理论、实验及生活相结合提升微生物学教学效果

张静涛，刘炳坤，张　捷，韩　冰（.郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南郑州　45000；.郑州轻工业学院材料与化学工程学院，河南郑州　45000）

理论、实验及生活相结合提升微生物学教学效果

张静涛1，刘炳坤2，张捷2，韩冰2
（1.郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南郑州450002；2.郑州轻工业学院材料与化学工程学院，河南郑州450002）

摘要：《微生物学》的教学效果直接关系到学生的学习兴趣与教学质量。教师要采取多项措施，提高教学质量，培养学生掌握扎实的理论知识，以提高分析问题、解决问题的实际能力，为培养高水平的专业人才打下坚实的基础。本文将生活和《微生物学》理论、实验相结合设计了家庭酸奶制作这一典型案例，使用此案例讲解微生物学理论知识和实验知识，利用案例教学提高学生的学习质量。

关键词：微生物；典型案例；教学改革

0　前言

《微生物学》是生物及相关专业的一门重要的专业基础课程，是一门理论性和实践性较强的课程。课程的特点是理论和实验具有极强的相互依赖性，理论和实验相结合是该课程的特色。《微生物学》的理论及技术广泛用于发酵、生物工程、医药卫生、环境保护及食品等领域，具有较强的交叉性和应用性［1］。

通过《微生物学》课程的学习，要使学生了解微生物与人类的密切关系和微生物的实际应用，掌握微生物学的基本理论和研究微生物的主要技术和方法，同时还需了解微生物学的发展及其在生物学发展中的作用，为全面学习生物科学和技术打下基础。微生物学实验的目的是培养学生基于微生物学理论的实际试验操作能力。理论和实验相结合的教学目的使相关专业学生具备从事与微生物学有关的科研、生产等工作的能力。为了能在有限的课时内，让学生了解和掌握微生物学的精华内容，充分调动学生学习积极性是非常关键的。目前已经有一些方法被用于微生物教学以提高教学效果，例如李清春等［2］利用建立良好师生关系，形成良性互动以及改革教学方法，优化教学内容等来提高教学质量。朱旭芬等［3］探讨了利用网络、网站和多媒体等不同手段进行教学以及研讨式和提问式教学等多种手段和方法以提高学生的学习效果。

在所有的教学手段和教学方式中，案例教学是一种非常有效地提高教学质量的方法。案例式教学以具体案例为依托，使枯燥的专业学习情景化，可以大大激发学生的学习兴趣，学生在解决实际问题的过程中深化了理论知识，锻炼了多种能力，从而形成自己的知识体系［4］。根据多年的授课经验，将生活中的微生物知识和《微生物学》理论及实验相揉和，设计了家庭酸奶制作这一典型案例，以提高学生的学习兴趣。

1　案例

案例：家庭酸奶制作方法

操作步骤：①将酸奶制作过程中所用到的用具如筷子（1双），勺子（10个），带盖酸奶杯（10个）用沸水煮3～5 min备用。②将80 mL沸水（凉开水亦可以）倒入100 mL的酸奶杯子中，并放入8～13 g（每勺大约10 g）白糖，搅拌溶解，放置至室温。③将13～17 g奶粉加入上述白糖溶液中，搅拌均匀。④将1 g酸奶发酵菌粉，用10 mL凉开水（或温开水）悬浮，将此悬浮液分成10份，每份奶粉糖水混合溶液中加入1 mL发酵菌粉悬浮液。⑤将酸奶杯置于35～42℃保温8～10 h。流程如下所示：用具煮沸消毒3～5 min→80 mL开水加入适量白糖搅拌后放置至室温→加入适量奶粉并搅拌混匀→加入适量温开水悬浮的酸奶发酵菌粉→35～42℃保温。

2案例分析

2.1消毒的必要性

微生物无处不在，我们生活在微生物的“海洋中”。土壤中的微生物最为丰富，1 g土壤里面的微生物超过一亿个；我们经常用的纸币，每张带有微生物约900万个；在我们的皮肤、口腔、肠道等体内和体表大量存在，我们的皮肤1 cm2有10万多个微生物；感冒时打一个喷嚏会有大约8 000万个细菌。微生物分布也很广，从人迹罕至的冰川火山口到大气层中，甚至核反应堆中等极端环境中。空气中漂浮着各种各样的微生物。以上所述可以通过实验证明。

