摘要:为适应工程教育专业认证的新趋势，本文介绍了湖北工业大学“食品微生物学”的课程改革，主要介绍了本课程的毕业要求、课程目标、具体实施过程及未来需要改进的地方，为其他院校的“食品微生物学”教学提供参考。
关键词:食品微生物学;工程教育专业认证;教学改革
“食品微生物学”（“微生物学”）是食品科学与工程专业的学科基础课，主要研究微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布等生命活动基本规律。食品专业讲授这门课时，一般侧重于引用和讲解与食品有关的微生物及其与食品品质、安全和工程领域的关系，如有益微生物在食品生产中的发掘、利用、改良等基本知识，有害微生物在食品中的作用以及食品防腐的原理和技术，为食品生产、储藏、流通等环节中涉及的微生物相关问题提供理论支撑和实践指导。工程教育专业认证已成为中国大学工科教育评估的风向标之一。湖北工业大学食品科学与工程专业处于申请受理过程中，围绕着工程教育专业认证，本门课程进行了一系列改革，现综述如下。
1课程的毕业要求及课程目标
产出导向（outcome-based，OBE）理念，是工程教育专业认证的核心理念，注重毕业生质量，强调一切教学活动都是以学生为中心。结合课程内容和OBE理念，湖北工业大学“食品微生物学”支撑以下两个毕业要求：1）毕业要求4.1（研究）：基于食品科学和工程的基本原理，考虑食品特性，针对食品品质、营养和安全的复杂工程问题制定可行的研究方案。2）毕业要求6.2（工程与社会）：能够合理分析并评价生产过程中食品内源性和外源性的安全和法律问题，并理解应承担的责任。对应的课程目标是：1）掌握微生物理论知识和基本实验技能，为生产、储藏、流通等食品工程领域中的微生物问题提供研究方案；2）掌握微生物理论知识和基本实验技能，为微生物引起的食品质量和安全问题评估和控制提供理论依据和技术支撑。
2课程的具体实施过程
本课程学习分为理论和实验两个部分。具体教学内容如下。
2.1理论教学安排
1）绪论。教学内容：介绍微生物的概念、五大共性、发展史及其与人类的关系，重点介绍微生物对人类生产、生活、科研及工程实践的重要影响，引导学生产生浓厚的学习兴趣。能力培养：对微生物产生基本认识，掌握微生物的概念和五大共性，激发学习兴趣。作业：理解和记忆专业名词和术语，形成基本概念。
2）第一章
原核微生物的形态、构造和功能。教学内容：重点介绍原核微生物和细菌的概念，细菌的一般构造和特殊构造，特别是细菌细胞壁的结构和革兰氏染色、细菌芽孢和鞭毛等结构及其功能、菌落和菌苔的定义和特征，了解放线菌、蓝细菌的生物学特点、繁殖和形态分类。能力培养：通过光学显微镜正确认识各种典型形态的细菌，掌握细菌繁殖的方式和群体形态特征。作业：查阅乳酸菌、谷氨酸棒杆菌、肉毒梭状芽孢杆菌等典型食品细菌的形态、特殊构造、代谢特点及其与生活生产的关系。
3）第二章
真核微生物的形态、构造和功能。教学内容：比较真核微生物和原核微生物的区别、真核微生物的主要类群，重点讲授酵母菌和霉菌与人类的关系、形态构造、繁殖方式和菌落，介绍蕈菌的繁殖方式及锁状联合。能力培养：通过理论和实验学习学会辨识酵母菌、霉菌的形态、大小、繁殖方式，了解它们的应用现状和发展前景。作业：查阅啤酒酵母和米曲霉的生物学特征和研发现状，更好地理解酵母菌和霉菌的相关知识。
4）第三章
病毒和亚病毒因子。教学内容：重点讲授病毒的概念、分类以及真病毒的形态、构造和化学成分、分类，特别是噬菌体的繁殖方式和特点、温和噬菌体和烈性噬菌体的区别，了解亚病毒的化学成分和朊病毒特殊的复制方式。能力培养：以λ噬菌体为例串讲真病毒的形态构造和化学成分以及繁殖周期，使学生系统掌握相关知识。作业：题库复习，理解和记忆专业名词和术语，形成基本概念，查阅噬菌体载体在基因工程中的应用现状。
5）第四章
微生物的营养和培养基。教学内容：重点讲解微生物的六大营养要素、四种营养类型、四种营养物进出细胞的方式，配制培养基的原则和方法及培养基的种类。能力培养：以一种食品中常见微生物为例，如枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、啤酒酵母等培养为例，将各知识点串联，使学生对相关知识产生系统认知，并能联系实际。作业：查阅文献，为某种新筛选的微生物设计培养基，提出设计思路，并说明配制方法。
6）第五章
