案例教學(xué)法在本科生“食品微生物”實(shí)驗(yàn)課程中的應(yīng)用

韓志萍

（嶺南師范學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 湛江 524001）

我國的高校大致可以分為研究型和教學(xué)型兩類，長期以來，教學(xué)型本科教育一直是知識(shí)傳授為主，討論、調(diào)查研究、實(shí)踐等所占學(xué)時(shí)比例很小，有的普通高校安排了實(shí)習(xí)、見習(xí)等教育環(huán)節(jié)，但受經(jīng)費(fèi)限制，在實(shí)施過程中存在掣肘現(xiàn)象，未能和產(chǎn)業(yè)達(dá)到良好的互動(dòng)和認(rèn)識(shí)，畢業(yè)生的實(shí)踐能力和應(yīng)用性短期不能滿足社會(huì)需求。2019 年9 月，教育部刊發(fā)《關(guān)于深化本科教育教學(xué)改革全面提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的意見》 （發(fā)文機(jī)構(gòu)：中華人民共和國教育部；發(fā)文字號(hào)：教高[2019]6 號(hào)），意見要求本科教學(xué)要突出創(chuàng)新性、挑戰(zhàn)性和實(shí)用性，從多個(gè)角度提升人才培養(yǎng)的質(zhì)量。

食品科學(xué)與工程是一個(gè)工科專業(yè)，“食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)”這門實(shí)驗(yàn)課程，是食品質(zhì)量與安全檢測崗位針對(duì)性很強(qiáng)的一門課程，設(shè)立的目的是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)來加深對(duì)“食品微生物學(xué)”理論知識(shí)的理解、形成獨(dú)立從事食品微生物檢測的能力，并具備運(yùn)用理論知識(shí)分析實(shí)際問題和解決問題的能力[1]。

在過去的教學(xué)中，教學(xué)模式是教師做好各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，包括實(shí)驗(yàn)講義、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)器皿等，學(xué)生只是在實(shí)驗(yàn)室中完成實(shí)驗(yàn)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(yǎng)“應(yīng)用型人才”。經(jīng)過長期探索，對(duì)食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行了改革，采取了基于實(shí)時(shí)案例的教學(xué)方法。為了保障教學(xué)改革的順利過渡和進(jìn)行，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目減少到3 個(gè)，由學(xué)生從始至終完成整個(gè)流程，安排學(xué)時(shí)讓學(xué)生查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、準(zhǔn)備材料和器皿，并獨(dú)立完成檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，全程以學(xué)生為主體，教師在各個(gè)環(huán)節(jié)安排答疑、審核和監(jiān)督任務(wù)。通過這種教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的全局思考能力和實(shí)踐能力，達(dá)到專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)。

1 教學(xué)模式改革

1.1 以學(xué)生為中心開展實(shí)驗(yàn)

在“食品微生物學(xué)”理論課授課過程中，教師會(huì)適時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?duì)象、分組、任務(wù)進(jìn)行說明，作為課程作業(yè)要求學(xué)生在課余查閱文獻(xiàn)資料和國標(biāo)，并在文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、明確實(shí)驗(yàn)方法并列明每一個(gè)檢測步驟（包括具體的參數(shù)），4 周之后將方案提交給指導(dǎo)教師審核，之后準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的試劑、耗材、器皿和儀器[2]。將所有的試劑、培養(yǎng)基、耗材都準(zhǔn)備完畢后，貼好標(biāo)簽，做好記錄。

在實(shí)驗(yàn)開始前，需認(rèn)真反復(fù)觀看指導(dǎo)教師制作的微生物檢測微課，并結(jié)合每組所做的實(shí)驗(yàn)方案，確保已經(jīng)掌握了課程任務(wù)所需的所有檢測技術(shù)。取樣完成后，按照實(shí)驗(yàn)方案中的操作步驟逐步進(jìn)行，直到記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。之后在課下完成數(shù)據(jù)分析和填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這個(gè)過程中，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、取樣、進(jìn)行檢測、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論，學(xué)生把控能力、思考和認(rèn)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(dǎo)作用

教師在課前制作微生物檢驗(yàn)各項(xiàng)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(yǎng)基的制備、通風(fēng)櫥的使用、劃線接種和涂布接種、顯微鏡的操作等，每個(gè)課時(shí)約10 min，結(jié)合學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，確保可以完成檢測操作。

在實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程中，教師需加強(qiáng)引導(dǎo)作用和監(jiān)督作用。要對(duì)學(xué)生進(jìn)行啟發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生查閱資料和編制實(shí)驗(yàn)方案，使學(xué)生能夠詳盡、準(zhǔn)確的列明操作步驟和各個(gè)參數(shù)，如審核實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理，操作步驟是否詳細(xì)，材料準(zhǔn)備是否準(zhǔn)確恰當(dāng)，儀器操作是否規(guī)范等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正學(xué)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(shí)操過程中能獲得突破[3]。在具體實(shí)操過程中，指導(dǎo)教師要實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)實(shí)操過程，保障各個(gè)檢測步驟的有序進(jìn)行，確保檢測數(shù)據(jù)的科學(xué)獲得，并及時(shí)解決實(shí)操過程中出現(xiàn)的一些問題，防止學(xué)生知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)缺乏而導(dǎo)致的檢測結(jié)果不準(zhǔn)確或操作失誤等問題。

