基于職業(yè)能力導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革初探
——以“食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)”課程為例

韓志萍，金 蓓

（嶺南師范學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 湛江 524048）

引言

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

“食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)”這門實(shí)驗(yàn)課，是食品質(zhì)量與安全檢測崗位針對性很強(qiáng)的一門課程，教學(xué)目的是使學(xué)生充分理解食品微生物學(xué)的理論知識，具備獨(dú)立檢測能力，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)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(xué)中，我們設(shè)置了九個教學(xué)內(nèi)容，分別是培養(yǎng)基制備、微生物的分離純化與保藏、光學(xué)顯微鏡的使用及細(xì)胞計數(shù)、菌落總數(shù)檢驗(yàn)、微生物生理生化檢驗(yàn)、大腸桿菌檢驗(yàn)、真菌檢驗(yàn)、罐頭食品的微生物檢驗(yàn)、面包片的微生物檢驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上表現(xiàn)出濃厚的求知欲，對各種形態(tài)的微生物充滿了好奇，檢測結(jié)果也符合教學(xué)要求。然而，當(dāng)他們在實(shí)踐中做類似的檢測工作時，知識卻是零散的，只能按照標(biāo)準(zhǔn)去檢測某一個指標(biāo)，而不能從整體上去思考如何將檢測流程連貫起來，總結(jié)來說就是對食品微生物檢測缺乏整體認(rèn)知，不利于學(xué)生從事檢測工作，不符合培養(yǎng)應(yīng)用型人才的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

基于這種情況，我們從“食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式兩方面進(jìn)行了調(diào)整，將零散式教學(xué)改成拉線式教學(xué)，實(shí)驗(yàn)全程以學(xué)生為主體，老師從旁提供答疑、評審和監(jiān)督服務(wù)，啟發(fā)學(xué)生去查閱文獻(xiàn)和提取相關(guān)的信息，培養(yǎng)學(xué)生的全局思考能力和實(shí)踐能力，以達(dá)到課程要求。

一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的調(diào)整

（一）將整個檢測流程納入教學(xué)內(nèi)容

鑒于學(xué)生課程思維不連貫，知識點(diǎn)零散的缺陷，我們采取了化零為整的調(diào)整策略，不再分時段單獨(dú)進(jìn)行各個實(shí)驗(yàn)，而是在理論教學(xué)完成后，老師布置一個整體性的實(shí)驗(yàn)主題，由學(xué)生查閱文獻(xiàn)、設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、明細(xì)實(shí)驗(yàn)步驟、列明所需試劑和器皿，然后在第15教學(xué)周的周一至周三集中實(shí)驗(yàn)，學(xué)生獨(dú)立完成取樣、預(yù)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(jié)點(diǎn)都設(shè)置了評審、答疑環(huán)節(jié)，確保整個檢測流程的規(guī)范化。

（二）實(shí)驗(yàn)主題體現(xiàn)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(yùn)行業(yè)發(fā)達(dá)［3］。結(jié)合我校“地方性”辦學(xué)定位，我們將實(shí)驗(yàn)課從校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室搬到了校企聯(lián)合培養(yǎng)實(shí)踐基地，按照圖1的流程，完成了冷鮮白立鯧魚包裝運(yùn)輸前菌落總數(shù)、大腸桿菌和副溶血弧菌指標(biāo)的檢測［4］。

圖1 基于職業(yè)能力導(dǎo)向的“食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革模式

1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計。學(xué)生3人一組，按照老師布置的主題，查閱文獻(xiàn)或國標(biāo)，制訂詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案，包括實(shí)驗(yàn)流程、操作步驟及注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)參數(shù)、數(shù)據(jù)記錄表格，實(shí)驗(yàn)前交于老師評審。

2.試劑和培養(yǎng)基配制，以及器皿的準(zhǔn)備。將實(shí)驗(yàn)中所需的試劑和培養(yǎng)基全部配制好，將實(shí)驗(yàn)所需的器皿全部用鋁箔紙包裹，按組做好標(biāo)識，一起高壓蒸汽滅菌后70 ℃烘干，放入潔凈室備用。

3.取樣。學(xué)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(biāo)明品名、來源、數(shù)量、地點(diǎn)、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(yǎng)；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(wèi)生監(jiān)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(jìn)行檢驗(yàn)。

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

6.結(jié)果記錄。表觀形態(tài)直接拍照記錄；微觀形態(tài)用顯微鏡附設(shè)的照相機(jī)記錄。生理生化反應(yīng)結(jié)果填入預(yù)設(shè)的表格中。

