应用型本科院校“食品微生物学实验”的教学改革——以武昌工学院为例

严碧云，黄爱妮，李 丽，张泽英

（武昌工学院 食品与健康研究所，湖北 武汉 430065）

独立学院是我国精英教育向大众教育转型的产物，截至2021 年1 月26 日，全国独立学院共计186 所。在教育部的《现代职业教育体系建设规划（2014—2020 年）》中发布“引导部分本科高校向应用技术类高校转型”的改革内容后，众多独立学院的人才目标定位为与地方经济结合应用型人才的培养[1]。

“食品微生物学”是食品科学与工程、食品质量与安全2 个专业的核心课，为后续“食品保藏”“食品工艺学”“食品安全学”“食品添加剂”“食品质量与安全管理”等专业课奠定坚实的基础。该课程实践性比较强，“食品微生物学实验”是与理论教学相配套的实验教学，通过实验培养学生独立观察、思考，对食品加工、贮运和食品品质控制等过程中所发生的问题进行准确判断和分析，并且能够正确解决问题。在工程教育专业认证的背景下，有效开展实践性教学，不断提高应用型人才的培养质量。习近平总书记重要讲话“要使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”，“食品微生物学实验”实事求是、科学思辨、严谨诚信正是开展课程思政的良好载体，新时期“食品微生物学实验”的教学应适应社会时代的需求。

结合前人的教学经验，根据实际教学情况对“食品微生物学实验”的教学进行了一些改革和探索，改革教学内容，以学生为中心，采用线上线下混合式教学，过程性考核和期末考核相结合，极大地激发了学生的学习兴趣，培养了学生的综合素养和创新意识。

1 传统“食品微生物学实验”教学中的问题

传统的“食品微生物学实验”只有24 学时，且大多是验证性实验，围绕显微镜、微生物形态大小、培养基配置等方面，教学学时较少，且实验内容相对落后，无法与新工艺、新技术、新标准结合起来，满足学生职业岗位的需求。学生课前抄写实验报告书，教师讲解实验原理与实验步骤及注意事项，课中32 人进行分组教学，组中经常有学生偷懒，指导教师只有1 人，无法兼顾所有学生，不能一一解释学生的疑惑，也无法纠正学生的错误；学生缺乏学习兴趣，疲于应付，教师一个人唱“独角戏”，整堂课身心疲惫，学生也无法收到良好的效果；并且最终的考核也只能从实验报告上呈现出来，课后思考题的答案几乎雷同，无法检测学生真正的掌握程度，机械照抄也不利于学生创新思维的培养。在后续课程的讲解及毕业论文中体现出大部分学生对微生物实验操作掌握不好，更不能利用微生物的知识来分析解决食品中的问题，找工作时没有自信心驾驭品控相关职位，已经毕业的学生初到工作岗位更无法胜任实际的工作。

2 “食品微生物学实验”内容调整

“食品微生物学实验”课程由传统单一的以掌握基本操作与原理为主的教学目标变成知识应用、能力培养和价值塑造三位一体的教学目标，也是实现“三全育人”的重要方式，在武昌工学院培养应用型专业人才的目标下，除了培养学生实验操作技能，还要培养独立思考和独立操作的能力，以及实事求是追求创新的科学素养。将“食品微生物学实验”的课时由24 学时增至32 学时，由原来的6 个实验增加至9 个实验，并新增加了微生物的分离、接种和纯化，甜酿酒的制作，酸乳中乳酸菌的测定等综合开放性实验。这些综合性的实验引导学生分组，自己查阅资料，设计试验方案，并综合汇报，整个班的几组相互评论。

实验材料由学生自己选择，如微生物的分离、接种和纯化学生选择腐烂的苹果，发霉的葡萄干，食堂的饭菜等，针对不同材料设计不同的实验方案，增加了实验的趣味性。甜酿酒的制作每个人亲历制备糯米酒的全过程、器皿的无菌、食品加工人员的佩戴口罩、不同的消毒和灭菌方法等一些细节问题不用教师千叮咛万嘱咐，因为最后都要对自己制备的糯米酒进行感官评定，为了吃得放心，学生能将理论知识和实际生活紧密的联系起来。酸乳中乳酸菌的测定试验引导学生设计不同组试验、不同品牌、不同培养基、不同贮藏期下乳酸菌含量的变化，满足了学生渴望探究市面上不同酸乳质量的好奇心，在多组不同变量的情况下，通过全班学生通力合作得出亲眼见证的实验结果，极大地增强了学生的成就感和学习获得感。

此外，加入课程思政元素，使“食品微生物学实验”课程与思政课程融为一体，以达到协同育人的目的。例如，显微镜观察微生物形态、染色等基本操作时引导学生严谨细致，强调数据的真实性，培养学生良好的职业道德素养。甜酿酒制作时结合孝感米酒，讲述米酒的历史起源，增强学生的民族自豪感；同样，霉菌既是人类的朋友，也是人类的敌人，用辩证的思维来学习，引导学生思考新冠病毒是否可以被人类开发用在哪些方面？酸乳中乳酸菌测定中不同品牌之间乳酸菌的差异，虽品牌多样化、种类丰富，均须遵守国标行标，可以从哪些方面创新开发新的产品，通过讨论、头脑风暴，引导学生围绕酸乳从不同角度考虑问题，启发学生积极思考，不断创新，也强调知识产权的保护，为学生将来的就业创业做好思想引导，树立专业自豪感。