1.3 多指標(biāo)考核課程結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果考核由過程考核和結(jié)果考核組成，其中過程考核由考勤（20%）、課堂討論（20%）、貢獻(xiàn)度（35%）、參與度（15%） 和思政表現(xiàn)（10%） 組成，過程考核分?jǐn)?shù)占總分?jǐn)?shù)的40%，結(jié)果考核占總分?jǐn)?shù)的60%。

課程考核指標(biāo)詳情見表1。

表1 課程考核指標(biāo)詳情

學(xué)生是整個(gè)檢測實(shí)驗(yàn)的主導(dǎo)者和執(zhí)行者，同組學(xué)生對(duì)彼此的參與度和貢獻(xiàn)度最為了解[4]，由小組評(píng)分既能提高每個(gè)學(xué)生的參與熱忱，有能增進(jìn)團(tuán)隊(duì)合作力，經(jīng)過磨合可形成科研小組，后續(xù)可整個(gè)小組參與各專業(yè)教師的科研項(xiàng)目或各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類項(xiàng)目，小組成員評(píng)定需去掉最低分和最高分，再取平均值。

2 教學(xué)內(nèi)容改革

2.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由分散式改為流線式

基于案例教學(xué)法的“食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革見圖1。

圖1 基于案例教學(xué)法的“食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)”實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

在過去的教學(xué)中，設(shè)置了9 個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目（圖1），授課環(huán)節(jié)由教師講解、學(xué)生操作、結(jié)果分析、實(shí)驗(yàn)報(bào)告4 個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，教師會(huì)將實(shí)驗(yàn)原理、操作和注意事項(xiàng)都講解一遍，然后學(xué)生照著講義中的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行操作，最后得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果并填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，這種模式下，學(xué)生很少思考，不利于對(duì)理論的理解。

教學(xué)改革后，將分散式的教學(xué)內(nèi)容改為流線式，由學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、編寫講義、進(jìn)行檢測、分析數(shù)據(jù)和填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，完成這些項(xiàng)目的全部檢測任務(wù)。學(xué)生從實(shí)驗(yàn)方案的確定、準(zhǔn)備材料和器皿、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到實(shí)驗(yàn)結(jié)果（圖1），均是自己在主導(dǎo)和掌控，并且全面完成了一個(gè)檢測任務(wù)的所有環(huán)節(jié)，這個(gè)過程中不僅加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，也提高了學(xué)生的自主性和思考力。教師在各個(gè)模塊中均設(shè)置了答疑、審核和監(jiān)督環(huán)節(jié)，以此來規(guī)范整個(gè)檢測流程。

2.2 融合地域特色的實(shí)驗(yàn)案例

學(xué)校地處廣東省湛江市，位于祖國大陸最南端，三面環(huán)海，水產(chǎn)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(yǎng)殖過程中無需人工投料。近年來，隨著生蠔產(chǎn)品的遠(yuǎn)銷，由吃生蠔引起的腸胃不適現(xiàn)象不再是新鮮話題。為了契合學(xué)校“地方性”辦學(xué)定位，實(shí)驗(yàn)對(duì)象選擇了這種最具湛江特色的海鮮產(chǎn)品。

檢測過程中，由學(xué)生按照圖1 的流程，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，完成湛江幾個(gè)較大的海鮮市場中生蠔產(chǎn)品的微生物指標(biāo)檢測，菌落總是和大腸桿菌是一般食品中均會(huì)檢測的微生物指標(biāo)，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(xué)生將分組完成這3 個(gè)指標(biāo)的檢測。

（1） 查閱文獻(xiàn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。學(xué)生3 人一組，查閱文獻(xiàn)或國標(biāo)，制定詳實(shí)的實(shí)驗(yàn)方案，特別是要具體列檢測步驟和注意事項(xiàng)，于實(shí)驗(yàn)開始前交于教師審核[6]。

（2） 準(zhǔn)備工作。找齊實(shí)驗(yàn)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(diǎn)備用，平板培養(yǎng)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(guī)范，將生蠔、市場環(huán)境和操作臺(tái)均按照科學(xué)方法取樣檢測。

（4） 微生物檢驗(yàn)。分別從表觀形態(tài)、微觀形態(tài)和生理生化反應(yīng)現(xiàn)象3 個(gè)方面對(duì)微生物進(jìn)行鑒定或檢驗(yàn)。大腸桿菌的生理生化檢驗(yàn)項(xiàng)目包括乳糖膽鹽發(fā)酵產(chǎn)酸產(chǎn)氣、伊紅美藍(lán)平板有金屬光澤、乳糖發(fā)酵產(chǎn)酸產(chǎn)氣[7]；副溶血弧菌的生理生化檢驗(yàn)項(xiàng)目包括氧化酶陽性，發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖、甘露醇產(chǎn)酸，吲哚試驗(yàn)陽性，賴氨酸脫羧酶、鳥氨酸脫羧酶陽性[8]。學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，可從多種生理生化檢測項(xiàng)目中選擇2~3 個(gè)，作為菌株定性檢測的依據(jù)。

