PBL教學(xué)法在食品微生物學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問(wèn)題設(shè)計(jì)研究

王玲　雷曉凌　伍彬　劉穎　劉喚明　曾少葵

摘要：食品微生物學(xué)是輕工食品科學(xué)類各專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該門課程主要講授微生物對(duì)食品貯藏、制造、運(yùn)輸及銷售過(guò)程中的重要影響。PBL教學(xué)法是以學(xué)生為主體、以問(wèn)題為中心，圍繞問(wèn)題的主動(dòng)學(xué)習(xí)，而不是圍繞課程程序?qū)W習(xí)的教學(xué)方法，其目的在于提高學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力、分析和解決問(wèn)題的能力及獨(dú)立思考的能力。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是通過(guò)合理的、科學(xué)的和有意義的問(wèn)題的設(shè)計(jì)來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的綜合能力及創(chuàng)造性思維能力不斷提高的新型教學(xué)方法，是輕工食品類專業(yè)基礎(chǔ)課程——“食品微生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：PBL教學(xué)法；食品微生物學(xué)；設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)；問(wèn)題設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）30-0167-03

食品微生物學(xué)是輕工食品科學(xué)類各專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程是一門與生產(chǎn)生活的實(shí)際聯(lián)系非常緊密且實(shí)踐性極強(qiáng)的課程?；趩?wèn)題的學(xué)習(xí)（problem-based learning，簡(jiǎn)稱PBL）教學(xué)法，目前已成為高校課程改革中較為常用的一種教學(xué)模式，與傳統(tǒng)的“教師教，學(xué)生學(xué)”的教學(xué)模式、教學(xué)方法不同，PBL教學(xué)法是把教學(xué)活動(dòng)的主體由“以學(xué)科為中心”轉(zhuǎn)移到“以學(xué)生為中心”，把教學(xué)工作的重點(diǎn)由“以課程為中心”轉(zhuǎn)移到“以問(wèn)題為中心”的軌道上來(lái)。PBL教學(xué)法在食品微生物學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中的問(wèn)題設(shè)計(jì)要考慮多種因素，讓更多的學(xué)生參與到思考當(dāng)中并能主動(dòng)地、更好地學(xué)習(xí)和獲取相關(guān)的知識(shí)。

一、結(jié)合食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱的要求來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題

PBL教學(xué)法問(wèn)題的設(shè)計(jì)，首先要以教學(xué)大綱的要求為原則，與教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度相匹配，所選案例應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自然進(jìn)入規(guī)定的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，并達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。

對(duì)于輕工食品類學(xué)校的食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全專業(yè)的學(xué)生，食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課大綱要求，在學(xué)生掌握基本的操作性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后，需要開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)包括了微生物菌種的分離、發(fā)酵產(chǎn)品的開發(fā)及檢驗(yàn)，食品腐敗變質(zhì)、食物中毒及食源性致病微生物的檢測(cè)檢驗(yàn)等。在進(jìn)行問(wèn)題設(shè)計(jì)時(shí)，需要把教學(xué)大綱中的內(nèi)容通過(guò)問(wèn)題使學(xué)生全面掌握與學(xué)習(xí)。如通過(guò)“葡萄皮上菌種的分離、葡萄酒的發(fā)酵及其產(chǎn)品的品質(zhì)檢測(cè)”的問(wèn)題設(shè)計(jì)，使學(xué)生通過(guò)自主查詢文獻(xiàn)、組織資料自主實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)菌種的分離方法、葡萄酒釀造的過(guò)程、原理、代謝機(jī)制等知識(shí)點(diǎn)就更加清楚了，明白酵母菌將葡萄果實(shí)中的主要糖分——葡萄糖進(jìn)行分解利用，通過(guò)厭氧途徑進(jìn)行發(fā)酵，最終形成葡萄酒。

二、結(jié)合教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生興趣、層次，設(shè)計(jì)問(wèn)題

