劉愛平 沈黎 胡欣潔
摘要為提高學生的微生物基本操作技能,提升學生對食品微生物學的學習興趣,對農(nóng)業(yè)院校食品微生物學實驗教學內(nèi)容和目標設計進行了探索和實踐。通過設置基礎實驗技術(shù)、應用實驗技術(shù)和安全實驗技術(shù)3類實驗,采用“固定+機動”教學模式,全天開放實驗室計劃,優(yōu)化教學團隊,引入研究生助理,完善考核體系,促進教學質(zhì)量的提高。實踐表明,課程改革提高了學生的實驗操作技能和科研興趣。
關(guān)鍵詞 食品微生物學;實驗教學改革;實驗技能;科研興趣
中圖分類號 S-01 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611(2017)27-0248-03
Abstract In order to improve students basic skills and interests in microbiology,the exploration and practice of experimental teaching contents and objectives of food microbiology in agricultural universities were performed.The teaching quality was improved by setting up basic experimental techniques,applying experimental technique and safety experimental technology,the use of “fixed + mobile” teaching model,laboratory opened throughout the day,optimizing the teaching team,the introduction of graduate students and improvement of the assessment system.Practice shows that the reform has improved students′ experimental skills and scientific research interests.
Key words Food microbiology;Experimental teaching reform;Experimental skills;Scientific research interests
食品微生物學實驗課程是農(nóng)業(yè)院校食品相關(guān)專業(yè)的重要實踐課程,也是食品微生物學教學的重要環(huán)節(jié)。通過實驗課程的學習,可以加深對食品微生物學理論課程的直觀化理解。同時,該課程也是學生學習食品安全學、食品微生物檢驗、食品毒理學等專業(yè)課程的基礎課程。鑒于對該課程地位的不斷認識,四川農(nóng)業(yè)大學將其學時由2012年的16學時逐漸增加到目前的24學時。
培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的復合型人才是大學教育教學改革的重要目標之一[1]。因此實驗教學也要突破傳統(tǒng)教學方式,逐漸使得學生成為課堂主體,而教師更多以主導者角色參與課堂。筆者主要從食品微生物學實驗教學框架、實驗教學團隊優(yōu)化與提升和考核方式改革等方面總結(jié)對食品微生物學實驗教學的探索與實踐,期待以此方式與同行就食品微生物學實驗教學改革進行交流。
1 食品微生物學實驗教學框架
1.1 食品微生物學實驗教學內(nèi)容與目標設計
食品微生物學實驗課程與理論課同步開設于第4學期,是學校食品科學與工程、食品質(zhì)量與安全的專業(yè)基礎課程。近年來,這2個專業(yè)招生規(guī)模不斷增長,2017年學生人數(shù)約510人。為確保每個學生得到充分鍛煉,均采用小班教學模式,每班約32人。實驗課程設置5次實驗,前3次實驗每2人一組,后2次實驗每4人一組。第1次實驗安排在食品微生物學理論課的第5周后開始,盡量使得實驗課與理論課進度一致。
參考了很多資料[2-5],選擇食品微生物學實驗教學內(nèi)容,目前分別選擇了基礎實驗技術(shù)、應用實驗技術(shù)和安全實驗技術(shù)三大類實驗?;A實驗技術(shù)以驗證性實驗為主,主要注重鍛煉學生操作技能和掌握實驗原理;應用實驗技術(shù)和安全實驗技術(shù)采用創(chuàng)新性實驗的形式,主要培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,增加其對微生物學的興趣。學校食品微生物學實驗的具體教學內(nèi)容與目標設計見表1。
1.2 實驗教學內(nèi)容重點
基礎實驗技術(shù)主要設置為細菌、酵母和霉菌3種常見微生物的形態(tài)觀察,重點讓學生掌握顯微鏡的使用、染色技術(shù)和無菌操作意識。每個實驗都提供多種微生物,同時,在酵母菌形態(tài)觀察實驗中設置細胞大小和數(shù)目測定環(huán)節(jié),讓學生對微生物的認識既有縱向比較又有橫向比較,達到對微生物更加直觀的了解。
應用實驗技術(shù)實驗設置為乳酸菌或產(chǎn)胞外蛋白酶微生物的篩選。在實驗課前一周通知學生自己選擇并采集樣品,根據(jù)實驗內(nèi)容(按每人對應的稀釋梯度完成平板涂布和平板傾注;斜面接種;液體培養(yǎng)基接種)提前撰寫實驗方案。實驗課開始時,教師先講解培養(yǎng)基的配制、分裝,并演示培養(yǎng)皿、移液管、三角瓶等器皿包扎和滅菌以及微生物接種操作。在學生準備實驗材料過程中,對其方案進行評閱和指導。安全實驗技術(shù)實驗設置為自來水中菌落總數(shù)測定,學生通過查閱相關(guān)國家標準,設計實驗方案并獨立完成實驗。通過實驗使學生了解國家標準及微生物檢驗過程,對微生物食品安全有更直觀的了解。這2個實驗的開放性強,旨在培養(yǎng)學生的查閱文獻、自我學習和溝通協(xié)作能力。
