食品微生物學實驗課程教學改革初探

唐成程 袁兆棟 鄒慶劍 徐巨才 周小青

摘?要：食品微生物學實驗是食品科學與工程專業開設的一門傳統專業課程，也是不可替代的專業核心課程，與食品行業密不可分，在食品專業課程中占有舉足輕重的地位。如何讓傳統課程與時俱進，如何讓培養的學生能夠適應社會發展的需求，是我們教育工作者應該仔細思考的問題。本文從實際教學出發，探討該門課程實驗教學中遇到的相關問題，并初步探討相關的解決方案。

關鍵詞：食品微生物學；實驗教學；改革

Preliminary?Study?on?Experimental?Teaching?Reform?of?Food?Microbiology

Tang?Chengcheng?Yuan?Zhaodong?Zou?Qingjian?Xu?Jucai?Zhou?Xiaoqing*

School?of?Biotechnology?and?Health?Sciences，Wuyi?University?GuangdongJiangmen?529020

Abstract：Food?microbiology?experiment?is?a?traditional?major?course?of?food?science?and?engineering.It?is?also?an?irreplaceable?professional?core?curriculum，closely?related?to?the?food?industry，and?holds?a?pivotal?position?in?the?curriculum?of?food?specialized?courses.How?to?keep?traditional?courses?uptodate?with?times？?How?to?enable the?cultivated?students?to?adapt?to?the?needs?of?social?development？?Which?are?both?the?questions?that?our?educators?should?carefully?consider.This?article?explores?the relevant?problems?encountered?in?the?experimental?teaching?of?this?course?from?the?perspective?of?practical?teaching，and?preliminarily?explores?relevant?solutions.

Keywords：Food?microbiology；Experimental?teaching；Reform

新工科建設要求高校培養的人才要能夠適應市場的需求，具有一定的創新、實踐以及知識融合的能力［12］。食品微生物實驗是在學習食品微生物學課程后，幫助學生將理論和實踐相結合的一門實驗課程，是理論教學的深化和補充，具有較強的實踐性及知識的融合應用性，對于現代高等教育意義非凡。本門課程的目標主要是“讓學生掌握進行常規常見微生物檢測的實驗原理和基本方法，加深對食品微生物學理論課程的理解和認識；具有獨立進行微生物學檢測實驗方案的設計的能力，初步具備利用微生物學手段分析和解決食品生產過程中有關實際問題的能力，以及從事有關食品科學研究工作的能力”。通過實驗課程可以加深學生對理論知識的理解和應用，培養學生的實際動手、獨立思考、分析和解決問題的能力，同時培養學生實事求是、勇于探索的科學精神。當前食品微生物學實驗教學中仍有許多問題亟待解決。本文從實際教學經驗出發，探討食品微生物學實驗教學中遇到的相關問題如教學過程主要集中在課堂、教學模式“灌輸式為主”、教學內容傳統等，并從教學過程、教學模式、教學內容等方面初步探討針對相關問題的解決方案（如下圖）。

食品微生物學實驗教學中遇到的問題及其教學改革初步探索圖

一、當前食品微生物學實驗教學中遇到的相關問題

（一）教學過程主要集中在課堂

目前食品微生物實驗的教學過程主要集中課堂，缺少課前的預習以及實驗結束后對實驗過程中所遇到的討論與總結。因此，學生做完實驗后，只能了解實驗操作過程。但是對于實驗的原理、實驗過程中遇到的問題及其實際中的應用一無所知。

（二）教學模式依然是以教師為中心的“灌輸式”為主

目前食品微生物實驗的教學模式主要還是教師講授實驗目的、原理、實驗儀器并演示具體的實驗操作。學生被動地接收相關信息的灌入，依葫蘆畫瓢地進行實驗。這種教學模式極易讓學生對教師產生嚴重的依賴性，對整個實驗認識不完全，很難有獨立的思考時間，主觀能動性不高，實驗過程中遇到問題往往束手無策，不利于學生思維能力及創新能力的培養。

