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食品微生物學是研究微生物與食品間聯系的一門科學。通過研究并充分利用有益微生物,為人類提供更健康的食品;研究有危害作用的微生物,并進行有效檢測和監控,提高食品的安全性。食品微生物學是高等:校食品科學與工程專業和食品質量與安全專業重要的專業基礎課,因此進行食品微生物學課程教學改革對于培養食品科學與食品安全高級專業人才至關重要[1-3]。食品微生物學課程內容繁多,理論知識抽象難懂,更注重實用性和操作性;再加上現階段大學生生物學知識普遍較差且逆反心理極強,在理論學習過程中極可能因為所學知識難于理解、抽象難懂而產生厭學棄學情緒。近年來,結合食品微生物學課程的課堂教學實踐,從教學內容、教學方法和教學手段這3個方面進行改革,取得了較好的教學效果。
1教學內容改革
1.1選擇優秀的教材
教材是體現教學內容的知識載體,構建系統、完整的知識體系,并選擇內容全面的優秀教材,是對課程教學質量的重要保證[4]。目前,廣東海洋大學食品科技學:使用的是由樊明濤等主編的葉食品微生物學曳課程教材。此版本教材內容較全面新穎,并且匯集了學科前沿進展。同時,選用江漢湖主編的葉食品微生物學曳作為參考書,對教學內容進行必要的補充。另外,向該課程的學生推薦國外優秀教材野FoundationsinMicrobiology冶和葉全美經典學習指導系列要微生物學曳等作為課程輔助教材,有助于提高學生的知識面,并提高學生的專業英語水平。同時,本校自編了一套葉食品微生物學實驗講義曳,以充分適應專業發展需要,并完善實踐教學體系。
1.2優化教學內容結構
食品微生物學是食品科學與工程專業的一門專業基礎課,由于該門課程的部分教學內容存在與其他相近課程內容重疊的情況,因此根據課程內容主線,對課程教學內容進行精煉,避免教學內容龐雜重復。例如在野微生物的代謝冶這一章,部分內容與生物化學課程相關內容重復,因此在教學過程中重點進行微生物代謝過程的講授。比如,詳細講述了肽聚糖的合成過程,并介紹了青霉素、萬古霉素和桿菌肽這幾種抗生素如何攻擊肽聚糖的合成而達到抑菌作用。這既讓學生們感覺到食品微生物學課程講述的代謝與生物化學課程所學的明顯不同,同時又能讓學生認識到代謝與微生物的安全控制密切相關,激發了學生的學習興趣和熱情。教材中野微生物與食品制造冶這一章與發酵食品工藝學課程的內容高度重復,課程中并沒有講述食品的發酵工藝,而是參考江漢湖主編的葉食品微生物學曳,講授微生物資源的開發利用。對于傳統發酵食品部分,主要是介紹這些食品微生物的特性和用途,這既不會和發酵食品工藝學課程的教學內容沖突,而且還會為以后發酵食品工藝學課程的學習提供基礎。更為重要的是,結合開設的設計性實驗,向學生們講述如何開發新的微生物資源,提高了他們解決問題的能力。
2教學方法改革
國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010要2020年)強調指出,教育應以學生為主體,充分發揮學生的主動性,促進學生成長成才。近年來,在食品微生物課堂教學中,踐行野教師主導,學生主體冶的教學理念,進行提啟發式、研討式、情景式和獎勵式等多種教學方法的嘗試,使教師成為學生學習的引導者、合作者、參與者。充分發揮學生學習的主觀能動性,著重培養學生的自學能力、創新思維能力、分析問題和解決問題的能力,取得了較好的效果。
2.1啟發式教學
啟發式教學使課堂教學改變傳統的單向傳授,開展雙向共同的活動,充分調動了學生的學習積極性[5]。首先,在課程講述過程中留下懸念,以啟發學生自我探索與思考。例如在野微生物生態學冶這一章的教學前,就向學生提出野釀酒雖然都用到酵母菌,但我國白酒的釀造原料是淀粉;酵母菌是不能直接將淀粉發酵成酒精的,我國白酒釀造的原理是什么冶這一思考題讓學生自己思考。在這一章課程開始時,部分學生能答出:野我們白酒釀造的酒曲中有根霉和酵母,根霉將淀粉糖化有利于酵母的酒精發酵冶。這樣就啟發學生進行知識內容的學習與探索,提高學生學習的主動性,有利于加深對課程內容的理解與掌握。其次,在課程教學過程中通過有效提問,使學生在課堂上積極思考,主動汲取知識。例如,在講授到食品中微生物的控制方法相關內容時,提出野水產品非常容易腐敗,可以采取哪些方法控制微生物所帶來的腐敗鑰冶,學生根據日常的生活常識,提出了低溫、加鹽腌制、曬干和添加防腐劑等方法。學生在思考問題的同時也掌握了相關的教學內容,明顯提高了教學效果。
2.2研討式教學
