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摘要:為適應工程教育專業認證的新趨勢，本文介紹了湖北工業大學“食品微生物學”的課程改革，主要介紹了本課程的畢業要求、課程目標、具體實施過程及未來需要改進的地方，為其他院校的“食品微生物學”教學提供參考。

關鍵詞:食品微生物學;工程教育專業認證;教學改革

“食品微生物學”（“微生物學”）是食品科學與工程專業的學科基礎課，主要研究微生物的形態構造、生理代謝、遺傳變異、生態分布等生命活動基本規律。食品專業講授這門課時，一般側重于引用和講解與食品有關的微生物及其與食品品質、安全和工程領域的關系，如有益微生物在食品生產中的發掘、利用、改良等基本知識，有害微生物在食品中的作用以及食品防腐的原理和技術，為食品生產、儲藏、流通等環節中涉及的微生物相關問題提供理論支撐和實踐指導。工程教育專業認證已成為中國大學工科教育評估的風向標之一。湖北工業大學食品科學與工程專業處于申請受理過程中，圍繞著工程教育專業認證，本門課程進行了一系列改革，現綜述如下。

1課程的畢業要求及課程目標

產出導向（outcome-based，OBE）理念，是工程教育專業認證的核心理念，注重畢業生質量，強調一切教學活動都是以學生為中心。結合課程內容和OBE理念，湖北工業大學“食品微生物學”支撐以下兩個畢業要求：1）畢業要求4.1（研究）：基于食品科學和工程的基本原理，考慮食品特性，針對食品品質、營養和安全的復雜工程問題制定可行的研究方案。2）畢業要求6.2（工程與社會）：能夠合理分析并評價生產過程中食品內源性和外源性的安全和法律問題，并理解應承擔的責任。對應的課程目標是：1）掌握微生物理論知識和基本實驗技能，為生產、儲藏、流通等食品工程領域中的微生物問題提供研究方案；2）掌握微生物理論知識和基本實驗技能，為微生物引起的食品質量和安全問題評估和控制提供理論依據和技術支撐。

2課程的具體實施過程

本課程學習分為理論和實驗兩個部分。具體教學內容如下。

2.1理論教學安排

1）緒論。教學內容：介紹微生物的概念、五大共性、發展史及其與人類的關系，重點介紹微生物對人類生產、生活、科研及工程實踐的重要影響，引導學生產生濃厚的學習興趣。能力培養：對微生物產生基本認識，掌握微生物的概念和五大共性，激發學習興趣。作業：理解和記憶專業名詞和術語，形成基本概念。

2）第一章

原核微生物的形態、構造和功能。教學內容：重點介紹原核微生物和細菌的概念，細菌的一般構造和特殊構造，特別是細菌細胞壁的結構和革蘭氏染色、細菌芽孢和鞭毛等結構及其功能、菌落和菌苔的定義和特征，了解放線菌、藍細菌的生物學特點、繁殖和形態分類。能力培養：通過光學顯微鏡正確認識各種典型形態的細菌，掌握細菌繁殖的方式和群體形態特征。作業：查閱乳酸菌、谷氨酸棒桿菌、肉毒梭狀芽孢桿菌等典型食品細菌的形態、特殊構造、代謝特點及其與生活生產的關系。

3）第二章

真核微生物的形態、構造和功能。教學內容：比較真核微生物和原核微生物的區別、真核微生物的主要類群，重點講授酵母菌和霉菌與人類的關系、形態構造、繁殖方式和菌落，介紹蕈菌的繁殖方式及鎖狀聯合。能力培養：通過理論和實驗學習學會辨識酵母菌、霉菌的形態、大小、繁殖方式，了解它們的應用現狀和發展前景。作業：查閱啤酒酵母和米曲霉的生物學特征和研發現狀，更好地理解酵母菌和霉菌的相關知識。

4）第三章

病毒和亞病毒因子。教學內容：重點講授病毒的概念、分類以及真病毒的形態、構造和化學成分、分類，特別是噬菌體的繁殖方式和特點、溫和噬菌體和烈性噬菌體的區別，了解亞病毒的化學成分和朊病毒特殊的復制方式。能力培養：以λ噬菌體為例串講真病毒的形態構造和化學成分以及繁殖周期，使學生系統掌握相關知識。作業：題庫復習，理解和記憶專業名詞和術語，形成基本概念，查閱噬菌體載體在基因工程中的應用現狀。

5）第四章

微生物的營養和培養基。教學內容：重點講解微生物的六大營養要素、四種營養類型、四種營養物進出細胞的方式，配制培養基的原則和方法及培養基的種類。能力培養：以一種食品中常見微生物為例，如枯草芽孢桿菌、大腸桿菌、啤酒酵母等培養為例，將各知識點串聯，使學生對相關知識產生系統認知，并能聯系實際。作業：查閱文獻，為某種新篩選的微生物設計培養基，提出設計思路，并說明配制方法。

6）第五章

微生物的新陳代謝。教學內容：重點講解微生物的能量代謝，化能異養微生物的生物氧化，微生物的代謝調節與發酵生產，其中，通過類比的方法，加深學生對“氧化磷酸化VS底物水平磷酸化”“呼吸、無氧呼吸VS發酵”“同型發酵VS異型發酵”的理解。能力培養：培養學生對不同環境條件下微生物不同生物氧化類型的區分能力，即培養學生的問題分析能力；對發酵生產中的代謝調節，可提出問題關鍵和解決方案，培養學生理論聯系實際的能力。作業：查閱文獻，了解泡菜中微生物的生物氧化模式是否固定，如何調控泡菜酸甜度。

