研究性课程教学方案汇编——《食品微生物学》

发布者:陆菁菁发布时间:2015-05-29浏览次数:65

1、课程基本情况

明确该课程在专业知识结构中的地位和作用。根据专业人才培养目标、授课对象、学情分析及历年教学效果反馈,研究制定教学内容。采用研究性教学模式、多种教学方法,培养学生自主学习能力、分析解决问题能力、创新能力等综合能力,达到“精理论、会操作、能工作”的高素质应用型人才培养目标。

2、课程教学内容设计

在内容选取上秉承课程内容与职业岗位对接,着重理论与实际一体,课程内容能够及时反映社会与行业需求的原则,提高学生学习的兴趣,提升学生知识应用能力。将课程内容分解为基础微生物学、微生物在食品中应用以及国内外相关研究动态等三个部分,每个部分分解为若干模块,强调教学内容的内在联系和专业共性,有利于学生知识架构的建立。同时,在理论课教学中,适时穿插显微测微技术、培养技术、微生物接种技术、分离和纯化技术、无菌操作技术等微生物基本技能实践教学环节,加强学生基本技能的培养,使学生不但掌握食品微生物学基本理论,还能具备扎实的基本技能。

3、教学方法

该课程实行大班上课与小班讨论相结合的合作研讨教学方法。

大班上课采用的教学方法:常规的板书与多媒体现代教学方法相结合;针对不同教学内容,采取情景体验式、案例分析式、互动式等多种教学方式;把握学科研究进展,讲授最新研究成果,激发学习兴趣;强化实践教学环节,提高学生科研水平和解决实际问题的能力;布置学生需要重点阅读的文献,使得教师和学生在课堂上都是有备而来,使教学富有成效。

小班讨论采用的教学方法:每一个理论课教学班分成三个讨论课小班,人数在30人左右,再以3-4人为单位将小班人数分为若干合作性学习小组,共同完成某一设定目标,学生通过小组研讨、查找资料、制作ppt完成自己的作品,课堂上汇报小组的研讨成果并接受全班同学的质疑,以达到加深理解内容的目的。同时培养学生的自学能力和团队合作精神。

4.教学评价设计

构建以培养学生综合能力为核心、注重过程性学习、评判学习目标完成程度的评价标准体系,注重学生综合能力的考核:知识获取、专业技能、团队合作、自主学习、勇于创新等方面进行考核,既体现研究性教学条件下学生学业评价的特点,又能反映学生的综合素质与能力。

5.教学成效

通过本课程的学习,学生的思维能力、查找资料和文献的能力、知识的综合分析和应用能力、ppt制作水平、团队合作精神都得到实实在在的提高,教学效果明显。该课程曾作为全校公开课进行交流,受到学生和老师的好评。

 

教学设计方案

一、课程分析

(一)课程性质与地位

食品微生物学是食品科学与工程、食品质量与安全两个专业的专业基础主干课。食品微生物学是微生物学的一门重要分支学科,也是一门具有广泛理论基础的应用学科。我院食品专业已经开设《基础微生物学》实验课程,故本课程主要教学内容为理论部分。本课程4学分,共64学时,其中有8个学时的讨论课。

本课程的先修课程为《生物化学》、《有机化学》、《无机化学》、《高等数学》,可为后续课程《食品工艺学》、《食品微生物检验》、《食品卫生综合检验》、《酿造工艺学》、《食品质量管理》等专业课程学习奠定基础(图1)。