隨著食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)微生物學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)有了基本的認(rèn)識(shí)，已經(jīng)掌握了一些食品微生物學(xué)最基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)操作技能，其中包含有無(wú)菌操作技術(shù)、顯微鏡的使用、高壓蒸氣滅菌、細(xì)菌的培養(yǎng)與染色、細(xì)菌的營(yíng)養(yǎng)與代謝等，為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的順利開展奠定了良好的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，此時(shí)可以開始讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣，設(shè)計(jì)一個(gè)與微生物學(xué)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)方案，用以驗(yàn)證某個(gè)微生物學(xué)理論或解決某個(gè)與微生物學(xué)相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題等，對(duì)微生物學(xué)某方面某領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容更加熟悉。例如可以設(shè)計(jì)問(wèn)題——“空氣中微生物的檢測(cè)”，使學(xué)生對(duì)空氣中微生物的分布、傳播方式、環(huán)境中空氣消毒的意義和方式等有了進(jìn)一步的了解。同時(shí)，設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)問(wèn)題有時(shí)也可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)進(jìn)度逐步分成多個(gè)層次逐步開設(shè)。如可結(jié)合本校的海洋特色開設(shè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)如“水產(chǎn)品中的微生物檢驗(yàn)”、“魚、蝦、貝類水產(chǎn)食品中微生物的分離、純化和鑒定”、“魚露、蝦醬、蠔油等發(fā)酵食品的制作和微生物檢測(cè)”等。學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案所涉及的領(lǐng)域查閱一些相關(guān)資料，通過(guò)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)全過(guò)程的鍛煉，掌握了基本的微生物學(xué)的研究方法，從而豐富了微生物學(xué)知識(shí)體系。同時(shí)，教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要時(shí)刻注意學(xué)生們對(duì)問(wèn)題的反應(yīng)情況，明白學(xué)生才是課堂的主導(dǎo)。在對(duì)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題設(shè)計(jì)時(shí)要以學(xué)生為中心的原則進(jìn)行，根據(jù)不同的學(xué)生對(duì)知識(shí)的把握情況設(shè)計(jì)難度不同的問(wèn)題，對(duì)于一些很難的問(wèn)題，教師要注意在問(wèn)題情景中進(jìn)行詳細(xì)的闡述，直到學(xué)生明白為止。

三、結(jié)合學(xué)生在生活中熟知的、常見的實(shí)際問(wèn)題或現(xiàn)象，設(shè)計(jì)問(wèn)題

教師設(shè)計(jì)問(wèn)題除了要考慮促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的知識(shí)，還應(yīng)該包含能促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的情感內(nèi)容和實(shí)踐內(nèi)容。食品微生物學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，其研究?jī)?nèi)容與成果和我們的日常生活有著密切的聯(lián)系，結(jié)合食品微生物學(xué)領(lǐng)域的與教學(xué)相關(guān)的、學(xué)生在生活中熟知的、常見的實(shí)際問(wèn)題或現(xiàn)象來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題，通過(guò)教師由淺入深、由表及里的引導(dǎo)，讓學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與技能進(jìn)行遷移，使學(xué)生能解決具體問(wèn)題，在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中逐步提高學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)造能力。如通過(guò)對(duì)“霉?fàn)€水果中真菌的分離與鑒定”、“酸奶中乳酸菌的分離和鑒定”、“腐乳中毛霉的分離和鑒定”等學(xué)生在生活中熟知的、常見的實(shí)際問(wèn)題或現(xiàn)象設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生掌握了自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的技能后，可以極大地提高微生物學(xué)的實(shí)驗(yàn)基本技術(shù)。在規(guī)定內(nèi)容實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生每次學(xué)到的是一項(xiàng)或幾項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，而在PBL教學(xué)法自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生要綜合應(yīng)用這些技術(shù)，并且要反復(fù)實(shí)踐，如對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)中的取樣、菌種分離、純化、初步鑒定等微生物學(xué)基本技術(shù)非常熟悉；對(duì)一些具體技術(shù)如培養(yǎng)基配制技術(shù)、微生物的無(wú)菌操作技術(shù)、微生物的細(xì)胞染色技術(shù)與利用微生物進(jìn)行簡(jiǎn)單的發(fā)酵技術(shù)、顯微鏡使用技術(shù)和微生物觀察培養(yǎng)技術(shù)等更加熟悉了。