研討式教學以解決問題為中心,由教師創設問題情境,然后師生共同查找資料,開展實踐、探索,最后提出解決問題的辦法,從而使學生掌握知識與技能[6]。在食品微生物課堂教學中,在常規課程教學完成后,可以給學生布置討論專題,要求學生課后自己完成,以拓展學生知識內容的深度與廣度;然后開展課堂專題討論;最后由教師歸納總結。例如,野隨著細菌耐藥性的增強,抗菌物質能否戰勝耐藥微生物鑰冶野如何分離食品中的乳酸菌鑰冶和野為什么貴州和四川地區產的白酒風味好鑰冶等專題讓學生進行課堂討論。在討論過程中,教師給予相應的啟發與引導,并鼓勵同學提出問題,幫助學生理解課程內容。最后教師總結討論內容,并解答遺留的問題。通過研討式教學,不但激發了學生的學習熱情,而且還培養了他們的思維能力。
2.3情景式教學
情景式教學是指教師針對性地引入或創設生動具體的場景,并幫助學生理解教材內容,從而發展學生們的心理機能。情境教學法的核心在于激發學生的情感。在食品微生物課堂上,經常將學生熟悉的生活情景和感興趣的事物作為教學活動的切入點,激發學生的求知欲和好奇心,吸引學生的課堂注意力,提高知識的接受能力。例如,在講解微生物的營養與生長之前,先將水產品加工廠和餅干加工廠的生產車間通過圖片的形式進行對比。首先將學生們從課本中帶入到學生們感興趣的現實生產中來;然后提出問題野為什么水產品加工廠與餅干廠的生產車間的衛生環境差別如此之大冶讓同學們思考;最后告訴學生,水產品含水量高,微生物很容易在其中生長,因此水產品加工過程對其衛生環境要求特別嚴格;而餅干含水量低,微生物在其中很難生長,故其加工過程對其衛生環境要求不嚴格。將學生感興趣的事物與課堂教學內容聯系起來,增強了學生對本章教學的學習熱情和主動性,提高了教學效果。
2.4獎勵式教學
在教育心理學中,獎勵是對個體學習需要心理的滿足,實施獎勵教育是調動學生學習積極性、培養創造性人才的可行性路徑[7]。在食品微生物學課堂教學中,采取激勵式教學,增強了學生們學習的主動性和積極性,顯著提高了教學效果。例如,在食品微生物課堂教學中,采取激勵式教學,增強了學生們學習的主動性,顯著提高了教學效果。例如,在課堂教學中,特意設計一些小問題讓學生回答,回答正確的學生可增加平時成績分。這不但增強了課堂教學的互動性,而且還鍛煉了同學們的思維能力。又比如,在食品微生物的顯微觀察的實驗教學中,鼓勵學生觀察到的優秀實驗圖片可上傳到精品資源共享課程網站上。這明顯提高了學生做實驗的興趣和主動性,并且主動總結制片和觀察的經驗,取得了很好的教學效果。
3教學手段改革
隨著計算機技術的飛速發展以及網絡技術的廣泛應用,多媒體及其他技術性教學設備推動教學方法改革。多媒體教學轉變傳統的教學模式,綜合運用文字、圖像、聲音信息,將抽象難懂的課程內容通過生動形象的動畫、圖片等形式展現出來,有助于學生理解復雜的教學內容。并且多媒體教學模式所承載的教學內容信息量較大,教學效果較好。在食品微生物課堂教學中,利用多媒體課件,圖文并茂,聲影同行,實現微生物學教學的野動態冶發展,將傳統教學中難以表達的內容形象直觀地展現出來,從而加深學生對所學知識的理解。將細菌、放線菌、霉菌、酵母菌和病毒的形態結構等用圖片展示出來;DNA的復制、營養物質進入細胞的方式和發酵罐的控制等內容用動畫來展現;鞭毛細菌的運動、細菌的群體感應和微生物的應用等用視頻來演示。利用現代化教學手段,多角度、全方位地調動了學生的感官機能,增強了學生的課程興趣,從而提高了教學效果。針對食品微生物學課堂教學中部分環節,進行了初步的改革嘗試,并且取得了一定的教學效果。今后還要繼續調整、改進,以實現教學內容的合理配置、教學方法的合理采用,進一步提高教學效果。
4參考文獻
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關鍵詞:崗位需求;職業技能;食品微生物學;教學改革
