“食品微生物学”课程中案例元素的挖掘与应用

孙婵婵*，梁彬，赵玉平，彭新颜，孙蕾蕾，姬长建

1. 烟台大学生命科学学院（烟台 2640052）；2. 鲁东大学食品工程学院（烟台 264025）；3. 齐鲁师范学院物理与电子工程学院（济南 250200）

食品微生物学是在普通微生物学知识的基础上，研究微生物与食品的相互关系的一门科学。“食品微生物学”课程是食品科学与工程专业、食品质量与安全专业学生必修的专业基础课，先修课程主要有有机化学、生物化学等。该课程内容涉及范围广，具有理论性和实践性均很强的特点。通过系统学习“食品微生物学”的知识，能够为后期“食品毒理学”“食品标准与法规”“食品检疫学”“食品贮藏保鲜”等专业课程的学习打下良好基础，在食品专业学生的专业学习中起着奠基石的重要作用[1]*。

传统的“食品微生物学”教学过程以教师为中心，课堂主要以基础理论知识的解析和灌输为主。传统教学方式相对枯燥，课堂上学生容易走神。获取知识的方式仅依靠死记硬背知识点，不利于学生自主学习能力和思辨精神的培养。因此，在新时代的教育形式下，采用不同的策略优化当前教学模式并进行相应的变革势在必行[2]*。

案例教学法以人本主义和建构主义认识论思想为理论基础，符合以学生为中心的现代教育理念。案例教学法由美国哈佛大学法学院教授克利斯托夫·L.朗戴尔首次提出，并于20世纪80年代引入我国[3]*。该教学法在美国高校课程中得到成功运用和推广，并取得显著效果，为社会培养大批具有扎实专业素养的人才。案例教学法的主要特征是将案例元素引入课堂教学中，被广泛应用于多种课程的教学，并被大量教学实践证明是一种行之有效的创新教学方法[4]*。因此，试验针对“食品微生物学”这门课程的特点，在教学过程中充分挖掘该课程中的案例元素，并及时将相关案例在课程教学中有效实施。

1 “食品微生物学”课程体系

1.1 课程内容

“食品微生物学”各项课程内容[5]*如下。

1.1.1 微生物的主要类群及其形态结构

通过章节教学，让学生充分掌握各类微生物的形态结构特点和繁殖方式。

1.1.2 微生物的营养

通过章节教学，让学生掌握微生物营养类型的特点及多样性，并能够根据不同微生物各自的营养要求，配制相应的培养基。

1.1.3 微生物的代谢

掌握微生物代谢类型的多样性，各类微生物产能方式和特点，微生物的分解代谢及特有的合成代谢途径。

1.1.4 微生物的生长

重点掌握微生物生长的测定方法，微生物生长繁殖的规律，各种物理、化学因素对微生物生长的影响。

1.1.5 微生物的遗传变异与育种

通过章节教学，让学生掌握细菌的染色体基因组及染色体外的遗传因子（质粒）的结构和基本特点，微生物基因突变和基因重组的基本规律，微生物菌种保藏的基本理论和实验方法。

1.1.6 微生物的生态

重点掌握微生物在自然分布的特点及与人类生活的密切关系，微生物与其生活在一起的其他生物之间的相互关系，微生物在生态系统中的地位与作用。

1.1.7 微生物与食品的加工生产

通过章节教学，让学生掌握微生物在相关食品产业中的应用、微生物污染食品的来源及引起食品变质的主要微生物、食品腐败变质的原因。并根据微生物种类和食品特性，可采取适当方法杀死或抑制其在食品中的生长繁殖，延长食品货架期。

1.2 “食品微生物学”课程特点

1.2.1 食品专业核心课

“食品微生物学”是现代食品技术的理论与技术基础，为发酵食品生产、食品卫生安全、食品保藏等领域提供理论基础，对推动整个食品科学乃至生命科学的进步和发展都有重要作用[6]*。“食品微生物学”是食品科学与工程专业、食品质量与安全专业等食品相关专业的一门专业核心课，是学习“食品毒理学”“食品标准与法规”“食品检疫学”“食品贮藏保鲜”等课程的基础，在食品专业课程中起着重要的奠基石作用。

1.2.2 教学内容多且杂

课程涵盖微生物的基础知识和应用两大部分。基础知识包括细菌、酵母菌、霉菌及病毒的营养与生长、能量和物质代谢、遗传变异育种、分类鉴定、生态、传染和免疫等；应用部分包括微生物与食品酿造、食品保藏与腐败变质、微生物与食品安全等内容，涉及到的知识点多，内容琐碎繁杂[7]*。

