食品微生物学实验专业特色教学体系的探索与实践

黄 亮, 胡元森, 李瑞芳, 张慧茹, 陈 亮

(河南工业大学 生物工程学院， 河南 郑州 450001)

食品微生物学实验专业特色教学体系的探索与实践

黄 亮, 胡元森, 李瑞芳, 张慧茹, 陈 亮

(河南工业大学 生物工程学院， 河南 郑州 450001)

为适应高等教育办学加强实践创新能力的要求，在食品微生物学实验的教学内容、教学方法与手段等多方面进行探索及实践，引导学生重走理论发现的道路，培养了学生对实验结果的分析与归纳能力，加强了实验内容与生产实践的关联，采取多元化的考核手段，提升了实践教学环节的质量水平。

食品微生物学；实践教学；教学探索

随着社会对实践创新型人才需求的不断扩大与要求提高，加强实践教学环节建设已成为高校教学工作的重点，教育部通过组织实施“中西部高校基础能力建设工程”进一步强调提高人才培养质量，特别是学生的实践能力和就业能力，以服务于地方发展[1-3]。在近年工作中微生物学教学团队针对这一要求不断强化专业特色，革新教学内容与思路，进行了一系列的探索。

1 提高实验教学比重，突出食品专业特色

食品微生物学是河南工业大学食品科学类专业的专业基础课，食品微生物学实验在课程体系中占有重要地位。为突出工科办学特点，实践教学环节不断加强，实验课时增至32学时，其中综合性实验学时占全部实验内容56%，同时针对食品科学类专业学生生物学基础薄弱，无先导基础实验课的情况，对实验项目及课时进行了调整(表1)，兼顾基础实验技能与综合运用能力的培养。

形态学实验调整前过于冗长拖沓，学生经常忘记上次实验的观察结果，对各类微生物形态不能清楚的比较区分。调整后，缩减形态学实验内容，将具有代表性的微生物种类集中起来，如“原核微生物的形态观察”选取金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、荧光假单胞菌、枯草芽孢杆菌、灰色链霉菌等食品中常见且具有代表性的原核微生物进行菌落形态及制片观察，“真核微生物的形态观察”则选取酿酒酵母、黑曲霉、黑根霉、灰绿曲霉、串珠镰刀菌、链格孢霉等粮食、食品中常见的真菌类型进行菌落形态及制片观察，这一安排使学生对食品中常见微生物的主要形态有清楚的认知和对比[4]。

综合类大实验学时得到增加，实验内容体现专业特色，每次实验在连续的时间段内完成从采样、培养基配制、接种、分离计数及形态鉴定的过程，使学生对各个实验环节认知更加明晰连贯[5]，例如，“食品菌落总数、大肠菌群检测及IMViC反应”通过对牛奶、饮用水、糕点等食品中大肠菌群及菌落总数的检测，了解细菌无处不在的特点和细菌对食品安全的影响，通过进一步的生理生化反应及显微镜观察，了解细菌的形态特征及代谢特点；又如，“不同温度水分活度下粮食中微生物区系的演化”，以粮食安全储藏关键因素水分活度及温度为切入点，学生通过实验了解不同储粮条件下霉菌数量和种类的演变过程，不同霉菌的个体与菌落形态、繁殖特点及形态鉴别方法，并深刻认识不良储粮条件下霉菌带来的危害。通过自然教学体系的重建，使培养、分离、形态观察实验不再孤立存在，更接近学习研究的自然过程，即由现象逐步探索本质与规律，能提高学生的学习兴趣，更加明确实验技能在研究学习中的重要作用。

表1 实验项目调整前后对比

综合类实验的改革还力求与生产实际相结合[6]。如“白酒厂大曲中微生物的分离与产淀粉酶菌株的筛选”，选择白酒厂实习基地作为采样点，学生可以通过实地参观了解大曲酿酒的过程与微生物学原理，并对大曲中的酿酒微生物进行分离鉴定，进一步从中筛选出酿酒酵母及具有产淀粉酶能力的菌株，学习了解酵母及产淀粉酶微生物在制酒过程中的作用。这一实验过程不仅涵盖了多项实验技能：无菌操作、培养基制备与灭菌、平板菌落计数法、划线分离法、单克隆菌落鉴别筛选、染色及油镜观察、数据统计与分析，更加深学生对实际生产工艺中的微生物学技术及原理的认识。此外，教学团队面向全校其他专业开设了一系列课外开放性实验，如“葡萄酒的酿制”、“米酒的酿制”、“豆酱的发酵制作”等，发挥专业优势，贴近实际生活，调动其他专业学生兴趣去了解微生物学知识与实践应用，取得了良好口碑，扩大了学科的积极影响。

2 注重结果分析，培养科学思维能力

以往的微生物实验教学中，通常注重教学内容的编排，而忽视对于实验结果的细致分析与讨论，但分析与反思的能力正是创新的重要推动力。改革后，微生物学实验在每个模块结束后都进行一次专题分析，对各组的实验结果进行比较和讨论[7]，实验结果是否可靠，是否具有重复性？在操作中采取了哪些措施或注意了哪些事项使得实验顺利进行？实验数据出错或污染失败的原因是什么，通过数据统计能得出什么样的结论？一次透彻的分析胜过十次错误的重复，这些讨论对规范学生实验操作，掌握正确的实验设计思路很有帮助，更能启发学生挖掘失败实验的价值，提高学生分析解决问题的能力[8]。

