食品微生物学实验课程分组案例式教学的探索与实践

翟齐啸 田丰伟 王 刚 张秋香 毛丙永 赵建新 张 灏 陈 卫

（江南大学，无锡 214122）

食品微生物学实验课程分组案例式教学的探索与实践

翟齐啸 田丰伟 王 刚 张秋香 毛丙永 赵建新 张 灏 陈 卫

（江南大学，无锡 214122）

食品微生物学实验是食品微生物课程教学的关键组成部分。食品微生物学课程教学中应加强实验教学的改革，提高学生兴趣，提高学生的综合素质，推动学生主动探索解决生产生活中的实际问题，培养出理论、实践俱佳的高素质专业人才。基于此，作者在江南大学食品学院食品微生物学课程教学中开展了“分组案例式”教学改革的探索和实践。通过“传统发酵食品中微生物群落结构解析”、“市售食品中有害微生物检测”、“自然生境中特定微生物的筛选鉴定”、“食品生产企业微生物污染案例调查”等分组探索式教学实验，对原有的教学课程进行良好地补充，有利于提高学生兴趣，引导学生思考，更好地掌握微生物学实验技能在实际生产和生活中的应用。

食品微生物；实验教学；分组教学；案例式教学

食品微生物学是高等院校食品科学与工程、食品质量与安全等专业重要的基础课程，同时也是一门实践性、应用性极强的学科[1]。作为理论课的拓展和实践，食品微生物实验课程对于学生掌握专业知识、培养实验技能、启发创新思维有着重要的意义，有助于学生理论联系实际，系统深入地理解食品微生物学。食品微生物实验经过多年建设，形成了经过实践检验的理论与实验教学系统。许多来自高校一线的教学工作者更是不断探索，推陈出新，研究符合实际的培养模式，摸索出了切实可行的教学改革方案[2-4]。然而，这些改革的研究成果主要集中在优化更新教学内容，重视课前预习课后总结，强化实验教师素养以及完善实验考核方式上，对于实验内容设计尤其是针对提高学生兴趣，推动学生主动探索解决生产生活中的实际问题等方面关注较少。基于此，江南大学食品微生物学课程组成员积极研究讨论，提出了“分组案例式”的食品微生物学实验课教学模式建议，希望能提高学生的学习兴趣，增强学生的主观能动性，加强学以致用，培养学生独立设计实验的能力。经过不断的探索和实验，我们得到了一些经验和启发，希望能对食品微生物实验课教学方式的完善和优化提供参考和借鉴。

一、分组案例式课程设计

在学生初步掌握食品微生物学理论基础与实验技能的基础上，以班级为单位将学生分为四个小组，分别设置不同的探索式教学实验。组员之间合作进行具体实验设计，完成全部实验内容。每个实验的设计均涵盖经典微生物学实验课程中的所有知识要点，且操作步骤相似，便于教师对基本实验操作技能进行同步讲解。所有实验内容均与日常生活或生产应用中常见的多种问题紧密相关，实现对传统微生物学实验教学内容的良好补充，有利于提高学生兴趣，推动学生思考，更好地掌握微生物学实验技能在实际生产和生活中的应用。

实验小组一：传统发酵食品中微生物群落结构解析

传统发酵食品历来被认为是中华饮食文化的瑰宝，其中含有丰富的微生物资源。利用优良食品微生物对食品进行发酵是食品微生物学中的重要知识点及应用领域。该组实验设计学生前往周边乡村、市场等地采集泡菜、腌肉、腐乳等传统发酵食品作为实验的原材料。在采样过程中强化学生对微生物发酵的理解，更深入地理解发酵过程菌群涉及的生理生化活动，以及对食品感观和营养成分造成的影响。采样后组织学生通过经典的菌种分离纯化手段解析传统发酵食品中的微生物群落结构。需要学生利用已掌握的微生物学理论知识，根据食品性状的不同分析可能存在的微生物，并根据不同微生物对于生长条件的要求选择配制相应的培养基，对食品中微生物进行分离纯化。通过菌落特征观察、简单染色法和革兰氏染色法、显微镜观察微生物形态、产酸产气等生理生化检测等方法，对分离得到的微生物进行鉴定，同时通过菌落计数计算微生物总量及各菌种在其中所占的比例。该课程通过学生自主开展一系列和微生物纯化培养、形态观察、生理生化鉴定以及微生物计数相关的实验，强化学生掌握样品梯度稀释，培养基配制及灭菌，微生物接种、分离、纯化和培养，显微镜的使用，微生物染色观察，微生物生理生化及免疫学鉴定等一系列实验技能。