1 食品微生物学与先修、后续课程的关系

(二)目标与要求

本课程的理论教学中要求学生了解食品微生物学在食品科学中的地位与作用,了解国内外食品微生物学的发展概况和发展趋势。在学习并掌握与食品有关的微生物的种类、形态结构、生理生化、遗传变异、分类以及在食品环境中的生长繁殖等生命活动规律的基础上,掌握微生物在食品工业中应用的基本原理和方法,微生物引起食品微生物污染的途径,引起腐败变质的环境因素,控制有害微生物活动的方法,使学生牢固掌握食品微生物学的基本理论和基础知识,了解微生物的基本特性及其生命活动规律。该课程部分教学内容采用合作讨论式方式教学,加深对相关内容的理解与掌握,培养学生自主学习能力、资料收集整理能力、书面与口头表达能力、团队合作能力、分析解决问题能力、创新能力等综合能力,达到精理论、会操作、能工作的高素质应用型人才培养目标(图2),为学生从事食品生产技术管理、产品开发、科学研究、工程设计及市场营销等领域的学习和工作打下基础(图3)。

2 食品微生物学课程培养目标

3 食品微生物学应对的工作任务

(三)课程特点与学情分析

食品微生物学是一门理论性和实践性都很强的综合性学科,故我们在教学内容的选择上,力求基本理论可靠、论述准确、信息量大、尽可能包括食品微生物学的最新进展和研究成果。在不影响完整性的前提下,对与其它学科重复的内容进行简化,力求阐明规律,突出三点(重点、难点和生长点)。把握食品微生物学是一门应用性很强的学科,在教学中不仅应注意该课程与相关专业课的联系,使学生能在将来专业课的学习中灵活应用该课程中的相关知识;教学中还应注意教学内容与人类自身及日常生活的密切联系,既能引发学生的学习兴趣,又会使学生能够做到学以致用。经过不断探索、改革,不懈努力,在学科的发展过程在中已经形成了较为完善的体系。

食品微生物学安排在第三学期开设,学生在学习本课程之前已学习了生物化学等基本知识,但是对微生物学知识了解较少,讨论课经验不足。故在本课程讲解中教师加强微生物知识的讲解并要注意结合实际事例讲清楚基本概念和原理,尽量做到难的内容讲解生活化、生动化、趣味化;采用合作研讨教学方法,加强学习能力的培养,教师要特别注重过程控制。

二、课程设计

(一)设计原则

本课程的教学思路是以培养创新性应用型人才为目标,以创新能力培养为核心,加强知识的应用性与先进性教学,在内容选取上秉承课程内容与职业岗位对接,着重理论与实际一体,课程内容能够及时反映社会与行业需求的原则,提高学生学习的兴趣,提升学生知识应用能力;主要依据将教学方式从以讲授为主向以导学为主转变,采用情景体验式、案例分析式、合作研讨式教学方法,多课堂教学,发挥学生的主动性、积极性,提高学生综合能力;利用现代化教学手段,提高教学效率;实施多样化、重能力的评价方法,强化学习的过程,促进学生能力的发展。

(二)课程内容选取与设计思路

食品微生物学是微生物学的一门重要分支学科,也是一门具有广泛理论基础的应用学科,是微生物学和食品科学的交叉学科,其研究目的复杂,内容繁多。现有的教材章节较多且其内在联系章节之间割裂的较为严重,不利用教和学。因此,本课程在认真研究相关教材的基础上,将课程内容分解为基础微生物学、微生物在食品中应用以及国内外相关研究动态等三个部分,每个部分分解为若干模块(图4),这样内容设置更为合理,内在联系更为紧密,有利于学生知识架构的建立,便于教和学。同时,在理论课教学中,适时穿插显微测微技术、培养技术、微生物接种技术、分离和纯化技术、无菌操作技术等微生物基本技能实践教学环节,加强学生基本技能的培养,使学生不但掌握食品微生物学基本理论,还能具备扎实的基本技能。

4 食品微生物学课程内容选取与设计

(三)课程内容组织与安排

为了不断提高教学质量和效果,培养高素质应用型和创新型人才,本课程采用合作研讨式的教学方法。《食品微生物学》总学时为64学时,在学时的分配上,以教师讲课为主的大班课堂教学56学时,教师组织的以学生研讨为主的小班课8学时(课内),外加学生自主学习的课外学时若干学时。其中大班教学主要讲授课程的核心内容、国内外研究动态,并对学生的自主学习与研讨提出要求。其研讨内容与课程知识与能力要求紧密相关,拓展学生知识,培养学生综合能力。