7）第六章

微生物的生長及其控制。教學內容：重點講解測定微生物生長繁殖的方法、微生物的生長規律、影響微生物生長的主要因素，介紹常見的微生物培養方法，有所側重地講解有害微生物的控制。能力培養：培養學生“測定微生物的生長量和繁殖數”、“選擇性滅菌消毒”的實驗動手能力，讓學生理解實驗條件影響微生物生長的規律，培養學生在實驗室開展實驗的研究能力。作業：查閱微生物培養方法和有害微生物的控制方法。

8）第七章

微生物的遺傳變異和育種。教學內容：重點講解細胞遺傳物質、基因突變的特性及機制、誘變育種的原則及操作、原核生物的基因重組，介紹菌種的衰退、復壯和保藏。能力培養：培養學生“基因突變實驗流程”的設計方案能力，提高學生在實際菌種使用過程中注意抗生素防護和菌種變異的意識。作業：查閱文獻，思考基因工程微生物的食品安全性，了解超級細菌的危害及控制方法。

2.2實驗教學安排

實驗1

普通光學顯微鏡的使用以及酵母菌、霉菌形態觀察。實驗任務：學習光學顯微鏡中低倍鏡和高倍鏡的原理、構造及使用方法，學會規范使用顯微鏡，學習酵母菌和霉菌基本的染色和制片方法和原理，學會正確使用光學顯微鏡觀察真菌形態，并了解對真菌形態的認知在食品工程及品質控制領域中的重要性，了解顯微鏡在微生物學科研及生產、控制中的重要應用。

實驗2

革蘭氏染色及油鏡觀察細菌形態。實驗任務：學習光學顯微鏡中油鏡的原理和使用方法，學習革蘭氏染色的原理、方法和操作步驟。學會用油鏡觀察和識別細菌。初步學習無菌操作技術；了解細菌形態的認知對食品生產、安全及品質控制領域中的重要性，并了解油鏡在以細菌為主導的科研及生產、控制中的重要應用。

實驗3

微生物直接計數-顯微鏡直接計數法。實驗任務：學習利用顯微鏡和血球計數板法對微生物進行直接計數的原理和方法；通過實例講解了解微生物計數在食品發酵工程領域中的應用。

實驗4

玻璃器皿的洗滌、包扎及滅菌。實驗任務：熟悉并掌握微生物純培養、分離純化、菌種保藏等科研與工程環節中常用器材的準備、洗滌、包扎、消毒和滅菌的方法，并通過實例講解使學生正確認識這些工作在實踐中的常規性和重要性。

實驗5

培養基制備與滅菌。實驗任務：了解和掌握配制培養基的原理和基本程序，掌握操作要點、注意事項，熟悉常用培養基的名稱；通過實例講解讓學生理解培養基制備和滅菌在食品發酵中的重要性。

實驗6

活菌平板計數與環境微生物的檢測。實驗任務：了解微生物平板活菌計數的原理，掌握倒平板、梯度稀釋、涂布平板、微生物平板計數的計算原則和方法，并認識到無菌操作技術的重要性；讓學生理解食品生產過程中良好衛生習慣和無菌操作的重要性。

實驗7

食品中大腸菌群的測定。實驗任務：了解并學會尋找國家標準的方法，掌握最大似然法檢測食品大腸菌群數目的基本原理和具體操作步驟，掌握處理菌落數、查找最大似然表的方法；讓學生理解大腸菌群測定在食品安全控制中的重要性，學會食品樣品處理、菌群測定等試劑操作方法。

3課程目前的問題及需要改進的地方

工程認證過程中，專家對本門課程提出的主要建議是：1）多增加食品微生物特色，加強課程與產業界的聯系，服務于工業真實需求；2）學生過程管理有待加強。針對上述問題，我們改進的方法是：1）教材更新，制定周德慶版的《微生物學教程》和何國慶版的《食品微生物》為上課教材；2）講課內容加強食品實例，緊密圍繞食品發酵和食品微生物安全這兩方面展開；3）講解食品工業生產中的常用技術，如食品取樣、微生物檢測等；4）微生物實驗條件更新，摒棄洗耳球和移液管，采用移液槍和槍頭，所有微生物操作在超凈臺下操作，讓學生嚴格遵守無菌操作；5）加強學生過程管理，可以通過7次作業和7次實驗報告來提高學生對內容的理解，同時給老師反饋學生的掌握程度。工程教育專業認證強調學生主體地位和畢業生質量，可促進工程教育與食品產業界的聯系，增強工程教育人才培養對產業發展的適應性。這也要求我們教師要多與企業合作交流，傾聽企業對從業人員食品物性知識的需求，更好地服務產業。

參考文獻

[1]王宏勛,肖安紅,閔婷,周敏,侯溫甫.工程教育認證背景下食品微生物學課程教學新范式設計與探索[J].教育教學論壇,2018(49):1674-9324.

[2]周文化,鄭仕宏,林親錄,李婷.基于專業認證理念的食品科學與工程類專業的建設[J].中國林業教育,2015,33(6):28-33.

作者:趙萌 袁江蘭 彭舒悅 張慧 黃雪 單位:湖北工業大學生物工程與食品學院