案例教學法在本科生“食品微生物”實驗課程中的應用

韓志萍

（嶺南師范學院食品科學與工程學院，廣東 湛江 524001）

我國的高校大致可以分為研究型和教學型兩類，長期以來，教學型本科教育一直是知識傳授為主，討論、調查研究、實踐等所占學時比例很小，有的普通高校安排了實習、見習等教育環節，但受經費限制，在實施過程中存在掣肘現象，未能和產業達到良好的互動和認識，畢業生的實踐能力和應用性短期不能滿足社會需求。2019 年9 月，教育部刊發《關于深化本科教育教學改革全面提高人才培養質量的意見》 （發文機構：中華人民共和國教育部；發文字號：教高[2019]6 號），意見要求本科教學要突出創新性、挑戰性和實用性，從多個角度提升人才培養的質量。

食品科學與工程是一個工科專業，“食品微生物檢驗技術”這門實驗課程，是食品質量與安全檢測崗位針對性很強的一門課程，設立的目的是讓學生通過實驗來加深對“食品微生物學”理論知識的理解、形成獨立從事食品微生物檢測的能力，并具備運用理論知識分析實際問題和解決問題的能力[1]。

在過去的教學中，教學模式是教師做好各項實驗準備工作，包括實驗講義、實驗材料、實驗器皿等，學生只是在實驗室中完成實驗的檢測部分，不能從整體上去思考如何將檢測流程連貫起來，不利于培養“應用型人才”。經過長期探索，對食品微生物檢驗技術實驗教學方式進行了改革，采取了基于實時案例的教學方法。為了保障教學改革的順利過渡和進行，將實驗項目減少到3 個，由學生從始至終完成整個流程，安排學時讓學生查閱文獻、設計實驗、準備材料和器皿，并獨立完成檢驗和數據分析，全程以學生為主體，教師在各個環節安排答疑、審核和監督任務。通過這種教學模式，培養學生的全局思考能力和實踐能力，達到專業培養目標。

1 教學模式改革

1.1 以學生為中心開展實驗

在“食品微生物學”理論課授課過程中，教師會適時對實驗目的、對象、分組、任務進行說明，作為課程作業要求學生在課余查閱文獻資料和國標，并在文獻的基礎上設計實驗方案、明確實驗方法并列明每一個檢測步驟（包括具體的參數），4 周之后將方案提交給指導教師審核，之后準備實驗所需的試劑、耗材、器皿和儀器[2]。將所有的試劑、培養基、耗材都準備完畢后，貼好標簽，做好記錄。

在實驗開始前，需認真反復觀看指導教師制作的微生物檢測微課，并結合每組所做的實驗方案，確保已經掌握了課程任務所需的所有檢測技術。取樣完成后，按照實驗方案中的操作步驟逐步進行，直到記錄實驗結果。之后在課下完成數據分析和填寫實驗報告。這個過程中，學生自主設計實驗方案、取樣、進行檢測、分析數據、得出結論，學生把控能力、思考和認知能力、解決問題的能力都得到了鍛煉和提升。

1.2 教師的指導作用

教師在課前制作微生物檢驗各項工作和具體操作的微課APP，如玻璃器皿的包裹、高壓滅菌鍋的使用、培養基的制備、通風櫥的使用、劃線接種和涂布接種、顯微鏡的操作等，每個課時約10 min，結合學生設計的實驗方案，確保可以完成檢測操作。

在實驗實施過程中，教師需加強引導作用和監督作用。要對學生進行啟發，引導學生查閱資料和編制實驗方案，使學生能夠詳盡、準確的列明操作步驟和各個參數，如審核實驗設計是否合理，操作步驟是否詳細，材料準備是否準確恰當，儀器操作是否規范等，及時發現和糾正學生的疏忽之處，避免樣品污染、檢測人為誤差或儀器使用故障，在實操過程中能獲得突破[3]。在具體實操過程中，指導教師要實時監控整個實操過程，保障各個檢測步驟的有序進行，確保檢測數據的科學獲得，并及時解決實操過程中出現的一些問題，防止學生知識或經驗缺乏而導致的檢測結果不準確或操作失誤等問題。

1.3 多指標考核課程結果

實驗結果考核由過程考核和結果考核組成，其中過程考核由考勤（20%）、課堂討論（20%）、貢獻度（35%）、參與度（15%） 和思政表現（10%） 組成，過程考核分數占總分數的40%，結果考核占總分數的60%。

課程考核指標詳情見表1。

表1 課程考核指標詳情

學生是整個檢測實驗的主導者和執行者，同組學生對彼此的參與度和貢獻度最為了解[4]，由小組評分既能提高每個學生的參與熱忱，有能增進團隊合作力，經過磨合可形成科研小組，后續可整個小組參與各專業教師的科研項目或各類大學生創新創業類項目，小組成員評定需去掉最低分和最高分，再取平均值。

2 教學內容改革

2.1 實驗內容由分散式改為流線式

基于案例教學法的“食品微生物檢驗技術”實驗教學改革見圖1。

圖1 基于案例教學法的“食品微生物檢驗技術”實驗教學改革

在過去的教學中，設置了9 個實驗項目（圖1），授課環節由教師講解、學生操作、結果分析、實驗報告4 個環節構成，教師會將實驗原理、操作和注意事項都講解一遍，然后學生照著講義中的實驗流程進行操作，最后得出實驗結果并填寫實驗報告，這種模式下，學生很少思考，不利于對理論的理解。