根据教学内容的内涵与联系,可以将整个课程内容整合为三大部分,九个模块,具体学时分配如表1所示。

1模块化教学内容与学时分配

模块

理论教学内容

理论课时

小班讨论内容

讨论课时

模块整体介绍

2

1.啤酒生产菌种及其代谢调控方法;2. 酸奶生产菌种及其代谢调控方法;3. 味精发酵过程中的代谢调节技术;4. 丹贝生产的微生物原理及其工艺控制。

2

1部分基础微生物学

模块1:微生物的结构与功能

36

5. 单细胞蛋白的研究现状及其应用;6. 微生物发酵生产抗菌肽;7. 藻类多糖的发酵生产;8. 发酵罐的结构和工作原理。

2

模块2:微生物的营养与代谢

模块3:微生物遣传变异与育种

模块4:微生物在食品环境中的生长及其控制

2部分食品微生物的应用

模块5:微生物在食品制造中的应用

20

  

9. 发酵过程中与微生物相关工艺参数的调控方法;10. 栅栏技术在食品制造中的应用;11. HACCP在食品制造中的应用;12. 食品制造中环境微生物的控制方法

2

模块6:微生物与食品卫生和安全性

3部分国内外研究动态

模块7:微生物新资源的开发及应用

6

13. 以具体的微生物为例,说明PCR技术在食品微生物检测中的应用;14. 以具体的微生物为例,说明ELISA在食品微生物检测中的应用;15. 肉制品的微生物腐败变质原理及其鲜度评价指标;16. 引起食物中毒的新的微生物种类及中毒机制。

2

模块9:预测微生物学在食品中的应用

模块9:微生物快速检测技术研究和应用

合计

56

8

(四)重点、难点与解决方法

1.课程重点:微生物形态、结构与功能,影响微生物生长的环境因素及其控制技术及其原理;微生物的代谢途径及其调控方法、微生物在食品制造中的应用,微生物与食品卫生及其安全性。

2.课程难点:微生物的分解与代谢;微生物的遗传变异与育种;微生物应用的基本原理。

3.解决方法:见“教学方法和手动设计”部分-大班上课采用的教学方法。

(五)教学方法与手段设计

该课程实行大班上课与小班讨论相结合的合作研讨教学方法。其主要目的是:1)加深对相关内容的理解、掌握与拓展;2)加强食品微生物学知识的实际应用;3)培养学生自主学习能力、资料收集整理能力、书面与口头表达能力、团队合作能力、分析解决问题能力、创新能力等综合能力。

食品微生物学课程合作性教学方法的实施是:1)先由教师将理论教学内容进行大班课精讲,由教师提出由该模块知识相关的综合性研讨主题;2)学生各研讨小组接受研讨任务后,分工合作,在课外时间经查阅资料、调查研究、分析整理、小组研讨等环节形成个人与小组研讨报告;3)各研讨小组在小班课堂中发言,进行组间研讨,教师进行启发引导、点评与总结。

1.大班理论课教学

1)大班上课主要讲解内容

微生物的结构与功能、微生物的营养与代谢、微生物遣传变异与育种

微生物在食品环境中的生长及其控制;

微生物在食品制造中的应用、微生物与食品卫生和安全性;

布置自学与讨论任务,指定必要的学习资料,提出目标要求。

2)大班上课采用的教学方法

常规的板书与多媒体现代教学方法相结合:采用常规的板书与多媒体现代教学方法相结合,图文并茂讲解教学内容,充分激发学生学习兴趣。PPT的目的是增大信息量;板书对目的是突出重难点,延长停留时间,加深记忆。在教学中全面应用多媒体(图5,利用大量图、表,视频及flash等将繁杂的内容网络化、条理化、简明化和形象化,以及用类比、举例等方法,达到了化繁为简和化难为易的目的。利用计算机贮藏信息大的特点,新增了许多与食品微生物相关的课外内容。如从国外购入相关的参考书籍,下载国外的网页或网站。制作了大量的真实清晰微生物显微照片等配合提供,弥补书上的黑白示意图有时不十分形象生动的缺陷。

