食品微生物学实验课程教学改革探索与实践

［摘 要］ 食品微生物学实验是轻工食品类专业的一门专业核心课程，教学过程中存在学生的安全意识薄弱、预习效果不佳、学生参与度低、专业认同感不足、应用能力不强等问题。结合食品类专业的培养目标，从增加安全教育、加强线上教学资源建设、突出学生主体地位、重视课程思政和加强与地方特色产业的结合五方面进行探讨，旨在提高学生安全意识和预习成效，培养学生自主学习能力和良好的科研习惯，激发学生对微生物学的兴趣，提升学生专业认同感与学以致用的能力，为学生今后的科研及企业生产工作奠定良好基础，同时为其他工科类实验课程教学提供参考。

［关 键 词］ 食品微生物学实验；教学改革；课程思政

［中图分类号］ G642 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2024）21-0０93-04

食品微生物学是面向轻工食品类专业本科生的专业必修课，该课程具有实践性和应用性极强的特点，在食品学科人才培养中发挥着重要作用。近年来，为了强化课程学习效果，将食品微生物学理论课程和实验课程独立开设，提高了实验教学的地位，避免“重理论轻实践”和“重考核轻应用”现象的发生。食品微生物学和食品微生物学实验相互依赖，实验课程对微生物学重大发现、发明和理论的证实都能起到重要的作用。通过实验课程的学习，学生能牢固掌握基本操作技能，加深理论知识的理解，特别是深刻领悟并正确地使用微生物这把双刃剑。该实验课程对于培养学生的创新应用能力和综合职业素养起到举足轻重的作用，为学生今后的学业深造和就业奠定坚实基础。

广东海洋大学食品科学与工程学院开设食品科学与工程、食品质量与安全和食品营养与健康三个本科专业，均开设食品微生物学实验课，共32学时，设置9个实验。由于办学条件、人员和实验场地设备等条件的限制，在教学实践过程中，存在以下问题（如图1）：（1）学生的实验室安全意识薄弱；（2）学生抄写实验教材作为预习报告，预习效果不佳；（3）以教师实验准备和讲授为主，学生参与度低、积极性差；（4）学生未能充分感知微生物学习的意义，专业认同感不足；（5）课程内容没有与地方特色产业紧密结合，学生应用能力不强。以上这些问题导致实验教学效果欠佳。因此，本文针对食品微生物学实验教学中存在的问题，从增加安全教育内容、加强线上资源建设、突出学生主体性、重视课程思政和加强与地方特色产业的结合五个方面进行探讨和实践（如图2），旨在提高学生安全意识和预习成效，培养学生自主学习能力和良好的科研习惯，激发学生对微生物学的兴趣，提升学生专业认同感，学以致用，为广东省食品工业经济发展输送高级应用型人才。

一、增加安全教育内容，树立安全意识

因默认学生有接受过“实验室安全准入”这项基础且重要的制度培训，课程大纲并没有把安全教育作为一个授课内容单独列出。而学生对食品微生物实验课程的安全注意事项缺乏认识，导致酒精灯灼烧头发、破碎的玻璃器皿和微生物培养物直接扔进垃圾桶等安全事件时有发生。尽管课程选取的都是如大肠杆菌、酵母菌、枯草芽孢杆菌等相对安全的微生物，但将来学生就业或者科研中可能会遇到各种各样的病原微生物，若不能掌握正确的微生物培养基处理方法，则可能会对环境和人体健康产生巨大危害[1]。安全无小事，将实验室安全教育融入高校课程改革中对于学生自我保护和职业安全意识的培养是非常有必要的[2，3]。

针对以上实验室安全问题，采取“集中介绍+多次复习+实验室安全知识竞赛活动”的改进方式。一方面，在教学大纲中增设“食品微生物学实验室常用仪器的使用以及安全教育”内容作为实验教学第一课，通过实例视频等详细介绍实验室安全风险点及具体内容[4]，如表1。将安全培训课件上传至超星学习通，供学生反复观看学习，且设置相应的练习题，成绩达标的学生方可进入实验室进行后续的学习；另一方面，根据每个实验项目特点，在每一节实验课前、课中和课后不同阶段，针对性地对实验风险点进行再次提醒说明，且要求学生在实验报告中增加本实验的风险点及应对方法内容，切实让学生对涉及的安全风险点做到心中有数；再者，积极鼓励和组织学生参加实验室安全为主题的知识竞赛活动，使学生将实验室安全操作培养成一种良好习惯，为未来的就业和科研打下坚实基础。

