基于培养学生创新能力的食品微生物学教学改革研究与实践
摘要：本文介绍了《食品微生物学》教学改革的背景、意义，重点阐明了课堂教学内容改革以“基本”和“新”为原则，课堂教学方法改革以学生参与式和探究式的互动教学模式为特色，以及改革课程成绩考核方法，同时以增强学生动手能力为目标进行了实验教学方法改革，以期培养和提高学生的创新能力与实践能力。
关键词：食品微生物学；教学改革；互动教学模式；创新能力培养
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）04-0164-02
由北京农学院刘慧教授主编的《现代食品微生物学》自2004年7月问世以来，作为我国高等院校食品科学与工程、食品质量与安全专业基础课教材一直长期广泛使用，深受广大师生和学校领导的一致好评。2004年12月该部教材荣获北京市高等教育精品教材奖，2011年5月该部教材的第二版作为普通高等教育“十一五”国家级规划教材问世。为了适应新世纪“十一五”满足“十二五”教学、科研和生产实践发展的需要，更好地配合《食品微生物学》教材改革与建设，北京农学院食品科学与工程学院微生物与生物技术教学团队对《食品微生物学》北京农学院重点建设课程进行了课堂教学内容与教学方法的深入改革，并对传统的课程成绩考核方法及实践教学进行了全面改革。本文在过程教学、思维训练、技能训练、能力培养、关注现实、跟踪前言等方面做了有益尝试[1]，其目的是培养和提高学生的创新能力与实践能力，使之成为“有创新、强能力、高素质”的复合应用型人才。现将作者的教学改革探索和实践与同行切磋。
一、教学内容改革
1.课堂教学内容改革。在课堂教学内容上，以“基本”和“新”为原则，根据食品行业发展需求，结合国内外最新技术和科研成果，既要系统讲授微生物学的基础知识，又要讲授食品检测新技术、食品保藏新技术、控制食品污染新技术等，将国内外教改成果、科研发展新动态及教师多年积累的科研成果溶入教学中，并尽力做到理论与生产实际相结合，以满足教学、科研和生产实践的需要。例如，在讲授“第二章微生物的营养”中的“培养基”一节时，教师结合自己的科研成果介绍一个案例——设计一种选择和鉴别培养基分离筛选藏灵菇中产酸能力强的乳酸菌，讲解设计的思路与试验方案，而后让同学们动起手来，在黑板前讲解自行设计的几种选择性培养基，可以从藏灵菇中筛选1株发酵乳糖的酵母菌、从土壤中分离分解苯的细菌、从牛粪中分离1株产丙酸的丙酸杆菌等，以提高学生设计选择和鉴别培养基的技能，掌握配制培养基的原则和方法，同时掌握优化培养基配方的方法，为学生将来从事食品检验、微生物的分离纯化、发酵食品生产等工作奠定良好的专业基础。
2.实验课教学内容改革。根据食品行业发展需求，将实验课教学内容扩展加深，既要学生掌握常规实验技能，又要适当增加微生物学检测新技术、微生物的分离纯化和鉴定新技术、制备发酵食品的新技术等，适当缩减理论课教学时数，增大实验课教学时数，增加设计性、综合性实验的比例，注重学生创新思维和实践技能的培养，从而既可避免教学内容过多重复的弊端，又可达到精讲多练的目的。
二、教学方法改革
（一）改革课堂教学方法的培养
食品微生物学是高校食品专业的一门专业必修基础课，是涵盖理论、实践与应用为一体的学科，教学内容涉及面较广，既包括微生物的基础知识，又包括在食品领域的应用知识。其知识的覆盖内容较广泛，而授课的学时数却有限。若教师“满堂灌”，则易使学生疲惫和失去学习兴趣[2]。因此，采用“学生参与式和探究式的互动教学模式”授课势在必行。此种“参与式和探究式的互动教学模式”是以“问题”为中心，通过创设“问题”的教学情境，造成学生对问题认知上的冲突，以激发学生发现问题、思考问题、分析与解决问题的主动性和积极性。通过设疑让学生带着问题学习和思考，从回答问题中加以分析和讨论，容易产生民主、活跃的教学气氛，极大激发了学生自主学习的积极性。例如，课堂上在讲授“第四章微生物的生长”中的“微生物的生长繁殖的条件”内容时，教师结合自己的科研成果介绍一个案例——设计一个试验方案优化乳酸菌高产胆盐水解酶的发酵条件，讲解设计的思路与试验方案，在学会优化培养基配方的方法之后，根据影响微生物生长的主要环境因素，让学生举一反三，采用正交试验设计优化微生物的发酵条件，以提高乳酸菌的活菌数量。通过学生讲解，大家讨论，教师点评，培养和训练学生充分发挥发散性思维的能力，达到参与式互动教学的良好效果。