李文 王陶 秦杰 邵穎 董玉瑋
摘要:本文就食品微生物學(xué)實驗教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核手段等進(jìn)行改革和探索,創(chuàng)建適合培養(yǎng)徐州工程學(xué)院產(chǎn)學(xué)研背景下食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生的食品微生物學(xué)實驗教學(xué)新體系。
關(guān)鍵詞:產(chǎn)學(xué)研;食品微生物學(xué)實驗;應(yīng)用型本科;教學(xué)改革
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)49-0147-03
食品微生物學(xué)作為食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全等相關(guān)專業(yè)至關(guān)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一,同時也是一門對實驗技能操作性要求較高的課程。在經(jīng)過多年開展食品微生物學(xué)實驗的教學(xué)工作過程中,筆者與課題組成員積極探索產(chǎn)學(xué)研背景下食品微生物學(xué)實驗的教學(xué)內(nèi)容、操作手段、教學(xué)方法以及考核方式等,有利于提高食品微生物學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量和效果,提高應(yīng)用型本科院校致力于以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才為發(fā)展目標(biāo)的辦學(xué)質(zhì)量。
一、傳統(tǒng)食品微生物學(xué)實驗教學(xué)分析
傳統(tǒng)食品微生物學(xué)教學(xué)采用的授課手段主要以理論教學(xué)為主,實驗教學(xué)為輔,通常理論學(xué)時數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實驗學(xué)時,實驗教學(xué)往往處于一個被動和次要的地位而不被重視。食品微生物學(xué)實驗課程的實驗項目陳舊固化,基本上依據(jù)理論課程開設(shè),一般實行課內(nèi)實驗,實驗內(nèi)容的選擇比較單一呆板,與行業(yè)、企業(yè)脫節(jié),更新不及時。實驗人員準(zhǔn)備好實驗材料及相關(guān)儀器設(shè)備,學(xué)生參與度不夠,實驗教師實驗前一般先簡單介紹實驗原理及操作過程,偶爾強(qiáng)調(diào)一下實驗操作過程中的一些注意事項,由于時間有限,很少示范演示實驗操作過程中的關(guān)鍵點,直接讓學(xué)生按照實驗操作步驟完成操作,很難保證實驗教學(xué)預(yù)期要求的效果。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式下,嚴(yán)重妨礙和束縛到對學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng),實驗操作過程中的動手能力也不能最大限度地提升。由于實驗結(jié)果都是理論上的結(jié)果,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣大大降低,無法起到培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生勤動腦、善思考的能力,以及敢于開拓創(chuàng)新思維、學(xué)會綜合分析和解決問題的本領(lǐng)的教學(xué)目的。此外,相關(guān)的考核方式也比較單一,僅憑借學(xué)生的實驗報告當(dāng)作主要考核依據(jù)對學(xué)生進(jìn)行評價,這種評價模式只能反映學(xué)生實驗成績的一個方面,缺乏客觀公正性和科學(xué)全面性,學(xué)生只要認(rèn)真抄寫實驗報告,把同學(xué)的實驗結(jié)果原封不動照搬過來,實驗分?jǐn)?shù)就會很高,因此很多學(xué)生根本不認(rèn)真實驗,只要把實驗報告寫好就完事,尤其是對那些認(rèn)真學(xué)習(xí)實驗課但書面字跡不工整的學(xué)生有失公平。