1.3 教學實施
為保證實驗教學的連續(xù)性,合理安排實驗時間和場地至關(guān)重要。目前,17個小班的1個教學實驗是在2周內(nèi)完成。前3次實驗均按實驗課程安排表的時間進行教學;后2次實驗的準備階段按課表進行,但需要在24~48 h內(nèi)觀察實驗結(jié)果,具體時間由任課教師和學生協(xié)商決定。教師需要在觀察結(jié)果時考察學生是否實事求是地記錄實驗結(jié)果,對結(jié)果的理解情況,以及回答學生疑問,這種“固定+機動”方式也很好地實現(xiàn)了學生和教師之間的互動交流。
為了更好地使學生的實驗技能得到不斷提升,微生物實驗室在實驗教學周內(nèi)實行全天開放,學生只需要登記姓名和學號即可進入實驗室。有相當一部分學生在課余時間到實驗室進行顯微鏡操作技能、微生物無菌操作等訓練,綜合素質(zhì)得到不斷提升。
2 實驗教學團隊優(yōu)化與提升
教學團隊是實驗教學的靈魂,食品微生物學實驗教學團隊的主要組成人員為食品微生物學理論課程的4名教師。由于學生規(guī)模不斷擴大,引入了具有微生物學研究背景的其他課程任課教師2名。在實驗過程中,為確保學生真正學到基本操作技能,又將高年級的碩士研究生引入課堂作為教學助理。目前,教學隊伍由6名指導教師、1名實驗準備教師和若干研究生組成。
為了保證實驗教學效果,每一系列實驗課程開始之前,教學團隊成員都會分別聚集在一起召開研討會議,就實驗課的內(nèi)容設計、講解重難點、實驗演示細節(jié)進行討論。在實驗課程講解中,還要求教師就理論知識點進行考核并結(jié)合理論教學知識點進行講解,鞏固學生對知識點的印象。每次教學實驗后,教師和研究生助理們還基于課程組QQ群就學生操作過程中出現(xiàn)的共性問題進行提醒,應用于下次教學實踐。
3 實驗課程考核
學校本科生課程考核采取環(huán)環(huán)合格的形式,食品微生物學實驗課程在食品微生物學理論中進行單列考核。實驗課程考核主要基于實驗過程中學生表現(xiàn)和實驗報告。實驗過程中,對表現(xiàn)優(yōu)異(如實驗操作規(guī)范、實驗完成又快又好)的學生給予加分,對表現(xiàn)較差(如不遵守反復強調(diào)要注意的細節(jié))的學生進行減分;對于實驗報告的批閱則基于:實驗報告撰寫的完整性;實驗結(jié)果的描述和分析,尤其是對異常結(jié)果的分析;對于實驗的總結(jié)和體會。實驗課成績?yōu)?次實驗成績的平均值。該考核方式做到了對學生評價客觀,提高了學生對實驗操作技能的重視和學習積極性。
4 課程探索與實踐的體會
4.1 實驗教學內(nèi)容與目標設計
經(jīng)過對實驗教學內(nèi)容的探索,目前的實驗教學內(nèi)容既有常規(guī)性實驗技術(shù),也有探索性研究,且以常規(guī)性實驗技術(shù)訓練為主。雖然現(xiàn)在的教學特別強調(diào)趣味性,但正如研究者洪龍[6]所提到的,這種基礎性的教學雖然枯燥和單調(diào),但不可或缺。通過3次基本操作實驗設置,不斷加強學生對微生物的認識和基礎操作能力。在探索性實驗教學上,以學生為主體,比如綜合實驗 Ⅰ,學生需要思考哪些材料更富含目標菌株,并通過查閱資料撰寫實驗方案,每組學生的任務不同,樣品不同,實驗結(jié)果也不同,學習興趣較高。綜合實驗中,學生需要進行平行實驗,尤其是綜合實驗 Ⅱ 對菌落總數(shù)的檢測,通過引入平行實驗,引入食品安全監(jiān)督管理的事例,讓學生明白食品安全檢測的科學性、嚴謹性。
4.2 “固定+機動”的教學模式與研究生助理引入
“固定+機動”的教學模式以及實驗室的開放式管理給實驗教師帶來了較大的壓力,尤其是實驗室的衛(wèi)生、試劑盒耗材管理,部分學生不遵守實驗室章程,破壞了好的學習環(huán)境,學生素質(zhì)教育仍待加強。同時,雖然5個實驗達到24學時,但由于每次實驗課程的任務較多,仍然匹配不了教師關(guān)于時間和經(jīng)歷的投入。
食品微生物研究是學院的特色領(lǐng)域之一,在教學過程中,通過引入具有微生物學習背景的研究生助理,協(xié)助指導學生操作,提高了課程執(zhí)行效率。學生在做實驗的時候,教師和研究生助理不斷在學生中間巡視,可以及時發(fā)現(xiàn)不規(guī)范的操作,并進行正確指導。
4.3 學生科研興趣和實踐能力增加
經(jīng)過課程學習,很多學生對微生物產(chǎn)生了濃厚興趣,積極申報或參與學院教師的科研課題,而且部分課題如“泡菜水中能高效脫除重金屬鉛的乳酸菌及復合菌劑的分離、篩選及鑒定”“拮抗婁地青霉的乳酸菌篩選及抑菌物質(zhì)性質(zhì)研究”獲得了大學生創(chuàng)新性實驗計劃或大學生科研興趣計劃的立項支持。同時,每兩年一次的微生物實驗技能大賽也得到廣大學生的積極響應,報名參賽人數(shù)逐年增加。
5 結(jié)語
綜上所述,筆者從食品微生物學實驗教學框架、實驗教學團隊優(yōu)化與提升、實驗課程考核等方面對食品微生物學實驗教學的探索與實踐進行闡述。通過實驗教學方式的改革,使得學生具有了較好的微生物實驗操作基礎和一定的實驗設計意識,學生的微生物實驗操作技能頗受其他教師好評。
參考文獻
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