二、教學(xué)模式的調(diào)整

（一）學(xué)生主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的開展

在“食品微生物學(xué)”理論課即將結(jié)束時，教師對實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹鏊?shí)驗(yàn)對象、現(xiàn)有檢測條件進(jìn)行說明。學(xué)生3人一組，有3周的時間查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案、明細(xì)操作步驟、準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，并在組內(nèi)討論實(shí)驗(yàn)風(fēng)險與不確定的事項(xiàng)，查閱文獻(xiàn)解決疑惑，仍有疑惑的可向老師咨詢，避免在實(shí)驗(yàn)開始后才發(fā)現(xiàn)問題。設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方案需說明參照的文獻(xiàn)或標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)安排的先后順序、每個環(huán)節(jié)的分工、實(shí)驗(yàn)所需器皿的種類和各自的數(shù)量、實(shí)驗(yàn)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(shù)。嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)方案準(zhǔn)備材料，每種器皿的數(shù)量可以多準(zhǔn)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(biāo)識。實(shí)驗(yàn)開始后，學(xué)生按照操作步驟一步步進(jìn)行，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。之后返回校園，課后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，按照模板撰寫實(shí)驗(yàn)報告。這個過程中，老師只是發(fā)揮監(jiān)督和協(xié)助作用，學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)自主建立方法，并用該方法進(jìn)行檢測，使學(xué)生的動手能力、全局思考能力、解決實(shí)際問題的能力得到鍛煉。

（二）教師的引導(dǎo)和監(jiān)督作用

在學(xué)生做準(zhǔn)備工作之前，教師安排微生物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)操作演示和操練課一次，演示和操練內(nèi)容包括培養(yǎng)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(shí)驗(yàn)環(huán)境滅菌、微生物接種、相關(guān)廢棄物的滅菌處理及處置、顯微鏡的使用十個小節(jié)，為后續(xù)的學(xué)生實(shí)操做準(zhǔn)備。

教師在之后的實(shí)驗(yàn)過程中均處在觀察、引導(dǎo)和監(jiān)督的位置。在學(xué)生提交了實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計稿之后，教師集中時間對各方案進(jìn)行評述并提出修改意見，審核內(nèi)容包括方案的可行性、操作步驟的完整性和準(zhǔn)備材料的全面性，監(jiān)督學(xué)生對模糊不清、省略的步驟和材料描述進(jìn)行補(bǔ)充，使整個設(shè)計從全局到細(xì)節(jié)全部呈現(xiàn)在紙上，簽字確認(rèn)。并且，實(shí)驗(yàn)員和任課老師要逐一檢查核對學(xué)生準(zhǔn)備的器皿、試劑的種類和數(shù)量是否準(zhǔn)確；還要檢查學(xué)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(biāo)是否準(zhǔn)確，確保學(xué)生在實(shí)操過程中對照設(shè)計就能一步步完成檢測，避免額外的討論和確認(rèn)。

實(shí)操開始后，實(shí)驗(yàn)員和任課教師要在各組間不停巡查，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)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(guī)范的學(xué)生，則需立即現(xiàn)場演示，并要求學(xué)生重復(fù)；若遇到不按實(shí)驗(yàn)設(shè)計進(jìn)行操作的學(xué)生，立即糾正，確保其嚴(yán)格按照經(jīng)過教師審核的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行操作。當(dāng)天的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各組記錄實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，組間交叉清點(diǎn)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(lián)合企業(yè)的一名微生物檢驗(yàn)員要同步進(jìn)行檢測，每個實(shí)驗(yàn)設(shè)置2個平行，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果菌落總數(shù)在10個以內(nèi)時相差小于1個，10～100個以內(nèi)時相差小于5個，100～300個以內(nèi)時相差小于10個。

（三）實(shí)驗(yàn)過程回顧及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

實(shí)驗(yàn)操作完成后，學(xué)生有兩周的時間完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，對于實(shí)驗(yàn)結(jié)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(huán)節(jié)。據(jù)老師觀察，實(shí)操過程中約有十分之一的小組存在基礎(chǔ)操作不規(guī)范或儀器使用不熟練的現(xiàn)象，老師在現(xiàn)場予以了糾正和示范。在實(shí)驗(yàn)回顧階段，一方面老師對這些小組進(jìn)行口頭考核，另一方面學(xué)生要在實(shí)驗(yàn)報告上回顧整個實(shí)驗(yàn)流程，注明操作中的注意事項(xiàng)及小組或個人容易忽略的細(xì)節(jié)，并將經(jīng)驗(yàn)、反思或改進(jìn)策略一并寫入實(shí)驗(yàn)報告。老師簽字的實(shí)驗(yàn)記錄表和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)報告中的瑕疵和改進(jìn)方法，并將評審后的實(shí)驗(yàn)報告掃描成電子版發(fā)給學(xué)生，以備今后參考。按照三個學(xué)年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看，多數(shù)的實(shí)驗(yàn)誤差均源自采樣誤差，分析誤差較小，且均未超過國標(biāo)GB4789的限量規(guī)定。

