基于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的食品微生物學(xué)教學(xué)改革研究與實(shí)踐

劉慧　熊利霞　高秀芝　張紅星　謝遠(yuǎn)紅　金君華

摘要：本文介紹了《食品微生物學(xué)》教學(xué)改革的背景、意義，重點(diǎn)闡明了課堂教學(xué)內(nèi)容改革以“基本”和“新”為原則，課堂教學(xué)方法改革以學(xué)生參與式和探究式的互動(dòng)教學(xué)模式為特色，以及改革課程成績考核方法，同時(shí)以增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力為目標(biāo)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革，以期培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：食品微生物學(xué)；教學(xué)改革；互動(dòng)教學(xué)模式；創(chuàng)新能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）04-0164-02

由北京農(nóng)學(xué)院劉慧教授主編的《現(xiàn)代食品微生物學(xué)》自2004年7月問世以來，作為我國高等院校食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全專業(yè)基礎(chǔ)課教材一直長期廣泛使用，深受廣大師生和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的一致好評。2004年12月該部教材榮獲北京市高等教育精品教材獎(jiǎng)，2011年5月該部教材的第二版作為普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材問世。為了適應(yīng)新世紀(jì)“十一五”滿足“十二五”教學(xué)、科研和生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)展的需要，更好地配合《食品微生物學(xué)》教材改革與建設(shè)，北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院微生物與生物技術(shù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)對《食品微生物學(xué)》北京農(nóng)學(xué)院重點(diǎn)建設(shè)課程進(jìn)行了課堂教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的深入改革，并對傳統(tǒng)的課程成績考核方法及實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了全面改革。本文在過程教學(xué)、思維訓(xùn)練、技能訓(xùn)練、能力培養(yǎng)、關(guān)注現(xiàn)實(shí)、跟蹤前言等方面做了有益嘗試[1]，其目的是培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與實(shí)踐能力，使之成為“有創(chuàng)新、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的復(fù)合應(yīng)用型人才。現(xiàn)將作者的教學(xué)改革探索和實(shí)踐與同行切磋。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

1.課堂教學(xué)內(nèi)容改革。在課堂教學(xué)內(nèi)容上，以“基本”和“新”為原則，根據(jù)食品行業(yè)發(fā)展需求，結(jié)合國內(nèi)外最新技術(shù)和科研成果，既要系統(tǒng)講授微生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，又要講授食品檢測新技術(shù)、食品保藏新技術(shù)、控制食品污染新技術(shù)等，將國內(nèi)外教改成果、科研發(fā)展新動(dòng)態(tài)及教師多年積累的科研成果溶入教學(xué)中，并盡力做到理論與生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合，以滿足教學(xué)、科研和生產(chǎn)實(shí)踐的需要。例如，在講授“第二章微生物的營養(yǎng)”中的“培養(yǎng)基”一節(jié)時(shí)，教師結(jié)合自己的科研成果介紹一個(gè)案例——設(shè)計(jì)一種選擇和鑒別培養(yǎng)基分離篩選藏靈菇中產(chǎn)酸能力強(qiáng)的乳酸菌，講解設(shè)計(jì)的思路與試驗(yàn)方案，而后讓同學(xué)們動(dòng)起手來，在黑板前講解自行設(shè)計(jì)的幾種選擇性培養(yǎng)基，可以從藏靈菇中篩選1株發(fā)酵乳糖的酵母菌、從土壤中分離分解苯的細(xì)菌、從牛糞中分離1株產(chǎn)丙酸的丙酸桿菌等，以提高學(xué)生設(shè)計(jì)選擇和鑒別培養(yǎng)基的技能，掌握配制培養(yǎng)基的原則和方法，同時(shí)掌握優(yōu)化培養(yǎng)基配方的方法，為學(xué)生將來從事食品檢驗(yàn)、微生物的分離純化、發(fā)酵食品生產(chǎn)等工作奠定良好的專業(yè)基礎(chǔ)。

2.實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容改革。根據(jù)食品行業(yè)發(fā)展需求，將實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)展加深，既要學(xué)生掌握常規(guī)實(shí)驗(yàn)技能，又要適當(dāng)增加微生物學(xué)檢測新技術(shù)、微生物的分離純化和鑒定新技術(shù)、制備發(fā)酵食品的新技術(shù)等，適當(dāng)縮減理論課教學(xué)時(shí)數(shù)，增大實(shí)驗(yàn)課教學(xué)時(shí)數(shù)，增加設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)的比例，注重學(xué)生創(chuàng)新思維和實(shí)踐技能的培養(yǎng)，從而既可避免教學(xué)內(nèi)容過多重復(fù)的弊端，又可達(dá)到精講多練的目的。