二、加强线上资源建设，提升学习效率

首次接触专业性较强的实验，教师会要求学生提前预习并完成预习报告。但大多数学生预习的主要内容是照抄一遍实验教材，教师在课堂上讲解后，看似原理和步骤都懂，真正做实验时又无从下手、漏洞百出。而课前进行微课学习则有助于学生对本节实验课有更清晰和生动直观的认知。借助我校“广东省一流本科课程——食品微生物学”，学生可以通过超星学习通进行反复观看。目前学习平台上所建设的理论课内容比较全面，而实验课程内容主要以PPT为主，缺少实操演示。为此，实验课程可在原有基础上搭建预习模块和复习模块。预习模块包括PPT和操作视频，复习模块包括拓展资料和习题。教师可以将整个实验的背景资料、注意事项及操作流程制成小视频上传至超星学习通，让学生对整个实验情况做到心中有数[5]。学生结合预习模块中的微课视频与实验教材的学习来书写预习报告，有利于加深学生对实验教材文字的理解；在实验课后，通过复习模块习题和拓展资料巩固学生对实验操作细节的掌握和开阔学生的思维。通过“预习模块+课堂实操+复习模块”的学习，学生“手、眼、脑”并用，提高学习兴趣和成效。

三、突出学生主体性，培养自主学习能力

（一）学生助教参与实验准备和预实验

以往实验课程的接种、配置药品和调试仪器等准备工作均由教师提前备好，学生进入实验室被动接受实验技能训练。这种“保姆式”的教学方式，不但教师的工作量过大，还不利于学生动手能力的提高和创造灵感的激发。实践证明，引导学生参与实验准备和预实验，培养本科生助教，不仅减轻教师工作量，又给予学生实习实验和发挥特长的机会，在激发学生的创造灵感、学习兴趣、责任感，提升学生职业竞争力等方面均取得了良好的效果[6]。

具体来说，将实验准备和预实验当作一个师生合作的契机，每个实验轮值安排4～5名学生在教师的指导下进行实验准备。教师提前告知学生本次实验课的名称和大纲内容，指导学生参照教材和PPT，列出需要准备的菌种、培养基等物品清单，教师负责审核和修改，同时鼓励学生对大纲和教材相关内容提出建议。教师在实验准备和预实验中引导学生思考，比如在配置75%酒精时，设置一系列提问：为什么消毒要用这个浓度？工业酒精、无水酒精和食用酒精有什么不同？酒精灯里面使用的是哪种酒精？革兰氏染色实验中使用的哪种酒精及其浓度多少？实验准备和预实验操作关键点以问题的形式提出，可提升学生自主学习和深度思考分析的能力，有利于今后科研和工作岗位的独立开展。

（二）实验课堂中充分发挥学生的主体地位

实验课堂的时间是非常宝贵的，教师可以利用四个环节最大限度地让学生收获满满，分别如下：

第一个环节重视学生的反馈和师生的反思学习。部分学生在实验报告中没有对实验结果进行深刻的分析，尤其是遇到异常现象。为了加强学生对实验结果的分析，在课堂前10分钟对上一个实验项目的内容及结果存在的共性问题进行评讲，对个性问题进行针对性回应。

第二个环节确立学生实验课堂的主体地位。教师要扮演好引导者的角色，让学生充当“小老师”，充分调动学生实验的积极性。课堂上由参与实验准备和预实验的学生助教来分享实验目的和原理，根据实验台提前摆放的试剂和仪器，讲解使用操作步骤、注意事项及自己存在的疑问等，有意识强化学生的自主学习与语言表达能力。对一些学生在实验过程中突发的灵感，要及时给予肯定及鼓励尝试。在实验过程中，以学生为主体，教师只是辅助性地观察和提醒，引导学生克服对教师和实验教材的依赖，培养学生的独立思考和动手操作能力。

第三个环节探讨实验失败的原因。在以往课堂中，教师着重强调规范的操作及正确的结果，发现学生在实践环节还是容易出错，故尝试在实验课程中增加错误操作实例来纠正学生的易错点。比如在“培养基的制备和灭菌”实验中向初学者展示“斜面的试管口被严重污染、斜面的长度几乎抵达试管口、平板轻轻一划就破”等现象的图片或者样品，让学生找问题、查原因，防患于未然。

第四个环节制定学生操作和行为规范。在规范操作、实验素养、实验记录等方面对学生提出明确的要求，给班级每个学生建立一个“食品微生物学实验课程学习档案”，记录每个学生在课堂的表现，纳入实验考核成绩评定中。提前告知学生会参照企业的管理模式，采取“奖惩”原则。若违反了相关规范，则会被扣除相应的分数；若在实验中有突出表现，则会在分数及评优评先等方面有所关联。将企业的管理模式融入人才培养过程中，切实提高学生的综合职业素养和大学毕业生的社会适应能力。

（三）实验课后加强课程的学习和交流

建立“食品微生物学课程微信学习交流群”，方便师生向群内分享学习资料和课程建议等。如部分学生在显微镜视野下拍摄的酵母、毛霉等图片可与教材中的插图相媲美，可及时发到群里，让学生相互学习；又如在“环境因素对微生物生长影响”实验结束后，要求学生将实验结果彩图附在实验报告里面，并按照科研论文的标准对实验结果进行说明和分析，教师也可在群内给学生发一些与本实验相关的科研论文图文分析案例，有助于启发学生的写作思路和提升学生的科研思维。此外，作为教学反思的渠道，教师可及时了解学生对本课堂的掌握程度及想法，进行实验学习效果的调查。