二、產(chǎn)學(xué)研背景下食品微生物學(xué)實驗教學(xué)改革與實踐
(一)增加實驗教學(xué)比例,單獨開設(shè)實驗課程
新興創(chuàng)辦的本科院校多半屬于地方性院校,本科教學(xué)經(jīng)驗不足,這類學(xué)校必須針對自己獨到的地方性、應(yīng)用性來確定辦學(xué)定位,應(yīng)堅持將推動地方區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)為主要服務(wù)目標(biāo),努力促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,始終堅持從本土出發(fā),堅定不移地在培育為地方戰(zhàn)略發(fā)展所急缺的應(yīng)用型高級技術(shù)人才、促進(jìn)科技同地方發(fā)展融合、優(yōu)化地方資源合理配置和構(gòu)建結(jié)合當(dāng)?shù)靥厣膬?yōu)勢產(chǎn)業(yè)等方面作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。由此可見,實驗操作技能的培養(yǎng)對應(yīng)用型本科院校來說是重中之重。徐州工程學(xué)院位于江蘇省徐州市,而該地區(qū)位于淮海經(jīng)濟(jì)區(qū),坐擁豐富的農(nóng)副產(chǎn)品資源,不管是中小食品企業(yè)還是規(guī)模企業(yè),想讓企業(yè)不斷壯大,必須引進(jìn)一大批從事企業(yè)生產(chǎn)管理一線具備持續(xù)發(fā)展?jié)摿Φ膽?yīng)用型工程技術(shù)人才。在應(yīng)用型本科院校,以《食品微生物學(xué)》作為專業(yè)基礎(chǔ)課程的食品科學(xué)與工程和食品質(zhì)量與安全等專業(yè)應(yīng)當(dāng)安排更大比重的實踐教學(xué)課程,單獨開設(shè)實驗課程,將被設(shè)為單獨課程的實驗課從先前的16學(xué)時變更為32學(xué)時,以此契機(jī)來強(qiáng)化學(xué)生的實踐技能和增強(qiáng)創(chuàng)新思維的能力。
(二)根據(jù)專業(yè)發(fā)展需要,優(yōu)化更新實驗教學(xué)內(nèi)容
在原有食品微生物學(xué)實驗教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上,重新修訂和完善了教學(xué)大綱,將先前的教學(xué)內(nèi)容稍加拓展、延伸和補(bǔ)充,在常規(guī)必備的基礎(chǔ)實驗之上,補(bǔ)充了近些年食品微生物學(xué)的最新研究成果,其中更多的是關(guān)于食品微生物篩選新技術(shù)、食品檢測新技術(shù)、食品質(zhì)量控制和食品腐敗微生物的篩選等方面的實驗,結(jié)合徐州恒順萬通食品釀造有限公司產(chǎn)學(xué)研合作課題的需要,擬定了新的實驗項目“耐高溫高醇醋酸菌的篩選及鑒定”,根據(jù)市場需要,開展了綜合性實驗項目“市售冰鮮鴨中腐敗微生物的分離及生理生化性質(zhì)”。通過這些實驗項目的更新,可以適應(yīng)食品微生物學(xué)科不斷發(fā)展,滿足教學(xué)、科研和生產(chǎn)實踐的需要。這無疑對食品科學(xué)與工程專業(yè)和食品質(zhì)量與安全專業(yè)的教學(xué)改革與課程建設(shè)具有積極的推動作用。
(三)構(gòu)建基礎(chǔ)性驗證性實驗、綜合提高性實驗、創(chuàng)新設(shè)計性實驗的立體化實驗教學(xué)新體系
通過對食品微生物學(xué)實驗課程內(nèi)容的重新調(diào)整,科學(xué)系統(tǒng)地將實驗教學(xué)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,構(gòu)建基礎(chǔ)驗證性實驗、綜合提高性實驗以及創(chuàng)新性設(shè)計性實驗的立體化實驗教學(xué)新體系,來滿足各個層次學(xué)生的需要,進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,培養(yǎng)出適應(yīng)現(xiàn)代食品科技發(fā)展且兼?zhèn)洚a(chǎn)學(xué)研背景的高素質(zhì)專業(yè)人才。