二、教學(xué)方法改革

（一）改革課堂教學(xué)方法的培養(yǎng)

食品微生物學(xué)是高校食品專業(yè)的一門專業(yè)必修基礎(chǔ)課，是涵蓋理論、實(shí)踐與應(yīng)用為一體的學(xué)科，教學(xué)內(nèi)容涉及面較廣，既包括微生物的基礎(chǔ)知識(shí)，又包括在食品領(lǐng)域的應(yīng)用知識(shí)。其知識(shí)的覆蓋內(nèi)容較廣泛，而授課的學(xué)時(shí)數(shù)卻有限。若教師“滿堂灌”，則易使學(xué)生疲憊和失去學(xué)習(xí)興趣[2]。因此，采用“學(xué)生參與式和探究式的互動(dòng)教學(xué)模式”授課勢在必行。此種“參與式和探究式的互動(dòng)教學(xué)模式”是以“問題”為中心，通過創(chuàng)設(shè)“問題”的教學(xué)情境，造成學(xué)生對問題認(rèn)知上的沖突，以激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、分析與解決問題的主動(dòng)性和積極性。通過設(shè)疑讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)和思考，從回答問題中加以分析和討論，容易產(chǎn)生民主、活躍的教學(xué)氣氛，極大激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。例如，課堂上在講授“第四章微生物的生長”中的“微生物的生長繁殖的條件”內(nèi)容時(shí)，教師結(jié)合自己的科研成果介紹一個(gè)案例——設(shè)計(jì)一個(gè)試驗(yàn)方案優(yōu)化乳酸菌高產(chǎn)膽鹽水解酶的發(fā)酵條件，講解設(shè)計(jì)的思路與試驗(yàn)方案，在學(xué)會(huì)優(yōu)化培養(yǎng)基配方的方法之后，根據(jù)影響微生物生長的主要環(huán)境因素，讓學(xué)生舉一反三，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化微生物的發(fā)酵條件，以提高乳酸菌的活菌數(shù)量。通過學(xué)生講解，大家討論，教師點(diǎn)評，培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生充分發(fā)揮發(fā)散性思維的能力，達(dá)到參與式互動(dòng)教學(xué)的良好效果。又如，在講授“第十章微生物與食品的腐敗變質(zhì)”中的“益生乳酸菌”一節(jié)時(shí)，先由教師介紹科研成果案例——干酪乳桿菌在功能性酸奶中的應(yīng)用，講解產(chǎn)品工藝制作流程、試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)指標(biāo)的測定方法，而后讓學(xué)生動(dòng)起手來自行設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案，以PPT形式展示益生乳酸菌分別在餅干、巧克力糖果、口香糖、冰淇淋、果粉沖劑、奶片中的應(yīng)用配方、制作方法及市場應(yīng)用前景，分析創(chuàng)新產(chǎn)品應(yīng)用的可行性。通過學(xué)生臺(tái)上講解、臺(tái)下討論及教師點(diǎn)評與打分，達(dá)到探究式互動(dòng)教學(xué)的良好效果，從而有助于培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力與發(fā)散性思維能力。此外，課堂教學(xué)堅(jiān)持以學(xué)生為主體、教師為指導(dǎo)的原則。教師根據(jù)學(xué)生應(yīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)在每次課前列出下次課的預(yù)習(xí)大綱及設(shè)置一些討論的問題，并對一些重點(diǎn)、難點(diǎn)問題進(jìn)行有針對性地提前輔導(dǎo)。課堂上檢驗(yàn)學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，即讓每位學(xué)生根據(jù)預(yù)習(xí)大綱中設(shè)置的問題進(jìn)行板書或繪圖、講解和討論，不足之處由教師和其他學(xué)生補(bǔ)充，做到課堂討論人人參與，極大鍛煉了學(xué)生的表達(dá)能力，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，并激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)《食品微生物學(xué)》課程的興趣。通過課堂上每位學(xué)生的互動(dòng)式討論，再配合教師的問題式串講，使學(xué)生在緊張而有趣的教學(xué)環(huán)境中獲得知識(shí)，避免了學(xué)生課堂睡覺和看手機(jī)的現(xiàn)象，保持了良好的課堂秩序。