三、教學(xué)改革成果評價

上述改革方案分別應(yīng)用于食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全專業(yè)2017—2019級共7個班的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，每年均是分批去校企聯(lián)合培養(yǎng)基地的質(zhì)檢室進(jìn)行檢測實(shí)驗(yàn)，檢測對象均是聯(lián)合企業(yè)養(yǎng)殖的白立鯧魚，檢測項(xiàng)目均是菌落總數(shù)、大腸桿菌和副溶血弧菌鑒定。老師依據(jù)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計、實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備、實(shí)操環(huán)節(jié)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄、數(shù)據(jù)分析和報告填寫六個板塊計分，結(jié)果顯示36%的小組評為優(yōu)（≥90分），64%的小組評為良（80～89分），同學(xué)們對實(shí)驗(yàn)的目的、意義、操作和結(jié)果分析有清晰認(rèn)識。

學(xué)生在整個實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)會了參照國標(biāo)GB4789結(jié)合自有條件來設(shè)計可行的實(shí)驗(yàn)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(xiàng)目的檢測做準(zhǔn)備工作的能力，熟悉了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析方法、國標(biāo)限量判定方法和實(shí)驗(yàn)報告填寫方法。在實(shí)操過程中，學(xué)生鞏固和學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)樣品采集、環(huán)境樣品采集、器皿包扎滅菌和保存、培養(yǎng)基配制、微生物劃線接種、微生物培養(yǎng)、微生物形態(tài)觀察、微生物生理生化檢驗(yàn)，使理論與實(shí)踐有機(jī)結(jié)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(gòu)建一個檢測方案。

課程改革第三年時，我們通過手機(jī)小程序開展問卷調(diào)查的方式，讓2020 和2021 屆畢業(yè)生（總?cè)藬?shù)309 人）對這種教學(xué)模式進(jìn)行評價，累計收到反饋答卷121 份。對答卷的主要結(jié)果總結(jié)如下：（1）83%的畢業(yè)生自信可以重復(fù)實(shí)驗(yàn)流程。（2）16%的畢業(yè)生從事食品質(zhì)量安全檢測崗位工作，并認(rèn)為本實(shí)驗(yàn)教學(xué)對就業(yè)選擇有主要影響，且十分有益于工作內(nèi)容的開展。（3）100%的同學(xué)十分滿意這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。（4）學(xué)生的建議主要有兩條：一是44%的學(xué)生建議減少“食品微生物學(xué)”理論課學(xué)時，增加實(shí)驗(yàn)課學(xué)時；二是7%的學(xué)生建議在實(shí)驗(yàn)設(shè)計方面，老師不指定檢測指標(biāo)，由學(xué)生查閱資料，根據(jù)實(shí)驗(yàn)對象的特性，自主選擇。據(jù)分析，第二條建議應(yīng)是繼續(xù)深造的畢業(yè)生們提出的，說明他們已經(jīng)具備了一定的科研素養(yǎng)，具有了獨(dú)立開展研究的意愿。綜合來看，學(xué)生對課程的認(rèn)可度、學(xué)習(xí)熱情、實(shí)驗(yàn)技能的掌握、實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力和獨(dú)立操作能力均得到了提升，課程的學(xué)習(xí)引導(dǎo)部分學(xué)生走向了食品質(zhì)量安全檢測崗位，并使他們的職業(yè)之路更順暢。

結(jié)語

我們以提升學(xué)生微生物檢驗(yàn)動手能力和全局把控能力為基石，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式兩個方面對我校食品科學(xué)與工程專業(yè)“食品微生物學(xué)”課程的實(shí)驗(yàn)部分進(jìn)行了改革，經(jīng)過三年的實(shí)踐檢驗(yàn)和補(bǔ)充完善，建立了一個適合本專業(yè)本科生的微生物檢驗(yàn)教學(xué)體系，提升了畢業(yè)生的職業(yè)能力。

作為一個地方性師范院校的工科專業(yè)，為了突破用人單位對我校師范特色的局限認(rèn)知，畢業(yè)生必須超水平具備工科生應(yīng)有的技能、邏輯思維能力和技術(shù)水平。這就對我們的授課模式提出了很大的挑戰(zhàn)。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(shí)踐積累的結(jié)果。

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

最后，不少學(xué)生在調(diào)查問卷中提到應(yīng)該增加食品微生物檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)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(xué)生培養(yǎng)制度的調(diào)整，學(xué)生的時間不再是單純地留給課堂了，“互聯(lián)網(wǎng)+”、大創(chuàng)、虛擬仿真等大賽和大學(xué)生科研等項(xiàng)目的培育也占去了相當(dāng)一部分學(xué)時，“食品微生物學(xué)”的理論課時已經(jīng)從5年前的72學(xué)時縮減到了現(xiàn)在的48學(xué)時，而在新形勢下，我們又增加了病毒一章內(nèi)容，整個進(jìn)程已經(jīng)非常緊湊。我們正在探討如何將實(shí)驗(yàn)課與各大賽事兼容起來，用實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容和時間來培育具有競爭力的大學(xué)生項(xiàng)目。