張雪穎
摘 要 食品微生物實驗課在以學生自選實驗主題的前提下進行實驗設計并完成實驗。學生分組并提出一個可行性的研究題目,通過自行設計、實驗實施、分析數據等完成課題,而教師通過科學的方法指導學生完善課題,從而增強學生對食品微生物學課程及食品微生物學領域的興趣。
關鍵詞 食品微生物實驗課 自選實驗 可行性研究題目
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
在我留美讀書期間作為教師助理,對食品微生物學實驗課記憶猶新,這個課程立題新穎,學生研究的積極性得到了極大的提高。實驗課程中,學生們自行選擇研究主題,并根據主題進行分組、討論、設計實驗、提出假設、最終完成實驗;教師們及時回答實驗所提的問題并對實驗課程進行實時監測。學生們對實驗中收集的數據分析總結,設計海報,公開展示項目設計和結果,并批判性地評價自己和其他學生的研究項目。在這個項目完成后,學生們能夠查找與食品微生物學主題相關的學術期刊文章,學術性論文的撰寫有了進一步的提高。
在選修食品微生物學實驗課程前,學生必須至少完成一門帶有實驗課程的普通微生物學,掌握一般微生物培養技術,能夠區分選擇性和差異性培養基,了解系列稀釋方法和平板計數方法,以及對實驗室環境特有的其他安全考慮的認知。在這些課程的配合下,學生們在本實驗課中接受了食品微生物分析方面的正式培訓。這個課程是在一名教師和四名助教的指導下進行。
教師指導學生選擇感興趣的主題,一旦選定,學生將自行分組。食品微生物學實驗課一般由36名學生組成,包括本科生和研究生。通常一個小組包括本科生和至少一名研究生。每個小組都將指派一名小組長,負責本課題組織及管理;同時助教對選定的課題進行總體指導。
課程中的材料由小組成員自行選擇。一般而言,選取的食物樣品、特定微生物培養和一般用品(介質、稀釋管等)實驗室都配備齊全。在此之前,學生需要通閱讀文獻進行前期調研,再根據成本、可用性和以前的經驗來確定最合適的實驗材料。
實驗課程中,教師講授食品微生物學的基本知識,食源性微生物的實驗操作,包括微生物的富集、分離、鑒定等,闡述腐敗菌及食源性病原菌的致病機理及注意事項。同時在講義中提供了以往課程中完成課題的典型例子,展示了相關的海報,以便學生能夠直觀地看到所選課題的交付結果。
在課程結束前,每個小組需要完成一篇科學綜述,以小組選定的主題作為綜述內容,目的是通過檢索科學文獻,了解所選項目的最新研究進展,明白撰寫科學論文的文體格式,為項目制定可行的實驗步驟。
每個小組的成員都被要求與小組長、其他小組成員、助教及教師通過面對面或郵件等形式進行項目討論,目的是:(1)討論實驗中可能出現的各種問題并通過文獻解答;(2)設計實驗步驟,安排實驗材料和實驗進程;(3)小組人員實驗分配。在討論中,學生們需要特別注意是的應避免重復已經發表的研究。由于時間短,專業訓練少,學生們所選項目不太可能產生突破性的研究成果,但是設計和結果應該是新的。對于學生們提出的問題,教師和助教都需要及時解答。
學生需要在課堂時間內完成預先設計的實驗。對于大多數學生來說,用微生物挑戰食物是一種新的實驗方法,他們需要被指導以安全并及時完成實驗。在無人監督的情況下,學生不允許在實驗室進行實驗。
實驗接近尾聲時,小組成員開始準備海報。海報的內容一般包括摘要、實驗目的,實驗方法、實驗數據、實驗結果及討論。海報的格式多種多樣,小組成員可以自行編輯,目的是將實驗結果展現出來。在此期間,教師及助教對學生們的海報提供建議并多次校對,對語法錯誤進行更正,以提高海報的總體質量和外觀。最后,助教對已經完成的海報進行編輯后打印。
固定的時間內,在教室的外墻張貼海報進行展示,學生對圍觀的老師和同學進行講解。一般展示三天,小組成員分批對自己的成果進行演講介紹。海報展示期間的學術氣氛極大得提高了學生的士氣。
展示結束后,學生們還需要匿名評估小組的其他成員。評估結果不需要解釋。積極參與團隊工作并準時參加課外討論的學生通常會從同學那里獲得高分。本課程允許學生自行選題。然而,這種自由是相對的,學生應該負有責任感,保證實驗順利進行的前提下同時需要保證自身安全。理想的情況是,在進行該實驗課時,教師和助教不得進行干預。
必須注意的是,實驗過程中存在使用致病性或潛在致病性培養物的風險,因此教師和助教必須根據測試生物的風險分類采取必要的預防措施。在食品微生物學實驗室課程中,學生接受正規培訓,并獲得與安全處理病原微生物相關的經驗。
選修該課程的學生大部分是微生物學、生物學和食品科學的本科生,部分是食品科學或獸醫預防醫學的研究生。自該理念引入食品微生物實驗課后,受到了學生們的熱烈歡迎,科研積極性極大的得到提高。
該課程的成功很大程度上取決于學生擁有選擇的靈活性。通過使用教科課本及實驗操作手冊,這類項目可以在更多的微生物學實驗課程中實施,使得學生具有較強的實驗動手能力,科學的思考能力,對科學論文的撰寫也將有進一步的認識。