翟齊嘯 田豐偉 王 剛 張秋香 毛丙永 趙建新 張 灝 陳 衛(wèi)

（江南大學(xué)，無錫 214122）

食品微生物學(xué)實驗課程分組案例式教學(xué)的探索與實踐

翟齊嘯 田豐偉 王 剛 張秋香 毛丙永 趙建新 張 灝 陳 衛(wèi)

（江南大學(xué)，無錫 214122）

食品微生物學(xué)實驗是食品微生物課程教學(xué)的關(guān)鍵組成部分。食品微生物學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)加強實驗教學(xué)的改革，提高學(xué)生興趣，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，推動學(xué)生主動探索解決生產(chǎn)生活中的實際問題，培養(yǎng)出理論、實踐俱佳的高素質(zhì)專業(yè)人才。基于此，作者在江南大學(xué)食品學(xué)院食品微生物學(xué)課程教學(xué)中開展了“分組案例式”教學(xué)改革的探索和實踐。通過“傳統(tǒng)發(fā)酵食品中微生物群落結(jié)構(gòu)解析”、“市售食品中有害微生物檢測”、“自然生境中特定微生物的篩選鑒定”、“食品生產(chǎn)企業(yè)微生物污染案例調(diào)查”等分組探索式教學(xué)實驗，對原有的教學(xué)課程進(jìn)行良好地補充，有利于提高學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生思考，更好地掌握微生物學(xué)實驗技能在實際生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。

食品微生物；實驗教學(xué)；分組教學(xué)；案例式教學(xué)

食品微生物學(xué)是高等院校食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全等專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，同時也是一門實踐性、應(yīng)用性極強的學(xué)科[1]。作為理論課的拓展和實踐，食品微生物實驗課程對于學(xué)生掌握專業(yè)知識、培養(yǎng)實驗技能、啟發(fā)創(chuàng)新思維有著重要的意義，有助于學(xué)生理論聯(lián)系實際，系統(tǒng)深入地理解食品微生物學(xué)。食品微生物實驗經(jīng)過多年建設(shè)，形成了經(jīng)過實踐檢驗的理論與實驗教學(xué)系統(tǒng)。許多來自高校一線的教學(xué)工作者更是不斷探索，推陳出新，研究符合實際的培養(yǎng)模式，摸索出了切實可行的教學(xué)改革方案[2-4]。然而，這些改革的研究成果主要集中在優(yōu)化更新教學(xué)內(nèi)容，重視課前預(yù)習(xí)課后總結(jié)，強化實驗教師素養(yǎng)以及完善實驗考核方式上，對于實驗內(nèi)容設(shè)計尤其是針對提高學(xué)生興趣，推動學(xué)生主動探索解決生產(chǎn)生活中的實際問題等方面關(guān)注較少?；诖?，江南大學(xué)食品微生物學(xué)課程組成員積極研究討論，提出了“分組案例式”的食品微生物學(xué)實驗課教學(xué)模式建議，希望能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強學(xué)生的主觀能動性，加強學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生獨立設(shè)計實驗的能力。經(jīng)過不斷的探索和實驗，我們得到了一些經(jīng)驗和啟發(fā)，希望能對食品微生物實驗課教學(xué)方式的完善和優(yōu)化提供參考和借鑒。

一、分組案例式課程設(shè)計

在學(xué)生初步掌握食品微生物學(xué)理論基礎(chǔ)與實驗技能的基礎(chǔ)上，以班級為單位將學(xué)生分為四個小組，分別設(shè)置不同的探索式教學(xué)實驗。組員之間合作進(jìn)行具體實驗設(shè)計，完成全部實驗內(nèi)容。每個實驗的設(shè)計均涵蓋經(jīng)典微生物學(xué)實驗課程中的所有知識要點，且操作步驟相似，便于教師對基本實驗操作技能進(jìn)行同步講解。所有實驗內(nèi)容均與日常生活或生產(chǎn)應(yīng)用中常見的多種問題緊密相關(guān)，實現(xiàn)對傳統(tǒng)微生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容的良好補充，有利于提高學(xué)生興趣，推動學(xué)生思考，更好地掌握微生物學(xué)實驗技能在實際生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用。