食品微生物學是專門研究與食品有關的微生物的種類、特性以及微生物與食品的相互關系及其生態條件的一門學科。其作為高等院校食品質量與安全專業一門必修的專業課程,對食品加工、食品質量與安全控制起著非常關鍵的作用[1]。傳統的食品微生物學教學方法一般是老師講授理論知識和實驗原理后,學生再按照實驗步驟要求進行實驗。實驗內容設計上存在驗證性實驗過多,綜合設計型實驗偏少[2-3],綜合設計型實驗學生只參與部分的實驗過程,其它的實驗前準備和實驗后處理,如培養基的配置與滅菌,實驗器皿的處理等,學生沒有參與,造成了學生沒有掌握整個完整的實驗過程,只會進行實驗操作,不會實驗前、后處理。等到畢業后到企業工作會發現,企業所做的實驗都是綜合性的實驗,基本上沒有驗證性實驗。綜合性實驗要求從樣品檢驗準備到檢驗過程,再到檢驗后對樣品和培養物的處理,都由自己完成,沒有人為他們做準備。而他們在學校里學的都是驗證性實驗為主,為數不多的幾個綜合性實驗卻只學到了中間的檢驗過程,因此學校的培養和企業用人之間有明顯的差距,導致企業用人成本增加[4]。基于以上背景,如何使應用型本科的學生學習完食品微生物學的理論與實驗后,就能符合企業對食品檢測崗位的人才需求,增強學生的就業競爭力是本課程教學團隊課改的初衷。將教學過程和學生畢業后的工作過程有機地融合,即學生在學校學的就是畢業后在企業工作過程中要用的,實現學校教學與企業用人之間的零對接[5]。要實現這樣的教學目標,基于崗位需求和職業技能培養的《食品微生物學》課程教學改革勢在必行。
1教學改革的主要研究內容
1.1以職業崗位需求確定課程目標
應用型本科教育的目的是培養高素質技能型人才,因此學校對學生的培養定位應該重點體現“應用型”人才的培養方向,即學生在校所學的知識以實用型為主,這正是應用型大學與研究型大學的本質區別。基于此,“食品微生物學”是面向食品企業與微生物相關的崗位,如檢測、食品質量安全控制等。在課程教學改革中,我們根據食品微生物檢測、質量安全控制等崗位對人才能力的需求為依據,結合食品檢驗工國家職業資格標準中對微生物檢測方面所需的理論知識和職業技能要求,通過對食品企業對微生物相關崗位職業技能要求調研的方式,來確定“食品微生物學”的課程教學目標。
1.2以學生職業技能培養為目標確定教學手段和教學方法
傳統的食品微生物學教學只重視培養學生理論知識和重點實驗技能,不重視學生對整個微生物實驗流程的掌握。實驗課的前期準備工作如實驗器皿的包扎、樣品前處理方法設計、培養基的配制與滅菌等工作通常是實驗教師完成的,學生沒有參與其中;實驗后的處理,如實驗器材的清洗和檢驗環境的消毒處理等工作學生也沒有參與,或者是僅有少數幾位勤工儉學的學生參與。這就造成學生僅掌握中間的實驗操作部分,不能從整體上把握實驗思路和流程,與企業對微生物的人才的需求相差較遠。改革后的“食品微生物學”課程重視學生對微生物檢測準備工作的設計和訓練。學生經過改革課程的訓練,能夠形成系統的職業技能,且能夠取得食品檢驗工(中級、高級)的國家職業資格書,迅速適應企業檢測崗位工作。
1.3推行工學結合的人才培養模式
以“校企合作”的方式,鼓勵學生到與學校有合作的企業實習。學生在校學習完相關的微生物課程后,必需到企業實習,通過企業的考核后方能取得食品微生物學課程的學分。這有助于學生接受更新的知識,培養符合企業崗位需求的技能型人才,大幅提高學生的職業技能。
2教學改革的關鍵問題和創新點
2.1依據崗位需求定內容,依靠行業建課程
根據食品相關行業的崗位需求,對食品微生物學課程的教學內容進行整合,刪除了不實用的內容,減少了實用性不強的內容,增加與食品微生物檢驗相關的內容。同時,注重微生物與食品學科的交叉,及時把學科的前沿知識和最新發展成果引入教學,推進與食品行業的接軌,同時增加了學生對食品微生物前沿知識的了解,滿足行業需求。2.2實踐教學中心化,職業技能培養綜合化強調理論聯系實際,大幅提高實驗課的課時,使理論與實驗比例為。
2∶4;在實驗安排上,實行先教基礎性實驗,再教綜合性實驗的教學模式
確定實踐教學的中心地位,通過增加實驗的課時有助于提高學生動手能力。在強化學生實驗技能教育的同時,注重學生探索創新、團隊合作、發現問題、分析問題和解決問題等職業關鍵能力和可持續發展能力的培養,真正實現了人才的高技能素質。
2.3注重任務驅動,以項目為導向,推行項目化教學
在實訓過程中積極推行項目化教學,實現“工作任務為中心,項目課程為主體”的理念。即以實際食品微生物應用于生產過程為設計依據,以利用微生物生產不同的產品為任務目標,按照食品微生物操作技術為對象進行項目設計。從最基本、最通用的知識和技能開始,對食品中微生物各項指標的檢測技術進行分類訓練。通過布置任務提出項目講解相關知識分析解決方案討論總結經驗等環節,以項目為導向,以任務驅動、組織教學,為學生就業后盡快適應工作崗位的要求打下堅實的基礎。
2.4在教學中采用“教、學、做”一體化課程教學模式
結合應用型本科的特色,根據食品檢驗、發酵性食品廠生產以及產品檢驗、生物技術支持、各實驗檢測機構等崗位的知識與能力需求,采用“教、學、做”一體化課程教學模式。實驗教學采用教師教學內容與要求,學生預習后教師對實驗的內容與注意事項邊講解、邊演示,然后學生進行實驗操作,邊學習、邊實踐、邊提問。教師邊回答學生的疑問,邊對學生出現的實驗現象以啟發方式與學生一起探討,使“教、學、做”有機的融合成一整體。有助于培養學生動手能力、思考能力和分析解決問題的能力。
