食品微生物學教學實踐的探討

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【摘要】為了提高基于食品專業(yè)微生物教學水平，基于現(xiàn)代教育中基于新工科課程建設的要求，對微生物課程進行教學模式的優(yōu)化。分別從課堂教學及以工程素質人才建設任務的實踐為導向，并充分結合學科發(fā)展前沿及學科發(fā)展的多學科融合現(xiàn)狀，為達到培養(yǎng)具備復合能力人才的目標，對課程內容、學習及實踐模式進行探討與總結。

【關鍵詞】新工科；微生物；教學與實踐

1基于科技革命與產業(yè)革命人才培養(yǎng)導向的“新工科”建設

1.1“新工科”概念的提出

2014年6月3日，國家主席在出席2014年國際工程科技大會并發(fā)表題為《讓工程科技造福人類、創(chuàng)造未來》的演講，在發(fā)言中指出“未來幾十年，新一輪科技革命和產業(yè)變革將同人類社會發(fā)展形成歷史性交匯，工程科技進步和創(chuàng)新將成為推動人類社會發(fā)展的重要引擎?！盵10]“新工科”（EmergingEngineeringEducation，3E）是基于目前國際化競爭新形勢、立德樹人新要求為、國家戰(zhàn)略發(fā)展新需要而提出的我國工程教育改革方向?！靶鹿た啤苯逃拍顚Ω叩冉逃^程提出了更高的要求，其內涵包括：以立德樹人為引領，以應對變化、塑造未來為理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調與共享為途徑,從而根據(jù)社會的切實需求，培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程素質的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才，并具有“戰(zhàn)略性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)化、開放式”的特征[11]。

1.2基于“新工科”人才建設的要求

基于目前高等教育“新工科”人才培養(yǎng)模式的提出，其在國內各大高校的探討與研究得到了廣泛的開展，討論如何優(yōu)選出適合本校辦學特色的“新工科”人才培養(yǎng)方案[12]。從“復旦共識”、“天大行動”、“北京指南”構成的三部曲，對新工科人才培養(yǎng)的具體思路進行了指導，使我們充分認識到新工科人才培養(yǎng)，關鍵在于模式的創(chuàng)新，要從教學、實踐等諸多環(huán)節(jié)深入滲透，實施具體的改革方案，提高學生的實踐能力與素質。充分根據(jù)新工科建設指南的具體要求與指導思想，注重結構優(yōu)化、模式創(chuàng)新、質量保證，并在此過程中根據(jù)教學實踐過程中出現(xiàn)的問題及反饋，不斷地加以總結與探討，修正，形成動態(tài)修訂過程，完善教學與實踐方案[13]。

2基于“新工科”背景下教學模式與實踐內容的人才培養(yǎng)方式

2.1優(yōu)化課堂教學方法

基于目前高等教育教學建設的內容，傳統(tǒng)課堂教學已經無法完全適應目前教學的要求，而多種新教學方式已在課堂教學中取得了較好的效果。針對食品微生物課程強調實踐性與應用性的特點，在課堂教學中，采用多種教學方式相結合的模式，提高學生學習效果。（1）PBL教學方法（問題導向性學習，Problem-basedlearn-ing，PBL）。在課程之前，針對學習章節(jié)的環(huán)節(jié)，由問題引發(fā)學生思考，逐漸切入教學主題，充分體現(xiàn)學生的主動參與。將生產、實際操作中需要的問題設問，讓學生在課堂基礎理論學習中對實際問題進行探討與分析，理論聯(lián)系實際，并通過理論知識驗證實際問題的解決方案，在達到強化課堂教學效果的同時，提高學生分析問題、解決問題的能力[14]。（2）翻轉課堂教學模式（FlippedClassroom）[15]?；趥鹘y(tǒng)課堂由教師為主題，以課堂上知識講解、布置作業(yè)，課堂外完成作業(yè)的先教學后練習的傳統(tǒng)模式，可開展先進行課堂外的自主學習與問題歸納，課堂內以不同的模式，如在老師指導下，進行分組交流、探討完成學習內容的模式，開展學生為主體參與者的學習模式，提高學生的自主學習能力與對課程的認知程度，拓寬學生的知識面[16]。（3）案例教學法。通過與企業(yè)及高?？蒲性核薪涣鳎占哂写硇缘恼n堂學習案例，針對課程逐步形成案例庫，應用于教學，通過討論、課程講授等方式，使課程中基礎知識以更加生動、易懂的形式展現(xiàn)出來，豐富教學內容，理論聯(lián)系實際，提升授課效果[17-19]。

2.2結合學科前沿，改進教學內容

近年來，以微生物為基礎的學科發(fā)展迅速，傳統(tǒng)的教學內容已經滯后于學科的前沿發(fā)展，學生在教科書上獲取的知識較為局限。針對這一現(xiàn)象，可通過幾種方式同時進行，嘗試、討論并總結出適應講授課程學生的方案：（1）課堂知識拓展引導。教師通過進修、通過學術論文追蹤學習及與目前開展的科研工作結合，在每堂課備課時，將前沿知識融入到教學內容中，并引導學生積極追蹤目前學科的發(fā)展方向與研究熱點，如，介紹與專業(yè)相關的新技術新方法，學術論文查詢網站與查詢方法等。（2）定期在課堂上開展學術交流，以小組為單位，通過課后文獻調研，以研究論文或綜述的形式進行交流，并在班級內開展討論，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的科研能力及創(chuàng)新能力，并能夠掌握食品微生物發(fā)展的動態(tài)，提高學生畢業(yè)后在工作中的能力。（3）鼓勵本科生參與到實驗科研工作中，通過實踐過程對知識進行深化，并結合科研工作，對目前的前沿研究進行把握，提高學生的科研能力與專業(yè)素質[20-22]。