又如，在讲授“第十章微生物与食品的腐败变质”中的“益生乳酸菌”一节时，先由教师介绍科研成果案例——干酪乳杆菌在功能性酸奶中的应用，讲解产品工艺制作流程、试验设计及试验指标的测定方法，而后让学生动起手来自行设计试验方案，以PPT形式展示益生乳酸菌分别在饼干、巧克力糖果、口香糖、冰淇淋、果粉冲剂、奶片中的应用配方、制作方法及市场应用前景，分析创新产品应用的可行性。通过学生台上讲解、台下讨论及教师点评与打分，达到探究式互动教学的良好效果，从而有助于培养和提高学生的创新能力与发散性思维能力。此外，课堂教学坚持以学生为主体、教师为指导的原则。教师根据学生应掌握的知识点在每次课前列出下次课的预习大纲及设置一些讨论的问题，并对一些重点、难点问题进行有针对性地提前辅导。课堂上检验学生的预习效果，即让每位学生根据预习大纲中设置的问题进行板书或绘图、讲解和讨论，不足之处由教师和其他学生补充，做到课堂讨论人人参与，极大锻炼了学生的表达能力，提高学生自主学习的能力，并激发了学生学习《食品微生物学》课程的兴趣。通过课堂上每位学生的互动式讨论，再配合教师的问题式串讲，使学生在紧张而有趣的教学环境中获得知识，避免了学生课堂睡觉和看手机的现象，保持了良好的课堂秩序。
（二）改革实验教学方法
1.为学生创造良好的实验条件，在教师指导下由学生自行准备实验。首先由指导教师分配给学生各自的任务，指出在准备过程中可能出现的问题，讲清注意事项，而后指导学生进行棉塞制作，玻璃器皿（包括试管、吸管）的清洗、包装、灭菌，培养基的制备，接种操作、化学试剂的配制，以及仪器设备的安装使用，等等一系列的准备工作。通过这种实践活动，学生能及时发现新问题，并利用所学的理论知识与教师共同解决，对实验课起到了补充和提高教学质量的辅助作用，因而使学生在无形中学到了许多课外知识，收到了意想不到的教学效果。同时，学生在准备实验过程中，通过一系列基本操作的反复严格训练，使学生的操作技术达到标准化、规范化和熟练水平，培养和提高了学生的实际动手能力，为今后独立工作奠定了基础。
2.在学生已经掌握食品微生物学的基础知识和基本实验技能的基础上，于第4学期开设食品安全微生物检验综合大实验，在教师指导下，让学生自行设计并独立完成某种食品原料或产品的分析检验，使学生接触先进的实验仪器和方法，掌握实验设计和数据处理、分析讨论的方法，综合训练学生的专业技能。
3.在学生通过专业技能训练的基础上，于第5学期举办食品检验培训班，理论考试和实验操作考试合格的学生可以获得国家高级食品检验员职业资格证书。通过食品检验技能培训与考核，使学生得到严格的专业技能训练，提高学生的综合实践能力，以适应从事未来食品检验工作的需要。
三、改革课程成绩考核方法
以往《食品微生物学》课程考核总成绩以期末考试为主，占70%，平时成绩占30%。由于平时成绩所占比例较少，导致学生平时不抓紧学习，期末考试“临时抱佛脚”的局面，学习成绩往往不高。2015年春季微生物与生物技术教学团队对本课程成绩考核方法进行了改革尝试，建立了能够比较客观考核教学效果和全面评定成绩的方法[3]。即降低期末考试成绩比例，增加平时成绩比例至50%，并重点对平时成绩进行了量化评定，目的是使学生重视平时学习过程，端正学习态度，避免期末“算总账”的局面。平时成绩包括课堂互动讨论25分、作业20分、上课出勤率5分，其中互动讨论所占分数较高。通过加大课堂互动讨论的成绩分数，使课堂教学气氛变得生动、活泼、有趣，学生也轻松地学会和掌握了课程的主要知识点。此外，教师还根据课程教学大纲每章节应掌握的知识点，布置课后思考题作业，目的是督促学生加强课后复习，为期末总复习打好基础。
四、实践应用及成效
综上所述，通过对本门课程实施以“基本”和“新”为原则的课堂教学内容改革，以培养学生创新能力为特色的探究式教学方法改革，以增强学生动手能力为目标的实验教学方法改革，以通过提高平时成绩比例与增加互动讨论成绩分数的课程考核方法改革，并将课前预习、课上互动讨论、课下作业的教学方式始终贯穿于整个教学实践中，达到了预期教学改革效果，在提高课堂教学质量的同时，亦提高了学生学习的自主性和学习成绩（比上一年同期课程成绩提高了10%～20%），同时极大增强了学生的创新能力与动手实践能力。
参考文献：
[1]张香美，李树立，贾月梅，等.浅谈微生物学课堂教学中创新能力的培养[J].微生物学通报，2009，36（7）：1077-1079.
[2]李超敏，尚新彬.医学院校食品微生物学教学中应用交互式教学模式的体会[J].继续医学教育，2013，27（3）：40-42.
[3]杨秀华，李冰洁，赵菁.改革微生物学检验技术考核方法，提高学生实践能力[J].卫生职业教育，2010，28（7）：35-36.