食品質量與安全專業食品微生物基礎實驗的改革實踐

熊利霞+劉慧+謝遠紅+張艷艷

摘要：以學生收獲最大化為核心，通過一系列以學生為主體的課前、課中和課后的過程控制和過程量化的考核方式的食品微生物實驗教學改革的探索，充分調動了學生的積極性，使其對學習產生濃厚的興趣，綜合能力得到較大提升，取得較好的改革效果。

關鍵詞：食品微生物實驗；學生為主體；過程控制；綜合能力提升

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）19-0137-02

食品微生物實驗課程是食品質量與安全專業的專業基礎課，該課程為今后分析、研究食品原料、加工過程和成品中的相關微生物安全控制和應用奠定基礎。由于大多數微生物不能用肉眼直接看見，相對抽象，加上傳統實驗教學，學生處于被動狀態，很難形成從原料到產品的全過程控制概念。我們改變原來以教師為主體的局面，進行以學生為主體，過程控制為主線，提升綜合能力的教學方法和教學模式的改革。

一、以學生為主體的過程控制

（一）課前

通過書面預習報告來強化預習環節。要求在實驗課之前寫出預習報告，內容包括：實驗目的、原理、實驗用具、實驗流程、預期的實驗結果及思考題。通過預習報告，學生帶著目標和問題做實驗，有的放矢。

（二）課中

1.通過問題式互動教學檢查預習報告的效果。設計幾個關鍵問題，如實驗原理、實驗流程、實驗中注意事項及原因，進行提問互動，避免學生機械看書及抄襲，反饋預習報告的預習效果，為實驗的過程控制奠定良好的基礎。

2.關鍵實驗操作的示范與學生的實時示例的結合。一般老師都會對關鍵操作步驟進行示范，但由于環節多，難度大，學生注意力不集中，學生的模仿效果會大打折扣。而在學生分組實驗時，老師又不能照顧到每位學生，如何解決這一問題？以無菌操作為例。老師先示范在酒精燈附近的無菌操作，緊接著讓一位學生當堂示例，讓其他同學們仔細觀察其不當之處，并解釋其后果：（1）在酒精燈10cm半徑內的無菌區若無菌操作在酒精燈10cm半徑的無菌區外，達不到無菌操作，很可能會被空氣中的微生物污染。（2）若接種環沒有燒透，其后果是殺菌不徹底，可能造成接種物污染，若接種環還未冷卻就挑取菌體，會燙死菌體，菌體會破裂或變形。（3）用接種環挑取菌體是要在菌體培養物表面輕輕刮下，若接種環刺破瓊脂，菌體就會和瓊脂一起被挑出，會影響后續的涂片和觀察效果；挑的菌體過多，造成涂片太厚，很難找到個體形態，還會造成涂片不清晰。（4）通過火焰塞上硅膠塞是對塞子的滅菌。（5）燒紅接種環，才能將接種過菌體滅活。知道原理及錯誤操作的后果后，學生就會對每個環節加以注意，養成微生物無菌操作的良好習慣。

3.實驗加試驗——思考設計實驗貫穿始終。實驗是按照書中的步驟和要求可重復的，而試驗則告訴學生在實驗過程中，隨著實驗材料、實驗條件和影響因素等的變化，會出現多種可能性，可以引導學生對多種影響因素進行探索。（1）基礎性實驗的逆向思維。不按規定進行操作會出現什么結果？以細菌的革蘭氏染色的實驗為例分析，如不固定菌體會出現什么結果？固定時間過長會怎么樣？用水沖洗的力度過大會怎么樣？95%乙醇的脫色時間不同，10s、30s、40s、1min，會出現什么情況？上油鏡前沒有干燥會怎么樣？逆向思維不但能使學生加深對實驗基本操作的理解，還能從實驗結果反推出現的原因。（2）一般性實驗的試驗設計與影響因素的探究。以書為標準，但又不局限于書。以紫外線對微生物生長的影響的實驗為例，實驗書上只是比較了三種不同微生物培養物對紫外線的抵抗力，有沒有其他的影響因素呢？其實，紫外線的照射功率、照射距離、照射時間也會對微生物的生長產生影響。同學們便設計在同樣照射強度和距離的情況下，分別照射5min、20min、25min、40min情況下微生物生長情況，及同樣是20min，不同照射距離10cm、30cm、50cm、60cm對微生物生長的影響。這樣的實驗設計需要組間合作，合理的實驗設計讓同學們對實驗的影響因素有了感性的認識。（3）食品安全檢測類實驗的設計。菌落總數和大腸菌群是評價食品微生物質量的重要指標。為了加強同學對食品全過程控制的理解，該實驗選擇了從原料，半成品，產品，及同類不同滅菌和包裝及不同食品種類，分組進行檢測，這樣有利于學生對食品安全的全過程微生物控制概念的形成。