四、重视课程思政，增强学习兴趣和专业认同感

开展思政教育有利于培养和塑造学生正确的世界观、人生观和价值观，对以往的教学经验进行总结和反思，挖掘课堂蕴含的课程思政元素，将专业知识和思政元素有机融合，实现知识传授和价值引领同频共振[7]。将历史事件、名人事迹、文化、现代科学家研究成果、新技术、科研贡献、当下时事热点等作为素材，设计思政案例。找准学生的兴趣点、兴奋点，结合课前、课中及课后不同阶段和不同实验内容穿插日常生活中与微生物相关的事例，着重将安全理念、辩证思维、学术诚信、民族自信、爱国主义思想、团队合作和社会责任感融入教学过程[8]，让课堂“活”起来，潜移默化中激发学生的情感共鸣，激发学生对微生物学知识的兴趣。比如结合实例让学生体会专业知识与人类的关系，引入辩证法的对立统一规律，微生物既给人类带来有利的一面，如酿造美酒佳酿，制备美味可口的面包，生产化工和医药类产品等，但同时也给人类带来有害的一面，如霉菌引起食品的腐败变质等。

五、注重与地方产业结合，锻炼学以致用能力

实验教学内容不能仅局限于教材，要与生活、生产和科研实际相结合。阳江具有“中国调味品之都”“中国香谷”和“中国南海渔都”等称号，聚集了卡夫亨氏、金龙鱼、厨邦和美味源等国内调味品生产龙头企业。基于阳江农产品和海洋资源优势，结合学院自身的仪器设备条件，学院可借助企业调研、社会实践活动、教师科研方向、开放性实验平台、虚拟现实技术等来拓展学生实验学习的半径，延伸实验教学的功能。让学生走出实验室了解食品微生物相关的生产企业和研发产品，同时邀请企业的工程师为学生介绍实际生产中常用微生物菌种、技术瓶颈、微生物实验原理及市场产品需求等，使学生认识到实验室和工厂在实验操作上的共性与区别，鼓励学生把课堂实验所学知识和企业实际相结合，使实验教学所学知识和技能有效地转化成具体科研能力和实际应用能力。

六、结束语

我校食品微生物学实验课程体系已经过多年的实践和完善，但在实际教学过程中仍存在一些问题。针对具体问题提出具体教学改革方案，旨在紧跟微生物学发展趋势，提高学生对微生物的认知和实践操作能力，培养学生学以致用的能力，为食品加工产业、研发、工程设计、管理、检测与控制、生产及经营等工作输送专业人才，为高校和科研院所培养高素质教学科研人才。

参考文献：

［1］ 叶泥，杨颖，温贵兰，等.兽医微生物学实验教学改革与创新实践能力培养［J］.安徽农学通报，2022，28（7）：167-170.

［2］ 王建芳，梅莉芳，覃露，等.高校实验教学安全管理体系的建构内容研究［J］.实验室科学，2022，25（4）：182-184.

［3］ 金海萍，胡凯，樊伟，等.新形势下高校病原微生物实验室安全管理探索［J］.实验室科学，2022，25（3）：207-209，212.

［4］ 王哲.基于实验室安全教育的微生物实验课程改革［J］.科技风，2022（15）：119-121.

［5］ 哈斯其美格，陈丽华，肖朝虎，等.“互联网+”背景下环境工程微生物学实验教学改革探索［J］.广东化工，2021，48（9）：301-302.

［6］ 刘慧玲，温崇庆，杨世平，等.本科生助教模式在微生物学实验教学中的探索与实践［J］.微生物学通报，2023，50（1）：427-433.

［7］ 贾坤同，李俊，米舒，等.“海洋微生物学实验”课程思政探索和实践［J］.微生物学通报，2022，49（1）：389-391.

［8］ 魏桃员，郭绍东，谢世伟，等.新工科背景下的水处理微生物学课程教学改革研究［J］.实验室科学与技术，2022，20（2）：67-72.

◎编辑 王亚青

①基金项目：广东海洋大学高等教育教学研究和改革项目（校教务〔2021〕98号）“线上自主学习与线下协同学习相结合的食品微生物学双语教学探索与实践”；广东海洋大学教育教学改革项目“应用型人才培养为导向的食品微生物学实验教学模式的探索与实践”（PX-972023168）；广东省2021年度省级一流本科课程（粤教高函〔2022〕10号）“线上线下混合式一流课程——食品微生物学”；广东省本科高校教学质量与教学改革工程（粤教高函〔2020〕19号）“在线开放课程——食品微生物学”。

作者简介：蒋桂丽（1993—），女，汉族，河南南阳人，助理实验师，硕士，研究方向：调味品加工教学科研及微生物发酵与应用。

*通讯作者：徐梅珍（1991—），女，汉族，广东茂名人，讲师，博士，研究方向：微生物发酵。