將科研創(chuàng)新與應(yīng)用實(shí)踐思路引入食品微生物課堂教學(xué)的應(yīng)用

將科研創(chuàng)新與應(yīng)用理論思路引入食品微生物課堂教學(xué)的應(yīng)用〔〕:

摘要：食品微生物是一門應(yīng)用型微生物學(xué)科，但是現(xiàn)有的教學(xué)方式往往只強(qiáng)調(diào)理論知識的傳授，而忽略指引學(xué)生利用相關(guān)理論知識進(jìn)展來進(jìn)展科研創(chuàng)新及應(yīng)用理論，學(xué)生缺乏創(chuàng)新及理論思維，難以實(shí)現(xiàn)食品微生物作為一門應(yīng)用學(xué)科應(yīng)該發(fā)揮的實(shí)際作用。作者在食品微生物學(xué)的教學(xué)改革中，通過摸底調(diào)查學(xué)生對與食品微生物相關(guān)知識的科研及產(chǎn)品創(chuàng)新的方向，挑選搜集實(shí)在可行的科研論文及新產(chǎn)品信息，課前深度解讀文章及產(chǎn)品中的科研及理論思路，并在授課過程中結(jié)合相應(yīng)根底理論知識點(diǎn)進(jìn)展科研創(chuàng)新思維的導(dǎo)入，指導(dǎo)學(xué)生利用課堂所學(xué)的根底理論知識進(jìn)展科技及產(chǎn)品創(chuàng)新。本教學(xué)改革旨在可以真正實(shí)現(xiàn)科教協(xié)同育人，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神和科研才能，進(jìn)步學(xué)生綜合素質(zhì)，將食品微生物理論知識運(yùn)用于科技創(chuàng)新和產(chǎn)品晉級上。

關(guān)鍵詞：食品微生物；科研創(chuàng)新；應(yīng)用理論；科教育人

本文引用格式：鄭倩望，等.將科研創(chuàng)新與應(yīng)用理論思路引入食品微生物課堂教學(xué)的應(yīng)用[J].教育現(xiàn)代化,2022,7(49):64-67.

TheApplicationofIntroducingtheResearchandPracticalPracticeintotheTeachingofFoodMicrobiology

ZHENGQian-wang,ZOUYuan,YEZhi-wei,WEITao

〔CollegeofFoodScienceSouthChinaAgriculturalUniversity,GuangzhouGuangdong〕

Abstract:Foodmicroorganismisanappliedmicroorganismsubject,buttheexistingteachingmethodsoftenonlyemphasizetheteachingoftheoreticalknowledge,andneglecttoguidestudentstouserelevanttheoreticalknowledgetocarryoutscientificresearchinnovationandapplicationpractice,resultinginstudents'lackofinnovationandpracticalthinking,anditisdifficulttorealizethepracticalroleoffoodmicroorganismasanapplieddiscipline.Intheteachingreformoffoodmicrobiology,theauthorinvestigatedthedirectionofstudents'scientificresearchandproductinnovationontheknowledgerelatedtofoodmicrobiology,screenedandcollectedpracticalscientificresearchpapersandnewproductinformation,interpretedthescientificresearchandpracticeideasinthearticlesandproductsindepthbeforeclass,andguidedthescientificresearchandinnovationthinkingbybiningthecorrespondingbasictheoreticalknowledgepointsintheteachingprocesstoguidestudentstousethebasictheoreticalknowledgelearnedintheclassroomfortechnologicalandproductinnovation.Thepurposeofthisteachingreformistotrulyrealizethecoordinatededucationofscienceandeducation,enhancestudents'innovativespiritandscientificresearchability,improvestudents'prehensivequality,andapplythetheoreticalknowledgeoffoodmicrobiologytoscientificandtechnologicalinnovationandproductupgrading.