3結語
應用型本科教育是一種以就業為導向的教育,其核心在于培養服務于特定崗位或技術領域的高技能應用型人才。這些都要求在課程教學過程中,將教學過程和學生畢業后的工作過程有機地融合,即學生在學校學的就是畢業后在企業工作過程中要用的,實現學校教學與企業用人之間的零對接。基于崗位需求和職業技能培養的為主要內容開發出來的課程教學使學生的技能培養更好的適應企業的用人需求,提高學生的就業競爭力,因此基于崗位需求和職業技能培養的《食品微生物學》課程教學改革是目前推動應用型本科課程改革一種重要模式。
作者:蔡盡忠 單位:廈門華廈學院
參考文獻
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關鍵詞:微生物學;教改;課程體系;專業特色
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2016)05-0123-02
黨的十提出要全面貫徹黨的教育方針,堅持教育為社會主義現代化建設服務、為人民服務,把立德、樹人作為教育的根本任務,全面實施素質教育,培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人,努力辦好人民滿意的教育。微生物學是生命科學中發展迅速,涉及面廣,創造價值大,影響力廣泛的學科之一,它既是生命科學理論研究的核心,又是一門應用性極強的學科,對生命科學和生物工程技術的發展起著巨大的推動作用。在《微生物學》課程教學過程中仍然存在教學內容多,知識點散亂;重理論、輕實踐;重課堂、輕實驗等問題,嚴重制約了對學生的獨立思考能力、動手能力、創造和開拓能力的培養。為了適應新時期全面發展和創新型人才培養目標的需要,進一步提高學科建設、科學研究和社會服務質量,對《微生物學》教改和課程體系優化的研究,具有十分重要的意義。
一、《微生物學》課程體系的優化
(一)理論教學
我們結合當前教學改革發展的需要和工科高等院校對學生的培養要求,制定了新的人才培養方案。新方案根據不同專業的培養目標、專業培養計劃的特點,重新修訂了教學大綱,優化理論教學體系,合理取舍精簡教學內容,避免各學科相關內容的交叉重復。同時,借鑒其他高等院校的先進教改理念,對生物工程專業的教學重點放在微生物生理代謝、生長調控、遺傳變異等內容,側重于微生物在發酵、食品等行業的應用;對制藥工程專業的教學重點放在微生物遺傳和傳染免疫等內容,側重于微生物在生物藥品行業的生產和應用。將課程系統化和模塊化并重,結合專業,突出重點,秉持有傳統講前沿的漸進教學模式,培養一批具有高素質、高創新能力的復合型應用型人才。
(二)實踐教學
學生實驗能力的培養是教學中的一個重要環節。為了改變過去的培養方案中《微生物學》理論課時較多而實驗課時少的不足,除了常規的如細菌、放線菌和霉菌觀察及革蘭氏染色等驗證性基礎實驗,增設了土壤微生物分離純化、水大腸菌群測數、酸奶和豆豉等食品制作以及檸檬酸和土霉素的中試發酵等綜合性、設計性實驗。這些實驗中,從實驗方案的設計、實驗材料的準備、實驗過程的操作到最后的實驗成果展示及總結,全部由學生自己完成,重在培養學生的實踐動手能力和創新能力。在實驗平臺的建設方面,2013年起購置的青霉素發酵工藝仿真軟件和啤酒生產工藝仿真軟件增加了學生上機模擬的實訓環節,不斷完善從理論到實踐過渡的實驗教學模式。
(三)教材建設
近年來出版的微生物學教材版本較多,內容和風格特點迥異,結合我校辦學特點、專業背景和學生的基礎等情況,選用具有系統、完整微生物學科知識體系和能反映當代微生物領域最新成就的優秀教材。生物工程專業選用了黃秀梨編寫的《微生物學》和沈萍編寫的《微生物學》作為主要參考教材。制藥工程專業選用了周德慶編寫的《微生物學教程》和岑沛霖編寫的《工業微生物學》作為主要參考教材。同時吸收國外著名教材上的內容及微生物教學網絡資源中的前沿性知識和科研新進展等資料,經過整理歸納和創新改進,以此豐富教學內容,開拓學生視野。
二、《微生物學》教學手段和方法的優化
(一)多媒體和網絡教學模式的構建和應用