食品微生物學(xué)實驗教學(xué)過程中設(shè)置驗證性實驗主要以培訓(xùn)學(xué)生的基本操作技能,對實驗現(xiàn)象的觀察敏銳度和綜合判斷能力為核心,幫助學(xué)生正確理解理論知識并做到學(xué)以致用,積累豐富的實驗操作經(jīng)驗,養(yǎng)成良好的課前預(yù)習(xí)、課上規(guī)范準(zhǔn)確操作、課后客觀公正科學(xué)分析及評價實驗結(jié)果等習(xí)慣?;A(chǔ)驗證性實驗作為綜合提高性實驗和設(shè)計創(chuàng)新性實驗的基礎(chǔ)課程,主要的教學(xué)內(nèi)容側(cè)重于光學(xué)顯微鏡的使用技術(shù)、玻璃器皿的洗滌、食品微生物樣品的采集、培養(yǎng)基的制備、包扎、滅菌技術(shù)、微生物大小及數(shù)量的測定技術(shù)、染色技術(shù),以及食品微生物生理生化指標(biāo)鑒定技術(shù)等基本內(nèi)容。
綜合提高性實驗則是將食品微生物學(xué)實驗中幾個相關(guān)的實驗項目或?qū)嶒瀮?nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合,使理論知識與實驗內(nèi)容巧妙融為一體,形成較為復(fù)雜的實驗環(huán)境,從而提高和強(qiáng)化學(xué)生應(yīng)對實際問題的分析解決能力。比如綜合性實驗項目“市售冰鮮鴨中腐敗微生物的分離及生理生化性質(zhì)”,該實驗教科書上沒有現(xiàn)成的步驟和結(jié)果,必須通過學(xué)生查閱文獻(xiàn)、設(shè)計實驗方案、對實驗數(shù)據(jù)整理分析等必要環(huán)節(jié)后,才能撰寫出合格的實驗報告,項目包含樣品的采集、制備、食品微生物的篩選、分離、微生物生理生化鑒定實驗等系統(tǒng)化知識體系,能較為科學(xué)系統(tǒng)地考查學(xué)生的綜合實驗技能,初步強(qiáng)化學(xué)生在科研創(chuàng)新方面的思辨能力。
創(chuàng)新設(shè)計性實驗沒有固定的實驗項目,針對科研能力較強(qiáng)、空余時間較多、對食品微生物學(xué)實驗感興趣的學(xué)生,往往是從教師的科研項目中擬定一些實驗項目,既培養(yǎng)了學(xué)生的科研動手能力,又協(xié)助老師共同順利地完成了科研任務(wù),可謂是達(dá)到了雙贏的效果。比如“耐高溫高醇醋酸菌的篩選及鑒定”實驗,是教師與徐州恒順萬通食品釀造有限公司橫向合作課題,通過從生產(chǎn)現(xiàn)場醋醅中篩選耐高溫高醇的醋酸菌,來提高食醋的產(chǎn)量和質(zhì)量。該項目能較大限度提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,開拓其獨立分析問題和解決問題的能力,提高學(xué)生的主觀能動性,為其今后的就業(yè)奠定堅實的根基。
(四)改革實驗教學(xué)方法,強(qiáng)化學(xué)生動手能力
1.鼓勵學(xué)生自愿參與實驗準(zhǔn)備工作,加強(qiáng)學(xué)生動手能力的培養(yǎng)。在食品微生物學(xué)實驗的教學(xué)過程中,應(yīng)改變教學(xué)立場,讓學(xué)生變被動為主動,讓學(xué)生主動參與食品微生物學(xué)實驗的一切準(zhǔn)備工作。依據(jù)實際情況,應(yīng)鼓勵和支持更多學(xué)生利用課余時間經(jīng)實驗教師的指導(dǎo)自主完成實驗項目的相關(guān)準(zhǔn)備工作,比如實驗試劑的配制、培養(yǎng)基的配制、菌種活化、實驗樣品的采集、參與老師的預(yù)實驗等等,為其創(chuàng)造更多的接觸實驗操作的機(jī)會,進(jìn)一步加深對實驗操作過程的整體認(rèn)識。既順利解決了實驗室人員工作量大的難題,又強(qiáng)化了學(xué)生實際動手的能力,可幫助學(xué)生更好地系統(tǒng)地掌握食品微生物學(xué)實驗的基本技能和方法,使這些學(xué)生提前進(jìn)入實驗狀態(tài),為真正進(jìn)入實驗操作階段奠定堅實的基礎(chǔ)。