Keywords:FoodMicroorganism;Scientificresearchinnovation;Applicationpractice;Scienceandeducation

一引言

食品微生物學(xué)是一門研究與食品有關(guān)微生物的根本特性、微生物與食品的互相關(guān)系的學(xué)科，是食品學(xué)院的一門重要的專業(yè)根底課。對于食品專業(yè)的學(xué)生而言，學(xué)習(xí)微生物一方面是學(xué)習(xí)其作為根底生物科學(xué)的理論知識〔根底科學(xué)〕，另一方面，是要將微生物與食品聯(lián)絡(luò)起來實(shí)現(xiàn)食品微生物學(xué)作為一門應(yīng)用科學(xué)的使命【1】。食品微生物學(xué)在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，涵蓋了微生物種類、形態(tài)【2】、構(gòu)造、生長、生態(tài)、營養(yǎng)代謝等根底理論知識要點(diǎn)，并從微生物與食品制造和食品腐敗保鮮的關(guān)系討論了食品中的微生物，旨在指導(dǎo)學(xué)生充分開掘微生物資源，更好地開發(fā)利用、控制、改造微生物來為效勞于食品行業(yè)。

教育部在?關(guān)于加快建立高程度本科教育全面進(jìn)步人才培養(yǎng)才能的意見?文件〔教高【2022】2號〕中提出要構(gòu)建全方位全過程深交融的協(xié)同育人新機(jī)制，詳細(xì)表到達(dá)要強(qiáng)化科教協(xié)同育人，為本科生參與科研創(chuàng)造條件，依托學(xué)校各個(gè)平臺，搭建學(xué)生科學(xué)理論和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)平臺，推動高質(zhì)量師生共創(chuàng)，增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新精神和科研才能。但是，一項(xiàng)針對105名本學(xué)院?食品微生物學(xué)?的學(xué)生的調(diào)查問卷結(jié)果顯示，超過90%的學(xué)生反映課程完畢后無法利用所學(xué)微生物知識進(jìn)展科研創(chuàng)新和應(yīng)用理論。該結(jié)果提示了一個(gè)值得深思的問題，理論與科研創(chuàng)新和理論存在脫節(jié)，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)形式難以真正實(shí)現(xiàn)深交融的科教協(xié)同育人，必須對傳統(tǒng)的教學(xué)形式進(jìn)展改革才能實(shí)現(xiàn)根底理論知識與科技應(yīng)用創(chuàng)新的結(jié)合。

本次教學(xué)改革旨在傳授理論知識的同時(shí)，針對相關(guān)知識點(diǎn)，結(jié)合相應(yīng)的科技論文或者產(chǎn)業(yè)技術(shù)和產(chǎn)品，透徹講解所學(xué)知識和科技應(yīng)用創(chuàng)新背后的原理和關(guān)系，并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)展舉一反三以及思維發(fā)散，以此為例將所學(xué)理論知識運(yùn)用于科研創(chuàng)新和應(yīng)用理論的設(shè)計(jì)。該做法有利于鍛煉學(xué)生的自主考慮才能，培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維，進(jìn)步學(xué)生的綜合素質(zhì)，真正實(shí)現(xiàn)將食品微生物理論知識運(yùn)用于科技創(chuàng)新和產(chǎn)品晉級上。

二食品微生物學(xué)的教學(xué)現(xiàn)狀

從當(dāng)前的教學(xué)理論來看，食品微生物學(xué)的教學(xué)主要由理論知識講解，同時(shí)根據(jù)授課教師的興趣點(diǎn)進(jìn)展適當(dāng)?shù)闹R拓展[1,3]。多媒體教學(xué)方法，如視頻引入、在線平臺、自媒體的出現(xiàn)改善了以往教學(xué)手段單一的弊端，一定程度上進(jìn)步了課程的教學(xué)質(zhì)量【4】。這些多媒體的教學(xué)手段的引入極大地拓展了學(xué)生的視野，同時(shí)也可以將科研及產(chǎn)業(yè)的最新進(jìn)展呈如今學(xué)生的眼前，使得學(xué)生對科技和產(chǎn)業(yè)的開展趨勢、市場需求、技術(shù)難點(diǎn)等問題有了更為直觀的理解，對利用知識進(jìn)展科技及產(chǎn)品創(chuàng)新有了興趣及想法。