实验小组二：市售食品中有害微生物检测

食品微生物学检验是微生物学实验中的重要知识点，食品微生物安全监测也是科研及生产应用中必不可少的一环。该实验设计为：组织学生前往周边超市、集市采集乳制品、饮用水、果蔬、肉类等新鲜或过期食品。在采样过程中组织学生讨论食品中可能存在有害微生物的种类，以及其可能对食品及人体造成的危害，强化学生对有害微生物生长环境及生理特性的认识和理解。采样后组织学生通过经典的菌种分离纯化、微生物计数、显微镜观察、生理生化鉴定、血清学检测等手段检测食品中的有害微生物。在此过程中促进学生巩固已掌握的微生物实验技能，自主测定样品中的菌落总数，并分别测定大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、溶血性链球菌及志贺氏菌等有害菌的数量。该课程强化学生掌握样品的无菌采集及梯度稀释、微生物的富集培养和分离纯化、菌落总数的测定、显微镜观察、革兰氏染色、微生物生理生化及免疫学鉴定等一系列实验技能，有助于学生更好地掌握针对实际食品样品中有害微生物的检测方法。

实验小组三：自然生境中特定微生物的筛选鉴定

人体肠道、自然土壤、发酵食品中都可能存在着优良的微生物，现有用于生产的诸多菌种大多来自于自然生境。以此为出发点，组织学生对婴儿粪便、长寿村土壤等样品中的特定微生物如双歧杆菌、植物乳杆菌等进行筛选和鉴定。在实验进行前引导学生分析特定微生物如双歧杆菌的生理特性，了解该微生物在氧气、pH、温度、营养物质方面的喜好程度，并依此设计选择性培养基，进行微生物的筛选和鉴定。允许学生提供多种不同筛选方案，根据不同方案的筛菌结果，结合微生物实验理论知识和技术，为学生讲解方案的优劣性和设计原则。该课程强化了微生物的富集培养和分离纯化、菌落总数的测定、显微镜观察、革兰氏染色等实验内容，同时提升了学生在选择性培养基配制及灭菌、微生物生理生化鉴定以及微生物培养技术方面的实验技能，更有助于学生深入了解菌种筛选方案的制定思路和注意事项。

实验小组四：食品生产企业微生物污染案例调查

食品生产过程中常常因微生物污染而导致产品质量的下降，甚至危害消费者健康，找出污染源及可能导致污染的因素并加以控制是食品生产中必须的环节。该实验组设计为：组织学生深入车间工厂，为学生详细介绍食品生产线各环节的杀菌工艺及可能遇到的微生物污染。之后结合工厂中目前遇到的微生物污染案例，由学生根据文献查阅结果自行思考采样点，设计微生物分离鉴定的方案，并通过实验确定食品污染的菌种、污染的数量、可能导致污染的环节，由此最终提出可行的改进方法。该课程强化学生对实际生产中微生物扮演角色以及生产过程中各个微生物控制关键点的认识，并通过已掌握的微生物学理论和实验技术自主思考杀菌或灭菌方案。在实验过程中允许学生提供多种不同的答案并帮助学生分析各项方法在有效性、经济性和安全性上的优劣，帮助学生更好地理解微生物学实验技能在实际生产中的应用。

