基于培養學生創新能力的食品微生物學教學改革研究與實踐

劉慧　熊利霞　高秀芝　張紅星　謝遠紅　金君華

摘要：本文介紹了《食品微生物學》教學改革的背景、意義，重點闡明了課堂教學內容改革以“基本”和“新”為原則，課堂教學方法改革以學生參與式和探究式的互動教學模式為特色，以及改革課程成績考核方法，同時以增強學生動手能力為目標進行了實驗教學方法改革，以期培養和提高學生的創新能力與實踐能力。

關鍵詞：食品微生物學；教學改革；互動教學模式；創新能力培養

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）04-0164-02

由北京農學院劉慧教授主編的《現代食品微生物學》自2004年7月問世以來，作為我國高等院校食品科學與工程、食品質量與安全專業基礎課教材一直長期廣泛使用，深受廣大師生和學校領導的一致好評。2004年12月該部教材榮獲北京市高等教育精品教材獎，2011年5月該部教材的第二版作為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材問世。為了適應新世紀“十一五”滿足“十二五”教學、科研和生產實踐發展的需要，更好地配合《食品微生物學》教材改革與建設，北京農學院食品科學與工程學院微生物與生物技術教學團隊對《食品微生物學》北京農學院重點建設課程進行了課堂教學內容與教學方法的深入改革，并對傳統的課程成績考核方法及實踐教學進行了全面改革。本文在過程教學、思維訓練、技能訓練、能力培養、關注現實、跟蹤前言等方面做了有益嘗試[1]，其目的是培養和提高學生的創新能力與實踐能力，使之成為“有創新、強能力、高素質”的復合應用型人才。現將作者的教學改革探索和實踐與同行切磋。

一、教學內容改革

1.課堂教學內容改革。在課堂教學內容上，以“基本”和“新”為原則，根據食品行業發展需求，結合國內外最新技術和科研成果，既要系統講授微生物學的基礎知識，又要講授食品檢測新技術、食品保藏新技術、控制食品污染新技術等，將國內外教改成果、科研發展新動態及教師多年積累的科研成果溶入教學中，并盡力做到理論與生產實際相結合，以滿足教學、科研和生產實踐的需要。例如，在講授“第二章微生物的營養”中的“培養基”一節時，教師結合自己的科研成果介紹一個案例——設計一種選擇和鑒別培養基分離篩選藏靈菇中產酸能力強的乳酸菌，講解設計的思路與試驗方案，而后讓同學們動起手來，在黑板前講解自行設計的幾種選擇性培養基，可以從藏靈菇中篩選1株發酵乳糖的酵母菌、從土壤中分離分解苯的細菌、從牛糞中分離1株產丙酸的丙酸桿菌等，以提高學生設計選擇和鑒別培養基的技能，掌握配制培養基的原則和方法，同時掌握優化培養基配方的方法，為學生將來從事食品檢驗、微生物的分離純化、發酵食品生產等工作奠定良好的專業基礎。

2.實驗課教學內容改革。根據食品行業發展需求，將實驗課教學內容擴展加深，既要學生掌握常規實驗技能，又要適當增加微生物學檢測新技術、微生物的分離純化和鑒定新技術、制備發酵食品的新技術等，適當縮減理論課教學時數，增大實驗課教學時數，增加設計性、綜合性實驗的比例，注重學生創新思維和實踐技能的培養，從而既可避免教學內容過多重復的弊端，又可達到精講多練的目的。

二、教學方法改革

（一）改革課堂教學方法的培養

食品微生物學是高校食品專業的一門專業必修基礎課，是涵蓋理論、實踐與應用為一體的學科，教學內容涉及面較廣，既包括微生物的基礎知識，又包括在食品領域的應用知識。其知識的覆蓋內容較廣泛，而授課的學時數卻有限。若教師“滿堂灌”，則易使學生疲憊和失去學習興趣[2]。因此，采用“學生參與式和探究式的互動教學模式”授課勢在必行。此種“參與式和探究式的互動教學模式”是以“問題”為中心，通過創設“問題”的教學情境，造成學生對問題認知上的沖突，以激發學生發現問題、思考問題、分析與解決問題的主動性和積極性。通過設疑讓學生帶著問題學習和思考，從回答問題中加以分析和討論，容易產生民主、活躍的教學氣氛，極大激發了學生自主學習的積極性。例如，課堂上在講授“第四章微生物的生長”中的“微生物的生長繁殖的條件”內容時，教師結合自己的科研成果介紹一個案例——設計一個試驗方案優化乳酸菌高產膽鹽水解酶的發酵條件，講解設計的思路與試驗方案，在學會優化培養基配方的方法之后，根據影響微生物生長的主要環境因素，讓學生舉一反三，采用正交試驗設計優化微生物的發酵條件，以提高乳酸菌的活菌數量。通過學生講解，大家討論，教師點評，培養和訓練學生充分發揮發散性思維的能力，達到參與式互動教學的良好效果。又如，在講授“第十章微生物與食品的腐敗變質”中的“益生乳酸菌”一節時，先由教師介紹科研成果案例——干酪乳桿菌在功能性酸奶中的應用，講解產品工藝制作流程、試驗設計及試驗指標的測定方法，而后讓學生動起手來自行設計試驗方案，以PPT形式展示益生乳酸菌分別在餅干、巧克力糖果、口香糖、冰淇淋、果粉沖劑、奶片中的應用配方、制作方法及市場應用前景，分析創新產品應用的可行性。通過學生臺上講解、臺下討論及教師點評與打分，達到探究式互動教學的良好效果，從而有助于培養和提高學生的創新能力與發散性思維能力。此外，課堂教學堅持以學生為主體、教師為指導的原則。教師根據學生應掌握的知識點在每次課前列出下次課的預習大綱及設置一些討論的問題，并對一些重點、難點問題進行有針對性地提前輔導。課堂上檢驗學生的預習效果，即讓每位學生根據預習大綱中設置的問題進行板書或繪圖、講解和討論，不足之處由教師和其他學生補充，做到課堂討論人人參與，極大鍛煉了學生的表達能力，提高學生自主學習的能力，并激發了學生學習《食品微生物學》課程的興趣。通過課堂上每位學生的互動式討論，再配合教師的問題式串講，使學生在緊張而有趣的教學環境中獲得知識，避免了學生課堂睡覺和看手機的現象，保持了良好的課堂秩序。

