基于職業能力導向的實驗教學改革初探
——以“食品微生物檢驗技術”課程為例

韓志萍，金 蓓

（嶺南師范學院 食品科學與工程學院，廣東 湛江 524048）

引言

“食品微生物學”是高校食品科學與工程專業的必修課程，是一門理論性和實踐性并重的課程，一般除了理論講授外，都配有相應的實驗課程。幫助學生充分理解理論并培養其將理論應用于實踐的能力，是這門課程普遍的教學要求［1］。

“食品微生物檢驗技術”這門實驗課，是食品質量與安全檢測崗位針對性很強的一門課程，教學目的是使學生充分理解食品微生物學的理論知識，具備獨立檢測能力，培養學生運用理論知識分析問題、解決問題的思路和能力［2］。在過去的教學中，我們設置了九個教學內容，分別是培養基制備、微生物的分離純化與保藏、光學顯微鏡的使用及細胞計數、菌落總數檢驗、微生物生理生化檢驗、大腸桿菌檢驗、真菌檢驗、罐頭食品的微生物檢驗、面包片的微生物檢驗。學生在實驗課上表現出濃厚的求知欲，對各種形態的微生物充滿了好奇，檢測結果也符合教學要求。然而，當他們在實踐中做類似的檢測工作時，知識卻是零散的，只能按照標準去檢測某一個指標，而不能從整體上去思考如何將檢測流程連貫起來，總結來說就是對食品微生物檢測缺乏整體認知，不利于學生從事檢測工作，不符合培養應用型人才的專業培養目標。

基于這種情況，我們從“食品微生物檢驗技術”實驗教學內容和教學模式兩方面進行了調整，將零散式教學改成拉線式教學，實驗全程以學生為主體，老師從旁提供答疑、評審和監督服務，啟發學生去查閱文獻和提取相關的信息，培養學生的全局思考能力和實踐能力，以達到課程要求。

一、實驗內容的調整

（一）將整個檢測流程納入教學內容

鑒于學生課程思維不連貫，知識點零散的缺陷，我們采取了化零為整的調整策略，不再分時段單獨進行各個實驗，而是在理論教學完成后，老師布置一個整體性的實驗主題，由學生查閱文獻、設計實驗方案、明細實驗步驟、列明所需試劑和器皿，然后在第15教學周的周一至周三集中實驗，學生獨立完成取樣、預處理、檢測分析和出具報告等整個檢測流程（見圖1），教研組老師在各個節點都設置了評審、答疑環節，確保整個檢測流程的規范化。

（二）實驗主題體現地域特色

湛江市地處我國大陸最南端，擁有最長的天然海岸線，海鮮鮮食、加工、儲運行業發達［3］。結合我校“地方性”辦學定位，我們將實驗課從校內實驗室搬到了校企聯合培養實踐基地，按照圖1的流程，完成了冷鮮白立鯧魚包裝運輸前菌落總數、大腸桿菌和副溶血弧菌指標的檢測［4］。

圖1 基于職業能力導向的“食品微生物檢驗技術”實驗教學改革模式

1.實驗設計。學生3人一組，按照老師布置的主題，查閱文獻或國標，制訂詳細的實驗方案，包括實驗流程、操作步驟及注意事項、實驗參數、數據記錄表格，實驗前交于老師評審。

2.試劑和培養基配制，以及器皿的準備。將實驗中所需的試劑和培養基全部配制好，將實驗所需的器皿全部用鋁箔紙包裹，按組做好標識，一起高壓蒸汽滅菌后70 ℃烘干，放入潔凈室備用。

3.取樣。學生以小組為單位，采集鯧魚魚肉樣本不少于250 g（含頭、腹、背、尾），標明品名、來源、數量、地點、時間、取樣人。車間空氣采用時，將5個瓊脂平板分別置于車間的四角和中部，打開蓋板10 min，然后蓋上蓋板培養；車間用水采樣時，自來水樣從車間各水龍頭中采取，裝入無菌容器；車間臺面、用具及加工人員的衛生監測：用無菌棉簽擦拭約25 cm2面積，擦拭后立即將棉簽頭用無菌剪刀剪入盛樣容器。

4.樣品處理。將魚肉樣品搗碎，從中取25 g，放入帶225 mL稀釋液的無菌杯中，研磨破碎后過濾，收集濾液進行檢驗。

5.微生物檢驗。在無菌條件下，取液體樣品50μL接種于LB平板培養基，棉簽頭直接輕輕擦拭培養基表面，用劃線法將各菌株分離。分別從表觀形態、微觀形態、典型生理生化反應三個方面進行分析鑒定。