2.嘗試啟發(fā)式教學(xué),挖掘?qū)W生潛力。食品微生物學(xué)實驗課程的教學(xué)過程中,教師應(yīng)注重其中的啟發(fā)環(huán)節(jié),介紹食品企業(yè)實際操作過程的技能要求,避免填鴨式的呆板教學(xué)方式,給予學(xué)生足夠的用于自主學(xué)習(xí)、獨立思考的空間,變被動為主動。每當(dāng)實驗前會要求學(xué)生必須預(yù)先熟悉實驗項目涉及的內(nèi)容,做到對該實驗的基本目的、原理和關(guān)鍵操作過程及其注意事項等內(nèi)容了然于心。實驗課上,教師可圍繞實驗原理和操作要點對學(xué)生進(jìn)行有針對性的提問,啟發(fā)學(xué)生對原理及操作過程的熟悉,真正做實驗時就會得心應(yīng)手。對于每次問題回答得很好的同學(xué)實行獎勵政策,平時成績加分,這樣會大大提高學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)興趣。
3.采用多媒體教學(xué)手段,提高實驗現(xiàn)場教學(xué)效果。在實驗教學(xué)過程中,由于食品微生物的特點之一就是體型極其微小卻結(jié)構(gòu)復(fù)雜,并且在其內(nèi)部不斷進(jìn)行著復(fù)雜各異的生理生化反應(yīng)變化??茖W(xué)的教學(xué)手段要求應(yīng)當(dāng)在介紹食品微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征和生理生化特性時配以大量的圖像、圖形及圖表方便更好地認(rèn)識,傳統(tǒng)的教學(xué)方法在這一點上很難滿足要求。然而伴隨著多媒體技術(shù)手段的崛起,成為教學(xué)手段改革和創(chuàng)新的新媒介,對食品微生物學(xué)實驗教學(xué)過程中面臨的難點問題正巧可以迎刃而解。通過教學(xué)團(tuán)隊分工合作,收集大量關(guān)于食品微生物學(xué)最新前沿研究動態(tài),借鑒其他高校相關(guān)實驗教學(xué)PPT,結(jié)合學(xué)校實際和食品企業(yè)生產(chǎn)過程中的現(xiàn)場情況,就可制作一套比較完善、精良的多媒體課件。經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐,學(xué)生普遍反映該方法教學(xué)效果很好,實驗多媒體課件涵蓋的信息量大,實驗內(nèi)容在多媒體中呈現(xiàn)生動形象,規(guī)范的實驗操作模擬過程以動畫形式體現(xiàn),使人印象深刻,學(xué)生自己獨立操作時才不會出現(xiàn)一些低級錯誤。
4.規(guī)范實驗操作,提升學(xué)生實驗技能。為了保證食品微生物學(xué)實驗課程開展的質(zhì)量,我們進(jìn)行合理有效的分組,采取分批分次進(jìn)行實驗,每批次實驗人數(shù)控制在12人左右,盡量配備可供每個學(xué)生獨立完成實驗操作的儀器設(shè)備。實驗操作部分作為著力培養(yǎng)學(xué)生自主動手能力和有效強(qiáng)化實驗技能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),可視作整個實驗的重中之重。因此,從講解食品微生物學(xué)實驗的第一個實驗開始,就強(qiáng)調(diào)實驗操作的重要性,對每個學(xué)生實驗操作技能實行當(dāng)場打分,并且在最終平時成績中占60%的比例。老師對每個實驗的操作要點進(jìn)行示范、演示,也可以采取讓部分學(xué)生通過預(yù)習(xí)后來示范,指出其中操作不當(dāng)?shù)牡胤剑由顚嶒灢僮饔∠?。在學(xué)生獨自進(jìn)行實驗操作時,老師巡視實驗室,針對每個學(xué)生不同的操作問題進(jìn)行一對一指導(dǎo)。如果學(xué)生違反操作規(guī)程,出現(xiàn)一些低級錯誤,采取當(dāng)場扣分的方式予以警告,對操作得當(dāng)、速度又快的同學(xué)給予加分,這種做法能有效地調(diào)動學(xué)生對實驗的熱情、興趣和積極性,更科學(xué)地強(qiáng)化學(xué)生的實驗操作技能和綜合分析處理問題的能力。
