產學研背景下應用型本科院校食品微生物學實驗教學改革的探索

李文 王陶 秦杰 邵穎 董玉瑋

摘要：本文就食品微生物學實驗教學中的教學內容、教學方法、考核手段等進行改革和探索，創(chuàng)建適合培養(yǎng)徐州工程學院產學研背景下食品科學與工程、食品質量與安全專業(yè)學生的食品微生物學實驗教學新體系。

關鍵詞：產學研；食品微生物學實驗；應用型本科；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）49-0147-03

食品微生物學作為食品科學與工程、食品質量與安全等相關專業(yè)至關重要的專業(yè)基礎課程之一，同時也是一門對實驗技能操作性要求較高的課程。在經過多年開展食品微生物學實驗的教學工作過程中，筆者與課題組成員積極探索產學研背景下食品微生物學實驗的教學內容、操作手段、教學方法以及考核方式等，有利于提高食品微生物學實驗教學質量和效果，提高應用型本科院校致力于以培養(yǎng)高素質應用型人才為發(fā)展目標的辦學質量。

一、傳統(tǒng)食品微生物學實驗教學分析

傳統(tǒng)食品微生物學教學采用的授課手段主要以理論教學為主，實驗教學為輔，通常理論學時數(shù)遠遠高于實驗學時，實驗教學往往處于一個被動和次要的地位而不被重視。食品微生物學實驗課程的實驗項目陳舊固化，基本上依據(jù)理論課程開設，一般實行課內實驗，實驗內容的選擇比較單一呆板，與行業(yè)、企業(yè)脫節(jié)，更新不及時。實驗人員準備好實驗材料及相關儀器設備，學生參與度不夠，實驗教師實驗前一般先簡單介紹實驗原理及操作過程，偶爾強調一下實驗操作過程中的一些注意事項，由于時間有限，很少示范演示實驗操作過程中的關鍵點，直接讓學生按照實驗操作步驟完成操作，很難保證實驗教學預期要求的效果。在傳統(tǒng)的實驗教學模式下，嚴重妨礙和束縛到對學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，實驗操作過程中的動手能力也不能最大限度地提升。由于實驗結果都是理論上的結果，學生的學習興趣大大降低，無法起到培養(yǎng)和鍛煉學生勤動腦、善思考的能力，以及敢于開拓創(chuàng)新思維、學會綜合分析和解決問題的本領的教學目的。此外，相關的考核方式也比較單一，僅憑借學生的實驗報告當作主要考核依據(jù)對學生進行評價，這種評價模式只能反映學生實驗成績的一個方面，缺乏客觀公正性和科學全面性，學生只要認真抄寫實驗報告，把同學的實驗結果原封不動照搬過來，實驗分數(shù)就會很高，因此很多學生根本不認真實驗，只要把實驗報告寫好就完事，尤其是對那些認真學習實驗課但書面字跡不工整的學生有失公平。

二、產學研背景下食品微生物學實驗教學改革與實踐

（一）增加實驗教學比例，單獨開設實驗課程

新興創(chuàng)辦的本科院校多半屬于地方性院校，本科教學經驗不足，這類學校必須針對自己獨到的地方性、應用性來確定辦學定位，應堅持將推動地方區(qū)域經濟建設為主要服務目標，努力促進經濟社會發(fā)展，始終堅持從本土出發(fā)，堅定不移地在培育為地方戰(zhàn)略發(fā)展所急缺的應用型高級技術人才、促進科技同地方發(fā)展融合、優(yōu)化地方資源合理配置和構建結合當?shù)靥厣膬?yōu)勢產業(yè)等方面作出應有的貢獻。由此可見，實驗操作技能的培養(yǎng)對應用型本科院校來說是重中之重。徐州工程學院位于江蘇省徐州市，而該地區(qū)位于淮海經濟區(qū)，坐擁豐富的農副產品資源，不管是中小食品企業(yè)還是規(guī)模企業(yè)，想讓企業(yè)不斷壯大，必須引進一大批從事企業(yè)生產管理一線具備持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ膽眯凸こ碳夹g人才。在應用型本科院校，以《食品微生物學》作為專業(yè)基礎課程的食品科學與工程和食品質量與安全等專業(yè)應當安排更大比重的實踐教學課程，單獨開設實驗課程，將被設為單獨課程的實驗課從先前的16學時變更為32學時，以此契機來強化學生的實踐技能和增強創(chuàng)新思維的能力。

