基于白酒酿造工程专业的《微生物学实验》课程体系构建研究

李芳香，谢 艺，王新叶，赵 亮

（茅台学院，贵州仁怀 564507）

《微生物学实验》课程是白酒酿造工程专业的主干基础课和实验必修课，是学生在酿酒相关企业工作和考研升学道路上必备的。学生需要在掌握微生物学理论知识的基础上，重点掌握微生物学的基本技术和经典的实验方法，树立微生物学实验工作的无菌意识，体验规范化的操作要领，同时肩负起一定的培养学生自主学习意识与创新实践能力的责任，为从事生命科学的各项研究和应用工作打下牢固的技术基础[1]。本课程属于独立于微生物学理论课之外的实验技术课程，实践环节为主。以全面掌握微生物学基本实验技术为课程指导思想，以学技术和对技术的掌握为中心，围绕技术、综合和创新（开放性实验）三个要素设计课程内容，加强基本技能训练，增强学生的技术意识和无菌规范操作的意识，强化实验考核手段。《微生物学实验》课程已由附属于理论课的直观验证为主，向着具有独立考核体系和课程学分的实验技术方向发展，不断加强对学生综合运用技术的能力和创新能力的培养[2]。

1 应用型本科院校微生物学实验课程的教学现状分析

1.1 实验内容的分散性

传统的《微生物学实验》课程主要包括微生物的形态观察，微生物的大小与数量的测定，培养基的制备，灭菌和接种，微生物的营养与环境调节，微生物的分离纯化，微生物的形态鉴定方法，微生物的生理鉴定常规实验，微生物的血清学鉴定和分子鉴定，微生物的菌种保藏[3]。《微生物学实验》课程一般安排的实验课时是32 课时，且一般按照4 课时一次课安排，只上8 次课。传统课程主要安排：①实验室安全教育，仪器的认识和器皿的清洗，基本微生物实验技术演示、包扎，灭菌锅和显微镜的认识；②显微镜的使用及注意事项；③微生物形态观察（如，细菌（球菌和杆菌）、酵母和霉菌）；④微生物大小、形态的观察和计数（如，细菌和酵母大小的比较，形态学观察主要进行简单染色、革兰氏染色、细菌芽孢、荚膜和鞭毛染色和血球计数板计数）；⑤培养基的制备、灭菌和接种；⑥微生物的分离和纯化；⑦微生物的形态鉴定；⑧微生物的保藏[4]。课程体系相对较分散，学生仅仅掌握实验的理论和实操知识，对整个实验的连贯性和系统性没有掌握。旨在让学生掌握微生物学最基本的操作技能，了解微生物学的基本知识，对某些微生物理论知识有较深的理解即可。

1.2 实验课程的单一性

传统的《微生物学实验》教学以教师讲述、演示或者播放视频为主，学生分组或个人实操。在此过程中，学生的主观能动性较差，主动思考较差，只会机械的按照老师所给的实验步骤来完成实验，不考虑实验原理和实验过程中可能出现的问题[4]。如果实验结果不理想，学生不会自主去分析实验现象和实验结果，对实验的掌握程度总体较差，对实验理解不彻底。对学生的动手能力、独立思考问题、分析问题、解决问题的能力没有明显的提高作用，对其毕业论文的完成没有起到实质性的提升作用。

1.3 实验课程考核方式随机

实验课程的考核一般有两种。一种是实操考核，教师对实验课所学实验项目编制序号，学生随机抽签来完成指定的实验操作，考核教师主要对学生的实验习惯是否正确，实验操作是否标准，是否在规定时间内完成了实验操作且实验结束后对实验仪器、设备是否按要求归置等做出评分[5]。此种考核方法存在的问题是，需要对学生进行单独考核，教师工作量较大，学生操作较繁杂，需时较长，考核工作相对较困难。另一种考核方式是试卷考核。教师根据上课项目出一份考试试卷，主要考核学生对实验原理、实验目的、实验现象和实验数据分析等的掌握情况。学生容易出现“眉毛胡子一把抓”的情况，对实验原理和实验目的了解不清，对实验数据和实验现象分析不清楚。