現代教育技術的發展,特別是多媒體和網絡教學手段在微生物教學中的不斷應用,極大地豐富了傳統的教學手段和教學方法,而且越來越發揮著不可取代的作用。多媒體教學技術通過電腦將豐富的影像資料引入到教程,把抽象的內容形象具體地展現在學生面前,大大提高了學生的學習興趣。整理優化后的教學內容,經過創新改進,形成了完整、豐富、生動的多媒體素材。在有限的教學時間內把優真和環環相扣的多種圖像、文本和數據展現給學生,實現了抽象微觀微生物世界與直觀、形象和生動形式的轉化。根據本專業的特點,教師制作了精彩而內容豐富的課件,使整個課題氣氛更加活躍,激發了學生的興趣,促進了《微生物學》課程體系的改革和優化,提高了整體教師的教學質量。
(二)多種教學方式的融合
課堂教學方式的多樣化主要體現在以多媒體課件為基礎,融入啟發式、討論式、自學式、目標任務式等先進教學方法,建立多媒體授課教師提問學生問題討論教師小結布置作業的教學模式,實現了精講精練、自學與輔導答疑的有機結合。課堂講授時,充分利用多媒體教學、實物演示等靈活多樣的教學手段開展教學,要領和提綱清晰,闡釋重點、難點和疑點,培養學生會學習的能力。有些教學內容,如證明基因突變非對應性的三個證明實驗,我們安排學生自學并自己做ppt,并專門預留課堂時間,采用課堂討論的方式反映同學對該問題的理解情況,再由教師點評和總結,以理解難點問題、強化知識點。通過這種參與、互動式的教學模式,積極營造出民主平等、自由開放的氛圍,將教學的中心由以教師為主轉向以學生自主學習為主,學生成為學的主體,在自主學習中逐步培養獨立思考的能力、分析問題和解決問題的綜合素質。
(三)實驗教學模式探索
微生物學實驗是微生物學的重要組成部分,重在培養學生的動手實踐能力。我們采用三級模塊化實驗教學模式,包括驗證性實驗教學模塊,綜合性實驗教學模塊,設計性實驗教學模塊。
驗證性實驗教學模塊,主要包括顯微鏡檢技術、微生物染色技術、微生物培養基制備和無菌操作技術等,此部分主要結合理論教學,強化學生對基本知識和基本技能的掌握。并培養學生的觀察能力和動手能力,探討實驗失敗的因素和總結實驗成功的關鍵。
綜合性實驗教學模塊,主要包括微生物的接種、分離、純化、培養和保藏技術等。該模塊中主要學習培養、分離微生物并分析實驗結果等內容,先對學生進行講座式的輔導,然后由4-6名同學組成實驗小組單獨完成一個綜合性實驗。這不僅要求學生掌握單個實驗技能,而且也培養了學生的數據分析與整理和處理問題的能力。根據綜合性實驗內容要求和實驗條件的許可,我們設立了稀釋涂布平板法分離純化土壤微生物、拮抗微生物的篩選和鑒定、抗生素的微生物發酵和提取等。
設計性實驗教學模塊,該部分主要是為了拓寬學生視野和培養他們的創新意識,利用學校現有條件并結合學科相關專業教師的科研方向,在老師的指導下,學生自行設計實驗方案,并獨立完成實驗。這些開放性的實驗項目由學生自主選題或者指導教師結合自身的科研項目擬定,如:中草藥活性成分的提取及抗菌活性、植物病害拮抗菌的分離、篩選及抗菌活性檢測、檸檬酸高產菌株的誘變育種、利用菊粉發酵生產燃料乙醇等。學生充分發揮他們的創新性想法,培養了他們團結協作、共同解決問題的能力,為學生的就業和創業提供了良好的實踐機會。
(四)創新考核方式
課程考核是教學過程中的重要環節。課程成績包括考試成績(50%)、實驗成績(30%)、平時成績(20%)。我校生物工程專業微生物學80學時,理論50學時,實驗課單獨設課30學時,制藥工程專業微生物學60學時,理論36學時,實驗24學時。針對不同班級采用了不同的考核方式。微生物學實驗課的考核成績由驗證性實驗模塊和綜合性實驗模塊的實驗成績(占80%)與設計性實驗成績(占20%)組成。上述考核模式,除了保證理論教學,更加側重學生實驗課的學習,以適應創新型和應用型人才的培養要求。這些實踐活動顯著的提高了學生的團隊協作意識、思考能力、語言表達能力、分析問題和解決問題的能力等綜合素質,這就對學校以后在實驗硬件條件和教師的科研能力提出了更高的要求。
三、結語
通過上述的教學改革,我們探索出具有特色的《微生物學》實踐型教學模式,滿足了工科院校人才培養需要,體現了產學研相結合的時代特征。實踐證明,我們進行的《微生物學》課程的教學改革是切實可行的。課程體系更合理,教學內容和手段更豐富,考核機制更全面。本門課程的教學改革不僅提高了教學效率和效果,而且激發了學生的學習興趣,適應了現代社會對人才培養的要求,使學生更快的適應以后的生產和科研工作。
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論文摘要:資源微生物學是一門實驗性很強的學科,為了提高該課程實驗教學質量,培養學生的創新和綜合素質,從實驗教學內容、實驗教學方法和實驗教學手段3個方面入手,對資源微生物學實驗教學改革進行了探討。