實驗小組一：傳統(tǒng)發(fā)酵食品中微生物群落結(jié)構(gòu)解析

傳統(tǒng)發(fā)酵食品歷來被認(rèn)為是中華飲食文化的瑰寶，其中含有豐富的微生物資源。利用優(yōu)良食品微生物對食品進(jìn)行發(fā)酵是食品微生物學(xué)中的重要知識點及應(yīng)用領(lǐng)域。該組實驗設(shè)計學(xué)生前往周邊鄉(xiāng)村、市場等地采集泡菜、腌肉、腐乳等傳統(tǒng)發(fā)酵食品作為實驗的原材料。在采樣過程中強化學(xué)生對微生物發(fā)酵的理解，更深入地理解發(fā)酵過程菌群涉及的生理生化活動，以及對食品感觀和營養(yǎng)成分造成的影響。采樣后組織學(xué)生通過經(jīng)典的菌種分離純化手段解析傳統(tǒng)發(fā)酵食品中的微生物群落結(jié)構(gòu)。需要學(xué)生利用已掌握的微生物學(xué)理論知識，根據(jù)食品性狀的不同分析可能存在的微生物，并根據(jù)不同微生物對于生長條件的要求選擇配制相應(yīng)的培養(yǎng)基，對食品中微生物進(jìn)行分離純化。通過菌落特征觀察、簡單染色法和革蘭氏染色法、顯微鏡觀察微生物形態(tài)、產(chǎn)酸產(chǎn)氣等生理生化檢測等方法，對分離得到的微生物進(jìn)行鑒定，同時通過菌落計數(shù)計算微生物總量及各菌種在其中所占的比例。該課程通過學(xué)生自主開展一系列和微生物純化培養(yǎng)、形態(tài)觀察、生理生化鑒定以及微生物計數(shù)相關(guān)的實驗，強化學(xué)生掌握樣品梯度稀釋，培養(yǎng)基配制及滅菌，微生物接種、分離、純化和培養(yǎng)，顯微鏡的使用，微生物染色觀察，微生物生理生化及免疫學(xué)鑒定等一系列實驗技能。

實驗小組二：市售食品中有害微生物檢測

食品微生物學(xué)檢驗是微生物學(xué)實驗中的重要知識點，食品微生物安全監(jiān)測也是科研及生產(chǎn)應(yīng)用中必不可少的一環(huán)。該實驗設(shè)計為：組織學(xué)生前往周邊超市、集市采集乳制品、飲用水、果蔬、肉類等新鮮或過期食品。在采樣過程中組織學(xué)生討論食品中可能存在有害微生物的種類，以及其可能對食品及人體造成的危害，強化學(xué)生對有害微生物生長環(huán)境及生理特性的認(rèn)識和理解。采樣后組織學(xué)生通過經(jīng)典的菌種分離純化、微生物計數(shù)、顯微鏡觀察、生理生化鑒定、血清學(xué)檢測等手段檢測食品中的有害微生物。在此過程中促進(jìn)學(xué)生鞏固已掌握的微生物實驗技能，自主測定樣品中的菌落總數(shù)，并分別測定大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、溶血性鏈球菌及志賀氏菌等有害菌的數(shù)量。該課程強化學(xué)生掌握樣品的無菌采集及梯度稀釋、微生物的富集培養(yǎng)和分離純化、菌落總數(shù)的測定、顯微鏡觀察、革蘭氏染色、微生物生理生化及免疫學(xué)鑒定等一系列實驗技能，有助于學(xué)生更好地掌握針對實際食品樣品中有害微生物的檢測方法。