（三）實驗設備、場地、環境等受限，不能保證無菌操作的規范性

微生物是一門很特殊的學科，它的研究對象非常微小，肉眼是看不見的，但是微生物在自然界中又廣泛存在而且繁殖速度極快。如果實驗過程帶入其他的微生物，會導致實驗結果不準確。因此，微生物的實驗操作有著特殊的標準和要求。太多學生擠在一起，也有可能對操作環境帶來污染。同時，由于實驗設備、場地、環境等受限，不能保證無菌操作的規范性，考慮到生物安全等因素，很多重要的實驗難以開展。如一些致病菌的檢測（如沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、布氏桿菌等）在高校實驗室開展有一定的風險，但是在實際工作中肯定會用到，很難滿足社會實際需求。

（四）教學內容比較傳統，難以與市場實際崗位需求接軌

目前食品微生物實驗主要還是一些基礎板塊實驗，主要包括培養基的制備與滅菌；微生物的接種、分離、純化、鑒定、染色及形態觀察等，難以調動學生的積極性，面對市場上實際的食品問題，也缺乏解決相應問題的能力，難以與市場的實際崗位需求接軌。

（五）實驗報告撰寫不規范，缺少對實驗中遇到問題的分析

實驗報告撰寫不規范，另外，由于對實驗原理、方法等基礎知識理解不透徹，學生的實驗報告大多只能對結果進行簡單的描述，不知如何對實驗中遇到的問題進行分析，更難以對針對問題提出相應的解決方案。

（六）教學內容和思政元素的結合模式比較單一

目前的思政元素導入絕大部分是通過案例講解和視頻播放的形式，如何將“思政”與“專業”有機融合，加強課程思政、專業、學科三者的有機聯系，更好地展現思政內涵，還需要更進一步的探索。

（七）學生實驗期間的安全意識薄弱

雖然食品微生物實驗選取的都是相對安全的菌種和試劑耗材，但是依然需要注重常規的實驗室安全防護。學生實驗過程中，實驗服和護目鏡的穿戴必不可少。

二、當前食品微生物學實驗教學改革初步探索內容

（一）課堂教學過程延伸至課前、課中及課后

為了加深學生對食品微生物實驗相關原理、基本方法的理解，可將教學過程延伸至課前、課中及課后。上課前讓學生提前預習實驗方案，了解相關的實驗原理及基本方法，同時記錄預習中遇到的相關問題；課程中教師再次講解相關的實驗原理、基本方法、答疑，接著學生開始實驗；實驗結束后以小組討論的形式，討論實驗中遇到的相關問題，最后教師總結。課程結束后，學生撰寫實驗報告，遇到問題可以線上提問，教師線上答疑。下次課堂前，教師首先對大家實驗報告中存在的問題進行點評，并展示優秀的實驗報告互相學習。

（二）教學方式多元化

采用視頻、動畫、圖片、文字等多種形式將教學內容更加生動形象地呈現，使抽象的實驗內容如微生物的接種、菌體形態、食品污染的危害等能更加直觀地展示給學生。探索“翻轉課堂”教學模式［34］，以學生為主體，充分調動各種教學軟件如雨課堂、學習通等，課前發布預習，課中以問代講考查學生對知識的了解，課后互動交流了解學生的學習效果。對于由于實驗資源缺乏，環境與場地受限或者由于存在風險無法在高校開展的實驗，可以將虛擬仿真技術引入食品微生物學實驗教學中，達到學生所需皆可教［58］。

（三）考核形式多樣化

實驗成績是評價學生實驗能力的一個標準，同時也是一種激勵手段。可以增加過程考核，將實驗成績分為平時成績和期末成績，提前告知學生相應比例和打分標準。每個實驗根據學生課前預習；課上互動、操作、團隊協作；課后實驗報告等情況進行打分，作為平時成績。每次上課前將上次實驗中遇到的問題進行分析討論，加深學生對知識點的掌握。期末成績可以整合前面多個實驗的知識點，設置一個綜合性實驗考查學生的綜合能力，重點考查學生是否能夠將所學知識很好地運用起來：如是否能通過獨立思考和自主學習進行實驗方案設計、實施、分析與總結，培養具備綜合能力的人才。通過建立完善、多元的實驗考核評價體系，加入過程性考核和綜合知識應用能力考核，可以及時發現和解決實驗教學中存在的問題，提高實驗教學的效果。