自20世紀以來,自然資源的保護及有效利用引起了人們空前的重視。植物資源、動物資源和微生物資源是自然資源的核心部分。其中,微生物資源擁有其他生物資源所不具備的、特有的生態學和經濟學意義。其具有生產速率高、生物轉化活性強、易實現工業化生產等特點,因而具有極為廣闊的應用前景。微生物資源的開發利用已成為現代應用生物學領域的研究熱點之一,在工業、農業、醫學等各個領域已得到了廣泛的應用,并有效地服務于人類。資源微生物學實驗課程通過具體的實驗技術操作使學生了解課程相關理論內容,掌握基礎知識并將各類信息進行新的組合,創造出新的方法、新的思路,從而提高學生的科學與實際動手操作能力[1,2]。但是在傳統的實驗教學過程中,學生只是嚴格按照事先設定好的實驗步驟逐項進行,整個實驗過程缺少操作者自己的主觀能動性。這種機械化實驗教學模式容易導致學生的思維定勢,不利于學生創新能力的培養,學生的實驗技能也得不到系統的訓練和提高。為了提高資源微生物學實驗教學和課堂教學的質量,提高學生各方面的綜合素質,筆者對資源微生物學實驗教學改革進行了探討。
1慎重選取實驗教學內容
資源微生物學是以微生物學為核心,涉及生物化學、有機化學與無機化學等的交叉學科,其實驗內容的總體要求是熟練掌握資源微生物學的基本實驗操作技能。實驗教學面向生物工程專業的學生,開設資源微生物形態特征的識別、能夠促進農業生產的微生物檢測、以農作物下腳料為培養基的食用菌栽培以及與生物前沿技術相接軌的前瞻性實驗等教學內容。
資源微生物學的一項重要教學內容就是要根據微生物的形態特征識別相關資源微生物,利用有益微生物的代謝活動制造更多的生物農藥、生物肥料、植物保健劑以及相關食品與藥品。因此,在實驗教學中開設了微生物形態觀察實驗,對農業生產及醫藥、食品行業中常見的微生物,如根瘤菌、菌根菌、放線菌、酵母菌等進行培養、觀察。通過具體的實驗操作,培養學生識別和繪制農業生產等相關領域常見菌類個體形態圖的能力,掌握不同微生物類群的菌落特征,使學生對資源微生物的特性有感性的認識,加深對理論內容的理解,以提高課堂教學質量。
目前,國內能源短缺和環境污染問題形勢依然嚴峻。對于培養生物技術專業人才的院校來說,將開發利用微生物資源的實驗作為重點內容是理所當然的。為了加強學生對資源微生物的開發應用能力,實驗中應當開設像微生物菌種培養與保存、食用菌栽培、微生物代謝調控及微生物代謝物生物活性分析等實用性較強的實驗課程。另外,在微生物培養實驗進行過程中,要適時向學生介紹培養條件對微生物生長和代謝的影響以及相關微生物檢驗檢測方法,以拓寬學生的知識面,為將來從事微生物資源開發和利用工作打下堅定的基礎。
近年來,分子生物學實驗技術發展迅速,作為該學科基礎的微生物學只有與分子生物學相結合才能具有更大的發展潛力。為了使學生全面了解生物學技術發展的現狀,在設置實驗內容時應該考慮將一些簡單的分子生物學方面的實驗內容,如核酸的分離與純化等,作為提高實驗并加入到資源微生物學實驗中。
2改革實驗教學方法
對實驗教學方法進行改革是對傳統教學方法弊端的修正,改革后的教學方法應該有利于充分調動學生的積極性、主動性和創造性,有利于培養學生觀察、思考、分析和解決問題的能力,有利于學生在科學實驗中培養嚴肅的實驗態度、嚴謹的科學作風[3,4]。為了改善實驗效果,激發學生的實驗積極性,可從以下幾個方面對實驗教學進行改進。
2.1鼓勵學生參與實驗準備工作
實驗準備工作繁多是資源微生物學實驗的特點之一。以往每次實驗前大量的洗刷、包扎、滅菌培養基的制備、溶劑配制等工作需要花費教師大量的時間來完成,而學生在實驗中坐享其成,雖然在較短的時間內就可以完成實驗,但對實驗內容的理解并不深刻,效果不佳。鼓勵學生在教師的指導下開展實驗準備工作,使他們有更多的機會參與到實驗中,有利于他們系統地掌握實驗方法和技能,也利于他們產生長時間自覺學習的動力;同時也減輕了教師的實驗負擔。
2.2嚴格實驗基本技能的訓練
實驗基本技能是實驗完成質量好壞的決定因素,也是培養學生動手能力和實驗能力的重要環節。因此,在實驗進行過程中教師要經常巡回檢查,隨時指出學生在操作中存在的問題。對于存在的問題教師要認真分析,親自示范、及時糾正,不放過任何一個不規范的細節操作,嚴格要求實驗紀律,培養學生養成嚴謹求實、踏實規范的科學實驗作風。
2.3規范實驗報告的書寫