實驗小組三：自然生境中特定微生物的篩選鑒定

人體腸道、自然土壤、發(fā)酵食品中都可能存在著優(yōu)良的微生物，現(xiàn)有用于生產(chǎn)的諸多菌種大多來自于自然生境。以此為出發(fā)點，組織學(xué)生對嬰兒糞便、長壽村土壤等樣品中的特定微生物如雙歧桿菌、植物乳桿菌等進(jìn)行篩選和鑒定。在實驗進(jìn)行前引導(dǎo)學(xué)生分析特定微生物如雙歧桿菌的生理特性，了解該微生物在氧氣、pH、溫度、營養(yǎng)物質(zhì)方面的喜好程度，并依此設(shè)計選擇性培養(yǎng)基，進(jìn)行微生物的篩選和鑒定。允許學(xué)生提供多種不同篩選方案，根據(jù)不同方案的篩菌結(jié)果，結(jié)合微生物實驗理論知識和技術(shù)，為學(xué)生講解方案的優(yōu)劣性和設(shè)計原則。該課程強化了微生物的富集培養(yǎng)和分離純化、菌落總數(shù)的測定、顯微鏡觀察、革蘭氏染色等實驗內(nèi)容，同時提升了學(xué)生在選擇性培養(yǎng)基配制及滅菌、微生物生理生化鑒定以及微生物培養(yǎng)技術(shù)方面的實驗技能，更有助于學(xué)生深入了解菌種篩選方案的制定思路和注意事項。

實驗小組四：食品生產(chǎn)企業(yè)微生物污染案例調(diào)查

食品生產(chǎn)過程中常常因微生物污染而導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量的下降，甚至危害消費者健康，找出污染源及可能導(dǎo)致污染的因素并加以控制是食品生產(chǎn)中必須的環(huán)節(jié)。該實驗組設(shè)計為：組織學(xué)生深入車間工廠，為學(xué)生詳細(xì)介紹食品生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)的殺菌工藝及可能遇到的微生物污染。之后結(jié)合工廠中目前遇到的微生物污染案例，由學(xué)生根據(jù)文獻(xiàn)查閱結(jié)果自行思考采樣點，設(shè)計微生物分離鑒定的方案，并通過實驗確定食品污染的菌種、污染的數(shù)量、可能導(dǎo)致污染的環(huán)節(jié)，由此最終提出可行的改進(jìn)方法。該課程強化學(xué)生對實際生產(chǎn)中微生物扮演角色以及生產(chǎn)過程中各個微生物控制關(guān)鍵點的認(rèn)識，并通過已掌握的微生物學(xué)理論和實驗技術(shù)自主思考?xì)⒕驕缇桨?。在實驗過程中允許學(xué)生提供多種不同的答案并幫助學(xué)生分析各項方法在有效性、經(jīng)濟(jì)性和安全性上的優(yōu)劣，幫助學(xué)生更好地理解微生物學(xué)實驗技能在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

上述分組案例式教學(xué)的實施經(jīng)過了三個階段，一是完善項目實施方案。主要包括：設(shè)計時間段，落實采樣地點，確定目標(biāo)菌種，選擇對應(yīng)企業(yè)及案例，準(zhǔn)備實驗涉及器材設(shè)備等。二是開展具體教學(xué)實踐。在微生物學(xué)實驗課程開展的過程中，在各組統(tǒng)一進(jìn)度節(jié)點時對實驗操作要點進(jìn)行講解，組織學(xué)生開展采樣、分菌、解決微生物污染案例、制定篩菌方案等分組實驗，教師隨時跟蹤各組實驗進(jìn)度并給予必要的指導(dǎo)，詳細(xì)記錄教學(xué)實踐開展過程中遇到的問題和困難，以及注意事項和有待提高的方面。這一階段應(yīng)注意完成課程共性內(nèi)容的教學(xué)和技能的訓(xùn)練，保證各組之間對微生物基本知識和技能的互相交流學(xué)習(xí)。若時間和教學(xué)精力允許，應(yīng)盡可能促進(jìn)各組間的實驗輪換，加強學(xué)生對不同案例蘊含專業(yè)知識的理解。三是通過與學(xué)生的交流，了解學(xué)生的體會和感受，收集意見和想法。邀請其它院校老師來校參觀教學(xué)改革成效，提出意見，總結(jié)修改。

二、創(chuàng)新成效與存在的不足

上述分組案例式教學(xué)實行后，取得了一定的成效。首先，與傳統(tǒng)微生物學(xué)實驗課程相輔相成，打破了單一的課堂教學(xué)模式，通過四個與食品微生物學(xué)密切相關(guān)的實際案例教程，更好地貼近實際生活和生產(chǎn)，具有更強的針對性和應(yīng)用性。其次，以實地走訪為基礎(chǔ)，開闊學(xué)生眼界；以自主思考為導(dǎo)向，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維；以獨立動手為主體，強化學(xué)生的理論知識和實驗技能。將學(xué)生在課堂中學(xué)習(xí)得到的知識和技能與實際情況緊密聯(lián)系起來，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，全面提升專業(yè)素養(yǎng)。最后，教師與學(xué)生一同走出教室，積極開展第二課堂教學(xué)。通過與學(xué)生在實地的討論交流，啟發(fā)學(xué)生對微生物實際應(yīng)用的判斷和解讀，使得學(xué)生有更多機(jī)會將第一課堂上未能及時掌握的知識點進(jìn)行消化，并且能夠拓展學(xué)生的知識面，使得本課程的內(nèi)容、形式更加豐富，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