但是，如上面所提到，絕大局部學(xué)生反映，實(shí)際上難以利用所學(xué)理論知識來真正實(shí)現(xiàn)科技應(yīng)用創(chuàng)新。究其原因，還是因?yàn)楸究粕狈蒲袆?chuàng)新思維的訓(xùn)練，現(xiàn)有的教學(xué)環(huán)節(jié)中缺失了對本科生進(jìn)展系統(tǒng)的科研思維和科研才能的培養(yǎng)【3】。學(xué)生接收了新信息，有了科技創(chuàng)新或產(chǎn)品創(chuàng)新的想法，卻缺乏開展創(chuàng)新的思路，因此難以將所學(xué)微生物學(xué)理論真正用于指導(dǎo)科技創(chuàng)新【5】。盡管大局部學(xué)校的食品微生物學(xué)配套了相應(yīng)的根底實(shí)驗(yàn)課[6,7]，但實(shí)驗(yàn)課主要是培養(yǎng)學(xué)生的動手才能，加深學(xué)生對某些知識的理解，無法從根本上解決思維的缺失。

微生物與食品息息相關(guān)，關(guān)系到根本所有食品的出廠流通的微生物平安，關(guān)系到食品保鮮，關(guān)系到生物釀造，假設(shè)學(xué)生無法將所學(xué)的微生物學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)際的食品領(lǐng)域的創(chuàng)新中去，那么學(xué)習(xí)這門課程將無助于食品行業(yè)的推進(jìn)以及產(chǎn)品的創(chuàng)新晉級，違犯了新經(jīng)濟(jì)形勢下社會對"應(yīng)用型研究學(xué)習(xí)";的需求。

三以研究創(chuàng)新和應(yīng)用理論為輔助的教學(xué)理念在食品微生物學(xué)中的應(yīng)用

〔一〕圍繞所學(xué)的根底理論知識，以學(xué)生興趣為導(dǎo)向，展開科研創(chuàng)新及應(yīng)用理論思維的導(dǎo)入

如上所述，食品微生物學(xué)的理論知識學(xué)習(xí)涵蓋了微生物的構(gòu)造、組成、營養(yǎng)代謝、生長特性、生態(tài)等，其中涉及到的可供本科生進(jìn)展科研創(chuàng)新和應(yīng)用理論的內(nèi)容有如滅菌手段設(shè)計(jì)、防腐手段設(shè)計(jì)、環(huán)境微生物菌種資源搜集、培養(yǎng)基設(shè)計(jì)、微生物檢測技術(shù)、微生物基因工程設(shè)計(jì)和發(fā)酵食品開發(fā)。通過對3個(gè)不同班級共105名學(xué)生進(jìn)展問卷調(diào)查，結(jié)果如圖1所示。超過30%的學(xué)生〔n=33〕對利用微生物進(jìn)展發(fā)酵食品開發(fā)感興趣，接下來的主要興趣研究點(diǎn)集中于滅菌手段〔n=19〕和防腐手段〔n=20〕的設(shè)計(jì)。由于該教學(xué)改革處于初步探究階段，因此只選取發(fā)酵食品開發(fā)和滅菌、防腐手段開發(fā)兩個(gè)方向進(jìn)展科研創(chuàng)新及應(yīng)用理論的思維拓展。

〔二〕搜集可行性強(qiáng)的科研創(chuàng)新及應(yīng)用理論設(shè)計(jì)案例

通過教師平時(shí)科研工作中的文獻(xiàn)閱讀搜集以及對食品產(chǎn)業(yè)的信息搜集，從中挑選適宜的且可行性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)或者產(chǎn)品案例。大局部學(xué)生感興趣的抑菌防腐實(shí)驗(yàn)，針對不同的食源性病原菌和腐敗菌，如沙門氏菌、出血性大腸桿菌、單增李斯特菌、金黃色葡萄球菌、副溶血性弧菌、蠟樣芽孢桿菌、假單胞菌等，以及不同的抑菌保鮮手段，如輻照、超聲、化學(xué)試劑、天然提取物、拮抗生物等，搜集并挑選相關(guān)研究型文章進(jìn)展深度解讀，如如何利用植物提取物來抑制煙熏三文魚上的單增李斯特菌[8]和雞肉上的金黃色葡萄球菌[9],或者評價(jià)不同的手段如超聲、紫外和電解水對冰箱殺手-單增李斯特菌的抑菌作用[10]。