3 建设网络课堂教学，延伸专业知识教育

在长年教学工作中，教学团队逐渐积累了大量优秀教学资源，依托校级、省级教学质量工程建设项目，教学团队建立了食品微生物学精品课程网站，起到了良好的教辅效果。学生通过实验课视频及课件能够做到课前预习、课后复习，加深对理论难点和操作关键步骤的直观认识[9]，通过在线测试系统能够随机组合成测试卷对实验课知识进行自我测试，自动评分，了解自身的学习状况，同时网站设有讨论区，为师生及学生间互动学习提供便利渠道。

4 应用显微互动系统，提升互动教学效果

现代显微互动实验室的建立，极大地补充了教学硬件空间与资源[10]，教师通过显微互动系统可将自己显微镜下的图像实时传输到学生端屏幕，对观察的内容在线讲解，也可对学生的观察结果进行实时多屏监控，选取较好的观察结果进行投影展示。学生可对观察结果进行录像、图片保存，并在线提交作业，此外，教师不必频繁走动于学生之间对观察结果进行评价讲解，学生通过“电子举手”即可得到教师的语音指导，同时，利用互动系统还可开展在线测试，如将各类微生物个体形态图片在线分发给学生观察，由学生语音回答教师相关问题，或按要求对形态结构进行文字描述后在线提交，这些功能的开发与利用显著提高了实验教学的指导效率与质量水平[11]。

5 改革考核标准，建立多元化考核体系

单纯以实验报告及考勤作为评判标准，使得实验报告抄袭现象严重，不能有效评价学生的实验技能，无法督促学生认真独立的完成实践内容，通过以下考核方案的改革(表2)，能够提高考核评价的有效性和准确性。

表2 实验课多元化考核体系

实验报告的考核过程中,形态学实验要求学生当堂操作显微镜及监控软件拍摄清晰的显微照片，并撰写电子报告，在离开前统一进行在线提交；综合类实验要求学生完成数据统计后，按照科技论文的格式撰写实验报告，按组提交。这些措施很大程度杜绝了学生杜撰、相互抄袭的现象,培养了学生实事求是的学习态度[12]。

随机笔试是微生物实验考试体系的重要组成部分,它以笔试的形式考查学生对实验基本知识的掌握情况及运用所学实验理论知识来分析问题、设计实验方案以及解决实际问题的能力,具有较强的客观性和可靠性。

随机实验操作测试主要通过量化指标,了解学生独立完成实验操作的能力，采取设定4～6个实验项目，每次4人一组抽签认定一个实验项目，各自独立完成的考核方式。

通过上述多方位考核，能够对学生的个人能力，团队合作能力，理论知识及实际动手能力做出综合评价，强化培养了学生独立工作和思考的能力, 使之具备较强的科研素质，在工作岗位适应能力明显增强[13]。

实验教学是整个实践教学中的重要组成部分，其直观性、验证性、综合性及探索性的特点使实验教学在促进学生理论学习，培养实践创新能力，实现高校服务区域经济社会发展方面具有重要的作用和积极意义[14-15]，同时新的教学体系也对课程设置及任课教师提出了更高的要求[16]，只有进一步改革实验室管理体制，充分挖掘实验室潜力，才能更好地服务教学；只有不断革新教学理念，更新实验内容，调整教学方法，才能适应学科的快速发展，使教学相长。

[1]游建军,王成端,谢 华,等.“中西部高校基础能力建设工程”及其在西部的有效推进[J].高等教育研究,2014,35(1):46-49.

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[7]孙乐妮,陈晓琳,赵海泉,等.强化基础提升能力，激发学生学习兴趣[J]. 生物学杂志,2013,30(3):109-111.

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[11]张 莉,咸洪泉. 微生物学实验教学新模式—显微数码互动系统的应用[J].价值工程, 2011(10):208-209.

[12]李新社,陆步诗,王放银. 微生物学实践教学考核方式的改革与探讨[J]. 高校实验室工作研究,2008(4):22-24.

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[14]邵继海,魏祥东,周细红,等.“质量工程”背景下的环境工程微生物学实验教学改革探索[J]. 生物学杂志,2010,27(3):106-108.

[15]赵晓冬,李兴国.“非211工程”全国重点大学生存现状与发展战略[J].长白学刊，2014(2):114-120.

[16]李 毅. 应用型人才培养中的教师创新及实践能力探究[J]. 求实, 2012(2): 267-269.

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

河南工业大学高质量课程建设(2013kcyj-y09)；河南工业大学高等教育研究项目(2012GJYJ-B13)

黄亮，讲师，研究方向为食品微生物学，E-mail:bluecave2003@163.com。

G642.0

C

2095-1736(2015)02-0103-03

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2015.02.103