此教师把致病微生物的检测部分进行凝练和强化，挑选其中典型的致病微生物进行讲解，如致病性大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌，金黄色葡萄球菌、链球菌和梭菌。并且根据某些微生物在检测上有一些共性的原理和过程，教师采用侧重讲解某个微生物的检测原理和技术，再采用联系和对比的方式对相近微生物的检测方法和手段进行剖析，既有助于学生的理解，又重点突出。

(二)改良教学手段，激发学习兴趣

根据“微生物检测”课程环节清晰的特点，教师针对各个环节的教学手段进行适当的调整优化。在讲解检测对象时，利用PPT课件，把细菌、真菌、病毒的微观世界生动形象的展现在学生面前，让学生从感性认识再到理性认识，清晰直观的掌握理论知识。在介绍检测对象的危害时，课前查新资料，随时根据实际需要增减或更新授课内容，插讲一些与现实相关的科研动态或新闻花絮，如禽流感病毒的研究动态、近年发生的重要的食物中毒事件等，极大地激发学生的好奇心和求知欲，让学生充分感受到“微生物检测”课程的重要性，了解微生物学科发展的现状和未来的趋势，从而为后续的教学过程奠定基础。在讲解检测原理和程序时，主要利用flash动画技术，使晦涩难懂的原理和复杂的操作过程变得趣味盎然、直观易懂，让学生充分感觉到新奇，使教学质量和水平得到极大地提升。

(三)课堂互动探讨，消化难点内容

将多媒体教学与传统教学中的互动探讨模式有机的结合，充分展现教学艺术的魅力。

最初，教师在课堂上采取多媒体教学模式，主要是填鸭式的传授，结果是老师使尽浑身解数在台上侃侃而谈，学生对图片也表现出浓厚的兴趣，看起来听课也很认真，但是考试的时候一些问题就暴露出来了，很多学生遇到有些难度的分析问题，成绩就不理想了。

事实上，微生物检测课程中有一些重点和难点内容仅仅通过老师的讲解是难以让学生记忆深刻、扎实掌握的。根据这种状况，教师采取了在课堂上适当增加练习、探讨的环节，为学生创造轻松愉快的学习情境。例如对抽样方案的学习，有些学生对什么情况下采用二级抽样方案和三级抽样方案分不清，对其中n，c，m，M所界定的意义不能很好的理解，笔者在课堂上随机设定一些相关问题，让学生马上回答，学生们对这种随机问题表现出了极大的兴趣和热情，为了表现自己非凡的反应能力，抢着回答问题，有的同学心太急抢答错了，全班乐成一团，在愉快的氛围中，学生们掌握了知识，也收获了快乐。笔者也体验到了为人师者的幸福。

在利用三糖铁琼脂试验区分大肠杆菌、沙门氏菌和志贺氏菌的教学过程中，笔者又一次采取了这种互动教学的模式，在介绍了三者在三糖铁琼脂试验上的区别之后，笔者用PPT放映图片现象，让学生马上分析这种现象最可能是哪种菌产生的，同样取得了极好的教学效果。

二、实验教学的优化和探索

(一)教师转变角色，学生全程参与

在微生物检测的教学过程中，实验教学有助于加强学生对有关理论知识的理解和掌握，是完成教学任务的一个非常重要的环节。但是教师在实验教学中应该扮演什么样的角色是个很重要的问题。如果教师把实验所需要的材料、试剂和仪器面面俱到的准备好，学生仅仅接种、观察现象，那么这个实验既不会给学生留下深刻的印象，也不会提升其对检测原理的理解。因此，教师将自己“传授和准备”的角色修正为“指导和监督”，让学生自己全程参与实验的各个环节，包括试剂和器皿的准备、培养基的配制、样品的采集与制备、接种和培养、结果观察和分析。在每个实验开始前都有一个答疑过程，保证学生对实验内容和原理有充分的理解，教师在每个环节都要密切关注、检查和监督，关键点进行必要的指导和示范，让学生在“做”的过程中“学”，允许学生失误和犯错，让学生在“错”的过程中加深对知识的领悟，真正融入到实践与理论一体化的情境教学方式。

(二)实验设计留有余地，拓展学生科学思维

虽然让学生全程参与实验过程在一定程度上提升了学生的动手操作能力，但是如果检测的样品一致，步骤一致，甚至结果都近似，甚至完全一致，不利于激发学生的科研潜质和对创新能力的培养。笔者在教学中尝试了一些改革措施，提高了学生对实验的兴趣。

1．增加实验的设计性和趣味性实验选材贴近生活更容易激发学生的实验兴趣，让学生有自主设计实验的机会。例如在测定大肠菌群时，学生可以检测自己感兴趣的食品或饮料，也可以检测自来水、游泳池水、或者市售纯净水，每组依据自己的选材来设计试验的具体步骤，准备所需要的材料，学生要考虑自己的样品是否要稀释，稀释多少倍等等相关问题。因此，让原本的验证性实验变得富于变化和挑战。而实验的材料和设计不同，让学生对自己的实验结果有了一定的期待，分析结果的过程就自然增添了一些趣味性。

