以培養科研能力為導向的“食品微生物學”實驗教學探索

王 輝

（仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東廣州 510550）

“食品微生物學”實驗教學使理論與實踐相結合，是一門實踐性和應用性很強的學科，是食品相關專業學生學習微生物應用技術和掌握實踐技能的重要途徑[1]。但僅僅向學生傳授有限的知識遠不如培養學生的學習能力、分析能力和解決實際問題的能力對學生今后的發展作用大[2]。應該創新改革以大學生為主體的實驗教學，激發學生對科學研究及創造發明的濃厚興趣，調動他們的創新意識和團隊精神，在科研實踐中提高思考問題、解決問題的能力，從而提高創新意識和實踐能力，也為將來就業奠定良好的基礎[3]。

因此，對如何在“食品微生物學”實驗教學中提高學生的創新思維和科研能力進行探索，以期為進一步提高“食品微生物學”實驗教學質量、培養適應現代科技和國民經濟飛速發展的優秀專業人才提供依據。

1 重視操作訓練和考核夯實基礎微生物實驗操作技術

隨著分子生物學的誕生及其技術的應用，各學科的交叉和滲透，極大地豐富了微生物學實驗技術的內容，并將其推向一個新的發展階段[4]。但顯微鏡觀察、無菌操作、純種分離、純種培養等一系列基本實驗技術，對微生物的發現、研究、開發和利用，無論在過去、現在還是將來，都是不可缺少的[5]。同時，以往的學生畢業論文實驗過程中發現，由于有的學生在實驗課上不認真，不親自動手參與實驗，對一些非常基本的微生物實驗技術掌握得不好，在進行畢業論文實驗時，無法順利開展。因此，有必要圍繞對這些基本實驗技術開展嚴格的教學和考核，以夯實學生的基本微生物實驗操作技術。要做到這一點，教師就要記錄學生在實驗過程的表現和結果，并即時評定成績。如在微生物的顯微鏡觀察環節，對制片環節和觀察環節，細化打分，并當場給出學生成績評定。對微生物接種實驗，對實驗結果包括劃線是否劃破平板、劃線是否流暢均勻、平板是否受到雜菌污染、單菌落的分離情況等均給出相應評分標準，并在實驗課上進行解析。

此外，“食品微生物學”實驗課程考核以實操考試為主。實操考試包括滅菌鍋的操作、顯微鏡觀察、接種操作這3個微生物的基礎技能。滅菌鍋操作的考核部分采取教師和學生一對一的模式，學生介紹滅菌鍋的操作流程和使用注意事項，并且動手演示如何具體使用滅菌鍋。顯微鏡觀察考核部分由學生在顯微鏡下觀察標準玻片，判斷所觀察菌的名稱。接種操作考核由教師一對一現場評定操作分數和接種結果評分組成。

2 綜合性微生物實驗項目設計思路和構架

如果單純著重于學生對微生物基礎實驗操作技術的掌握，那么課程結束后學生對微生物實驗仍舊缺乏系統性認知，所以還要進一步通過綜合性實驗完善學生實驗構思的完整性和系統性，為培養學生的科研思維打下基礎。因此，在微生物基本操作技術的基礎上，設計了微生物基礎實驗技術的實驗項目。綜合性實驗如“食品細菌總數測定”“食品中大腸菌群最近似數檢測”“糯米酒的釀制”。要求學生對實驗原理、目的、方法步驟做到心中有數，引導學生把自己當成實驗的設計者，充分理解實驗的設計思路。這些實驗的開展，使學生在實驗過程中思考了稀釋度的選擇、分離方法的選擇、對照的選擇、空白和實驗組的設置、結果分析等具體問題。通過綜合性實驗的設置，可以有機地將之前所學的微生物基礎操作技術結合在一起，使學生不僅復習了基礎操作技術，也全局性地理解了各實驗環節的細節要領和意義，以及各實驗環節之間的相關性[6]。這對于培養學生思考問題和解決科研問題的能力，以及從實驗學習向科研工作過渡具有重要意義。

3 利用技能訓練建立科研發散思維

在“食品微生物學”實驗課程之后，設置為期2周的技能訓練項目，項目內容為食品中酵母菌的分離、鑒定。實驗前，教師給學生布置實驗任務，要求學生自行組成小組，選擇實驗材料并查閱資料，自行制訂方案，列出實驗步驟和影響實驗成敗的關鍵因素和環節。為完成方案的設計，學生一般會先去查閱相關的資料。通過查閱文獻，學生檢索文獻資料的能力可以得到鍛煉和提高。接著，學生需要對資料進行歸納、整理，擬定初步實驗方案。在這個過程中，學生分析、整理資料和知識綜合運用能力可以得到明顯加強。最后，學生要對初步設計方案中的實驗方法進行細致的整理，以完善整個實驗方案，使其具有可操作性。在不斷思考、比較和修改中，切實可行的實驗方案逐步形成。教師組織全班學生在實驗課上討論實驗方案，具體為先由小組成員闡述和演示，接著其他學生提問和質疑，最后再由教師進行總結和分析，從而得到最終方案。

在此過程中，學生能體會到自主設計實驗的樂趣，極大地提高了學生的實驗興趣，學生發現問題、分析問題和解決問題的能力也得到有效的提升；同時，還增強了學生的團隊合作精神。

4 成立微生物興趣小組開展長期探索和創新活動

創新實驗是培養學生的探索精神、創新意識和創新能力的重要實踐環節[6]。為了進一步加強學生的科研思維和創新能力，組織學生成立微生物興趣小組，并開展科研活動。興趣小組人員組成上，由對微生物實驗比較有興趣的學生自主報名參加，“興趣是最好的老師”，只有學生本身對微生物實驗有興趣，才可能克服實驗過程中的困難，完成實驗項目。小組的探索實驗選題應難度適中，而且是學生感興趣的，這樣才能既達到科研訓練的目的，又可以保留學生發揮主觀能動性和創造性的余地，激發學生對科學研究的興趣。一般學生創新實驗選題方式大致有：①教師指定選題。這種方式的優點是教師對該領域的相關知識和進展比較熟悉，選題專業性較強，不會天馬行空；缺點是使得學生缺乏熱情和不利于學生創新性思維能力的培養，而且有可能影響實驗過程中學生的積極性。②完全讓學生自主選擇感興趣的課題。這樣往往由于學生專業知識方面的局限性，使選題的合理性和科學性較差。③讓學生先自行討論，確定幾個感興趣的題目，再和指導教師進行深入的探討和分析，選擇出更有意義且可行性強的選題。比較之下，第3種方式更好，因為通過這樣的一個選題過程，不僅有利于學生的發揮主觀能動性和培養學生的創新能力，而且也兼顧了選題的科學性和專業性。選題確定后，由學生自主查閱資料、設計實驗方案、建立實驗方法，再由指導教師對實驗方案進行分析和指導。對實驗過程中出現的問題，指導教師和學生一起討論、分析，并引導學生找到合適的解決辦法。

5 結語

在實驗教學中，通過以微生物基本實驗操作技術為基礎，以綜合實驗和技能訓練為提升手段，以興趣小組為平臺，建立了分層次逐步遞進的微生物實驗教學模式，從而為培養出具有良好微生物實驗基礎、嚴謹科研思維和創新能力的優秀專業人才創造條件。但如何合理利用實驗室資源，使教學的資源和手段更加多元化、更具先進性，有待更深入的探索。