针对不同教学内容,采取多种教学方式(图5),上下互动,活跃课堂气氛。为了培养学生的创新思维和独立分析问题、解决问题的综合能力,在教学活动过程中,避免一言堂,除了采用以语言传递为主的传统教学方法外,加以引导,采取启发式、鼓励式的教学手段,不论是在哪一个教学环节,学生随时都可以举手提问题,也可以发表自己的看法,促进主动学习;对于学生们容易掌握的部分课程内容,安排学生自学。对于第一部分的教学内容,利用有限的课时,采用互动引导式,侧重讲授课程的重点、难点、关键部分、知识点间的联系、典型而重要的学术观点提出的依据、推论和验证过程,引导学生自觉地去思考,对有代表性的重要微生物进行讨论,比较各类微生物的共性和特殊性,启发学生举一反三,触类旁通。而对于第二部分教学内容,以食品从业者(生产者和消费者)的角度,采用情景体验式等教学方法,由点及面,逐步展开和深入,从而达到学生对所受知识的感性认识,有利于学生学习和掌握(图6);

5 食品微生物学教学手段与方法

6情景体验式教学方式

把握学科研究进展,讲授最新研究成果,激发学习兴趣。食品微生物学是一门实践性很强的学科,食品微生物本身的研究发展很快,因此,书本上的内容常常跟不上时代发展的要求,这就要求我们在授课时,不能局限于课本上的理论知识,还必须介绍当前食品微生物的实际发生和应用情况,以及本学科最新学术研究成果。配合具体的案例讲解和自己的研究课题,激发学生学习的兴趣;

强化实践教学环节,提高学生科研水平和解决实际问题的能力。在实验课教学安排中,既有验证性的实验,训练学生掌握微生物学基本实验技能,又在课程中专门开设了食品微生物学大实验,加入学生自主设计实验的内容。要求学生用所学到的知识和技能,利用实验室已经有的设备条件和材料试剂等技术基础,再自己从获取相关资料,设计出一个综合性的、探索性的实验,将自己的思想、想法付诸于实践,通过食品微生物学大实验这个综合实践过程熟练运用已经学习的多种技术,培养了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及学生的动手和独立工作的能力。在加强学生动手能力的同时,启发学生进行理性思维,深刻理解食品微生物学实验的技术与理论,进一步加深学生对知识点的理解和掌握;

布置学生需要重点阅读的文献,使得教师和学生在课堂上都是有备而来,使教学富有成效。加强理论与应用的结合,将日常生活中的具体实例有机地融入本课程的相关内容之中,激发学生的兴趣,并将知识应用于实际,提高学生知识应用能力,通过布置综合性、应用性强的作业题,利于学生对知识的理解、掌握与应用。

2.小班讨论课教学

合作性教学中一个跟以往不一样的也是最关键的环节就是增加了讨论课教学。讨论课的学习是一种共同的、开放的、包容的学习。它要求学习小组成员共享目标和资源、共同参与任务、直接交流,互相依靠。在教学中,将每一个理论课教学班分成三个讨论课小班,人数在30人左右,再以3-4人为单位将小班人数分为若干合作性学习小组,共同完成某一设定目标,如讨论、思考、对话等,它不仅可以激发学生的学习兴趣,活跃课堂气氛,而且也能增加学生的信息交流量,拓展学生思维的深度和广度,同时也培养了学生的合作意识以及与他人合作的能力。小班合作研讨具体实施过程见图7