（5） 結(jié)果記錄、數(shù)據(jù)分析及實(shí)驗(yàn)報(bào)告填寫。使用相機(jī)或顯微鏡拍照系統(tǒng)定時(shí)觀察記錄菌落的表觀形態(tài)和微觀形態(tài)，打印后粘貼于實(shí)驗(yàn)報(bào)告上，同時(shí)提交電子版記錄。生理生化反應(yīng)的各種現(xiàn)象需記錄在各組的表格中。數(shù)據(jù)分析完畢后，將結(jié)果與國標(biāo)GB 4789 中的限量規(guī)定進(jìn)行對(duì)比[9]，以確定取樣地的環(huán)境、水源和產(chǎn)品是否符合國標(biāo)要求，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中如實(shí)填寫檢測數(shù)據(jù)和結(jié)論。

3 教學(xué)改革成效評(píng)價(jià)

上述改革方案分別應(yīng)用于食品質(zhì)量與安全、食品科學(xué)與工程專業(yè)2017-2019 級(jí)共7 個(gè)班的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。學(xué)生通過該課程，學(xué)會(huì)了參照文獻(xiàn)資料并結(jié)合學(xué)院自有實(shí)驗(yàn)條件來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并全程主導(dǎo)完成檢測實(shí)驗(yàn)。課程實(shí)施過程中，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了樣品采集、高壓滅菌、配制培養(yǎng)基、微生物接種和培養(yǎng)、微生物形態(tài)觀察、細(xì)菌生理生化檢驗(yàn)等多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)。同時(shí)，可將各個(gè)技術(shù)串聯(lián)起來，針對(duì)一個(gè)檢測對(duì)象，設(shè)計(jì)并完成整個(gè)檢測，以及分析數(shù)據(jù)和填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。從而在今后的工作中，面對(duì)各種檢測對(duì)象，均可以獨(dú)立設(shè)計(jì)檢測方案并完成檢測。

每學(xué)年課程結(jié)束后，均通過在線問卷調(diào)查的形式[7]，讓學(xué)生對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，3 年時(shí)間里共收集到的答卷總數(shù)超過100 份，教研組對(duì)所有答卷進(jìn)行了分析，得出的主要結(jié)果總結(jié)如下：①這種新的教學(xué)方法的學(xué)生評(píng)價(jià)均分超過99 分。②83%的學(xué)生自信在今后遇到新的檢測對(duì)象時(shí)，可自己查閱文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)方案、完成檢測。③16%的畢業(yè)生從事食品質(zhì)量安全檢測相關(guān)工作，如抽檢方案的制定、采樣方案的協(xié)助確認(rèn)、目標(biāo)客戶分析、質(zhì)檢質(zhì)控等，這些學(xué)生均認(rèn)為改革后的教學(xué)方法對(duì)其就業(yè)領(lǐng)域選擇有重要影響，卻對(duì)工作的開展具有積極作用。④學(xué)生的建議可歸納為兩條，一是這種教學(xué)方法應(yīng)該擴(kuò)散應(yīng)用于其他實(shí)驗(yàn)課；二是增加與產(chǎn)業(yè)的互動(dòng)，通過參觀或見習(xí)的學(xué)習(xí)模式了解更多行業(yè)中的檢測條件和流程。逐步建立更多的大學(xué)生實(shí)踐教育基地，為課程內(nèi)容的拓展提供基礎(chǔ)[10]。

4 結(jié)語

案例教學(xué)法可以明顯提高食品科學(xué)與工程專業(yè)本科生食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)的教學(xué)效果，提升學(xué)生的實(shí)操能力和全局思考水平，有助于學(xué)生突破產(chǎn)業(yè)界對(duì)學(xué)校地方性師范院校的認(rèn)知局限。同時(shí)，考慮到學(xué)?！暗胤叫浴鞭k學(xué)定位，案例也是非常具有地方特色的生蠔產(chǎn)品。學(xué)生通過自己的檢測工作，一方面可以與產(chǎn)業(yè)實(shí)際結(jié)合，回答人們普遍關(guān)注的食品安全問題，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)我國食品安全的信心，讓學(xué)生通過自己的實(shí)踐去打破關(guān)于生蠔安全的不實(shí)信息，并成為潛在的食品安全知識(shí)科普人員；另一方面，課程所用案例來自生產(chǎn)實(shí)際，不僅培養(yǎng)了學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的科學(xué)思維方式，也有助于學(xué)生將所學(xué)知識(shí)拓展于其他檢測對(duì)象，從而在今后的工作可以更快的適應(yīng)工作任務(wù)?？傊咐虒W(xué)法在“食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)”課程中的應(yīng)用效果較好，逐年考查畢業(yè)生的職業(yè)競爭力，并在今后的教學(xué)過程中對(duì)該教學(xué)方法進(jìn)行進(jìn)一步的微調(diào)與完善。