（二）改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

1.為學(xué)生創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)條件，在教師指導(dǎo)下由學(xué)生自行準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。首先由指導(dǎo)教師分配給學(xué)生各自的任務(wù)，指出在準(zhǔn)備過程中可能出現(xiàn)的問題，講清注意事項(xiàng)，而后指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行棉塞制作，玻璃器皿（包括試管、吸管）的清洗、包裝、滅菌，培養(yǎng)基的制備，接種操作、化學(xué)試劑的配制，以及儀器設(shè)備的安裝使用，等等一系列的準(zhǔn)備工作。通過這種實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生能及時(shí)發(fā)現(xiàn)新問題，并利用所學(xué)的理論知識(shí)與教師共同解決，對實(shí)驗(yàn)課起到了補(bǔ)充和提高教學(xué)質(zhì)量的輔助作用，因而使學(xué)生在無形中學(xué)到了許多課外知識(shí)，收到了意想不到的教學(xué)效果。同時(shí)，學(xué)生在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)過程中，通過一系列基本操作的反復(fù)嚴(yán)格訓(xùn)練，使學(xué)生的操作技術(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和熟練水平，培養(yǎng)和提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，為今后獨(dú)立工作奠定了基礎(chǔ)。

2.在學(xué)生已經(jīng)掌握食品微生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，于第4學(xué)期開設(shè)食品安全微生物檢驗(yàn)綜合大實(shí)驗(yàn)，在教師指導(dǎo)下，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)并獨(dú)立完成某種食品原料或產(chǎn)品的分析檢驗(yàn)，使學(xué)生接觸先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)儀器和方法，掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)處理、分析討論的方法，綜合訓(xùn)練學(xué)生的專業(yè)技能。

3.在學(xué)生通過專業(yè)技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，于第5學(xué)期舉辦食品檢驗(yàn)培訓(xùn)班，理論考試和實(shí)驗(yàn)操作考試合格的學(xué)生可以獲得國家高級(jí)食品檢驗(yàn)員職業(yè)資格證書。通過食品檢驗(yàn)技能培訓(xùn)與考核，使學(xué)生得到嚴(yán)格的專業(yè)技能訓(xùn)練，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力，以適應(yīng)從事未來食品檢驗(yàn)工作的需要。

三、改革課程成績考核方法

以往《食品微生物學(xué)》課程考核總成績以期末考試為主，占70%，平時(shí)成績占30%。由于平時(shí)成績所占比例較少，導(dǎo)致學(xué)生平時(shí)不抓緊學(xué)習(xí)，期末考試“臨時(shí)抱佛腳”的局面，學(xué)習(xí)成績往往不高。2015年春季微生物與生物技術(shù)教學(xué)團(tuán)隊(duì)對本課程成績考核方法進(jìn)行了改革嘗試，建立了能夠比較客觀考核教學(xué)效果和全面評定成績的方法[3]。即降低期末考試成績比例，增加平時(shí)成績比例至50%，并重點(diǎn)對平時(shí)成績進(jìn)行了量化評定，目的是使學(xué)生重視平時(shí)學(xué)習(xí)過程，端正學(xué)習(xí)態(tài)度，避免期末“算總賬”的局面。平時(shí)成績包括課堂互動(dòng)討論25分、作業(yè)20分、上課出勤率5分，其中互動(dòng)討論所占分?jǐn)?shù)較高。通過加大課堂互動(dòng)討論的成績分?jǐn)?shù)，使課堂教學(xué)氣氛變得生動(dòng)、活潑、有趣，學(xué)生也輕松地學(xué)會(huì)和掌握了課程的主要知識(shí)點(diǎn)。此外，教師還根據(jù)課程教學(xué)大綱每章節(jié)應(yīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)，布置課后思考題作業(yè)，目的是督促學(xué)生加強(qiáng)課后復(fù)習(xí)，為期末總復(fù)習(xí)打好基礎(chǔ)。

四、實(shí)踐應(yīng)用及成效

綜上所述，通過對本門課程實(shí)施以“基本”和“新”為原則的課堂教學(xué)內(nèi)容改革，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為特色的探究式教學(xué)方法改革，以增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革，以通過提高平時(shí)成績比例與增加互動(dòng)討論成績分?jǐn)?shù)的課程考核方法改革，并將課前預(yù)習(xí)、課上互動(dòng)討論、課下作業(yè)的教學(xué)方式始終貫穿于整個(gè)教學(xué)實(shí)踐中，達(dá)到了預(yù)期教學(xué)改革效果，在提高課堂教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，亦提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和學(xué)習(xí)成績（比上一年同期課程成績提高了10%～20%），同時(shí)極大增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力與動(dòng)手實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張香美，李樹立，賈月梅，等.淺談微生物學(xué)課堂教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].微生物學(xué)通報(bào)，2009，36（7）：1077-1079.

[2]李超敏，尚新彬.醫(yī)學(xué)院校食品微生物學(xué)教學(xué)中應(yīng)用交互式教學(xué)模式的體會(huì)[J].繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育，2013，27（3）：40-42.

[3]楊秀華，李冰潔，趙菁.改革微生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)考核方法，提高學(xué)生實(shí)踐能力[J].衛(wèi)生職業(yè)教育，2010，28（7）：35-36.