2.2实验证明微生物无处不在

这需要用到微生物实验操作技术。微生物实验操作的四项基础主题是杀菌、无菌操作、显微技术、纯培养技术。其中在家庭制作酸奶的过程中相关的有三个，只有显微技术没有用到。在实验课中很多都需要用到显微技术，因为很多微生物我们用肉眼是看不到的。在这里我们将利用微生物的实验来证明微生物无处不在。在实验室中我们可以配置完全灭菌的固体培养基，这种培养基表面不含任何微生物，并制备成培养基平面。将自己的手指或手背在超净工作台中和培养基表面接触；将含有灭菌培养基的平皿打开在空气中放置1 h；在超净工作台中打开平皿，对着培养基表面吹气。将以上三个培养皿和一个没有打开过的平皿一起放置在30℃的培养箱中培养24 h，观察结果，会有什么发现呢？我们会发现除了没打开过的平皿其他3个，每个平皿里面都长了微生物。

此外微生物实验中经常讲到灭菌，灭菌和消毒的概念是不同的。消毒是部分灭菌，不能彻底地将所有的微生物杀死，而微生物中讲的灭菌是指通过物理或者化学的方法将所有微生物彻底杀灭。其中常用的是高压蒸汽灭菌和高温干热灭菌。因为一些微生物可以产生抗逆形态的芽孢，这些芽孢很难被杀死。在实验室中将待灭菌的物品放置在一个密闭的加压灭菌锅内，通过加热使水沸腾，排除冷空气后，继续加热使灭菌器内蒸汽压力增加，水的沸点增高，得到的温度高于100℃，导致所有微生物死亡。日常生活中常用碘伏或医用酒精处理伤口，都属于消毒。在家庭制备酸奶过程中需要对用的器具进行煮沸消毒即可。

2.3微生物需要营养物质

生命体都需要营养，微生物也不例外。微生物生长代谢需要各种营养物质。在实验室中为微生物准备的食物就是培养基。在家庭制作酸奶过程中，奶粉可以看做是酸奶发酵菌的营养物质。对于酸奶发酵菌来说，加入白糖是因为酸奶发酵菌主要是一种乳酸杆菌，发酵后会产生乳酸。加入白糖是为了调节酸奶的甜度。喜欢吃酸的人，加入白糖的量可以适当减少，而喜欢吃甜的人，可以多放。另外白糖在酸奶制作好之后也可以放。在酸奶制作过程中如果放入的白糖过多，会抑制酸奶发酵菌的生长，增加制作的时间。而奶粉用量少的话，制作出来的酸奶比较稀，是流态的。

2.4温度对微生物影响

微生物生长需要合适的温度，温度过高或过低都不利于其生长。家庭酸奶制作时如果用开水悬浮发酵菌，会使发酵菌大量死亡而不能发酵。发酵过程中温度低发酵不能完成或者发酵时间大大增加。

3　结束语

微生物实验室基于理论的实际操作，很多地方可以灵活变通。家庭酸奶制作还可以使用牛奶为原料，另外如果没有酸奶发酵菌粉还以购买商店出售的新鲜酸奶作为发酵剂。微生物试验中的无菌技术是防止外来微生物污染目标样品，在家庭酸奶制作过程中消毒也是这个目的，还需要注意在做酸奶之前做好手的清洁，做的过程中尽可能不要用手去碰触酸奶杯子内部相关的内壁，以及盛的液体。这些都是我们微生物实验中无菌操作要注意的。

民以食为天，生活中还有诸如家庭酿造葡萄酒、豆瓣酱制作等很多例子和微生物密切相关。我们选择的案例和日常生活密切有关，很容易激发学生的兴趣，引导学生学以致用，通过案例讲解培养学生的兴趣。

参考文献：

［1］曹广丽，宋金柱，杨谦.生物专业微生物课程教学改革初探［J］.东北农业大学学报：社会科学版，2013 （4）：109-112.

［2］李清春，李梅，陈永强，等.微生物学课程教学中的几点思考［J］.广州化工，2013，41（13）：249-250.

［3］朱旭芬，贾小明.充分调动学生的学习积极性，深化微生物学教学改革［J］.微生物学通报，2007，34（1）：185-187.

［4］肖颖，汪金萍，刘敏杰.普通生物学教学改革的探讨［J］.科教导刊旬刊，2013（5）：108-109.

中图分类号：G424

文献标识码：B

文章编号：1003-3467（2016）04-0063-02

收稿日期：2016-02-21

作者简介：张静涛（1982-），男，讲师，从事微生物学教学工作，电话：15538378818。