另一方面，針對以微生物為手段的產(chǎn)品開發(fā)，從國內(nèi)外的食品網(wǎng)頁以及相關(guān)公眾號，搜集一些食品生物釀造及產(chǎn)品開發(fā)的新案例，如各種植物基酸奶，康普茶〔Kombucha〕和其他發(fā)酵茶、各類發(fā)酵草本植物飲料、乳酸發(fā)酵果蔬汁、去除苦味的發(fā)酵咖啡、酸菜泡菜、即飲醋飲、發(fā)酵腌制品等，以及不同的益生型微生物，如乳桿菌、乳球菌、明串珠菌、酵母菌、醋酸桿菌、根霉、曲霉等。

通過搜集大量的科研及產(chǎn)品創(chuàng)新信息，再進(jìn)一步結(jié)合所教授的理論知識進(jìn)展挑選，最終獲取在課堂上可進(jìn)展講解的案例。的并在課前將搜集到的案例歸類到各知識點(diǎn)中，梳理案例中的科研創(chuàng)新及應(yīng)用理論思路，為進(jìn)展詳細(xì)有效的案例式教學(xué)做好準(zhǔn)備。

〔三〕針對案例的課前知識點(diǎn)揉合與研究思維解讀

為保證課堂上可以有條理，有邏輯，同時(shí)可以跟所學(xué)知識點(diǎn)交融地講解所挑選案例，需要在課前針對案例里面涉及的科研應(yīng)用思路，以及根底理論知識的揉合進(jìn)展詳細(xì)準(zhǔn)備。首先，需要將案例歸類到各知識點(diǎn)中。由于論文此類的案例往往涉及幾個(gè)知識點(diǎn)，為防止學(xué)生的混淆混亂不理解，對于每個(gè)案例，需要在每個(gè)知識點(diǎn)都講解之后，再將案例引入，因此，要注意案例引入的節(jié)點(diǎn)，這也要求教師在備課時(shí)需要有所把握。其次，要梳理案例的邏輯性。對于學(xué)生來講，可能案例里面涉及的知識點(diǎn)都理解，但是不明白如何串聯(lián)起來變成一個(gè)有邏輯性的研究及應(yīng)用，這就是我們所說的科研創(chuàng)新思維的缺失。教師在案例準(zhǔn)備過程中，可以以自己的科研經(jīng)歷對文章設(shè)計(jì)進(jìn)展解讀，別離層次，從PROBLEM〔解決什么問題〕到WHY〔為什么要解決〕再到HOW〔如何解決〕進(jìn)展解讀，幫助學(xué)生理解如何利用所學(xué)知識進(jìn)展相關(guān)問題的解決和相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)，初步形成一定的科研創(chuàng)新思維。

〔四〕案例式教學(xué)