（二）根據(jù)專業(yè)發(fā)展需要，優(yōu)化更新實驗教學內容

在原有食品微生物學實驗教學內容基礎上，重新修訂和完善了教學大綱，將先前的教學內容稍加拓展、延伸和補充，在常規(guī)必備的基礎實驗之上，補充了近些年食品微生物學的最新研究成果，其中更多的是關于食品微生物篩選新技術、食品檢測新技術、食品質量控制和食品腐敗微生物的篩選等方面的實驗，結合徐州恒順萬通食品釀造有限公司產學研合作課題的需要，擬定了新的實驗項目“耐高溫高醇醋酸菌的篩選及鑒定”，根據(jù)市場需要，開展了綜合性實驗項目“市售冰鮮鴨中腐敗微生物的分離及生理生化性質”。通過這些實驗項目的更新，可以適應食品微生物學科不斷發(fā)展，滿足教學、科研和生產實踐的需要。這無疑對食品科學與工程專業(yè)和食品質量與安全專業(yè)的教學改革與課程建設具有積極的推動作用。

（三）構建基礎性驗證性實驗、綜合提高性實驗、創(chuàng)新設計性實驗的立體化實驗教學新體系

通過對食品微生物學實驗課程內容的重新調整，科學系統(tǒng)地將實驗教學相關內容進行優(yōu)化，構建基礎驗證性實驗、綜合提高性實驗以及創(chuàng)新性設計性實驗的立體化實驗教學新體系，來滿足各個層次學生的需要，進一步提高教學質量和教學效果，培養(yǎng)出適應現(xiàn)代食品科技發(fā)展且兼?zhèn)洚a學研背景的高素質專業(yè)人才。

食品微生物學實驗教學過程中設置驗證性實驗主要以培訓學生的基本操作技能，對實驗現(xiàn)象的觀察敏銳度和綜合判斷能力為核心，幫助學生正確理解理論知識并做到學以致用，積累豐富的實驗操作經驗，養(yǎng)成良好的課前預習、課上規(guī)范準確操作、課后客觀公正科學分析及評價實驗結果等習慣?；A驗證性實驗作為綜合提高性實驗和設計創(chuàng)新性實驗的基礎課程，主要的教學內容側重于光學顯微鏡的使用技術、玻璃器皿的洗滌、食品微生物樣品的采集、培養(yǎng)基的制備、包扎、滅菌技術、微生物大小及數(shù)量的測定技術、染色技術，以及食品微生物生理生化指標鑒定技術等基本內容。

綜合提高性實驗則是將食品微生物學實驗中幾個相關的實驗項目或實驗內容進行有機整合，使理論知識與實驗內容巧妙融為一體，形成較為復雜的實驗環(huán)境，從而提高和強化學生應對實際問題的分析解決能力。比如綜合性實驗項目“市售冰鮮鴨中腐敗微生物的分離及生理生化性質”，該實驗教科書上沒有現(xiàn)成的步驟和結果，必須通過學生查閱文獻、設計實驗方案、對實驗數(shù)據(jù)整理分析等必要環(huán)節(jié)后，才能撰寫出合格的實驗報告，項目包含樣品的采集、制備、食品微生物的篩選、分離、微生物生理生化鑒定實驗等系統(tǒng)化知識體系，能較為科學系統(tǒng)地考查學生的綜合實驗技能，初步強化學生在科研創(chuàng)新方面的思辨能力。