2．增加实验的综合性和系统性微生物检测即涵盖了对食品卫生的检测，也包括对发酵制品质量的检测。教师根据本专业的特色，把一些知识点融入到一个综合性的实验中，以便让学生对所学的知识有系统的认识。例如，在菌落总数的测定中，教师选择不同品牌的酸奶，让学生按照国标法设计实验，实验检测的指标有乳酸菌、需氧杂菌、酵母和霉菌。同时，在课程中引入快速测试纸片和快速显色培养基技术，同步测定产品的需氧杂菌、酵母和霉菌、大肠菌群、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等指标，使整个实验的综合性和系统性大大提高。与传统的检测方法相比，快速测试纸片和快速显色培养基技术的灵敏性、特异性和选择性都明显优于传统培养基［5，6］。将传统方法与快速检测方法有机地结合在一起，让学生更好的掌握了理论基础知识和快速检测方法。

3．提高实验的先进性和分析性虽然微生物检测技术发展迅速，技术手段先进，但是往往耗材和仪器价格昂贵。为了让学生真切的感受到微生物检测技术的快速和先进性，在现有基础上，教师选择了一个实验“利用酶联免疫试剂盒定量检测食品中黄曲霉毒素的含量”，这个实验既能体现微生物检测技术手段的先进性，又需要仪器(酶标仪)进行检测，还需要通过标准曲线计算毒素的含量，具有很强的分析性。同时这个实验也是检测微生物产生的毒素的一个很好的例证。让学生充分认识到微生物检测的不仅仅是活体微生物，微生物产生的毒素也是微生物检测的重要指标。

4．提高实验的针对性和研究性为了提高学生的探索能力和应用能力，教师适度的开放了实验室，让一部分学有余力的学生能够在实验室进行有针对性和研究性的实验。例如，今年为某企业生产的酱油进行微生物学的检测，有8名学生参与了整个检测过程，每2人一组。整个过程老师只是起到指导和订购药品的作用，从查阅资料到实验设计，从实验准备到结果分析，学生们充分发挥了自己的主观能动性，在查阅了国家标准的基础上，他们采用国标法对酱油样品进行了菌落总数、大肠菌群的检测，利用增菌和显色培养基对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、志贺氏菌进行了分离检测，采用ELISA对黄曲霉毒素进行了检测。由于与本科实验教学在时间上和方法上不完全一致，他们在检测过程中遇到的很多细节问题都是他们自己通过查阅资料解决的。这种针对性、目的性和研究性都很强的实验，大大提高了学生解决实际问题的能力，融会贯通了他们的知识体系，锻炼了他们的科研能力，培养了他们的创新意识和探索精神，提升了他们的综合素质。根据这几年的教学经验，教师也得出一个结论:你给学生一个多大的舞台，他们就会回报你多大的惊喜。

(三)改革考核模式，重视操作过程

经过几年的实验教学，教师发现学生之间存在明显个体差异。分为如下几类:第一类学生思维活跃，动手能力强，喜欢对结果进行科学分析，这类学生无疑是非常优秀的;第二类学生动手能力较弱，或者不愿意动手做实验，但是文字分析能力较强，写实验报告的态度很认真，分析逻辑性强，如果单从实验报告来看，这类学生无疑也是非常优秀的;第三类学生则与第二类学生恰恰相反，好奇心强，喜欢动手操作，实验结果也很好，但是不善于或者不想分析，实验报告写得马虎随意，如果单从报告来看，当然拿不到好成绩;第四类学生既不想动手，也不想动脑，抄抄实验报告，拿个60分就达到自己的标准了。

根据这种现象，教师改变了已往以实验报告为主的考核做法，增加了对实验设计、操作过程和创新思维的考核，这种考核模式能够更加客观、真实、全面、合理的反应学生的学习状况，而且在一定程度上，让学生对实验课程的学习态度有了明显的改观。这种考核机制能够激励第一类学生更加上进，提升第二类学生的动手能力，开发第三类学生的分析视角，强迫第四类学生变被动学习为主动学习，让实验课的开设真正达到了教育的初衷，促使学生养成规范操作的习惯、严谨的实验态度和科学分析的能力。

三、存在的一些问题和思考

虽然，近年来“微生物检测”课程的教学改革尝试取得了一定的成功，不仅激发了学生的学习兴趣，提高了学生的理论素质，而且增强了学生的技术应用能力，符合高等教育的人才培养目标。但是在微生物检测技术的教学过程中还存在一些问题，需要教师不断的努力去解决。

(一)教材内容更新慢

近年来，微生物检测的技术更新很快，尤其是在快速检测方法上，不断推陈出新。相关的国家标准也有了较大程度的改进。但是，许多教材的相关内容更新不够。国内相关教材的实验操作部分写得比较粗放笼统，检测原理缺乏细致的注释和说明，不利于学生扎实的掌握基础理论知识。因此，有必要对教材的知识点进行细化和更新。尤其要更新国内外微生物检验的标准方法和先进的参考方法，培养适应社会需要的人才。