對實驗課程及教學(xué)方式的改革在豐富學(xué)生動手機(jī)會，強化學(xué)生實驗技能的同時，也呈現(xiàn)出一些問題和不足。首先，由于實驗時間的延長以及實驗指導(dǎo)強度的增加，導(dǎo)致教師工作量顯著增多，需要更多師資力量參與教學(xué)改革以提供更好的效果。其次，分組案例式課程更多地涉及到室外環(huán)境及生產(chǎn)車間等實驗場地，學(xué)生的參與人數(shù)受到限制，也存在著一定的安全隱患。需要學(xué)校及對口企業(yè)給予更大的支持，保證第二課堂教學(xué)的順利進(jìn)行。最后，案例式實驗的連貫性明顯增強，導(dǎo)致實驗強度和實驗頻率增多，有時需將課程安排至課外時間，影響學(xué)生的休息和其它學(xué)習(xí)任務(wù)。需要在課程安排上進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整和完善，妥善安排課程的時間和空間分配。

三、結(jié)束語

近年來，江南大學(xué)食品微生物學(xué)課程組對食品微生物學(xué)實驗的課程設(shè)計和教學(xué)方式進(jìn)行了一系列的改革嘗試，“分組案例式”新型教學(xué)方法也得到了一些有益的結(jié)果。但教學(xué)改革是一項長期系統(tǒng)的工程，有待于我們進(jìn)一步努力探索，更加科學(xué)合理地進(jìn)行課程設(shè)計，同時更加全面高效地實現(xiàn)課程推廣，使食品微生物學(xué)課程為培養(yǎng)優(yōu)秀的科技從業(yè)人員做出更多的貢獻(xiàn)。

[1]王玲，伍彬.食品微生物學(xué)實驗教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的實踐與探索[J].微生物學(xué)雜志，2013，33（5）：106-109.

[2]李姝，楊小帆，王敏，等.微生物實驗教學(xué)及考核方式的改革與探索[J].教育教學(xué)論壇，2015（26）：209-211.

[3]王明茲，陳必鏈，周曉蘭.微生物實驗教學(xué)實踐及改革的幾點體會[J].實驗室科學(xué)，2012，15（4）：154-157.

[4]王剛，田豐偉，張秋香，等.模塊式教學(xué)法在食品微生物實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013（7）：81-82.

（責(zé)任編輯：姚歆燁）

Grouping and Case Teaching in Food Microbiology Experiment Course

ZHAI Qixiao,TIAN Fengwei,WANG Gang,ZHANG Qiuxiang, MAO Bingyong,ZHAO Jianxin,ZHANG Hao,CHEN Wei
（Jiangnan University,Wuxi 214122,China）

Experiment course is an important part of food microbiology teaching.In order to develop talents in food microbiology,teaching innovation should be focused on promoting students’ interest,enhancing their comprehensive quality and helping them solve practical problems.Grouping and case teaching in food microbiology experiment course has been carried out in School of Food Science and Technology,Jiangnan University.Four courses, “Analysis of Microbial Structure in Traditional Fermentation Food”, “Detection of Pathogens in Food Market”,“Screening of Specific Microorganisms in Natural Environment”and“Analysis of Microbial Contamination in Food Industry”,were designed to help students to have a better understanding of the theory of food microbiology and improve their related experimental skills.

food microbiology;experiment course;grouping teaching;case teaching

G642.0

翟齊嘯（1987—），男，講師，研究方向：食品微生物學(xué)。

陳衛(wèi)（1966—），男，教授，研究方向：食品微生物學(xué)。

江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程資助項目（PPZY2015A052）；江南大學(xué)本科教育教學(xué)改革研究項目（JG2015099）。