在搜集了相關(guān)案例的根底上，將各案例有針對性地引入到對應(yīng)的知識點(diǎn)中，指導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識來設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，解決感興趣的問題。以微生物生長為例，在講解微生物生長測定的意義中，除了可以客觀反映微生物生長規(guī)律，還可以用于評價(jià)培養(yǎng)條件、營養(yǎng)物質(zhì)等對微生物生長的影響，以及評價(jià)不同的抗菌物質(zhì)對微生物產(chǎn)生抑制作用的效果。針對同學(xué)們感興趣的研究點(diǎn)，如何進(jìn)展滅菌手段的設(shè)計(jì)時(shí)，從評價(jià)不同抗菌物質(zhì)對微生物生長的抑制效果這個(gè)意義來講，引入案例，結(jié)合根底理論知識，跟學(xué)生講解如何在此根底上開展學(xué)生感興趣的抑菌手段的研究。首先，定義PROBLEM，我們是為了來研究一些新型高效且環(huán)保的抑菌手段；其次，WHY，由于常用的化學(xué)試劑可能會有殘留等問題，因此，仍然需要一些天然的環(huán)保的抑菌因子開發(fā)；最后，重點(diǎn)解釋HOW，如研究不同的植物提取物來抑制食品上病原微生物的生長，假設(shè)評估提取物在純培養(yǎng)液中的作用效果，可使用?第三章微生物生長與繁殖?中介紹的評估微生物生長數(shù)的渾濁法〔OD測定〕，因?yàn)榧兣囵B(yǎng)基中沒有其他物質(zhì)干擾通光量；假設(shè)進(jìn)一步評估提取物在特定食品上的抑菌效果，那么需使用菌落計(jì)數(shù)法，來評估該植物提取物對病原微生物的影響；而為了進(jìn)一步的探究該植物提取物對微生物影響的深層原因，那么可以將微生物的細(xì)胞構(gòu)造完好性納入探究范圍，那么就可以結(jié)合根底理論知識中的顯微觀察初步探究該手段對微生物細(xì)胞構(gòu)造的影響。由此，一步步地指引學(xué)生如何利用該根底知識點(diǎn)進(jìn)展科研及應(yīng)用的開展。在介紹完案例之后，鼓勵(lì)學(xué)生以微生物生長為切入點(diǎn)，設(shè)計(jì)自己感興趣的實(shí)驗(yàn)。該案例引入加深了學(xué)生對學(xué)習(xí)微生物生長的重要性的理解，鍛煉了學(xué)生的自主考慮才能，在培養(yǎng)學(xué)生的科研創(chuàng)新思維的根底上鼓勵(lì)學(xué)生將食品微生物理論知識運(yùn)用于科技創(chuàng)新和產(chǎn)品晉級上。

〔五〕考核體系的完善

在平時(shí)成績的考核中，參加一項(xiàng)基于課堂理論知識進(jìn)展小實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的課后拓展訓(xùn)練，鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)知識進(jìn)展思維擴(kuò)散，針對自己感興趣的現(xiàn)象，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。針對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)展修改及提意見，完善實(shí)驗(yàn)方案。并從中挑取可行性高的實(shí)驗(yàn)方案，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)展理論。在期終考核時(shí)，改變以往簡答題機(jī)械的問答方式，以某些生活現(xiàn)象或者實(shí)際需要出發(fā)，讓學(xué)生設(shè)計(jì)合理的方案解決問題，從而進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的思維才能。

〔六〕課程評價(jià)

基于本課程將科研引入食品微生物教學(xué)的理論情況，設(shè)計(jì)針對食品工程專業(yè)食品微生物學(xué)學(xué)生的調(diào)查問卷，以不記名投票方式調(diào)查學(xué)生對該教學(xué)改革的承受度及意見。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，90%的學(xué)生認(rèn)為該種教學(xué)形式對學(xué)習(xí)有有效幫助，76.67%的學(xué)生認(rèn)為通過該課程學(xué)習(xí)，可以利用所學(xué)知識進(jìn)展創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。該課程的教學(xué)排名也連續(xù)兩個(gè)學(xué)期位居學(xué)院第一，顯示這一教學(xué)改革得到了學(xué)生的普遍贊同。

本次改革往食品微生物學(xué)課堂針對理論知識點(diǎn)引入適宜的理論創(chuàng)新思路，通過課堂學(xué)習(xí)及課后考慮，培養(yǎng)了學(xué)生的思維才能，鍛煉了學(xué)生活用所學(xué)知識的才能，并為促進(jìn)以微生物為理論根底的創(chuàng)新提供了根底，也有利于培養(yǎng)具有更強(qiáng)學(xué)習(xí)才能和創(chuàng)新才能，更適應(yīng)國家需求的人才。

參考文獻(xiàn)

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