王建业+孟霞+朱国强
摘 要 动物性食品微生物检验是动植物检验与检疫专业的一门必修课,实践性很强,而实验课在整个课程体系中占有十分重要的位置。本文结合作者近十年来承担实验课教学的实践体会,从实验材料选择、如何设置致病菌的生化特性鉴别实验项目、合理安排时间保证综合性实验的有效开展以及将实验教学内容与本科生研究性学习相结合等四个方面进行了系统性总结,这些经验的集成为今后进一步改进实验教学方法、提高实验课教学质量、增强本专业学生解决实际问题的能力奠定了坚实基础。
关键词 动物性食品 微生物检验 实验课教学
中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.12.052
Practice and Understanding of Experimental Teaching of
Microbiological Examination on Animal Derived Food
WANG Jianye, MENG Xia, ZHU Guoqiang
(College of Veterinary Medicine, Yangzhou University; Jiangsu Co-Innovation Center for Important
Animal Infectious Diseases and Zoonoses, Yangzhou, Jiangsu 225009)
Abstract The experimental course plays a vital role in the curriculum system of microbiological examination on animal derived food for students majoring in quarantine and inspection for plants and animals. In this paper, we make a summary and puts forward the viewpoints on the experimental teaching from four aspects, including choice of experimental materials, settings of experimental items about biological characterization, rational time plan for implementing comprehensive experiments, and combination of experimental contents with research-oriented teaching. Acquisition of these experiences will lay a solid foundation for improving teaching methods and raising the ability of solving the practical problems for students.
Key words animal derived food; microbiological examination; experimental teaching
动物性食品微生物检验是我院动植物检验与检疫专业的一门必修课,动物医学及相关专业学生可以选修这门课程。动物性食品微生物检验是一门实践性很强的专业课,虽然分配课时不算多,理论课仅有24个学时,实验课为32个学时,但课程内容涉及到多个相关课程或者说与这些课程内容有交叉,包括环境微生物学、食品微生物学以及医学微生物学的相关内容。通过该门课程的学习,学生能够掌握食品的微生物检验方法以及应对突发性食物中毒事件的处置及检验流程。
动物性食品微生物检验实验教学在该门课程中占有重要位置。实验教学作为课堂教学的延续和不可分割的组成部分,一方面促进学生对书本理论知识的理解,增强感性认识,提高操作技能;另一方面,作为一门专业课程,实验教学内容直接服务于学生专业技能的培养,在今后面对食品微生物检验的实际问题时,能够很快进入角色独立开展工作,增强解决分析问题的能力,真正做到游刃有余、有的放矢。作者最近十年一直承担本院动物性食品微生物检验理论课和实验课的教学任务,对如何更好的开展该门课程的实验教学积累了一些心得体会,特做一些总结。
1 实验材料选择应考虑与食品检验的现场实际相对接
在与微生物有关的实验项目中,实验材料通常选用实验室保存的菌种资源,这对于兽医微生物这样的专业基础课是适合的。而对于动物性食品微生物检验这样的专业课程,实验教学内容既要达到促进学生更好地理解书本知识的目的,同时也应该与解决实际问题相对接,如此,今后面临实际问题时学生才能够很快适应,这需要我们在实验课的内容设置环节上充分考虑这一方面因素。以细菌总数测定为例,这是本门课程中很重要的一个实验,目的在于通过测定食品中的菌落总数作为判断食品污染程度的一个标志。这个试验选择倾注平皿法来进行,该方法操作比较简便,省却了涂布这一步骤。采用倾注平皿法计数,细菌既生长在琼脂表面,也生长于内部,若仅选择实验室人工培养的细菌,如葡萄球菌、大肠埃希菌来进行计数,由于菌落大小规则,学生能够较为容易的对菌落进行计数。但污染食品中存在的细菌组成复杂,营养要求都不一致,在琼脂中生长出的菌落就不如葡萄球菌、大肠杆菌那样菌落形态规则,有些过于细小,有些则呈匍匐状生长于表面,学生对这样的菌落识别起来就不如葡萄球菌、大肠埃希菌来得直观,甚至误以为不是细菌菌落,如果不及时跟学生指出,就会出现漏数的情况。因此在该实验环节中,我们除了用实验室培养的细菌进行计数外,还选择性地用野外采集的水样、露天存放易污染的食品甚至土壤样品作为检验对象。经过这样的实验环节训练,学生今后才能在食品检验的实际操作中,对菌落总数测定做到准确计数,为食品污染状况做出科学判断提供依据。
