深化食品微生物實驗教學改革培養卓越農林人才

韓軍　桑亞新　孫紀錄　郭潤芳

摘 要 通過設計探索性實驗，引入以問題為基礎的教學法，實驗班學生的操作技術得到了提高，與對照班有顯著性差異，提高了學生自主學習的能力，培養了他們的創新精神和創新能力。

關鍵詞 創新能力培養 食品微生物實驗教學 教學改革

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.08.046

Deepening Teaching Reform of the Food Microbiology Experiment and

Training Excellent Talents of Agriculture and Forestry

HAN Jun， SANG Yaxin， SUN Jilu， GUO Runfang

（College of Food Science and Technology， Agricultural University of Hebei， Baoding， Hebei 071001）

Abstract With designing exploratory experiment and introducing problem-based learning （PBL） teaching method， the operation technology of the experimental class students was improved and had significant difference with that in comparative classes. The students' autonomous learning ability was improved， their innovative spirit and ability were cultivated by the experimental teaching reform.

Keywords innovation ability training； experimental teaching of food microbiology； teaching reform

《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》中提出“培養創新型人才是我國高等教育發展的必然趨勢，也是我國提高國家核心競爭力的必然選擇”。食品科學與工程專業是我校入選第一批卓越農林人才教育培養計劃改革試點項目的專業，以培養拔尖創新型人才為目標。實驗教學過程是創新型人才培養的一個重要環節，在培養學生嚴謹的科研態度，分析解決實際問題能力，提高科研能力和創新能力方面具有其他課程無法替代的作用。[1-3]

傳統的食品微生物實驗課以教師為中心，學生只需要簡單動手驗證老師所講的內容，學生的學習熱情低，阻礙他們獨立思考、分析解決問題，忽視創新能力培養。[4-5]實驗教學改革通過設計探索性實驗引入PBL教學法，使得學生能夠親自參與實驗的設計、討論、準備、操作、結果分析的整個過程，充分調動了學生的學習積極性，提高了其自學能力，幫助學生樹立了嚴謹的科學態度，開闊思路，充分發揮其創新精神和創新能力。[6-8]

1 教學對象

同年級食品科學與工程和食品質量與安全四個班125名學生隨機分為對照班2個和實驗班2個，班級間年齡、性別、學習成績、教學課程及學時差異無統計學意義（P>0.05）。

2 教學內容

原有的教學大綱分為7個獨立的實驗進行教學，實驗班在整合了前五個實驗的基礎上，設計了第一個實驗——“酸奶中含有大量的活性乳酸菌，請查閱相關資料分離出其中的乳酸菌，并制成發酵劑，發酵酸奶”。第六和第七個實驗整合擴展為第二個實驗——“制作甜酒釀，并分離出其中參與發酵的根霉和酵母菌”（見表1）。

3 教學方法

3.1 對照班

根據原有的教學大綱安排實驗，注重驗證實驗，教師通過講授方式，針對實驗目的、原理、各個操作要點進行分析、講解和示范，學生動手操作。

3.2 實驗班

根據調整后的實驗大綱安排實驗，注重實驗的綜合性和研究性，引入PBL教學法。提前2周將實驗題目布置給學生，3～4人自由結組。各組學生通過查閱資料、組內討論，制定實驗方案。然后班內討論，比較各組實驗方案間的差異、優缺點及潛在的實驗風險，修正方案，形成書面報告。每組自行準備實驗用品，在固定的時間地點實驗，教師負責提供實驗操作技能指導，以保證實驗正常進行。

4 教學效果評估方法

根據實驗報告成績、平時成績（包括出勤情況、平時實驗表現兩部分）和操作技術考試成績給出總評成績。對照班和實驗班的成績利用u檢驗進行差異顯著性分析，其中P<1.96為差異不顯著，P≥1.96為差異顯著，P≥2.58為差異極顯著。

5 實驗班與對照班實驗實施情況比較

5.1 實驗班與對照班學習情況比較

實驗班由于各組獨立制定實驗方案，針對相同的實驗議題，采用的實驗方法各不相同。例如第一個實驗“乳酸菌的分離及酸奶的制作”，學生提出了稀釋倒平板法、稀釋涂布平板法、劃線分離法三種不同方法從酸奶中分離乳酸菌。各組準備的分離培養基也各不相同，包括MRS培養基、MC培養基、改良MRS培養基、改良MC培養基、LBS培養基和改良M17培養基。通過了解其他組的實驗方案、實驗實際效果比較，實驗班學生明顯比對照班學生學習到內容更豐富，理解更深刻。實驗班需要學生親自分離、鑒定乳酸菌，制備成發酵劑，制作出自己喜愛的各種風味酸奶。仿照科學研究的基本過程實驗，激發了學生探究新事物的好奇心，培養了他們的創新精神和能力。對照班實驗完全按照教師指定的方法，利用現成的實驗材料，實現預設的結果，學生實驗興趣不高，部分同學在實驗過程中敷衍了事，學習效果不佳。

5.2 實驗班與對照班成績比較

從表2實驗成績u檢驗結果中可知，對照班和實驗班學生在平時成績得分、實驗報告得分和總評成績上沒有顯著性差異（P<1.96），在操作技術考試得分上存在顯著性差異（P≥1.96），說明實驗班學生操作技術掌握效果要優于對照班。現有的教學效果評價并不能體現學生在分析解決問題能力上的差異、創新能力上的差異，需要進一步改進。

傳統實驗教學設計不符合科學實驗發現問題、研究并解決問題的過程，學生不用思考，學習積極性低，學習內容死板。通過設計探索性實驗，引入PBL教學法使學生對實驗課表現出很強的認同感和責任感，學習積極性高，理論知識和實驗技術掌握也更準確、熟練。實驗班的學生通過參與實驗，體會了科學研究的過程，培養了他們的自學能力、分析解決問題的能力、與他人溝通的能力、科學創新的能力，掌握了發現、分離、純化、鑒定、應用微生物的基本方法和技術。

基金項目：卓越農林人才教育培養計劃改革試點項目、河北省農業大學教研項目（2012-B6）

參考文獻

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