1.2.3 “食品微生物学”教学现状

传统的“食品微生物”教学通常采用理论教学为主，教师课堂讲授为主导的教学模式[8]*。学生在学习过程中完全是被动式跟随教师的讲解，对知识点死记硬背。传统的教学模式忽略学生的主体地位，不利于学生自主学习能力和思辨精神的培养。

2 “食品微生物学”课程中案例元素的挖掘

“食品微生物学”的教学目标[9]*是要求学生学习与食品有关的微生物的形态结构特征、生理生化特性、生长繁殖规律、环境因素对微生物生长的影响，并学习微生物分类、生态和遗传变异等理论，开发利用有益微生物，控制能引起食品腐败、导致食源性食物中毒的有害微生物。

案例教学法中的案例应注重科学性、典型性、针对性、启发性和实用性，力求使微生物教学从内容到形式都更新、更实。同时，案例要真实可信、客观生动、结果多样化。案例内容由主题、教学目标、场景与案例描述、环节设计、问题及讨论要点、参考答案等六要素构成[10]*。由于学生尚未进入专业课程学习，案例主要侧重与食品相关的基础知识和人文情怀，避免涉及过多的专业内容。案例主题设置简明扼要、故事设置活泼生动且具有带入感[11]*。

根据“食品微生物学”的课程特点及合格案例的要求，这些“案例元素”可以从具体知识点并结合身边事例等多方位多角度进行挖掘开发。具体示例如下。

2.1 结合身边实例挖掘案例元素

微生物与人们的日常生活息息相关，很多食品都是由微生物加工而成或本身就是微生物。在进行专业课程知识传授时，要善于结合身边实例，挖掘相应的合格案例[12]*。如学习微生物的主要类群及其形态结构这一部分内容中病毒的形态结构特点和繁殖方式时，可以采用新型冠状病毒作为案例。具体案例如下：

2019年12月，某同学是烟台大学的一名食品科学与工程专业的大三学生。最近，她看到新闻说武汉市部分医疗机构陆续出现不明原因肺炎患者。和身边的同学一样，她觉得这个疾病离她很遥远，所以并没有重视这个新闻。直到寒假期间，全国范围的新型冠状病毒感染大爆发。寒假结束，学校未能开学，她与全国大学生一样，只能在家上网课。在此期间，我国政府采取了严格的举措，内防扩散、外防输出，并减少或取消一切不必要的大型公众集会，严格控制医院感染，对重症患者“一人一方案”“一人一团队”，最大限度消除社会恐慌。终于，在2020年9月，她们如期开学了。直到2022年4月，新型冠状病毒感染的肺炎疫情虽然在中国引起极大关注，但据她了解民众的态度和表现更趋理性。在社交媒体上，相关防疫知识和一些科学建议成为转发热门；朋友和同学间探讨着如何更好地采取防护措施，降低出行风险。请从新型冠状病毒的类群、形态结构、繁殖方式、传播途径等角度，阐述新型冠状病毒感染的肺炎疫情全球爆发原因和作为一名普通学生，应该如何预防？

2.2 结合具体的知识点挖掘案例元素

“食品微生物学”中涉及知识点多，内容琐碎繁杂。很多知识点都能被挖掘发展成为案例。例如，在学习微生物污染食品的来源及引起食品变质的主要微生物这一部分内容时，可以采用某食品企业中真实发生的“酱油涨袋”事件改编为案例，帮助学生分析理解引起食品变质的主要微生物类型。具体类型如下：

某调味食品有限公司一名酱油生产线品控人员，最近她被一件事情搞得头昏脑涨。昨天，有一批真空包装的酱油，在运输过程中发现严重的涨袋现象。于是，该批酱油被全部回收、并返厂销毁，导致公司损伤惨重。她的直属领导已经被开除。如果她在三天内不能找到涨袋原因并提出解决方案，她也将丢掉这份薪资颇丰的工作。经过查阅资料，酱油涨袋的原因有3种[13]*：（1）二次污染。酱油灭菌后在贮存、输送、包装过程中，污染微生物。（2）灭菌不彻底。酱油虽经灭菌，但尚有少量微生物存在。（3）防腐剂添加不当。防腐剂存在质量问题、或者未全部溶解、搅拌不均或添加量不足，不能起到抑制微生物生长繁殖的作用。微生物在酱油这个营养丰富的载体中，在条件合适的情况下，生长繁殖，产气引起涨袋。