四、結(jié)合學(xué)科前沿的科研成果，設(shè)計(jì)問(wèn)題

食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)多年來(lái)形成的“以學(xué)科為中心”的傳統(tǒng)教學(xué)方法，雖然教師可以對(duì)基本知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)的講解和演示，把本學(xué)科最基本的知識(shí)傳授給學(xué)生。但這種傳統(tǒng)的教學(xué)法不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)整體性和系統(tǒng)化的把握，不能發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，不利于學(xué)生獨(dú)立思考、綜合分析問(wèn)題和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。另外，由于學(xué)生的專業(yè)性限制和培養(yǎng)方案的約束，學(xué)生不可能隨時(shí)了解微生物學(xué)前沿的科研成果，這就需要教師將課程內(nèi)容與該學(xué)科較為前沿的研究成果相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生的好奇心，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，用較為新穎的問(wèn)題去誘導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考。這樣可以使學(xué)生對(duì)問(wèn)題的關(guān)注點(diǎn)很快集中，進(jìn)而學(xué)生可以去主動(dòng)地探索所需學(xué)習(xí)的內(nèi)容，使學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到極大的提高。

近幾年，隨著環(huán)境污染問(wèn)題不斷加劇，食品安全問(wèn)題也變得越發(fā)尖銳。而在這些食品安全事件中，微生物污染是最常見的導(dǎo)致食品安全事件的原因之一，一些常見的致病菌如大腸桿菌、沙門氏菌、單核細(xì)胞增生性李斯特菌、金黃色葡萄球菌、志賀氏菌等導(dǎo)致的食品安全事件時(shí)有發(fā)生，在全球性類似的食品安全問(wèn)題日趨嚴(yán)重的形勢(shì)下，如何使讓學(xué)生在學(xué)習(xí)食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)緊跟學(xué)科發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的步伐？傳統(tǒng)的本科教學(xué)過(guò)程中對(duì)這些致病微生物的檢測(cè)方法主要是依賴于微生物富集培養(yǎng)、選擇性分離和生化鑒定，這種方法存在著操作煩瑣、時(shí)間冗長(zhǎng)、檢出效率及靈敏度低、出現(xiàn)假陰性等缺點(diǎn)。近年來(lái)，微生物的檢測(cè)方法和技術(shù)已經(jīng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，一些快速檢測(cè)方法包括分子生物學(xué)方法如PCR、熒光定量PCR等各種新技術(shù)逐漸成為研究的熱點(diǎn)。結(jié)合這些前沿的研究成果，可以設(shè)計(jì)問(wèn)題如：“水產(chǎn)品中沙門氏菌PCR快速檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用”，學(xué)生通過(guò)查閱資料和文獻(xiàn)，可以對(duì)一些食源性致病菌檢測(cè)的樣品前處理方法、特異性引物設(shè)計(jì)、PCR條件優(yōu)化等食品微生物快速檢測(cè)知識(shí)進(jìn)行了解，完成實(shí)驗(yàn)后，以實(shí)驗(yàn)小組為單位，按正式出版刊物能發(fā)表的論文格式寫作論文并鼓勵(lì)學(xué)生積極投稿，有效地鍛煉了學(xué)生的科研論文寫作能力；在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析過(guò)程中，可以提高學(xué)生分析問(wèn)題的能力；最后要求每小組至少選一名同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程及結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)講演，以鍛煉學(xué)生的口頭表達(dá)能力。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)課堂上引入一些前沿的科學(xué)研究，在提高教師教學(xué)效果的同時(shí)也可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科研的興趣，為今后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)或研究打下一定的基礎(chǔ)。

五、結(jié)語(yǔ)

將PBL教學(xué)法應(yīng)用在食品微生物學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中，前提是要求教師必須預(yù)先根據(jù)授課內(nèi)容設(shè)立具有針對(duì)性的問(wèn)題，而且這些問(wèn)題必須是能夠引導(dǎo)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)這門課程，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。問(wèn)題設(shè)計(jì)的方法可以是多種多樣的，教師應(yīng)根據(jù)具體情況和條件，在教學(xué)中發(fā)揮主導(dǎo)作用，創(chuàng)設(shè)出適合學(xué)生實(shí)際，內(nèi)容健康新穎，緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)而又有感染力的問(wèn)題。當(dāng)然，設(shè)計(jì)的問(wèn)題要求是要能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，并且可以極大地促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力和綜合能力的提高。

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