深化食品微生物实验教学改革培养卓越农林人才

韩军　桑亚新　孙纪录　郭润芳

摘 要 通过设计探索性实验，引入以问题为基础的教学法，实验班学生的操作技术得到了提高，与对照班有显著性差异，提高了学生自主学习的能力，培养了他们的创新精神和创新能力。

关键词 创新能力培养 食品微生物实验教学 教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.08.046

Deepening Teaching Reform of the Food Microbiology Experiment and

Training Excellent Talents of Agriculture and Forestry

HAN Jun， SANG Yaxin， SUN Jilu， GUO Runfang

（College of Food Science and Technology， Agricultural University of Hebei， Baoding， Hebei 071001）

Abstract With designing exploratory experiment and introducing problem-based learning （PBL） teaching method， the operation technology of the experimental class students was improved and had significant difference with that in comparative classes. The students' autonomous learning ability was improved， their innovative spirit and ability were cultivated by the experimental teaching reform.

Keywords innovation ability training； experimental teaching of food microbiology； teaching reform

《國家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中提出“培养创新型人才是我国高等教育发展的必然趋势，也是我国提高国家核心竞争力的必然选择”。食品科学与工程专业是我校入选第一批卓越农林人才教育培养计划改革试点项目的专业，以培养拔尖创新型人才为目标。实验教学过程是创新型人才培养的一个重要环节，在培养学生严谨的科研态度，分析解决实际问题能力，提高科研能力和创新能力方面具有其他课程无法替代的作用。[1-3]

传统的食品微生物实验课以教师为中心，学生只需要简单动手验证老师所讲的内容，学生的学习热情低，阻碍他们独立思考、分析解决问题，忽视创新能力培养。[4-5]实验教学改革通过设计探索性实验引入PBL教学法，使得学生能够亲自参与实验的设计、讨论、准备、操作、结果分析的整个过程，充分调动了学生的学习积极性，提高了其自学能力，帮助学生树立了严谨的科学态度，开阔思路，充分发挥其创新精神和创新能力。[6-8]

1 教学对象

同年级食品科学与工程和食品质量与安全四个班125名学生随机分为对照班2个和实验班2个，班级间年龄、性别、学习成绩、教学课程及学时差异无统计学意义（P>0.05）。

2 教学内容

原有的教学大纲分为7个独立的实验进行教学，实验班在整合了前五个实验的基础上，设计了第一个实验——“酸奶中含有大量的活性乳酸菌，请查阅相关资料分离出其中的乳酸菌，并制成发酵剂，发酵酸奶”。第六和第七个实验整合扩展为第二个实验——“制作甜酒酿，并分离出其中参与发酵的根霉和酵母菌”（见表1）。

3 教学方法

3.1 对照班

根据原有的教学大纲安排实验，注重验证实验，教师通过讲授方式，针对实验目的、原理、各个操作要点进行分析、讲解和示范，学生动手操作。

3.2 实验班

根据调整后的实验大纲安排实验，注重实验的综合性和研究性，引入PBL教学法。提前2周将实验题目布置给学生，3～4人自由结组。各组学生通过查阅资料、组内讨论，制定实验方案。然后班内讨论，比较各组实验方案间的差异、优缺点及潜在的实验风险，修正方案，形成书面报告。每组自行准备实验用品，在固定的时间地点实验，教师负责提供实验操作技能指导，以保证实验正常进行。

4 教学效果评估方法

根据实验报告成绩、平时成绩（包括出勤情况、平时实验表现两部分）和操作技术考试成绩给出总评成绩。对照班和实验班的成绩利用u检验进行差异显著性分析，其中P<1.96为差异不显著，P≥1.96为差异显著，P≥2.58为差异极显著。

5 实验班与对照班实验实施情况比较

5.1 实验班与对照班学习情况比较

实验班由于各组独立制定实验方案，针对相同的实验议题，采用的实验方法各不相同。例如第一个实验“乳酸菌的分离及酸奶的制作”，学生提出了稀释倒平板法、稀释涂布平板法、划线分离法三种不同方法从酸奶中分离乳酸菌。各组准备的分离培养基也各不相同，包括MRS培养基、MC培养基、改良MRS培养基、改良MC培养基、LBS培养基和改良M17培养基。通过了解其他组的实验方案、实验实际效果比较，实验班学生明显比对照班学生学习到内容更丰富，理解更深刻。实验班需要学生亲自分离、鉴定乳酸菌，制备成发酵剂，制作出自己喜爱的各种风味酸奶。仿照科学研究的基本过程实验，激发了学生探究新事物的好奇心，培养了他们的创新精神和能力。对照班实验完全按照教师指定的方法，利用现成的实验材料，实现预设的结果，学生实验兴趣不高，部分同学在实验过程中敷衍了事，学习效果不佳。

5.2 实验班与对照班成绩比较

从表2实验成绩u检验结果中可知，对照班和实验班学生在平时成绩得分、实验报告得分和总评成绩上没有显著性差异（P<1.96），在操作技术考试得分上存在显著性差异（P≥1.96），说明实验班学生操作技术掌握效果要优于对照班。现有的教学效果评价并不能体现学生在分析解决问题能力上的差异、创新能力上的差异，需要进一步改进。

传统实验教学设计不符合科学实验发现问题、研究并解决问题的过程，学生不用思考，学习积极性低，学习内容死板。通过设计探索性实验，引入PBL教学法使学生对实验课表现出很强的认同感和责任感，学习积极性高，理论知识和实验技术掌握也更准确、熟练。实验班的学生通过参与实验，体会了科学研究的过程，培养了他们的自学能力、分析解决问题的能力、与他人沟通的能力、科学创新的能力，掌握了发现、分离、純化、鉴定、应用微生物的基本方法和技术。

基金项目：卓越农林人才教育培养计划改革试点项目、河北省农业大学教研项目（2012-B6）

参考文献

[1] 吕德雄.创新教育与我国高等教育改革[J].教育学研究，2007（6）：125-128.

[2] 王红云，翟卫东.高校实验教学改革与大学生素质教育[J]运城学院学报，2006.24（2）：100-101.

[3] 关丽萍，邹爱英.加强高校学生实验教学素质教育[J].实验室研究与探索，2008.27（9）：124-125.

[4] 张彩虹，徐宏山，虞春生等.创新型人才的培养视角下的高校实验室发展路径[J].实验技术与管理，2013.30（7）：188-192.

[5] 孟庆繁，逯家辉，王贞佐等.探索性实验是创新型人才培养的有效途径[J].实验室研究与探索，2004.23（1）：85-88.

[6] 冯露，亢一澜，王志勇等.基于问题学习的探究式教学改革实践[J].高等工程教育研究，2013（4）：176-180.

[7] 孙婕.论实验教育在素质教育中的作用[J].西北工业大学学报（社会科学版），2000.20（2）：82-83.

[8] 李明元.高校实验教学存在的问题和改进措施[J].高等教育研究，2009.26（4）：50-52.