（二）改革實驗教學方法

1.為學生創造良好的實驗條件，在教師指導下由學生自行準備實驗。首先由指導教師分配給學生各自的任務，指出在準備過程中可能出現的問題，講清注意事項，而后指導學生進行棉塞制作，玻璃器皿（包括試管、吸管）的清洗、包裝、滅菌，培養基的制備，接種操作、化學試劑的配制，以及儀器設備的安裝使用，等等一系列的準備工作。通過這種實踐活動，學生能及時發現新問題，并利用所學的理論知識與教師共同解決，對實驗課起到了補充和提高教學質量的輔助作用，因而使學生在無形中學到了許多課外知識，收到了意想不到的教學效果。同時，學生在準備實驗過程中，通過一系列基本操作的反復嚴格訓練，使學生的操作技術達到標準化、規范化和熟練水平，培養和提高了學生的實際動手能力，為今后獨立工作奠定了基礎。

2.在學生已經掌握食品微生物學的基礎知識和基本實驗技能的基礎上，于第4學期開設食品安全微生物檢驗綜合大實驗，在教師指導下，讓學生自行設計并獨立完成某種食品原料或產品的分析檢驗，使學生接觸先進的實驗儀器和方法，掌握實驗設計和數據處理、分析討論的方法，綜合訓練學生的專業技能。

3.在學生通過專業技能訓練的基礎上，于第5學期舉辦食品檢驗培訓班，理論考試和實驗操作考試合格的學生可以獲得國家高級食品檢驗員職業資格證書。通過食品檢驗技能培訓與考核，使學生得到嚴格的專業技能訓練，提高學生的綜合實踐能力，以適應從事未來食品檢驗工作的需要。

三、改革課程成績考核方法

以往《食品微生物學》課程考核總成績以期末考試為主，占70%，平時成績占30%。由于平時成績所占比例較少，導致學生平時不抓緊學習，期末考試“臨時抱佛腳”的局面，學習成績往往不高。2015年春季微生物與生物技術教學團隊對本課程成績考核方法進行了改革嘗試，建立了能夠比較客觀考核教學效果和全面評定成績的方法[3]。即降低期末考試成績比例，增加平時成績比例至50%，并重點對平時成績進行了量化評定，目的是使學生重視平時學習過程，端正學習態度，避免期末“算總賬”的局面。平時成績包括課堂互動討論25分、作業20分、上課出勤率5分，其中互動討論所占分數較高。通過加大課堂互動討論的成績分數，使課堂教學氣氛變得生動、活潑、有趣，學生也輕松地學會和掌握了課程的主要知識點。此外，教師還根據課程教學大綱每章節應掌握的知識點，布置課后思考題作業，目的是督促學生加強課后復習，為期末總復習打好基礎。

四、實踐應用及成效

綜上所述，通過對本門課程實施以“基本”和“新”為原則的課堂教學內容改革，以培養學生創新能力為特色的探究式教學方法改革，以增強學生動手能力為目標的實驗教學方法改革，以通過提高平時成績比例與增加互動討論成績分數的課程考核方法改革，并將課前預習、課上互動討論、課下作業的教學方式始終貫穿于整個教學實踐中，達到了預期教學改革效果，在提高課堂教學質量的同時，亦提高了學生學習的自主性和學習成績（比上一年同期課程成績提高了10%～20%），同時極大增強了學生的創新能力與動手實踐能力。

參考文獻：

[1]張香美，李樹立，賈月梅，等.淺談微生物學課堂教學中創新能力的培養[J].微生物學通報，2009，36（7）：1077-1079.

[2]李超敏，尚新彬.醫學院校食品微生物學教學中應用交互式教學模式的體會[J].繼續醫學教育，2013，27（3）：40-42.

[3]楊秀華，李冰潔，趙菁.改革微生物學檢驗技術考核方法，提高學生實踐能力[J].衛生職業教育，2010，28（7）：35-36.