基于創新實踐能力培養的工業微生物育種學課程范式教改思路探索

鄧丹丹，周 磊，裴冬麗

(商丘師范學院，生物與食品學院，植物與微生物互作河南省高校重點實驗室，河南 商丘 476000)

《工業微生物育種學》課程是高校生物工程專業一門重要的專業課程，建立在現代生命科學發展的基礎之上，是融合微生物學、育種學、經濟學等為一體的應用型與新型交叉學科，其目的是使生物工程專業學生對發酵工業所涉及的微生物育種技術的遺傳學原理與相關方法有深刻的認識，從理論上和技術上介紹如何獲得優質高產微生物菌株[1]。《工業微生物育種學》是生物工程專業學生接觸工程類專業課程的起點，其教學效果的好壞直接影響到學生后續工程專業課程的學習。而根據筆者近年從事《工業微生物育種學》教學工作的深刻體會是該課程的教學中還存在諸多問題，該課程原有的課程體系、教學方法及教學內容與該校向應用型大學轉型建設的目標及在培養學生創新能力方面還有較大的差距。本文將從《工業微生物育種學》課程在生物工程專業的應用性方面進行課程改革的探索，實現《工業微生物育種學》課程教學的改革和實踐，培養專業素養高同時具有扎實的專業基礎知識和一定實踐能力的生物工程應用型人才。

2 《工業微生物育種學》課程教學現狀分析

結合我院生物工程專業開設的《工業微生物育種學》課程情況，教學過程中基本育種方法和概念較多且專業性較強，內容比較抽象。而目前該課程理論課程學時較少，學生的微生物學和發酵工程等相關專業基礎知識水平參差不齊，雖然教師在教學過程中借助PPT，通過案例式和問題式教學方法，但是在有限的學時內，教師依然在課堂中處于主導地位，學生的自主學習興趣和能力的培養不被重視，且在教學過程中教師與學之間的交流較少。這些現狀不利于學生創新性人才的培養[2-3]。

基于該課程目前存在的一些問題歸納如下：一是該課程知識點具有較強的分散性、理論較為復雜，發酵專業知識基礎不太好的學生學起來較吃力；二是課程的內容設計上應用性不夠，企業生產中實際應用的案例偏少，對學生創新能力培養的內容較少，難以實現《工業微生物育種學》的應用性。基于生物工程專業的人才培養方案，我們在該課程的教學過程中不僅讓學生學習育種學的專業基礎知識提升學生的專業素養，也要讓學生在學習過程中學會思考及掌握創新技能。因此，如何適當的合理的轉換該課程以往的傳統教學模式，實現學生快樂學習的新型教學理念，提高學生創新思維能力和自主學習能力，這些都是教學過程中亟待解決的問題，也是生物工程專業《工業微生物育種學》教育教學改革所面臨的重要問題[4-5]。

3 《工業微生物育種學》課程的范式改革理念和思路

商丘師范學院作為河南省高校應向用型轉型的示范院校之一。為實現學校順利的向應用型大學轉型發展，結合近兩年學校對應用型和創新型人才培養的大的方針政策，生物工程專業人才培養方案的制定到教學模式都做出了適當的改革。在這一轉型改革過程中，教學范式改革是師生們關注的焦點[6-7]。

