以培养科研能力为导向的“食品微生物学”实验教学探索

王 辉

（仲恺农业工程学院轻工食品学院，广东广州 510550）

“食品微生物学”实验教学使理论与实践相结合，是一门实践性和应用性很强的学科，是食品相关专业学生学习微生物应用技术和掌握实践技能的重要途径[1]。但仅仅向学生传授有限的知识远不如培养学生的学习能力、分析能力和解决实际问题的能力对学生今后的发展作用大[2]。应该创新改革以大学生为主体的实验教学，激发学生对科学研究及创造发明的浓厚兴趣，调动他们的创新意识和团队精神，在科研实践中提高思考问题、解决问题的能力，从而提高创新意识和实践能力，也为将来就业奠定良好的基础[3]。

因此，对如何在“食品微生物学”实验教学中提高学生的创新思维和科研能力进行探索，以期为进一步提高“食品微生物学”实验教学质量、培养适应现代科技和国民经济飞速发展的优秀专业人才提供依据。

1 重视操作训练和考核夯实基础微生物实验操作技术

随着分子生物学的诞生及其技术的应用，各学科的交叉和渗透，极大地丰富了微生物学实验技术的内容，并将其推向一个新的发展阶段[4]。但显微镜观察、无菌操作、纯种分离、纯种培养等一系列基本实验技术，对微生物的发现、研究、开发和利用，无论在过去、现在还是将来，都是不可缺少的[5]。同时，以往的学生毕业论文实验过程中发现，由于有的学生在实验课上不认真，不亲自动手参与实验，对一些非常基本的微生物实验技术掌握得不好，在进行毕业论文实验时，无法顺利开展。因此，有必要围绕对这些基本实验技术开展严格的教学和考核，以夯实学生的基本微生物实验操作技术。要做到这一点，教师就要记录学生在实验过程的表现和结果，并即时评定成绩。如在微生物的显微镜观察环节，对制片环节和观察环节，细化打分，并当场给出学生成绩评定。对微生物接种实验，对实验结果包括划线是否划破平板、划线是否流畅均匀、平板是否受到杂菌污染、单菌落的分离情况等均给出相应评分标准，并在实验课上进行解析。

此外，“食品微生物学”实验课程考核以实操考试为主。实操考试包括灭菌锅的操作、显微镜观察、接种操作这3个微生物的基础技能。灭菌锅操作的考核部分采取教师和学生一对一的模式，学生介绍灭菌锅的操作流程和使用注意事项，并且动手演示如何具体使用灭菌锅。显微镜观察考核部分由学生在显微镜下观察标准玻片，判断所观察菌的名称。接种操作考核由教师一对一现场评定操作分数和接种结果评分组成。

2 综合性微生物实验项目设计思路和构架

如果单纯着重于学生对微生物基础实验操作技术的掌握，那么课程结束后学生对微生物实验仍旧缺乏系统性认知，所以还要进一步通过综合性实验完善学生实验构思的完整性和系统性，为培养学生的科研思维打下基础。因此，在微生物基本操作技术的基础上，设计了微生物基础实验技术的实验项目。综合性实验如“食品细菌总数测定”“食品中大肠菌群最近似数检测”“糯米酒的酿制”。要求学生对实验原理、目的、方法步骤做到心中有数，引导学生把自己当成实验的设计者，充分理解实验的设计思路。这些实验的开展，使学生在实验过程中思考了稀释度的选择、分离方法的选择、对照的选择、空白和实验组的设置、结果分析等具体问题。通过综合性实验的设置，可以有机地将之前所学的微生物基础操作技术结合在一起，使学生不仅复习了基础操作技术，也全局性地理解了各实验环节的细节要领和意义，以及各实验环节之间的相关性[6]。这对于培养学生思考问题和解决科研问题的能力，以及从实验学习向科研工作过渡具有重要意义。

3 利用技能训练建立科研发散思维

在“食品微生物学”实验课程之后，设置为期2周的技能训练项目，项目内容为食品中酵母菌的分离、鉴定。实验前，教师给学生布置实验任务，要求学生自行组成小组，选择实验材料并查阅资料，自行制订方案，列出实验步骤和影响实验成败的关键因素和环节。为完成方案的设计，学生一般会先去查阅相关的资料。通过查阅文献，学生检索文献资料的能力可以得到锻炼和提高。接着，学生需要对资料进行归纳、整理，拟定初步实验方案。在这个过程中，学生分析、整理资料和知识综合运用能力可以得到明显加强。最后，学生要对初步设计方案中的实验方法进行细致的整理，以完善整个实验方案，使其具有可操作性。在不断思考、比较和修改中，切实可行的实验方案逐步形成。教师组织全班学生在实验课上讨论实验方案，具体为先由小组成员阐述和演示，接着其他学生提问和质疑，最后再由教师进行总结和分析，从而得到最终方案。

在此过程中，学生能体会到自主设计实验的乐趣，极大地提高了学生的实验兴趣，学生发现问题、分析问题和解决问题的能力也得到有效的提升；同时，还增强了学生的团队合作精神。

4 成立微生物兴趣小组开展长期探索和创新活动

创新实验是培养学生的探索精神、创新意识和创新能力的重要实践环节[6]。为了进一步加强学生的科研思维和创新能力，组织学生成立微生物兴趣小组，并开展科研活动。兴趣小组人员组成上，由对微生物实验比较有兴趣的学生自主报名参加，“兴趣是最好的老师”，只有学生本身对微生物实验有兴趣，才可能克服实验过程中的困难，完成实验项目。小组的探索实验选题应难度适中，而且是学生感兴趣的，这样才能既达到科研训练的目的，又可以保留学生发挥主观能动性和创造性的余地，激发学生对科学研究的兴趣。一般学生创新实验选题方式大致有：①教师指定选题。这种方式的优点是教师对该领域的相关知识和进展比较熟悉，选题专业性较强，不会天马行空；缺点是使得学生缺乏热情和不利于学生创新性思维能力的培养，而且有可能影响实验过程中学生的积极性。②完全让学生自主选择感兴趣的课题。这样往往由于学生专业知识方面的局限性，使选题的合理性和科学性较差。③让学生先自行讨论，确定几个感兴趣的题目，再和指导教师进行深入的探讨和分析，选择出更有意义且可行性强的选题。比较之下，第3种方式更好，因为通过这样的一个选题过程，不仅有利于学生的发挥主观能动性和培养学生的创新能力，而且也兼顾了选题的科学性和专业性。选题确定后，由学生自主查阅资料、设计实验方案、建立实验方法，再由指导教师对实验方案进行分析和指导。对实验过程中出现的问题，指导教师和学生一起讨论、分析，并引导学生找到合适的解决办法。

5 结语

在实验教学中，通过以微生物基本实验操作技术为基础，以综合实验和技能训练为提升手段，以兴趣小组为平台，建立了分层次逐步递进的微生物实验教学模式，从而为培养出具有良好微生物实验基础、严谨科研思维和创新能力的优秀专业人才创造条件。但如何合理利用实验室资源，使教学的资源和手段更加多元化、更具先进性，有待更深入的探索。