以培養(yǎng)科研能力為導向的“食品微生物學”實驗教學探索

王 輝

（仲愷農(nóng)業(yè)工程學院輕工食品學院，廣東廣州 510550）

“食品微生物學”實驗教學使理論與實踐相結(jié)合，是一門實踐性和應(yīng)用性很強的學科，是食品相關(guān)專業(yè)學生學習微生物應(yīng)用技術(shù)和掌握實踐技能的重要途徑[1]。但僅僅向?qū)W生傳授有限的知識遠不如培養(yǎng)學生的學習能力、分析能力和解決實際問題的能力對學生今后的發(fā)展作用大[2]。應(yīng)該創(chuàng)新改革以大學生為主體的實驗教學，激發(fā)學生對科學研究及創(chuàng)造發(fā)明的濃厚興趣，調(diào)動他們的創(chuàng)新意識和團隊精神，在科研實踐中提高思考問題、解決問題的能力，從而提高創(chuàng)新意識和實踐能力，也為將來就業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)[3]。

因此，對如何在“食品微生物學”實驗教學中提高學生的創(chuàng)新思維和科研能力進行探索，以期為進一步提高“食品微生物學”實驗教學質(zhì)量、培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代科技和國民經(jīng)濟飛速發(fā)展的優(yōu)秀專業(yè)人才提供依據(jù)。

1 重視操作訓練和考核夯實基礎(chǔ)微生物實驗操作技術(shù)

隨著分子生物學的誕生及其技術(shù)的應(yīng)用，各學科的交叉和滲透，極大地豐富了微生物學實驗技術(shù)的內(nèi)容，并將其推向一個新的發(fā)展階段[4]。但顯微鏡觀察、無菌操作、純種分離、純種培養(yǎng)等一系列基本實驗技術(shù)，對微生物的發(fā)現(xiàn)、研究、開發(fā)和利用，無論在過去、現(xiàn)在還是將來，都是不可缺少的[5]。同時，以往的學生畢業(yè)論文實驗過程中發(fā)現(xiàn)，由于有的學生在實驗課上不認真，不親自動手參與實驗，對一些非?；镜奈⑸飳嶒灱夹g(shù)掌握得不好，在進行畢業(yè)論文實驗時，無法順利開展。因此，有必要圍繞對這些基本實驗技術(shù)開展嚴格的教學和考核，以夯實學生的基本微生物實驗操作技術(shù)。要做到這一點，教師就要記錄學生在實驗過程的表現(xiàn)和結(jié)果，并即時評定成績。如在微生物的顯微鏡觀察環(huán)節(jié)，對制片環(huán)節(jié)和觀察環(huán)節(jié)，細化打分，并當場給出學生成績評定。對微生物接種實驗，對實驗結(jié)果包括劃線是否劃破平板、劃線是否流暢均勻、平板是否受到雜菌污染、單菌落的分離情況等均給出相應(yīng)評分標準，并在實驗課上進行解析。

此外，“食品微生物學”實驗課程考核以實操考試為主。實操考試包括滅菌鍋的操作、顯微鏡觀察、接種操作這3個微生物的基礎(chǔ)技能。滅菌鍋操作的考核部分采取教師和學生一對一的模式，學生介紹滅菌鍋的操作流程和使用注意事項，并且動手演示如何具體使用滅菌鍋。顯微鏡觀察考核部分由學生在顯微鏡下觀察標準玻片，判斷所觀察菌的名稱。接種操作考核由教師一對一現(xiàn)場評定操作分數(shù)和接種結(jié)果評分組成。

2 綜合性微生物實驗項目設(shè)計思路和構(gòu)架

如果單純著重于學生對微生物基礎(chǔ)實驗操作技術(shù)的掌握，那么課程結(jié)束后學生對微生物實驗仍舊缺乏系統(tǒng)性認知，所以還要進一步通過綜合性實驗完善學生實驗構(gòu)思的完整性和系統(tǒng)性，為培養(yǎng)學生的科研思維打下基礎(chǔ)。因此，在微生物基本操作技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了微生物基礎(chǔ)實驗技術(shù)的實驗項目。綜合性實驗如“食品細菌總數(shù)測定”“食品中大腸菌群最近似數(shù)檢測”“糯米酒的釀制”。要求學生對實驗原理、目的、方法步驟做到心中有數(shù)，引導學生把自己當成實驗的設(shè)計者，充分理解實驗的設(shè)計思路。這些實驗的開展，使學生在實驗過程中思考了稀釋度的選擇、分離方法的選擇、對照的選擇、空白和實驗組的設(shè)置、結(jié)果分析等具體問題。通過綜合性實驗的設(shè)置，可以有機地將之前所學的微生物基礎(chǔ)操作技術(shù)結(jié)合在一起，使學生不僅復習了基礎(chǔ)操作技術(shù)，也全局性地理解了各實驗環(huán)節(jié)的細節(jié)要領(lǐng)和意義，以及各實驗環(huán)節(jié)之間的相關(guān)性[6]。這對于培養(yǎng)學生思考問題和解決科研問題的能力，以及從實驗學習向科研工作過渡具有重要意義。