（四）教學內容與時俱進

在綜合考慮實驗室教學設備的前提下，實驗內容的設置可以分為基礎性板塊實驗和探究性板塊實驗。基礎性板塊實驗主要包括培養基的制備與滅菌；微生物的接種、分離、純化、鑒定、染色及形態觀察等，主要培養學生對基本原理和操作的掌握。探究性板塊實驗可以啟發學生以生活中的事例作為實驗對象，如環境微生物的分離與檢測、不同品牌酸奶中微生物含量差異比較、腌制咸菜不同時間點微生物種類變化、快遞表面微生物種類分析等，引導學生主動探索、自主設計實驗方案、獨立思考發現問題以及解決問題的能力。隨著科技的不斷發展，食品微生物實驗課程不斷引入新的技術手段，與時俱進。例如，可以引入自動化設備、智能傳感器等先進技術手段，提高實驗的準確性和可靠性，同時也可以幫助學生更好地了解新技術的發展和應用。

（五）教師課后自我反思，不斷提升教學效果

課堂上積極邀請多名領域類的同行專家來進行聽課和評價，包括食品科學與工程專業的相關負責人以及食品專業出身的教師，積極聽取同行專家對食品微生物實驗課程的教育思想、教學方法、課堂教學設計和課堂管理等多方面提出的意見和建議。每次實驗教學結束后及時進行反思，聽取學生和其他相關任課教師、聽課教師的反饋意見。根據學生對實驗知識的接受程度，及時調整教學大綱及教學方案，針對性地改進實驗教學設計中的不足，通過反思—改進、再反思—再改進的模式，在持續改進中獲得更加科學、操作性強的教學設計方案，不斷提高教師自身素質和教學技能，提升食品微生物學實驗教學效果。

（六）拓展更多的思政元素導入模式，加強實驗室安全教育

在新時代新工科背景下，食品微生物實驗專業課的課程思政還需要集結專業課程團隊的群體智慧，群策群力。在授課過程中，授課教師密切關注學生的自身感受，因地制宜，對思政內容、教學方法等進行適當微調，切勿生搬硬套。拓展更多的思政元素導入模式，比如充分利用“藍墨云班課”“雨課堂”“超星”“學習通”等一系列互聯網APP，增加與學生的思政案例互動，讓學生自發感興趣去了解思政案例和精神內涵，提升學生思政學習的主動性和積極性。雖然食品微生物實驗選取的都是相對安全的菌種和試劑耗材，但是依然需要注重常規的實驗室安全防護。學生實驗過程中，實驗服和護目鏡的穿戴必不可少。在每次實驗課上課之前，設置專門的實驗室安全教育環節，培養學生的安全意識。

結語

實驗教學是對理論知識的進一步拓展和延伸，對于學生理論知識的轉化、實踐能力的培養、團隊協作、分析和解決問題等綜合素質的培養具有重要意義。任何改革和創新都不可能一蹴而就，而是一個長期而艱巨的任務，需要不斷地持續改進。食品微生物實驗教學改革仍然在路上，如何提高課程教學質量，提升學生綜合能力，為社會輸送更多適應食品行業發展需求的高素質人才仍然需要不斷探索。

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基金項目：五邑大學高等質量課程建設與創新創業教育建設改革任務書——食品微生物學，KC2021067；五邑大學2023年度校級課程思政重點課程《食品微生物實驗》，SZ2023010

作者簡介：唐成程（1989—?），女，漢族，湖北天門人，博士，五邑大學講師，碩士研究生導師，研究方向：生物化學與分子生物學。

*通訊作者：周小青（1988—?），女，漢族，湖南衡陽人，博士，五邑大學講師，碩士研究生導師，研究方向：生物化學與分子生物學。