(五)改革考核方式,提高學(xué)生的綜合能力
產(chǎn)學(xué)研背景下,新的食品微生物學(xué)實驗考核方法得到了進(jìn)一步完善,要求更加理性地本著全面客觀公正的態(tài)度對每個學(xué)生不同方面的能力進(jìn)行綜合考核,堅持理論與操作并重的理念,并將努力鍛煉學(xué)生的實驗操作能力的任務(wù)放在首位。食品微生物學(xué)實驗采取平時考核加期末考核相結(jié)合的辦法,且彼此比重相同,均為50%。其中,平時成績包括課堂紀(jì)律(10%)、技能操作(60%)、實驗報告(30%)。技能操作主要包括對實驗教學(xué)理論、原理的理解和實驗操作程序、方法的掌握情況及實驗儀器設(shè)備的正確操作使用辦法等。期末成績主要是期末出相關(guān)試卷開卷考查,以食品微生物學(xué)實驗中的原理、操作要點、注意事項等作為考核的重點。實施上述的考核方式后,學(xué)生不重視實驗課,對實驗操作草草敷衍的現(xiàn)象顯著改善,起到了非常好的教學(xué)效果,保證了實驗教學(xué)質(zhì)量,提升學(xué)生處理分析問題的能力,不斷強(qiáng)化學(xué)生綜合素質(zhì)水平。
(六)與企業(yè)、行業(yè)深度融合,提升學(xué)生的科研創(chuàng)新能力
實驗室實行門禁系統(tǒng)管理方式,可允許已提前預(yù)約的學(xué)生自由進(jìn)入相關(guān)開放實驗室進(jìn)行實驗。因此,在組織展開食品微生物學(xué)實驗教學(xué)課程的同時,采取實驗室對學(xué)生開放的形式,號召學(xué)有余力的學(xué)生參加食品微生物學(xué)課題組,加入到企業(yè)及教師的科研項目中去。比如維維集團(tuán)、青島啤酒徐州分公司、徐州恒順萬通食品釀造有限公司、徐州市金地杰農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司、今天食品有限公司等,他們與學(xué)校均有良好的合作關(guān)系,在生產(chǎn)過程中有一些急需解決的食品微生物學(xué)相關(guān)問題,如食品中常見腐敗微生物的分離與純化、泡菜的制作與乳酸菌檢驗、耐高溫高醇醋酸菌的篩選及鑒定、飲品中微生物快速檢測等。學(xué)生可以在老師的指導(dǎo)下,調(diào)研文獻(xiàn),查閱資料,制定出可行性方案,協(xié)助老師完成研究項目。通過產(chǎn)學(xué)研的有機(jī)結(jié)合,一方面學(xué)生可根據(jù)自身實際,合理安排作息和實驗時間,合理高效利用開放實驗室相關(guān)儀器設(shè)備完成實驗研究內(nèi)容,有效地培養(yǎng)學(xué)生勇于探索不斷創(chuàng)新的科研精神和共同協(xié)作的團(tuán)隊精神,并且積累了一定的科學(xué)素養(yǎng),為今后研究生階段的繼續(xù)深造做好充分準(zhǔn)備;另一方面學(xué)生能憑此契機(jī)可涉獵與專業(yè)密切相關(guān)的企業(yè)在生產(chǎn)過程中亟待解決的各種麻煩和問題,能夠通過學(xué)校理論知識和實驗技能的學(xué)習(xí),在老師的指導(dǎo)下完成研究任務(wù),解決企業(yè)難題,由此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,從而學(xué)會發(fā)揮自身的主觀能動性來解決問題,為其他課程的學(xué)習(xí)做好鋪墊,以達(dá)成培育出高水平高素質(zhì)的應(yīng)用型人才的辦學(xué)要求。
三、結(jié)語
在產(chǎn)學(xué)研培養(yǎng)模式下,應(yīng)用型本科院校食品微生物學(xué)實驗教學(xué)進(jìn)行不斷深化改革,培養(yǎng)學(xué)生食品微生物學(xué)的實驗操作技能和科研創(chuàng)新能力,做到教學(xué)與科研工作齊頭并進(jìn)、雙管齊下,旨在培養(yǎng)應(yīng)用型人才。
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