3 优化教学手段

传统的“食品微生物学实验”仅限于课堂，实验室教师准备好实验仪器设备，听指导教师讲解完后，学生迅速完成实验，急于完成任务，实验结果及思考题相互间抄一抄；改革后教师提前几周将实验报告本发给学生，实验报告本由教研室统一印制，包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果、小结与分析，实验思考题等几个部分，要求学生上课前先提交实验报告本，不用按书照搬，按照自己的理解来写，实验课的时候请几名学生示范讲解，把课堂的中心还给学生，教师同时会准备几个问题提问并进行补充。

同时，充分利用网络平台，采用课前-课中-课后相结合的教学方式，在超星尔雅平台上传基础实验的操作视频，并将显微镜的使用，稀释涂布、倾倒平板、培养基的制备与灭菌、革兰氏染色等对照国家级实验技能比赛的标准制定详细的扣分点，提前给学生发布学习任务，实验课时会让一部分学生示范基本操作，其他学生给予补充。这样就能很好的解决课堂上一个教师无法兼顾所有学生的矛盾，更好地调动学生的学习积极性，有利于学生掌握些基础实验技能。

对综合设计实验平台上发布分组，给学生提供相关资料文献，鼓励学生自己设计实验方案，在规定时间内组间互评，教师评分，学生可以有效利用碎片化时间，随时随地学习，在平台上师生之间可以畅所欲言，教师可以随时跟进学生的状态，也可以及时监督了解学习进展。课中，学生自己准备实验材料、试剂及调试仪器，实验室的教师始终与学生在一起，保证仪器使用的规范安全，负责答疑。在学生获得实验结果时，指导学生拍摄处理图片，如何对实验现象进行分析，进一步引导学生根据结果是否可以有一些改进的措施。改变学习枯燥乏味的基调，吸引学生深入思考与钻研，不断提高学生创新能力。例如，酸乳中乳酸菌的测定在教学过程中小组成员角色扮演生产质检人员，与“食品质量与安全管理”的课程相结合，讨论如何在原料、加工、生产、贮藏、销售等过程中控制微生物的污染。打破传统教学中课程之间相对独立，使学生能把学习的课程有效联系起来，学会融会贯通，有效提高学生利用理论知识解决实际问题的能力。

4 考核方式改革

建立科学可行、全面的考核评价体系，既要考查学生对知识的掌握程度，又要考核学生的实践能力，更应注重学生严谨的科学态度和创新精神的培养[2]。改革后除了要看学生的出勤、实验课堂表现、实验报告撰写情况外，还增加了线上的学习、讨论及思考题，能根据学生的发言及测验进行评价学生的学习。与改革前相比，还增加了一个期末考试环节，整个考试由3 个部分组成：笔试+实验操作+面试。平时成绩与期末成绩各占50%，一次期末考试有几套试题，所有学生到现场抽题，笔试一般是与实验相关的原理和注意事项，实验操作部分是微生物基本操作技能（已经提前发布在网上），面试部分包含仪器设备操作及突发状况的处理措施。

从原来的考核只看实验报告到改革后的过程性评价，学生的思想上更重视“食品微生物学实验”，投入的时间精力更多，即使平时不太努力的学生临近考试也会抓着教师不停地问问题，甚至把教师的示范操作拍下来默默练习，因为是随机抽取考试题目，所考的项目都必须学会。这些考核题目不仅是平时实验的基本操作，还有一些具体的实验安全相关的知识，期末考试不仅锻炼了学生的动手能力，提高了随机应变的能力，避免了分组做实验有的学生浑水摸鱼的状态，促使实验课上每个学生动手，动脑的积极性，也为将来就业打下了良好的基础。

5 竞赛促进教学

学科竞赛是课堂教育的延伸和拓展，也是培养学生创新创业意识的重要途径[3-4]。对于自觉性好的一些学生，较早地熟练掌握基本操作技能，在整个微生物实验课程的训练下，已经慢慢掌握了分析问题和解决问题的能力，教师会引导他们参加各种竞赛和申报各类课题。因学校无研究生，学校开放实验室，把他们当作研究生来培养，把课堂教学延伸至课外，2018 级的两组学生分别获得了湖北省挑战杯三等奖，大学生创新创业国家级立项，第十四届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛三等奖等奖项，学生参与发表文章6 篇，其中北大核心2 篇。在学习专业知识的同时，各方面的能力也得到提高，学生的学习兴趣浓厚，自愿利用课余时间继续探索，掌握知识的速度更快、更牢固，学习效率明显提高，学生的实践能力也得到更大提升，培养了学生的创新能力，多名学生考上相关专业的硕士研究生。

教师在指导学生的过程中，拓宽了对微生物应用的理解，很多天然提取物都可以作为食品防腐剂，结合时事热点，制备了柚子皮洗手液，从科研项目申报到科研论文的撰写，再到科研项目的结项，都促使教师不断追踪所在专业和学科的最新研究方向和发展趋势，在科研中形成的对本学科最新成果的认识，加深其对专业知识的理解。在实际教学过程中，就会不自觉地将自己对学科发展的最新认识灌输到讲授内容之中，在授课过程中，会将科研的前沿问题与教学相结合，从而更加生动活泼地介绍本学科的基本概念、基本原理，并能通过实际的科研实例来说明教学内容中的知识在本学科发展中的重要应用，使授课内容更生动丰富。

6 结语

从2017 级和2018 级两届4 个班的学生调查结果和期末总评成绩来看，“食品微生物学实验”课程的教学改革初见成效，学生的学习主动性和创新性都得到了提高，得到学生的认可。为食品类其他的实践课程提供了一个参考模板，可以从教学内容、教学手段和考核方式等方面来进行改革，努力培养应用型创新型人才。