2.3提高學生工程素質

食品專業(yè)本科生培養(yǎng)中，目前存在的主要問題在于工程與實踐能力欠缺，在高等教育中工程化教育保障不足，目前以社會需求為人才培養(yǎng)依據(jù)的培養(yǎng)方案中非常重視學生工程素質的培養(yǎng)，而食品微生物學其對工程素質要求在教學過程中尤為重要[23-27]。基于這一現(xiàn)狀，具體途徑可從以下三個主要方面進行：（1）提高師資工程能力。一方面我們需要加快具備工程背景高水平師資力量的補充，同時，也可通過現(xiàn)有教師參與工程訓練，提高教師隊伍的工程化能力；另一方面，通過聘請企業(yè)導師指導，進行課堂教學與實踐，使學生接觸并學習到與生產實踐相關的內容，并可通過實踐知識對課程理論學習加以實踐檢驗，激發(fā)學生課堂學習的興趣。（2）提高學生自身的積極參與度。學生在實踐過程中的積極參與是工程素質培養(yǎng)的重要因素，應當從思想上激發(fā)學生對工程訓練的重視及熱愛，如通過案例的講述、與畢業(yè)生的交流等，使學生認識到我們所學知識中，大部分是作為工程化儲備，并能在訓練過程中將知識轉化為能力。（3）加快校企合作，實訓基地建設。在學生工程素質能力培養(yǎng)的過程中，根據(jù)辦學需要與特點，加強與企業(yè)合作辦學力度，加快學校實訓基地建設，切實提高食品專業(yè)本科生的工程素質要求[28-31]。

2.4依據(jù)辦學特色的多學科融合人才培養(yǎng)模式建立

目前，隨著人工智能、3D產業(yè)鏈、新能源及新型光學與數(shù)字技術等革新的出現(xiàn)，同時，充分依托南京林業(yè)大學的林業(yè)特色辦學與輕工與食品學院“林業(yè)、食品、印刷、包裝”等多學科教學與實踐平臺，逐漸實現(xiàn)信息化、智能化發(fā)展。將智能機械電子技術、印刷與包裝等學科結合，將現(xiàn)代傳感器技術、農林食品無損檢測技術、自動控制技術、網絡技術以及多元信息融合技術等專業(yè)學習的納入教學與實踐過程中，使學生在未來的工作中能適應企業(yè)日益自動化、信息化、集成化和智能化的需要[32-36]。同時，食品行業(yè)尤其是食品微生物方向，與人類的健康緊密相關，所以在工程素質培養(yǎng)的同時，必須重視學生對基礎醫(yī)學與衛(wèi)生學的掌握。使學生對專業(yè)認識更加全面，在食品研發(fā)工作中，考慮食品的安全性，并思考最大程度發(fā)揮其功能成分的作用，提高生物利用率。針對這一特點，在備課與教學過程中，可引入與醫(yī)學、健康、衛(wèi)生相關的內容與案例，拓寬學生的知識面，充實課堂教學內容。此外，也可在課余時間聘請專家學者，或有此類研究背景的工作人員以講座的形式與學生進行交流，豐富教學形式，完善課程教學內容[37]。

2.5引導學生通過多途徑學習方式完善知識體系

針對食品微生物課程特點，需掌握與微生物相關的概念點較多，強實踐性與應用性，實驗與課程內容復雜等，鼓勵學生通過多途徑進行學習。同時，教師在授課時，也可引入引導學生自主學習的元素，如中國大學MOOC、國外研究及實踐學習網站JOVE等，使學生在課堂外能較快找到所需的網絡資源，進行自主預習、復習。如，在進行食品微生物革蘭氏染色教學章節(jié)時，可通過JOVE網站加入實驗原理動畫、操作流程的視頻，使教學過程簡化且易于學生對關鍵環(huán)節(jié)學習掌握。

3討論

“新工科”教育是目前人才培養(yǎng)的重點內容，食品微生物學作為食品科學與工程專業(yè)特的主要課程之一，是本專業(yè)人才培養(yǎng)中教學與實踐要求中重要的環(huán)節(jié)。而目前基于“新工科”建設下食品微生物課程開展的教學改革案例處于起步階段，對如何構建完善的教學方案還需不斷地與國內、外同類院校進行學習、交流與總結，爭取培養(yǎng)出一流的具備國際化視野與工程素質的畢業(yè)生，更好地為食品行業(yè)及社會發(fā)展服務。

參考文獻

[1]冀君,許鑫,章偉成,等.地方高校食品微生物學課程教學探究與改革[J].教育現(xiàn)代化,2018(26).

[2]盧冬梅.微生物學教學研究與實踐[J].科學大眾(科學教育),2000(12):156.

[3]宋麗麗,張麗華.微生物學教學改革探索與實踐[J].輕工科技,2015(4):160-161.

[4]戴玄,譚永忠,尚淑梅,等.微生物學教學改革探討[J].科學咨詢:科技•管理,2015(7):162.

作者：葛雪梅 褚蘭玲 吳彩娥 李婷婷 沈文 單位:南京林業(yè)大學輕工與食品學院陜西科技大學食品與生物工程學院