7小班合作研讨具体实施过程

a.讨论小组分组规则。每个小班分成5-6组,每组人数控制在4-6人。小组的人员结构以有利于自主合作学习为原则搭配。每组有一个组长,组长负责任务的分解分配、课外课内小组讨论的召集主持、上交文档的收集、以及对小组成员在课外自主学习活动中表现的评价。发言汇报人由教师课堂上随即抽点,且保证每人有一次机会;

b.讨论主题的确定。小班分组讨论教学应与大班上课环节密切结合,是对大班讲课教学内容的消化补充拓展,也是发挥学生自主学习积极性主动性,增加师生互动,锻炼学生自学能力和合作能力的手段。讨论的主题必须紧扣教学大纲,从利于学生发挥自主合作学习的积极性、主动性、参与性和创造性出发,由课程组讨论确定。指导教师可以根据具体班级适当更改。

c.任务的分配。由任课教师在课堂讨论课前1-2周布置,各小组组长应立即组织成员讨论分解任务,展开课外合作学习。

d.小组合作课外自主学习活动的展开。组长将任务分解,各成员分工收集材料。组长召集组员对每个问题进行讨论,合作学习。(在课堂讨论前完成)自主学习讨论必须有记录,记录的内容包括讨论主题,参加人员,时间地点,以便于管理,存档。为了将主要精力集中在讨论学习上,不强调过程的记录,但要求将讨论结果整理成文档。

e.学习报告的撰写。各组课堂讨论前必须将讨论结果写成学习报告,作为课堂讨论汇报发言稿,课堂讨论后上交,作为小组成绩评分材料之一。

f.小组ppt汇报及课堂讨论。由课堂讨论任课教师确定各组的发言次序和针对的发言主题。小组发言人针对所指定的主题发言。其它组的同学以及教师针对该组的发言和该主题提出问题,由该组发言人以及其它组员回答。教师就这主题作进一步的总结。每节课由2个小组进行汇报和讨论。

g.资料的整理上交。课堂讨论完成后各小组将本组所陈述的主题在课堂内的讨论结果(包括问答内容)整理,补充在学习报告中。并在规定时间内上交材料。上交的材料包括:纸质的学习报告、课外小组学习活动记录上交给主讲教师。

讨论课堂上学生主要将自己对讨论主题的观点进行阐述,其他各组同学如果持有不同见解的话,可以相互辩论,如果有异议,老师适当的加以引导,最后让学生从讨论课程中学到真正的知识。而且这样一来,还锻炼了学生的表述能力以及组织能力。在讨论课上,学生就是主角了,而老师只是起到管理、组织、引导作用,随机的让某组中的某个同学就理论课上布置的讨论题进行讲解,让其他组的同学和他进行辩驳,从中大部分同学可以逐步地将知识点融会贯通。如何让学生进行积极的有成效的讨论,讨论内容的设置是关键。

(六)评价方法设计

课程评价不仅是检查学生知识、技能的掌握情况,更应该关注学生掌握知识、技能的过程和方法,以及与之相伴的情感、态度和价值观的形成。因此,为充分发挥评价的激励作用,提高教学效果,适合以能力培养为核心的教学模式,建立既注重过程又注重结果的课程考核体系(图8),以促进学生的全面发展。

8食品微生物学过程评价体系

教学方式的改革打破了应试教育一张考卷评定学生学习成果的考核方式,结合教学组织方式,教学考核方式也做了相应的改革。由单一的考试改变为多种考核形式综合评定学生的学习成果的考核方式,加大能力的考核,而不只是注重知识的考核。具体的方案是减少了期末考试成绩在总评分中的比重,显著增加平时考核成绩(包括讨论课考核成绩以及平时学习报告成绩)的比重。本课程考核成绩的评定比例如表2所示。

2理论课程成绩评定比例表

内容

考核比例

讨论课

50%

平时成绩

平时学习报告、课堂考勤10%

期末成绩(闭卷)