6.結果記錄。表觀形態直接拍照記錄；微觀形態用顯微鏡附設的照相機記錄。生理生化反應結果填入預設的表格中。

二、教學模式的調整

（一）學生主導實驗的開展

在“食品微生物學”理論課即將結束時，教師對實驗目的、場所、實驗對象、現有檢測條件進行說明。學生3人一組，有3周的時間查閱文獻資料，設計實驗方案、明細操作步驟、準備實驗材料，并在組內討論實驗風險與不確定的事項，查閱文獻解決疑惑，仍有疑惑的可向老師咨詢，避免在實驗開始后才發現問題。設計的實驗方案需說明參照的文獻或標準、實驗安排的先后順序、每個環節的分工、實驗所需器皿的種類和各自的數量、實驗試劑的濃度。列出的操作步驟要具體到每個步驟和每個參數。嚴格按照實驗方案準備材料，每種器皿的數量可以多準備2個，試劑要按照濃度要求配置好，需要滅菌的要全部滅菌，并做好標識。實驗開始后，學生按照操作步驟一步步進行，記錄實驗結果。之后返回校園，課后進行數據分析，按照模板撰寫實驗報告。這個過程中，老師只是發揮監督和協助作用，學生通過查閱文獻自主建立方法，并用該方法進行檢測，使學生的動手能力、全局思考能力、解決實際問題的能力得到鍛煉。

（二）教師的引導和監督作用

在學生做準備工作之前，教師安排微生物實驗基礎操作演示和操練課一次，演示和操練內容包括培養基配制、滅菌器皿的包裹、滅菌膠條的使用、蒸汽高壓滅菌器的使用、滅菌器皿的貯藏、生物安全柜的使用、實驗環境滅菌、微生物接種、相關廢棄物的滅菌處理及處置、顯微鏡的使用十個小節，為后續的學生實操做準備。

教師在之后的實驗過程中均處在觀察、引導和監督的位置。在學生提交了實驗方案設計稿之后，教師集中時間對各方案進行評述并提出修改意見，審核內容包括方案的可行性、操作步驟的完整性和準備材料的全面性，監督學生對模糊不清、省略的步驟和材料描述進行補充，使整個設計從全局到細節全部呈現在紙上，簽字確認。并且，實驗員和任課老師要逐一檢查核對學生準備的器皿、試劑的種類和數量是否準確；還要檢查學生配制試劑時的原始記錄表，核對其配制試劑的濃度、體積、pH等指標是否準確，確保學生在實操過程中對照設計就能一步步完成檢測，避免額外的討論和確認。

實操開始后，實驗員和任課教師要在各組間不停巡查，及時發現學生在操作中的誤差，避免交叉感染、人為誤差或安全事故。若遇到操作不規范的學生，則需立即現場演示，并要求學生重復；若遇到不按實驗設計進行操作的學生，立即糾正，確保其嚴格按照經過教師審核的實驗方案進行操作。當天的實驗結束后，各組記錄實驗進度，組間交叉清點接種的樣品、剩余的器皿和試劑，并做好記錄。期間，教研組另一名任課老師和聯合企業的一名微生物檢驗員要同步進行檢測，每個實驗設置2個平行，確保實驗結果菌落總數在10個以內時相差小于1個，10～100個以內時相差小于5個，100～300個以內時相差小于10個。

（三）實驗過程回顧及經驗總結

實驗操作完成后，學生有兩周的時間完成實驗數據分析，對于實驗結果與任課老師偏差較大的組，要分析原因并找出可能操作有誤的環節。據老師觀察，實操過程中約有十分之一的小組存在基礎操作不規范或儀器使用不熟練的現象，老師在現場予以了糾正和示范。在實驗回顧階段，一方面老師對這些小組進行口頭考核，另一方面學生要在實驗報告上回顧整個實驗流程，注明操作中的注意事項及小組或個人容易忽略的細節，并將經驗、反思或改進策略一并寫入實驗報告。老師簽字的實驗記錄表和實驗方案作為附件一并交于老師評審打分。老師打分時，要指出實驗報告中的瑕疵和改進方法，并將評審后的實驗報告掃描成電子版發給學生，以備今后參考。按照三個學年的教學經驗來看，多數的實驗誤差均源自采樣誤差，分析誤差較小，且均未超過國標GB4789的限量規定。