實驗報告是教師對學生實驗完成情況的一種書面評價方式。規范的實驗報告應包括預習報告、過程報告和結果分析報告幾個部分。實驗開始之前教師先對學生的預習報告進行檢查;實驗進行中教師應該要求學生如實、客觀地記錄實驗過程及實驗結果;不管實驗成敗與否,實驗后都要認真分析實驗過程并總結實驗中要注意的事項以加深記憶。學生的實驗報告,教師要仔細批閱寫出評語。不規范的報告要指出問題所在,對于普遍存在的問題要在課堂上集中講解。
3充分運用多媒體教學手段
傳統的實驗教學過程中,教師為了加強教學效果均利用掛圖使學生客觀、感性地認識微生物。但是資源微生物的形態結構非常微小,非肉眼所能見,教師即使花費大量的時間進行描述、解釋也不能取得到好的效果,學生對教學內容難以掌握,甚至在觀察微生物形態時找不準正確的觀察對象。
在科學技術迅猛發展的今天,隨著教學體制改革的不斷深入,多媒體現代化教學手段得到越來越廣泛的應用。教師可以將這種教學手段充分運用到實驗教學中,將文本、圖形、圖像、動畫、聲音、視頻等融為一體,實驗中教師可以邊播放多媒體資料邊講解,以解決傳統教學中解釋不清的教學難題,減輕教師的教學負擔。另外,多媒體手段的應用可以對學生的感官形成刺激,能夠使學生直接地明晰抽象的微生物世界,激發學生的學習積極性,幫助學生準確地掌握重、難點,提高學習效率。
4結語
上述實驗教學改革措施的實施會很大程度上調動學生的實驗積極性,激發他們上好實驗課的熱情,削弱其實驗依賴性,使他們在實驗過程中真正發揮主觀能動性,確立其實驗主體地位。通過改革后的實驗課教學,學生獨立分析、解決問題的能力得到提高,嚴格的實驗作風和嚴謹的科學態度得到培養,為學生將來從事微生物資源開發和利用及相關科研工作打下堅實的基礎。
5參考文獻
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關鍵詞:食品微生物;食品微生物檢驗技術;課程設計
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2012)09-0030-02
國家教育部《關于全面提高高等職業教育教學質量的若干意見》指出:課程建設與改革是提高教學質量的核心,也是教學改革的重點和難點。為順應當今世界職業教育改革潮流,以工作過程為導向進行課程開發是我國高職教育課程改革與建設的核心任務。
高職院校要根據技術領域和職業崗位(群)的任職要求,參照相關的職業資格標準,改革課程體系和教學內容。食品微生物檢驗是食品檢驗兩大工作崗位群之一,其利用食品微生物學的基本理論與技能,在掌握與食品衛生檢驗有關的微生物特性的基礎上,通過系統的檢驗方法,及時、準確地對食品樣品做出食品衛生檢驗報告,旨在為食品的安全生產及衛生監督提供科學依據。
《食品微生物》和《食品微生物檢驗技術》通常作為食品營養與檢測專業的兩門職業技術課程而分別開設,采用不同的教材在不同的學期開設,教材中往往有很多交叉重疊的內容。根據課程改革的要求及食品檢驗工職業資格標準的要求對這兩門課程進行融合,可在保留原有教學進程表中的課程設置安排的情況下,對兩門課程綜合進行課程設計,根據實際情況分配學時和授課時間。通過課程整合,可將微生物基礎知識和技能與微生物檢驗項目有條理地融合,注重食品微生物檢測基本技能的規范化訓練,以滿足高職院校食品專業食品微生物檢驗與質量控制高技能應用型人才培養的需求。
課程目標
本綜合課程要使學生具備扎實的微生物學及食品微生物的理論知識、綜合分析和解決問題的能力以及較熟練的操作技能,在此基礎上,培養學生縝密的邏輯思維習慣和綜合科研能力,為學生進一步學習其他相關課程打下必要的基礎;同時,以培養食品微生物檢驗職業技術能力為目標,按照食品行業技術領域相關職業崗位的任職要求,以國家相關職業標準為依據,以工作過程為導向,強化微生物檢驗技能的培養與訓練,對學生完成食品檢驗職業資格考試或從事相關工作起主要支撐作用,也為學生日后的可持續發展奠定“必需、夠用”的微生物學基礎知識,使其養成良好的職業素質。
課程設計思路
堅持“以學生為本”、“以就業能力培養為導向”的教學理念,注重培養學生的職業素質,為“零距離”就業打好基礎。根據產業發展趨勢和行業動態,分析職業崗位任職要求,合理選擇教學內容,設置教學項目。