創(chuàng)新設計性實驗沒有固定的實驗項目，針對科研能力較強、空余時間較多、對食品微生物學實驗感興趣的學生，往往是從教師的科研項目中擬定一些實驗項目，既培養(yǎng)了學生的科研動手能力，又協(xié)助老師共同順利地完成了科研任務，可謂是達到了雙贏的效果。比如“耐高溫高醇醋酸菌的篩選及鑒定”實驗，是教師與徐州恒順萬通食品釀造有限公司橫向合作課題，通過從生產現(xiàn)場醋醅中篩選耐高溫高醇的醋酸菌，來提高食醋的產量和質量。該項目能較大限度提高學生的創(chuàng)新思維能力，開拓其獨立分析問題和解決問題的能力，提高學生的主觀能動性，為其今后的就業(yè)奠定堅實的根基。

（四）改革實驗教學方法，強化學生動手能力

1.鼓勵學生自愿參與實驗準備工作，加強學生動手能力的培養(yǎng)。在食品微生物學實驗的教學過程中，應改變教學立場，讓學生變被動為主動，讓學生主動參與食品微生物學實驗的一切準備工作。依據(jù)實際情況，應鼓勵和支持更多學生利用課余時間經實驗教師的指導自主完成實驗項目的相關準備工作，比如實驗試劑的配制、培養(yǎng)基的配制、菌種活化、實驗樣品的采集、參與老師的預實驗等等，為其創(chuàng)造更多的接觸實驗操作的機會，進一步加深對實驗操作過程的整體認識。既順利解決了實驗室人員工作量大的難題，又強化了學生實際動手的能力，可幫助學生更好地系統(tǒng)地掌握食品微生物學實驗的基本技能和方法，使這些學生提前進入實驗狀態(tài)，為真正進入實驗操作階段奠定堅實的基礎。

2.嘗試啟發(fā)式教學，挖掘學生潛力。食品微生物學實驗課程的教學過程中，教師應注重其中的啟發(fā)環(huán)節(jié)，介紹食品企業(yè)實際操作過程的技能要求，避免填鴨式的呆板教學方式，給予學生足夠的用于自主學習、獨立思考的空間，變被動為主動。每當實驗前會要求學生必須預先熟悉實驗項目涉及的內容，做到對該實驗的基本目的、原理和關鍵操作過程及其注意事項等內容了然于心。實驗課上，教師可圍繞實驗原理和操作要點對學生進行有針對性的提問，啟發(fā)學生對原理及操作過程的熟悉，真正做實驗時就會得心應手。對于每次問題回答得很好的同學實行獎勵政策，平時成績加分，這樣會大大提高學生的實驗學習興趣。

3.采用多媒體教學手段，提高實驗現(xiàn)場教學效果。在實驗教學過程中，由于食品微生物的特點之一就是體型極其微小卻結構復雜，并且在其內部不斷進行著復雜各異的生理生化反應變化。科學的教學手段要求應當在介紹食品微生物的形態(tài)結構特征和生理生化特性時配以大量的圖像、圖形及圖表方便更好地認識，傳統(tǒng)的教學方法在這一點上很難滿足要求。然而伴隨著多媒體技術手段的崛起，成為教學手段改革和創(chuàng)新的新媒介，對食品微生物學實驗教學過程中面臨的難點問題正巧可以迎刃而解。通過教學團隊分工合作，收集大量關于食品微生物學最新前沿研究動態(tài)，借鑒其他高校相關實驗教學PPT，結合學校實際和食品企業(yè)生產過程中的現(xiàn)場情況，就可制作一套比較完善、精良的多媒體課件。經過幾年的教學實踐，學生普遍反映該方法教學效果很好，實驗多媒體課件涵蓋的信息量大，實驗內容在多媒體中呈現(xiàn)生動形象，規(guī)范的實驗操作模擬過程以動畫形式體現(xiàn)，使人印象深刻，學生自己獨立操作時才不會出現(xiàn)一些低級錯誤。