3 利用技能訓練建立科研發(fā)散思維

在“食品微生物學”實驗課程之后，設(shè)置為期2周的技能訓練項目，項目內(nèi)容為食品中酵母菌的分離、鑒定。實驗前，教師給學生布置實驗任務(wù)，要求學生自行組成小組，選擇實驗材料并查閱資料，自行制訂方案，列出實驗步驟和影響實驗成敗的關(guān)鍵因素和環(huán)節(jié)。為完成方案的設(shè)計，學生一般會先去查閱相關(guān)的資料。通過查閱文獻，學生檢索文獻資料的能力可以得到鍛煉和提高。接著，學生需要對資料進行歸納、整理，擬定初步實驗方案。在這個過程中，學生分析、整理資料和知識綜合運用能力可以得到明顯加強。最后，學生要對初步設(shè)計方案中的實驗方法進行細致的整理，以完善整個實驗方案，使其具有可操作性。在不斷思考、比較和修改中，切實可行的實驗方案逐步形成。教師組織全班學生在實驗課上討論實驗方案，具體為先由小組成員闡述和演示，接著其他學生提問和質(zhì)疑，最后再由教師進行總結(jié)和分析，從而得到最終方案。

在此過程中，學生能體會到自主設(shè)計實驗的樂趣，極大地提高了學生的實驗興趣，學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力也得到有效的提升；同時，還增強了學生的團隊合作精神。

4 成立微生物興趣小組開展長期探索和創(chuàng)新活動

創(chuàng)新實驗是培養(yǎng)學生的探索精神、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要實踐環(huán)節(jié)[6]。為了進一步加強學生的科研思維和創(chuàng)新能力，組織學生成立微生物興趣小組，并開展科研活動。興趣小組人員組成上，由對微生物實驗比較有興趣的學生自主報名參加，“興趣是最好的老師”，只有學生本身對微生物實驗有興趣，才可能克服實驗過程中的困難，完成實驗項目。小組的探索實驗選題應(yīng)難度適中，而且是學生感興趣的，這樣才能既達到科研訓練的目的，又可以保留學生發(fā)揮主觀能動性和創(chuàng)造性的余地，激發(fā)學生對科學研究的興趣。一般學生創(chuàng)新實驗選題方式大致有：①教師指定選題。這種方式的優(yōu)點是教師對該領(lǐng)域的相關(guān)知識和進展比較熟悉，選題專業(yè)性較強，不會天馬行空；缺點是使得學生缺乏熱情和不利于學生創(chuàng)新性思維能力的培養(yǎng)，而且有可能影響實驗過程中學生的積極性。②完全讓學生自主選擇感興趣的課題。這樣往往由于學生專業(yè)知識方面的局限性，使選題的合理性和科學性較差。③讓學生先自行討論，確定幾個感興趣的題目，再和指導教師進行深入的探討和分析，選擇出更有意義且可行性強的選題。比較之下，第3種方式更好，因為通過這樣的一個選題過程，不僅有利于學生的發(fā)揮主觀能動性和培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，而且也兼顧了選題的科學性和專業(yè)性。選題確定后，由學生自主查閱資料、設(shè)計實驗方案、建立實驗方法，再由指導教師對實驗方案進行分析和指導。對實驗過程中出現(xiàn)的問題，指導教師和學生一起討論、分析，并引導學生找到合適的解決辦法。

5 結(jié)語

在實驗教學中，通過以微生物基本實驗操作技術(shù)為基礎(chǔ)，以綜合實驗和技能訓練為提升手段，以興趣小組為平臺，建立了分層次逐步遞進的微生物實驗教學模式，從而為培養(yǎng)出具有良好微生物實驗基礎(chǔ)、嚴謹科研思維和創(chuàng)新能力的優(yōu)秀專業(yè)人才創(chuàng)造條件。但如何合理利用實驗室資源，使教學的資源和手段更加多元化、更具先進性，有待更深入的探索。