本綜合課程將微生物的種類、形態結構、生理生化、遺傳變異、分類以及在食品環境中的生長繁殖等生命活動規律的基礎理論知識體系與實踐操作體系有機地結合,將學科體系理論知識融入微生物各項基本操作技術任務之中,打破以往獨立實驗的形式,重新編排原有的食品微生物學基本技術,通過設立專題項目,明確需要掌握的知識和能力目標,通過“教學做”一體化模式,以項目實施為載體加強學生實踐動手能力的強化培訓,既注重知識體系的基礎性、系統性和必要性,也突出相關工作崗位核心技能掌握的重要性。課程強調基礎操作技能的反復訓練,增強學生的動手能力,使其理解和鞏固理論知識學習的內容,增強分析和解決實際問題的能力。并以食品檢驗國家職業標準及微生物檢驗“職業功能”中各項工作內容的技能要求及相關知識要求為依據,以食品微生物檢驗方法國家標準等法規為準則,在對食品檢驗工作崗位、任務性質和對應職業能力分析的基礎上設計該課程。課程以食品微生物檢驗技能為培養目標,應可實現學生職業能力培養與企業檢驗崗位要求的“零距離”對接。課程設計以食品微生物檢驗操作技能為明線,以微生物學理論知識為暗線,將食品微生物學的學科體系理論知識融入微生物檢驗各項操作任務之中,微生物理論知識不再作為完整系統存在,而是對完成具體食品微生物檢驗工作的理論知識準備或經驗、現象的闡釋。課程強調檢驗操作技能的反復訓練,以此實現學生獨立完成食品微生物檢驗基本操作的教學目標,通過食品微生物檢驗項目的綜合實訓單元強化課程的實踐性特色。
教學內容選擇及教學項目設計
本綜合課程的教學內容主要包括預備知識、顯微技術、制片與染色技術、培養基的制備及消毒滅菌技術、接種與培養技術、分離純化技術、生化試驗技術、菌種保藏技術、微生物在食品中應用技術等專題項目。同時,考慮學生未來的就業崗位更多是在企業,而不是在專門的檢驗檢疫或公共衛生機構,圍繞食品中最主要的微生物檢驗項目“菌落總數、大腸菌群的測定”選擇檢驗操作基本技能與相關理論知識。對于食品中致病菌檢測,僅選擇了我國細菌性食源性疾病的主要致病菌的檢驗項目,如沙門氏菌、志賀氏菌、金黃色葡萄球菌等加以介紹,而對更多的致病菌指標的檢驗方法只作概述。考慮到在食品企業中飲用水、空氣、食品接觸面等微生物檢測任務的普遍性,課程為此安排一定課時進行了比較詳細的介紹,同時,對于常見微生物的快速檢測方法也要求學生了解。由于微生物檢驗操作技能具有通用性,在對本課程綜合實訓項目進行適當調整后,可以使其適用于食品安全微生物檢驗指標以外的檢驗項目,如公共場所、化妝品等的微生物檢驗,從而為學生就業提供更大的選擇范圍。
根據循序漸進、由淺及深、由基礎到綜合的順序,設計了17個教學項目,根據教學實際情況及總學時可靈活調整。具體如表1所示。
教學方法創新
討論啟發式教學法 在教學過程中,注意采用討論式、啟發式、參與式等多種教學方法,并積極利用多媒體教學使教學內容形象生動,使學生由被動學習變為主動探索,學習興趣得到充分的激發,提高課堂教學效果。學生分為若干小組,分別從課內外收集相關資料進行專題研究。在專題研討和交流的基礎上,教師通過啟發式教學,幫助學生總結提煉共性方面的知識,通過知識的再加工使學生對抽象原理的領悟更為透徹。
操作訓練規范化教學法 本課程是以培養學生應用技能為目的的實踐型職業技術課程,學生的基本功是否扎實、動作是否規范標準、操作是否熟練等是衡量課堂教學質量的重要指標。技能的掌握不是通過一次實驗或實訓就可以完成的,而是必須經過不同階段的反復訓練才能達到目的。更為重要的是,檢驗過程中每項操作技能都必須是標準化規范動作,否則檢驗過程的操作差異必然會導致檢驗結果的不準確。在教學中要充分利用多媒體課件的直觀效果,采用影像資料強化學生印象,以達到示范教學的目的。
分項技能單獨完成與檢驗項目分組實訓結合法 在實踐教學中,微生物檢驗課程的操作技能培養是以學生個體為單位進行的,微生物檢驗綜合實訓是以不同食品中的菌落總數、大腸菌群和致病菌檢驗項目分小組共同完成的。教師應根據實訓項目要求指導學生了解食品微生物檢驗的方案設計程序,根據食品安全標準確定微生物檢驗項目,選擇相應的國標檢驗方法,制定詳細的抽樣、檢驗方案,明確無菌取樣過程,了解樣品的標記、保存和運送等要求,使學生掌握被測樣品的處理方法。要準備好所需的各種設備和材料,按技術要求對玻璃儀器進行清洗、干燥、包扎、滅菌,準備好要用的各種試劑,制備無菌培養基,做好檢驗前的其他準備工作。要按照標準操作程序完成檢驗操作的各個環節,通過計算或判別得出檢驗結論,編寫檢驗報告,使學生在完成項目的過程中理解知識,培養創新精神和實踐能力,提高職業適應性,加強對基礎理論知識的理解和對檢驗技能的掌握,提高對知識的綜合運用能力和實踐操作能力,鍛煉自主學習能力,為將來獨立工作、獨立解決問題奠定基礎。分項技能單獨完成與檢驗項目分組實訓相結合,既可鍛煉學生的獨立工作能力,又可培養學生的責任心及分工合作的團隊精神。
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