2 在把握不同食源性致病菌的共性和个性特征基础上,合理组合设置实验项目,有利于学生在比较性学习中认知掌握不同菌属致病菌生物学特性上的差异
检验各论中细菌生物学特性的掌握对学生来说历来是个难点,不仅记忆内容多、杂,而且还容易混淆。在动物性食品微生物检验课程中,与食物中毒相关的食源性致病菌主要有15种,对食源性致病菌主要生物学特性的适当的记忆和理解有助于学生在今后的实际工作岗位上更好地胜任微生物检验和鉴定工作。为了尽可能使学生更容易地理解和记忆各种细菌的生物学特性,在实验项目设置中,我们把具有共同特征的细菌作为一组,把相关的实验鉴定项目安排在同一个实验中开展,这样做的好处是学生不仅能观察体验到不同病原菌之间的生物学特性的差异,也能理解这一组细菌的共同点。通过将这种比较训练引入实验教学环节,不仅可以增强记忆、提高学习效果,也为今后在实践中应对各种复杂条件下细菌的分离鉴别任务奠定很好的基础。
譬如,蜡样芽孢杆菌和产气荚膜梭菌在污染食品的机制上有明显区别,但我们还是将这两种细菌的生物学特性鉴定项目放在同一个实验中进行。这样安排的出发点在于:两者之间具有一些共同特征,比如都能产生芽孢,均为革兰氏阳性杆菌,卵磷脂酶试验均呈阳性。不过这两种细菌在营养要求、对氧气需求以及芽孢生成上等诸多生物学特性上又是不同的。通过这样的对比学习,学生能够更好地掌握它们之间的异同点。再比如,金黄色葡萄球菌、链球菌和肠球菌作为重要的食源性致病菌,都是革兰氏阳性球菌,大小相近,但它们在分类体系中分属于不同的属。我们将这三种球菌作为一组安排在同一个实验中。这三种细菌在营养要求以及多个生物学特性上仍有明显的差异,我们据此设计不同的实验项目可以对它们相互予以区分。
通过这种比较学习,无疑会给学生留下更为深刻的印象,从而更好地掌握不同细菌之间的异同点。实际上,这一设计思路也与食品微生物的检验流程相一致,即先通过镜检粗略判断属于哪一类细菌,球菌、杆菌还是弧菌?是革兰氏阳性还是阴性?据此可初步缩小检查范围,再进一步进行其它项目鉴定。学生经过这样的实验课训练,才能更好胜任现实实际中食物中毒事件中的微生物检测和鉴定任务。
3 在动物性食品微生物检验实验课中,综合性实验项目居多,应合理安排实验时间确保学生全程参与
与动物医学专业其它课程实验课相比,动物性食品微生物检验实验课以综合性实验居多,实验周期跨度比较大。以大肠菌群测定实验为例,大肠菌群是评价食品和水质卫生的一个关键指标,检测对象为肠杆菌科中发酵乳糖产酸产气的菌属,主要包括埃希菌属、肠杆菌属、克雷伯菌属、枸橼酸杆菌属等4个属的细菌。从处理样品到接种乳糖胆盐发酵管到初步观察结果仅需24小时,但产酸产气的管数是否来自大肠菌群还需进一步进行验证。验证试验还额外再需要2天时间才能出结果,这样整个大肠菌群测定实验完整的进行下来需要4天时间,虽然每个实验阶段所耗费的时间并不会太长,估计在30分钟左右,但若有学生中途因各种原因不能全程参与的话,学习效果肯定要大打折扣,无助于形成准确的大肠菌群的概念。再如,在食品的沙门菌检验实验项目中,仅食品预处理和增菌过程就需要24小时,对加工过的冷冻食品还需增加前增菌步骤。增菌后的肉汤培养物,再经过划线分离、生化鉴定以及血清学鉴定等实验环节,整个实验流程完整的进行下来大概需要4~5天时间,这期间学生需要多次出入实验室。
总之,对于这些综合性实验,需要事先合理统筹安排时间,必要时可以考虑把实验时间安排在晚上进行,尽可能避免与学生的其他课程产生时间冲突,保证学生都能够有始有终参与到实验的每个环节,这样才能实现综合性实验的最大成效。
4 鼓励学生将课程实验与研究性学习相结合,在解决实际问题中锻炼本领
由于动物性食品微生物检验是一门实践性很强的专业课,需要在实验课中开展学习的项目多,但课时毕竟有限,因此我们在正常教学安排之外,积极开辟第二课堂,鼓励学生将实验课中学习的知识、方法运用到实践当中去,这种基于实践的研究性学习所获得的经验和体会,又可以反过来巩固课堂上学到的知识。事实上,很多学生也有这方面的兴趣,将此作为社会实践的一部分,并在老师的指导下,精心设计方案,自己准备实验材料。如部分学生选择将课堂中学习掌握的菌落总数测定方法,应用到当地景区的水质检测中,通过在景区的出水口、入水口等不同区段来采样水样,通过菌落总数的测定来判断其水质变化的好坏。通过这种研究性学习,学生知道如何规范水样的采集方法,使结果具有可比性,知道样品采集的规范对检验结果的影响。也有学生选择农贸市场以及超市中的分割鸡肉作为研究对象,运用实验课中掌握的方法,对其带菌率进行检查,在测定细菌总数进行总体卫生评估基础上,重点对单核细胞增生李氏特菌、空肠弯曲菌、沙门菌的污染进行排查,虽然工作量相对较大,但经历这种研究性学习锻炼,学生既对选择性培养基的相对选择性有了更进一步认识,也对如何创造适宜的微需氧环境来分离弯曲菌有了深入体会,而这些经验和体会仅靠有限的课堂实验教学往往是很难全面获取的。
总之,随着我国经济发展和人民生活水平的提高,人们对食品安全问题愈发关注,而由微生物污染引发的食物中毒事件在食源性疾病中又占据重要位置。动物性食品微生物检验实验课教学的高质量开展,不仅提高了学生的实验操作技能,也培养了学生分析、解决问题的能力,为他们今后从事食品微生物检验工作打下了扎实基础。在今后教学中,我们将进一步优化设置实验课程项目,并合理借助多媒体等新型教学手段,不断提高实验课教学质量,为培养合格的动物检验与检疫专业人才服务。
*通讯作者:王建业
基金项目:江苏高校优势学科建设工程资助项目
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