4.規(guī)范實驗操作，提升學生實驗技能。為了保證食品微生物學實驗課程開展的質量，我們進行合理有效的分組，采取分批分次進行實驗，每批次實驗人數(shù)控制在12人左右，盡量配備可供每個學生獨立完成實驗操作的儀器設備。實驗操作部分作為著力培養(yǎng)學生自主動手能力和有效強化實驗技能的關鍵環(huán)節(jié)，可視作整個實驗的重中之重。因此，從講解食品微生物學實驗的第一個實驗開始，就強調實驗操作的重要性，對每個學生實驗操作技能實行當場打分，并且在最終平時成績中占60%的比例。老師對每個實驗的操作要點進行示范、演示，也可以采取讓部分學生通過預習后來示范，指出其中操作不當?shù)牡胤?，加深實驗操作印象。在學生獨自進行實驗操作時，老師巡視實驗室，針對每個學生不同的操作問題進行一對一指導。如果學生違反操作規(guī)程，出現(xiàn)一些低級錯誤，采取當場扣分的方式予以警告，對操作得當、速度又快的同學給予加分，這種做法能有效地調動學生對實驗的熱情、興趣和積極性，更科學地強化學生的實驗操作技能和綜合分析處理問題的能力。

（五）改革考核方式，提高學生的綜合能力

產學研背景下，新的食品微生物學實驗考核方法得到了進一步完善，要求更加理性地本著全面客觀公正的態(tài)度對每個學生不同方面的能力進行綜合考核，堅持理論與操作并重的理念，并將努力鍛煉學生的實驗操作能力的任務放在首位。食品微生物學實驗采取平時考核加期末考核相結合的辦法，且彼此比重相同，均為50%。其中，平時成績包括課堂紀律（10%）、技能操作（60%）、實驗報告（30%）。技能操作主要包括對實驗教學理論、原理的理解和實驗操作程序、方法的掌握情況及實驗儀器設備的正確操作使用辦法等。期末成績主要是期末出相關試卷開卷考查，以食品微生物學實驗中的原理、操作要點、注意事項等作為考核的重點。實施上述的考核方式后，學生不重視實驗課，對實驗操作草草敷衍的現(xiàn)象顯著改善，起到了非常好的教學效果，保證了實驗教學質量，提升學生處理分析問題的能力，不斷強化學生綜合素質水平。

（六）與企業(yè)、行業(yè)深度融合，提升學生的科研創(chuàng)新能力

實驗室實行門禁系統(tǒng)管理方式，可允許已提前預約的學生自由進入相關開放實驗室進行實驗。因此，在組織展開食品微生物學實驗教學課程的同時，采取實驗室對學生開放的形式，號召學有余力的學生參加食品微生物學課題組，加入到企業(yè)及教師的科研項目中去。比如維維集團、青島啤酒徐州分公司、徐州恒順萬通食品釀造有限公司、徐州市金地杰農業(yè)發(fā)展有限公司、今天食品有限公司等，他們與學校均有良好的合作關系，在生產過程中有一些急需解決的食品微生物學相關問題，如食品中常見腐敗微生物的分離與純化、泡菜的制作與乳酸菌檢驗、耐高溫高醇醋酸菌的篩選及鑒定、飲品中微生物快速檢測等。學生可以在老師的指導下，調研文獻，查閱資料，制定出可行性方案，協(xié)助老師完成研究項目。通過產學研的有機結合，一方面學生可根據(jù)自身實際，合理安排作息和實驗時間，合理高效利用開放實驗室相關儀器設備完成實驗研究內容，有效地培養(yǎng)學生勇于探索不斷創(chuàng)新的科研精神和共同協(xié)作的團隊精神，并且積累了一定的科學素養(yǎng)，為今后研究生階段的繼續(xù)深造做好充分準備；另一方面學生能憑此契機可涉獵與專業(yè)密切相關的企業(yè)在生產過程中亟待解決的各種麻煩和問題，能夠通過學校理論知識和實驗技能的學習，在老師的指導下完成研究任務，解決企業(yè)難題，由此激發(fā)學生的學習積極性，從而學會發(fā)揮自身的主觀能動性來解決問題，為其他課程的學習做好鋪墊，以達成培育出高水平高素質的應用型人才的辦學要求。

三、結語

在產學研培養(yǎng)模式下，應用型本科院校食品微生物學實驗教學進行不斷深化改革，培養(yǎng)學生食品微生物學的實驗操作技能和科研創(chuàng)新能力，做到教學與科研工作齊頭并進、雙管齊下，旨在培養(yǎng)應用型人才。

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