基于以上资料，请你提出合适的方案，让她尽快在3 d内找到涨袋原因，并根据学到的微生物学和食品学相关知识提出解决方案。

3 案例教学法在“食品微生物学”课程中的实施

3.1 案例分析与讨论

案例的分析和讨论都应该在教师讲完案例相关基础知识后，学生具备基础知识，才能够进行该环节。在此环节中，教师可以根据实际情况将全班学生分成若干学习小组（4～6人/组）[14]*。教师将案例提供给学生，并详述该案例涉及知识点。学生当堂进行分组的分析和讨论。每个组设组长，主持讨论，可以采用每个同学轮流发言的形式。在这个环节，教师应该随机进入各个小组中，掌握学生的讨论情况，并解答学生的疑问。在此环节过程中，学生占据绝对的主导地位。

3.2 案例汇报与小结

小组讨论和分析环节结束后，教师组织开展集中讨论环节，即案例汇报。在此环节，教师占据主导地位。首先，各小组分别派出一名代表，上台阐述小组的最终观点。汇报完成后，该组其他成员全部上台补充发言，并一一解答班级其他学生和教师针对该组汇报情况提出的问题。全部小组的汇报结束后，教师根据小组案例汇报和解答的整体情况，进一步解释、小结和评价。

3.3 课后理论学习与实践

“食品微生物学”课程涉及内容广泛，单纯依靠教师的课堂讲解这一传统授课方式，无法实现让学生全面掌握知识点，更无法实现学生将微生物知识与食品工业实践相联系。因此，学生为更好构建起完整的知识体系，需要其利用课余时间进一步去扩展阅读学习，从而可以掌握更多知识点。因此在案例教学法的最后，教师可以带领全体学生分别完成案例分析报告的撰写。将案例分析报告作为课后作业上交。通过课后作业的完成，一方面加深学生对案例精髓的理解，让学生通过查阅文献和小组讨论的方式自主扩展知识面[16]*。另一方面加强学生总结归纳和书面表达的能力[15]*，可以很好对课堂学习进行补充。根据作业的完成情况，教师完成学生成绩评分，以鼓励学生的完成热情。

3.4 效果分析与反思

教学中应用案例教学法，通过有趣又贴近学生生活的案例，吸引学生对课堂学习知识的兴趣，调动学生学习的主动性和热情。另外，案例分析、讨论和集中讨论环节可活跃课堂氛围，加强教师与学生的课堂互动机会。这不仅能够进一步促进教师和学生间的思想交流，还能够增强学生大胆表达自我观点的积极性和能动性。因此，案例教学法在“食品微生物学”课程中的应用，不仅能够增强学生对课本基础知识的掌握程度，还能够加强学生综合能力的培养，例如团队合作能力、表达能力、总结归纳能力、查阅文献能力及书面表达能力等。

然而，案例教学法对于案例材料和授课教师自身素质要求都比较高，否则案例教学法便难以达到预期的目标[12]*。因此，在案例教学结束后，为进一步掌握案例教学效果，分别通过雨课堂、问卷星等平台发布教学效果调查问卷。调查结果显示，95%的学生认为案例主题与教学内容一致，内容覆盖全面，能够满足学生对知识的需求。76%的学生认为案例教学对其学习兴趣具有明显的促进作用。82%的学生认为案例讨论和分析过程对其今后的学习和工作有很大帮助。由此可见，案例教学法教学效果显著。但是，近20%的学生认为个别案例可讨论性不够高。因此，进一步加强“食品微生物”课程中案例的挖掘和案例库的建设，对提高案例教学法的应用具有重大实践意义。

4 结语

“食品微生物学”课程是食品科学与工程专业、食品质量与安全专业学生必修的专业基础课。课程涵盖的内容包括微生物的基础知识和应用两大部分，涉及知识点多，内容琐碎繁杂。传统的微生物教学过程以教师为中心，课堂主要以基础理论知识的解析和灌输为主，教学方式相对枯燥，且内容与食品工业实践不能紧密结合，不利于学生自主学习能力和思辨精神的培养。因此，在新时代的教育形式下，采用不同的策略优化当前的教学模式并进行相应的变革势在必行。根据“食品微生物学”课程特点，介绍结合具体的知识点挖掘案例元素、结合身边实例挖掘案例元素两方面进行微生物学专业课中案例元素的挖掘方式，并从案例教学方案、案例分析与讨论、案例汇报与小结、课下理论学习与实践、效果分析与反思五个方面浅谈如何将案例教学法在微生物学课程中有效实施进行探讨，为案例教学法运用于其他课程提供借鉴方案。