3.1 探索新的教學方法

現在的大學生更愿意展現自己的個性和表達自己的見解，面對多樣化和個性化的當代大學生，在教學過程中充分發揮學生主體能動性并從中發掘不同學生的優勢。在學生的學習過程中讓學生有更多的表達自己觀點的機會。《工業微生物育種學》是生物工程專業一門重要的專業課程，理論性與實用性并重，通過教學過程中不斷的探索在教學方法上采用基于混合式的范式教學方法，我們根據該課程性質結合線上課堂和線下課堂相結合的兩種途徑進行教學，線上課堂作為學生學習的基礎，線下課堂作為學生學習的保障。網絡線上課堂是學生學習新知識和新技能及課后學習的有效途徑，通過網絡線上課堂教師可以掌握且記錄學生在線學習時間、學習效果及學習資源的下載情況等。而在傳統的線下課堂將學生進行合理的分組，學生帶著網絡線上學習過程中的問題來到線下課堂，以每組5人組成《工業微生物育種學》學生小組自主交流展示遇到的問題和學習成果，交流結束后教師進行合理的歸納總結和充分的答疑解惑，最終線下課堂的作為學生對新知識和新技能進一步鞏固深化理解并掌握的一個有效的平臺。進行基于混合式的范式教學改革過程中為了充分保證學生的學習質量，在網絡線上教學環節中，教師不能放任不管學生而是要實時監督學生完成學習任務，且可以在線對學生學習過程中提出的問題進行及時答疑解惑。同時，在學生進行線下課堂交流展示時教師的專業知識儲備、課堂駕馭、答疑解惑方式和引導能力同樣是提升教學效果的有效途徑。基于該種混合模式下范式改革，教師從處于絕對的權威中心轉變為以教師為主導學生為主題的師生關系，充分激發學生的學習興趣、主體能動性和創新性。

3.2 優化《工業微生物育種學》課程體系修訂教學大綱

基于混合式的教學范式模式，需對育種課程的教學內容進行優化管理。使《工業微生物育種學》的教學內容更貼合生物工程專業的人才培養方案的要求，刪除一些重復的老舊的教學內容，補充一些和生物發酵企業相結合的案例教學內容，進一步提高學生的學習熱情。由于《工業微生物育種學》課程理論性與實踐性均較強且內容較多難度較大，新修訂的教學大綱需理論與實踐充分融合，知識點進行模塊化編制，將企業實踐貫穿于教學過程中，根據該課程的知識領域分為三大模塊：第一模塊包括三個方面的知識，其一育種的基礎理論知識主要包括遺傳物質的基礎和基因突變，其二誘導工業微生物突變的誘變劑主要包括物理誘變劑和化學誘變劑，其三發酵工業所需的菌種的分離和篩選；第二模塊主要學習四種主要的工業微生物育種方法包括傳統的誘變育種、代謝控制育種、原生質體融合育種和基因工程育種；第三個模塊主要是發酵工業生產所需菌種的復壯和保藏。

3.3 探索新的考核評分機制

基于混合式范式改革模式下《工業微生物育種學》課程的真正意義上激發學生的學習興趣，提高學生創新學習能力并引導學生自主學習。通過范式教學改革促進形成過程評價性的考核制度在《工業微生物育種學》中的開展(表1和表2)，鑒于傳統的期末考試方式無法對學生的學習情況和對知識的應用形成合理的評價，而在教學過程種進行過程性評價能充分調動學生的學習積極性，充分發掘學生的學習潛力，并為教師提供反饋意見，使教學過程成為一個自我糾正系統。教師結合學生的線上和線下學習過程進行評價計算學生的最終成績，過程性評價促進學生既重視線下課堂也重視線上課堂，全面培養學生的綜合素質和能力。

表1 課程過程評價體系(小組科研實踐論文)

表2 課程考核評價體系

4 結論

通過近年對商丘師范學院生物工程專業學生進行的基于混合式教學模式的《工業微生物育種學》教學改革初步探究，我們認識到混合式教學改革的真正價值，應該表現在傳統的線下教學和網絡線上教學兩個體系都能最大化地發掘調動學生學習的積極性。同時在實施混合式范式教學改革過程中，我們需要真正認識到網絡線上的教學并不是孤立的，而是整個改革教學過程中的必備項目，從教學過程設計上將網絡線上教學充分融入整個教學活動中。同時，我們也必須認識到線下課堂是基于學生線上學習成果而開展的更加深入的教與學的活動。我們今后依然需要考慮以下問題：混合式范式教學改革是提高教學效率的問題及混合式范式教學的過程評價體系應如何快速完成和完善？