4.實驗操作的實時評價與實驗達人評選。在細菌的革蘭氏染色等顯微鏡觀察實驗過程中，老師當場打分與點評，評選出5位達人，不但對實驗給于額外加分，還請他們作為老師的助理，去輔導其他學生。這樣，既發現了實驗高手，又調動了全班同學的積極性。

5.學生的課堂總結與老師點評。實驗基本結束后，請學生上臺分享和總結實驗注意事項、難點和分析結果，再次強化實驗的關鍵內容。

6.小組間的互動。關于設計類及檢測類實驗的全過程控制研究，以小組為單位進行分工，同學們可以看到豐富的實驗結果。不同組的同學將自己的實驗結果列在黑板上，各組派代表講解，大家一起討論，氣氛活躍。

（三）課后

1.學會合作和總結——以小組為單位提交DIY電子實驗報告。以小組為單位，整理電子版的實驗報告。該報告重點突出歸納實驗中容易出現的問題及原因，實驗注意事項，各類實驗現象的分析和思考題的完善，還包括相關實驗步驟操作的照片和各種實驗結果的照片。經老師評選后，由課代表匯總，全班同學分享，利于同學們養成及時歸納整理和深入思考的習慣。

2.實驗報告的當面點評與完善。以往，實驗報告下發后，有的學生可能也不去理會了。本次報告先不打分，但先在他的實驗報告上指出相關問題：如實驗原理不清晰或有遺漏，實驗設計不明確，注意事項不足，實驗結果分析不到位等，并面對面地指出相關問題，讓學生繼續完善后再打分，這增加了師生互動，進一步調動了學生的積極性。

3.觀察和分析實驗結果的單獨打分。大多的微生物實驗都是先接種再培養，要等幾天后才能看到結果，導致有些學生對實驗結果不夠重視，而采用實驗結果單獨打分的方式，學生明顯重視了。

二、開放、靈活的教學理念

（一）以學生為主體，以學生收獲為中心的理念

本次改革的核心就是充分調動學生的學習積極性。通過教學方法的改革：課前加強預習，課中學生的實時示例、實驗加試驗、實驗達人評選、學生進行課堂總結，課后的DIY電子實驗報告總結等，充分調動學生的主動性和積極性。

（二）注重過程控制

從課前的書面預習，做到心中有數，到課中問題式教學的師生互動的檢驗，到實驗內容的拓展，規范的實驗操作技能的展示，比拼實驗的質量（達人），認真分析和思考實驗結果，總結成功的經驗和失敗的教訓，課后歸納總結和實驗報告的修改等過程，造就了學生全方位的收獲。

（三）分層教學的理念

學生的動手和思考能力還是有很大差別，通過實驗達人的評選，先發現能力強的學生，讓他們帶動能力弱的學生；通過不同難度問題的提問，明白了學生的思考能力，有針對性地進行分層教學。

（四）加強生生互動和師生互動

能力強的學生帶動能力弱的學生，小組內的分工和合作DIY電子版實驗報告，不同小組不同的設計方案互相分享等方法形成了良好的生生互動。在學生遇到瓶頸，或方法有問題時，需要老師及時引導。最后，老師以點評的方式做課堂總結，讓學生思路更清晰。

三、過程充分量化的考核方式的改革

學生的各種表現以成績的形式充分進行量化[1]，量化指標包括：出勤率：5%；預習實驗報告：12%；課堂互動情況：12%；實驗達人：12%；實驗結果分析：12%；實驗報告：12%；課堂總結與分享：10%；電子報告匯總：5%；書面考試：10%；實操考試：10%。

量化的考核方式，避免了投機取巧和搭便車的現象，保證了公平性，學生非常重視，綜合能力也因此得到提升。

四、學習效果評價

這次改革充分地調動了學生的積極性，使學生的能力得到了較大提升，選擇食品微生物方面的畢業論文、科研訓練和考研方面的人數明顯增多。今后如將繼續探索立體化教學[2]和翻轉課堂引入食品微生物實驗教學、如何加強綜合實驗等問題，不斷優化我們的實驗教學。

參考文獻：

[1]柴新義，張磊，張微微，于世軍，趙維萍.食品微生物學實驗考核“分級化”和“量化”一體的探索[J].文山學院學報2015，28（6）：101-104.

[2]張佳琪，呂遠平，姚開，何強，譚敏.食品微生物學實驗課立體化教學體系的構建[J].微生物學通報2013，40（2）：322-327.

Reform and Practice of Basic Food Microbiology Experiments in Food Quality and Safety Major

XIONG Li-xia，LIU Hui*，XIE Yuan-hong，ZHANG Yan-yan

（Food Science and Engineering College，Beijing University of Agriculture，Beijing 102206，China）

Abstract：Based on the core of the student's maximum harvest，the process control of before class，in the course of class and after class and process quantification assessment were applied to explore food microbiology experiments teaching reform. As a result， the students' enthusiasms and interests were mobilized and comprehensive abilities were improved. Good effects were obtained through the reform.

Key words：food microbiology experiments students as main body process control comprehensive abilities improvement