教學改革后，將分散式的教學內容改為流線式，由學生設計實驗、編寫講義、進行檢測、分析數據和填寫實驗報告，完成這些項目的全部檢測任務。學生從實驗方案的確定、準備材料和器皿、實驗進行到實驗結果（圖1），均是自己在主導和掌控，并且全面完成了一個檢測任務的所有環節，這個過程中不僅加深了學生對理論知識的理解，也提高了學生的自主性和思考力。教師在各個模塊中均設置了答疑、審核和監督環節，以此來規范整個檢測流程。

2.2 融合地域特色的實驗案例

學校地處廣東省湛江市，位于祖國大陸最南端，三面環海，水產品資源豐富。其中，生蠔是湛江最有特色的海鮮之一[5]，這種海鮮生長于海水之中，養殖過程中無需人工投料。近年來，隨著生蠔產品的遠銷，由吃生蠔引起的腸胃不適現象不再是新鮮話題。為了契合學校“地方性”辦學定位，實驗對象選擇了這種最具湛江特色的海鮮產品。

檢測過程中，由學生按照圖1 的流程，設計實驗方案，完成湛江幾個較大的海鮮市場中生蠔產品的微生物指標檢測，菌落總是和大腸桿菌是一般食品中均會檢測的微生物指標，而副溶血弧菌是海鮮類食品中最常見的微生物污染源，因而學生將分組完成這3 個指標的檢測。

（1） 查閱文獻和實驗設計。學生3 人一組，查閱文獻或國標，制定詳實的實驗方案，特別是要具體列檢測步驟和注意事項，于實驗開始前交于教師審核[6]。

（2） 準備工作。找齊實驗所需的試劑、耗材和器皿，需要滅菌的全部滅菌后放入指定地點備用，平板培養基配制后放入專用冰箱備用（放置不超過7 d）。

（3） 取樣。按照檢測規范，將生蠔、市場環境和操作臺均按照科學方法取樣檢測。

（4） 微生物檢驗。分別從表觀形態、微觀形態和生理生化反應現象3 個方面對微生物進行鑒定或檢驗。大腸桿菌的生理生化檢驗項目包括乳糖膽鹽發酵產酸產氣、伊紅美藍平板有金屬光澤、乳糖發酵產酸產氣[7]；副溶血弧菌的生理生化檢驗項目包括氧化酶陽性，發酵葡萄糖、麥芽糖、甘露醇產酸，吲哚試驗陽性，賴氨酸脫羧酶、鳥氨酸脫羧酶陽性[8]。學生在做實驗設計時，可從多種生理生化檢測項目中選擇2~3 個，作為菌株定性檢測的依據。

（5） 結果記錄、數據分析及實驗報告填寫。使用相機或顯微鏡拍照系統定時觀察記錄菌落的表觀形態和微觀形態，打印后粘貼于實驗報告上，同時提交電子版記錄。生理生化反應的各種現象需記錄在各組的表格中。數據分析完畢后，將結果與國標GB 4789 中的限量規定進行對比[9]，以確定取樣地的環境、水源和產品是否符合國標要求，并在實驗報告中如實填寫檢測數據和結論。

3 教學改革成效評價

上述改革方案分別應用于食品質量與安全、食品科學與工程專業2017-2019 級共7 個班的實驗教學中。學生通過該課程，學會了參照文獻資料并結合學院自有實驗條件來設計實驗方案，并全程主導完成檢測實驗。課程實施過程中，學生不僅學會了樣品采集、高壓滅菌、配制培養基、微生物接種和培養、微生物形態觀察、細菌生理生化檢驗等多種實驗技術。同時，可將各個技術串聯起來，針對一個檢測對象，設計并完成整個檢測，以及分析數據和填寫實驗報告。從而在今后的工作中，面對各種檢測對象，均可以獨立設計檢測方案并完成檢測。

每學年課程結束后，均通過在線問卷調查的形式[7]，讓學生對教學效果進行評價，3 年時間里共收集到的答卷總數超過100 份，教研組對所有答卷進行了分析，得出的主要結果總結如下：①這種新的教學方法的學生評價均分超過99 分。②83%的學生自信在今后遇到新的檢測對象時，可自己查閱文獻、設計方案、完成檢測。③16%的畢業生從事食品質量安全檢測相關工作，如抽檢方案的制定、采樣方案的協助確認、目標客戶分析、質檢質控等，這些學生均認為改革后的教學方法對其就業領域選擇有重要影響，卻對工作的開展具有積極作用。④學生的建議可歸納為兩條，一是這種教學方法應該擴散應用于其他實驗課；二是增加與產業的互動，通過參觀或見習的學習模式了解更多行業中的檢測條件和流程。逐步建立更多的大學生實踐教育基地，為課程內容的拓展提供基礎[10]。

4 結語

案例教學法可以明顯提高食品科學與工程專業本科生食品微生物檢驗技術的教學效果，提升學生的實操能力和全局思考水平，有助于學生突破產業界對學校地方性師范院校的認知局限。同時，考慮到學校“地方性”辦學定位，案例也是非常具有地方特色的生蠔產品。學生通過自己的檢測工作，一方面可以與產業實際結合，回答人們普遍關注的食品安全問題，增強學生對我國食品安全的信心，讓學生通過自己的實踐去打破關于生蠔安全的不實信息，并成為潛在的食品安全知識科普人員；另一方面，課程所用案例來自生產實際，不僅培養了學生將理論知識應用于實際的科學思維方式，也有助于學生將所學知識拓展于其他檢測對象，從而在今后的工作可以更快的適應工作任務。總之，案例教學法在“食品微生物檢驗技術”課程中的應用效果較好，逐年考查畢業生的職業競爭力，并在今后的教學過程中對該教學方法進行進一步的微調與完善。