微生物的新陈代谢。教学内容：重点讲解微生物的能量代谢，化能异养微生物的生物氧化，微生物的代谢调节与发酵生产，其中，通过类比的方法，加深学生对“氧化磷酸化VS底物水平磷酸化”“呼吸、无氧呼吸VS发酵”“同型发酵VS异型发酵”的理解。能力培养：培养学生对不同环境条件下微生物不同生物氧化类型的区分能力，即培养学生的问题分析能力；对发酵生产中的代谢调节，可提出问题关键和解决方案，培养学生理论联系实际的能力。作业：查阅文献，了解泡菜中微生物的生物氧化模式是否固定，如何调控泡菜酸甜度。
7）第六章
微生物的生长及其控制。教学内容：重点讲解测定微生物生长繁殖的方法、微生物的生长规律、影响微生物生长的主要因素，介绍常见的微生物培养方法，有所侧重地讲解有害微生物的控制。能力培养：培养学生“测定微生物的生长量和繁殖数”、“选择性灭菌消毒”的实验动手能力，让学生理解实验条件影响微生物生长的规律，培养学生在实验室开展实验的研究能力。作业：查阅微生物培养方法和有害微生物的控制方法。
8）第七章
微生物的遗传变异和育种。教学内容：重点讲解细胞遗传物质、基因突变的特性及机制、诱变育种的原则及操作、原核生物的基因重组，介绍菌种的衰退、复壮和保藏。能力培养：培养学生“基因突变实验流程”的设计方案能力，提高学生在实际菌种使用过程中注意抗生素防护和菌种变异的意识。作业：查阅文献，思考基因工程微生物的食品安全性，了解超级细菌的危害及控制方法。
2.2实验教学安排
实验1
普通光学显微镜的使用以及酵母菌、霉菌形态观察。实验任务：学习光学显微镜中低倍镜和高倍镜的原理、构造及使用方法，学会规范使用显微镜，学习酵母菌和霉菌基本的染色和制片方法和原理，学会正确使用光学显微镜观察真菌形态，并了解对真菌形态的认知在食品工程及品质控制领域中的重要性，了解显微镜在微生物学科研及生产、控制中的重要应用。
实验2
革兰氏染色及油镜观察细菌形态。实验任务：学习光学显微镜中油镜的原理和使用方法，学习革兰氏染色的原理、方法和操作步骤。学会用油镜观察和识别细菌。初步学习无菌操作技术；了解细菌形态的认知对食品生产、安全及品质控制领域中的重要性，并了解油镜在以细菌为主导的科研及生产、控制中的重要应用。
实验3
微生物直接计数-显微镜直接计数法。实验任务：学习利用显微镜和血球计数板法对微生物进行直接计数的原理和方法；通过实例讲解了解微生物计数在食品发酵工程领域中的应用。
实验4
玻璃器皿的洗涤、包扎及灭菌。实验任务：熟悉并掌握微生物纯培养、分离纯化、菌种保藏等科研与工程环节中常用器材的准备、洗涤、包扎、消毒和灭菌的方法，并通过实例讲解使学生正确认识这些工作在实践中的常规性和重要性。
实验5
培养基制备与灭菌。实验任务：了解和掌握配制培养基的原理和基本程序，掌握操作要点、注意事项，熟悉常用培养基的名称；通过实例讲解让学生理解培养基制备和灭菌在食品发酵中的重要性。
实验6
活菌平板计数与环境微生物的检测。实验任务：了解微生物平板活菌计数的原理，掌握倒平板、梯度稀释、涂布平板、微生物平板计数的计算原则和方法，并认识到无菌操作技术的重要性；让学生理解食品生产过程中良好卫生习惯和无菌操作的重要性。
实验7
食品中大肠菌群的测定。实验任务：了解并学会寻找国家标准的方法，掌握最大似然法检测食品大肠菌群数目的基本原理和具体操作步骤，掌握处理菌落数、查找最大似然表的方法；让学生理解大肠菌群测定在食品安全控制中的重要性，学会食品样品处理、菌群测定等试剂操作方法。
3课程目前的问题及需要改进的地方
工程认证过程中，专家对本门课程提出的主要建议是：1）多增加食品微生物特色，加强课程与产业界的联系，服务于工业真实需求；2）学生过程管理有待加强。针对上述问题，我们改进的方法是：1）教材更新，制定周德庆版的《微生物学教程》和何国庆版的《食品微生物》为上课教材；2）讲课内容加强食品实例，紧密围绕食品发酵和食品微生物安全这两方面展开；3）讲解食品工业生产中的常用技术，如食品取样、微生物检测等；4）微生物实验条件更新，摒弃洗耳球和移液管，采用移液枪和枪头，所有微生物操作在超净台下操作，让学生严格遵守无菌操作；5）加强学生过程管理，可以通过7次作业和7次实验报告来提高学生对内容的理解，同时给老师反馈学生的掌握程度。工程教育专业认证强调学生主体地位和毕业生质量，可促进工程教育与食品产业界的联系，增强工程教育人才培养对产业发展的适应性。这也要求我们教师要多与企业合作交流，倾听企业对从业人员食品物性知识的需求，更好地服务产业。
参考文献
[1]王宏勋,肖安红,闵婷,周敏,侯温甫.工程教育认证背景下食品微生物学课程教学新范式设计与探索[J].教育教学论坛,2018(49):1674-9324.
[2]周文化,郑仕宏,林亲录,李婷.基于专业认证理念的食品科学与工程类专业的建设[J].中国林业教育,2015,33(6):28-33.
作者:赵萌 袁江兰 彭舒悦 张慧 黄雪 单位:湖北工业大学生物工程与食品学院