40%

1)讨论课考核(占50%

每次讨论教学活动都将对每个学生评定一个成绩。个人成绩将由所在小组的团队分和个人表现分决定。团队分由指导教师根据小组的讨论记录和课堂中小组的团队表现评定(表3)。自我评价分由学习小组组长根据小组成员的贡献和积极性评定,在小组汇报时上报给教师。教师评定给分标准见表3

  

3 讨论课小组成绩评定方法(教师用)

评分项目

评分标准

资料成绩

25分)

资料数量丰富、质量很高、格式规范,获25-22

资料数量较为丰富、质量较高、格式规范,获21-18

资料数量符合要求、质量较好、格式较规范,获17-15

资料数量较少、质量不高、格式不甚规范,获14-10

资料数量少、质量差、格式不规范,获9-0

总结报告撰写

40分)

对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括非常全面、分析非常详实,最终结论非常明确、论证非常充分,格式非常规范,获40-36

对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括全面、分析详实,最终结论明确、论证充分,格式规范,获35-30

对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括较为全面、分析较为详实,最终结论较为明确、论证较为充分,格式较为规范,获29-24

对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括不甚全面、分析不甚详实,最终结论不甚明确、论证不甚充分,格式不甚规范,获23-16

对研讨主题所涉相关资料及其他组员观点的归纳概括不全面、分析不详实,最终结论不明确、论证不充分,格式不规范,获15-0

PPT制作和汇报

30分)

语言清晰流畅,观点明确、分析合理,答问敏捷、扼要、合理,发言及答问中组员分工明确、配合默契,基本上在规定时间内完成发言及答问,获30-24

语言较为清晰流畅,观点较为明确、分析较为合理,答问较为敏捷、扼要、合理,发言及答问中组员分工较为明确、配合较为默契,基本上在规定时间内完成发言及答问,获23-18

语言不清晰流畅,观点不明确、分析不合理,答问不敏捷、扼要、合理,发言及答问中组员分工不明确、配合不默契,未在规定时间内完成发言及答问,获17-0

书面材料汇编

5分)

制作清晰、填写完整,汇编材料齐全,提交及时,获5-4

制作较为清晰、填写较为完整,汇编材料较为齐全,提交较为及时,获3-2

制作不清晰、填写不完整,汇编材料不齐全,提交不及时,获1-0

  

2)平时成绩(占10%

根据学生考勤、上课表现、完成作业情况等综合评定。无故旷课达3次及以上,平时成绩为0分。

3)期末考试(占40%

课程试卷分为AB卷,分别配上参考答案,主要考察内容为相关模块的基本知识及应用原理,综合分析问题和解决问题的能力。考试题目要全面,符合教学大纲要求,同时要做到体现重点,题量适度,难度适中,题量和难度的梯度应按教学要求的不同层次安排。不出难题、怪题。本课程考试方式:闭卷;时间120分钟。

(七)课外学习资源

1. 参考书籍

《微生物学》,武汉大学、复旦大学生物系微生物学教研组编,人民教育出版社 2001

《微生物学》,李阜棣、胡正嘉主编,中国农业出版社,2003

《工业微生物学》,岑沛霖、蔡谨编著,化学工业出版社,2003

《食品微生物学》,何国庆、贾英民主编,中国农业大学出版社,2002

《微生物教程》(第3版),周德庆著,高等教育出版社,2010

现代食品微生物学(第7版),James M.Jay, Martin J.Loessner, David A.Goldenz等著.何国庆、丁立孝、宫春波等译,中国农业大学出版社,2008

2. 学术期刊

中国食品学报、微生物学报、微生物学通报、食品科学、核农学报、Food microbiologySCI)等专业期刊

3. 数据库

中国期刊网:http://c38.cnki.net/kns50/index.aspx

SpringerLink数据库http://springer.lib.tsinghua.edu.cn/home/main.mpx

4. 食品微生物学精品课程

江南大学:http://jw.sytu.edu.cn/jpkc/2010/spwswx/

南京农业大学:http://jpkc.njau.edu.cn/spwswx/

5. 自编试题6