三、教學改革成果評價

上述改革方案分別應用于食品科學與工程、食品質量與安全專業2017—2019級共7個班的實驗教學中，每年均是分批去校企聯合培養基地的質檢室進行檢測實驗，檢測對象均是聯合企業養殖的白立鯧魚，檢測項目均是菌落總數、大腸桿菌和副溶血弧菌鑒定。老師依據實驗方案設計、實驗材料準備、實操環節、實驗結果記錄、數據分析和報告填寫六個板塊計分，結果顯示36%的小組評為優（≥90分），64%的小組評為良（80～89分），同學們對實驗的目的、意義、操作和結果分析有清晰認識。

學生在整個實驗過程中，學會了參照國標GB4789結合自有條件來設計可行的實驗方案，掌握從頭至尾完成一個對象檢測的流程，鍛煉了為一個項目的檢測做準備工作的能力，熟悉了實驗數據分析方法、國標限量判定方法和實驗報告填寫方法。在實操過程中，學生鞏固和學習了實驗樣品采集、環境樣品采集、器皿包扎滅菌和保存、培養基配制、微生物劃線接種、微生物培養、微生物形態觀察、微生物生理生化檢驗，使理論與實踐有機結合起來。今后，遇到新的檢測對象時，可以將書中的理論模塊組裝起來，構建一個檢測方案。

課程改革第三年時，我們通過手機小程序開展問卷調查的方式，讓2020 和2021 屆畢業生（總人數309 人）對這種教學模式進行評價，累計收到反饋答卷121 份。對答卷的主要結果總結如下：（1）83%的畢業生自信可以重復實驗流程。（2）16%的畢業生從事食品質量安全檢測崗位工作，并認為本實驗教學對就業選擇有主要影響，且十分有益于工作內容的開展。（3）100%的同學十分滿意這種實驗教學模式。（4）學生的建議主要有兩條：一是44%的學生建議減少“食品微生物學”理論課學時，增加實驗課學時；二是7%的學生建議在實驗設計方面，老師不指定檢測指標，由學生查閱資料，根據實驗對象的特性，自主選擇。據分析，第二條建議應是繼續深造的畢業生們提出的，說明他們已經具備了一定的科研素養，具有了獨立開展研究的意愿。綜合來看，學生對課程的認可度、學習熱情、實驗技能的掌握、實驗設計能力和獨立操作能力均得到了提升，課程的學習引導部分學生走向了食品質量安全檢測崗位，并使他們的職業之路更順暢。

結語

我們以提升學生微生物檢驗動手能力和全局把控能力為基石，從教學內容、教學模式兩個方面對我校食品科學與工程專業“食品微生物學”課程的實驗部分進行了改革，經過三年的實踐檢驗和補充完善，建立了一個適合本專業本科生的微生物檢驗教學體系，提升了畢業生的職業能力。

作為一個地方性師范院校的工科專業，為了突破用人單位對我校師范特色的局限認知，畢業生必須超水平具備工科生應有的技能、邏輯思維能力和技術水平。這就對我們的授課模式提出了很大的挑戰。教研組多年來一直在探索，授課模式也一直在更新，而這次較深入的改革，是我們多年實踐積累的結果。

考慮到我校“地方性”辦學定位，結合廣東學生畢業后不離廣東的問題，我們的實驗對象也選擇了在廣東人餐桌上常見的白立鯧魚。讓學生自主設計實驗方案，去檢驗日常食品，一方面可以回答大家都比較關切的人工養殖的鯧魚微生物污染較重的問題，拉近實驗與實際生活的距離；另一方面可以增強學生對我國食品安全的信心，讓學生自己去打破關于鯧魚的不實信息，并成為潛在的真相科普者。

最后，不少學生在調查問卷中提到應該增加食品微生物檢驗的實驗課時而減少理論課時，我們眼下對這個問題的看法還比較保守。近五年來，隨著大學生培養制度的調整，學生的時間不再是單純地留給課堂了，“互聯網+”、大創、虛擬仿真等大賽和大學生科研等項目的培育也占去了相當一部分學時，“食品微生物學”的理論課時已經從5年前的72學時縮減到了現在的48學時，而在新形勢下，我們又增加了病毒一章內容，整個進程已經非常緊湊。我們正在探討如何將實驗課與各大賽事兼容起來，用實驗課的內容和時間來培育具有競爭力的大學生項目。