上述分组案例式教学的实施经过了三个阶段，一是完善项目实施方案。主要包括：设计时间段，落实采样地点，确定目标菌种，选择对应企业及案例，准备实验涉及器材设备等。二是开展具体教学实践。在微生物学实验课程开展的过程中，在各组统一进度节点时对实验操作要点进行讲解，组织学生开展采样、分菌、解决微生物污染案例、制定筛菌方案等分组实验，教师随时跟踪各组实验进度并给予必要的指导，详细记录教学实践开展过程中遇到的问题和困难，以及注意事项和有待提高的方面。这一阶段应注意完成课程共性内容的教学和技能的训练，保证各组之间对微生物基本知识和技能的互相交流学习。若时间和教学精力允许，应尽可能促进各组间的实验轮换，加强学生对不同案例蕴含专业知识的理解。三是通过与学生的交流，了解学生的体会和感受，收集意见和想法。邀请其它院校老师来校参观教学改革成效，提出意见，总结修改。

二、创新成效与存在的不足

上述分组案例式教学实行后，取得了一定的成效。首先，与传统微生物学实验课程相辅相成，打破了单一的课堂教学模式，通过四个与食品微生物学密切相关的实际案例教程，更好地贴近实际生活和生产，具有更强的针对性和应用性。其次，以实地走访为基础，开阔学生眼界；以自主思考为导向，启发学生的创新思维；以独立动手为主体，强化学生的理论知识和实验技能。将学生在课堂中学习得到的知识和技能与实际情况紧密联系起来，调动学生的主观能动性，全面提升专业素养。最后，教师与学生一同走出教室，积极开展第二课堂教学。通过与学生在实地的讨论交流，启发学生对微生物实际应用的判断和解读，使得学生有更多机会将第一课堂上未能及时掌握的知识点进行消化，并且能够拓展学生的知识面，使得本课程的内容、形式更加丰富，激发学生的学习兴趣。

对实验课程及教学方式的改革在丰富学生动手机会，强化学生实验技能的同时，也呈现出一些问题和不足。首先，由于实验时间的延长以及实验指导强度的增加，导致教师工作量显著增多，需要更多师资力量参与教学改革以提供更好的效果。其次，分组案例式课程更多地涉及到室外环境及生产车间等实验场地，学生的参与人数受到限制，也存在着一定的安全隐患。需要学校及对口企业给予更大的支持，保证第二课堂教学的顺利进行。最后，案例式实验的连贯性明显增强，导致实验强度和实验频率增多，有时需将课程安排至课外时间，影响学生的休息和其它学习任务。需要在课程安排上进行进一步的调整和完善，妥善安排课程的时间和空间分配。

三、结束语

近年来，江南大学食品微生物学课程组对食品微生物学实验的课程设计和教学方式进行了一系列的改革尝试，“分组案例式”新型教学方法也得到了一些有益的结果。但教学改革是一项长期系统的工程，有待于我们进一步努力探索，更加科学合理地进行课程设计，同时更加全面高效地实现课程推广，使食品微生物学课程为培养优秀的科技从业人员做出更多的贡献。

[1]王玲，伍彬.食品微生物学实验教学过程中培养学生创新能力的实践与探索[J].微生物学杂志，2013，33（5）：106-109.

[2]李姝，杨小帆，王敏，等.微生物实验教学及考核方式的改革与探索[J].教育教学论坛，2015（26）：209-211.

[3]王明兹，陈必链，周晓兰.微生物实验教学实践及改革的几点体会[J].实验室科学，2012，15（4）：154-157.

[4]王刚，田丰伟，张秋香，等.模块式教学法在食品微生物实验教学中的应用[J].中国科教创新导刊，2013（7）：81-82.

（责任编辑：姚歆烨）

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

翟齐啸（1987—），男，讲师，研究方向：食品微生物学。

陈卫（1966—），男，教授，研究方向：食品微生物学。

江苏高校品牌专业建设工程资助项目（PPZY2015A052）；江南大学本科教育教学改革研究项目（JG2015099）。