1.4 基于白酒酿造专业的新教学模式的提出及论证

新的《微生物学实验》课程体系的构建主要从以下几个方面入手：①实验室安全教育，仪器的认识和器皿的清洗，基本微生物实验技术演示、包扎，灭菌锅和显微镜的认识；②酱香型酒醅中微生物的分离（自行查阅文献，确定实验方案，主要分析细菌和酵母菌）；③酱香型酒醅中微生物的纯化和简单镜检；④微生物的保藏；⑤细菌革兰氏染色和酵母的镜检；⑥血球计数板测定微生物的数量；⑦糖发酵实验；⑧环境因素对微生物生长的影响（抗生素）。学生在掌握微生物学理论知识的基础上，重点学习微生物学的基本技术和经典的实验方法，树立微生物学培养过程的无菌意识，体验规范化的无菌操作要领；培养学生的创新意识与创造能力，为从事生命科学的各项研究和应用工作打下牢固的技术基础。以全面掌握微生物学基本实验技术为课程指导思想，以技术学和对技术的掌握为中心，围绕技术、综合和创新（开放性实验）三个要素设计课程内容，加强基本技能训练，增强学生的技术意识和无菌规范操作的意识，强化实验考核手段[6]。《微生物学实验》课程通过实验实操训练，培养学生观察、思考、提出问题、分析问题和解决问题的能力，实事求是、严肃认真的科学态度和敢于创新的开拓精神，树立勤俭节约、爱护公物的良好作风。

2 基于白酒酿造专业的新的教学模式的实践

2.1 课程基本情况及学生学情分析

我校白酒酿造工程专业有11 个班，约380 人，每班33 个人左右，在《微生物学》实验课教学活动开始之前，通过问卷调查对学生的实际情况进行摸底调查，如表1所示。

表1 学生实验基本情况调查表[7]

以上调查问卷发现，本校学生在高中时期接触过微生物相关实验的学生较少，只占不到三分之一；学生通过前期无机化学实验、有机化学实验和生物化学实验课程的学习，对其实验原理、实验目的的掌握并不太好；学生计划参加相关学科竞赛的信心不足，对独立设计实验方案，按期完成实验安排具有一定的畏惧心理。

2.2 教学内容的设计

本研究所涉及的教学内容设计是基于微生物试验的基础理论知识，培养学生设计试验方案完成试验操作，具体流程见图1，项目设计及学时安排见表2。

表2 《微生物学实验》课堂实验项目设计

图1 微生物试验教学内容设计流程

2.3 构建科学的课程评价方法

2.3.1 同行教师评价

通过同行教师评教，授课教师合理安排学生课前查阅相关文献，撰写实验方案，完成实验预习报告，课后通过做练习题、查阅文献深入研讨相关课题，让学生在课前彻底理解实验原理，了解实验目的，明白本次实验各步骤的意义，做到学有所思，学有所想，思有所得，思有所成。通过课前查阅文献，确定实验方案，课后深入学习，深入探究，将课堂所学知识应用于实践，应用于科学研究中，提升学生的自主学习能力和创新创业能力。

2.3.2 学生评教

通过对课程的设计和实施，学生从传统的“听课—听原理，听目标，听操作”到“按照实验步骤操作实验，完成实验，处理实验数据，半懂不懂的完成实验项目”过渡到教学改革后期学生根据教师的引导，自行查阅文献，确定实验方案，对特定功能的微生物进行筛选，对所筛选的微生物进行革兰氏染色或者简单染色和血球计数板计数，根据特殊功能菌的独特特性，测定酒醅、大曲中所筛选微生物的糖发酵性能，最后测定抗生素对对微生物生长的影响。通过对《微生物学实验》课程的设计，学生清楚的了解了功能微生物筛选的步骤，微生物抗菌活性的初步研究和微生物研究的一般思路，对学生完成本科毕业论文具有一定的启发和指导意义。

2.3.3 问卷调查

实验课结束后对380 名学生进行问卷调查，发现如下问题。

综合表1 和表3 得出，教学体系构建和教学改革实施有一定的效果，比较而言，学生对实验原理的掌握，实验步骤的熟悉程度和设计实验方案参加相关学科竞赛的信心都有所提高，但学生对实验数据的整理分析、能否得到想要的实验结果和实验安排是否合理都还缺乏较大的信心，在以后的授课过程中要注意相关能力的培养。

表3 《微生物学实验》课后问卷调查情况

3 总结

通过此次教学体系的构建和课程的实施，对学生的科研能力和创新创业能力有一定的提升，但学生的整理分析数据能力、对实验结果的不确定性和实验时间是否安排合理还存在较大的疑虑和不确定。在以后的教学过程中，通过思政案例[8]的融入来提升学生对科研的信心，通过授课、慕课自学等过程，引导学生进行数据处理和合理安排实验等相关方面的学习，提升学生的自主学习能力和分析问题、解决问题的能力，提高学生的创新实践能力。