工程認(rèn)證背景下“食品微生物實驗”課程改革探索

王 坤，唐彥君，遲曉星，錢麗麗，王俊彤

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江大慶 163319）

20 世紀(jì)80 年代以來，一些國家發(fā)起構(gòu)建國際工程教育與工程師互認(rèn)體系，并簽訂了《華盛頓協(xié)議》。工程教育認(rèn)證源于《華盛頓協(xié)議》，是目前國際上通用的用于保證工程教育質(zhì)量的一項制度。為了推進(jìn)我國工程師制度改革，加快高等工程教育與國際工程教育互認(rèn)體系接軌，我國于2016 年6 月2 日正式加入《華盛頓協(xié)議》，成為第18 個正式成員國，這為我國工程教育改革的進(jìn)一步深化提供了良好契機(jī)[1]。工程教育認(rèn)證采用OBE（Outcome-based Education）的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，即以學(xué)生為中心，以成果為導(dǎo)向，通過持續(xù)改進(jìn)提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量[2]。在工程認(rèn)證的背景下，如何按照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)開展教育改革，有效保障和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量是目前高等教育教學(xué)工作中亟待解決的問題。實驗教學(xué)作為日常教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要一環(huán)，承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生動手能力和理論運用能力的關(guān)鍵任務(wù)，是提高教學(xué)質(zhì)量和提升學(xué)生綜合素質(zhì)最有效的方法之一。因此，實驗教學(xué)在工程認(rèn)證專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求達(dá)成方面起著至關(guān)重要的作用。

“食品微生物學(xué)”是微生物學(xué)的一個分支學(xué)科，屬于應(yīng)用微生物學(xué)范疇，主要研究與食品有關(guān)的微生物的類型、特征及其在一定條件下與食品工業(yè)的關(guān)系[3]。作為一門生物科學(xué)領(lǐng)域交叉性和實用性均較強(qiáng)的課程，是食品科學(xué)與工程、糧食工程、食品質(zhì)量與安全和食品營養(yǎng)與檢驗教育等本科專業(yè)的基礎(chǔ)核心課程，在本科培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求達(dá)成方面占有重要地位。“食品微生物實驗”教學(xué)環(huán)節(jié)通過實踐教學(xué)來培養(yǎng)本科生實驗基本操作技能和運用所學(xué)的知識解決食品生產(chǎn)和流通過程中存在的復(fù)雜的微生物問題的能力。學(xué)院一直以來都很重視“食品微生物實驗”的教學(xué)，為了更好地適應(yīng)工程認(rèn)證對高等教育人才培養(yǎng)提出的要求，現(xiàn)對“食品微生物學(xué)實驗”課程在教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的改革思路，希望可以有力支撐工程認(rèn)證對畢業(yè)要求指標(biāo)點達(dá)成的要求，為不斷完善基礎(chǔ)實驗教學(xué)模式提供一定的參考。

1 “食品微生物學(xué)實驗”課程教學(xué)存在的問題

1.1 實驗內(nèi)容設(shè)置比較單一

目前，“食品微生物實驗”課程作為專業(yè)實踐必修課，共30 課時，在所有食品類本科專業(yè)中開設(shè)。實驗內(nèi)容由基礎(chǔ)實驗和少量的綜合性實驗組成，且所有專業(yè)均開設(shè)相同的實驗項目，并沒有按照專業(yè)特點將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行區(qū)分，特色性和針對性不夠突出，一定程度上造成學(xué)生不能真正認(rèn)識到所學(xué)的實驗技能在各自專業(yè)領(lǐng)域中的實際作用，從而限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，不能很好地滿足工程認(rèn)證對人才培養(yǎng)的實際需求。

1.2 教學(xué)模式過于傳統(tǒng)

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)多為“滿堂灌”的教學(xué)模式[4]，即由實驗員提前配制好實驗試劑、準(zhǔn)備好實驗材料，調(diào)試好實驗儀器后，由任課教師在課堂上講授實驗?zāi)康摹⒃怼⒉襟E、儀器使用方法及注意事項等，有時還先由教師進(jìn)行演示實驗，然后學(xué)生再照本宣科地按照實驗指導(dǎo)上的步驟進(jìn)行實驗操作。這種授課模式下，學(xué)生全過程參與度不高，課前預(yù)習(xí)與否對最終實驗進(jìn)程和效果影響不大。同時，大量開設(shè)的驗證性實驗難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，導(dǎo)致授課過程中學(xué)生積極性不夠，缺乏主觀能動性，大大降低了學(xué)生在教學(xué)中的主體地位[5]。

1.3 考核模式不嚴(yán)謹(jǐn)

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)考核模式基本是教師根據(jù)學(xué)生實驗報告的書寫情況直接給出最終成績，而對學(xué)生的實驗操作規(guī)范程度、自主完成實驗的情況，以及分析解決問題能力方面的考核并沒有得到充分體現(xiàn)。這種考核模式只是部分反映了學(xué)生的能力和表現(xiàn)，缺乏對學(xué)生綜合能力的客觀公正性和科學(xué)全面性評價。同時，這種考核模式還催生學(xué)生課前不認(rèn)真預(yù)習(xí)，課間不愿意動手，課后結(jié)果分析不到位，甚至出現(xiàn)抄襲他人實驗報告等不良現(xiàn)象。

2 今后改革的方向

2.1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

2.1.1 針對各專業(yè)特點安排實驗內(nèi)容

保留一部分關(guān)鍵的驗證性和演示性實驗，促進(jìn)學(xué)生充分理解實驗的基本原理，掌握微生物實驗的基本技能。同時，根據(jù)不同專業(yè)的特點，在基礎(chǔ)性實驗的基礎(chǔ)上增設(shè)一些特色鮮明的設(shè)計性和綜合性實驗，使學(xué)生能夠?qū)W以致用，專業(yè)知識得到融會貫通。對于食品質(zhì)量與安全專業(yè)的學(xué)生側(cè)重于設(shè)置微生物安全方面的內(nèi)容，如食品中沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等常見致病菌的檢測；對于包裝工程專業(yè)的學(xué)生側(cè)重于防腐保鮮方面的內(nèi)容，如抑菌實驗；對于糧食工程專業(yè)學(xué)生側(cè)重于常見糧油食品風(fēng)險分析內(nèi)容，如霉菌和酵母計數(shù)及特色霉腐微生物的檢測；對于食品科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)生則更側(cè)重于食品開發(fā)理論與實踐相結(jié)合，如酸奶、納豆和泡菜等發(fā)酵食品的制作等。學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)和相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)確定要檢測的項目和具體方法，自主設(shè)計試驗，準(zhǔn)備試驗所需的材料和調(diào)試實驗設(shè)備。分組分工協(xié)作進(jìn)行實驗，記錄原始數(shù)據(jù)，并對實驗結(jié)果和實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行討論。在整個實驗過程中，學(xué)生變被動為主動，不僅鞏固了所學(xué)知識，還培養(yǎng)和鍛煉了發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

2.1.2 以科研成果充實實驗內(nèi)容

實驗內(nèi)容的設(shè)計與開展必須以保持實驗教學(xué)的先進(jìn)性、現(xiàn)代性和方向性為宗旨。為了使實驗內(nèi)容具有一定前瞻性，不至于過于陳舊落后，可以嘗試將教師的科研項目引入到“食品微生物實驗”課程的教學(xué)中。還可以將學(xué)院雜糧特色學(xué)科建設(shè)與實驗教學(xué)改革相結(jié)合，將部分特色科研內(nèi)容引入學(xué)生的實驗項目中。這種巧妙的整合后，實驗項目不再是實驗指導(dǎo)上一成不變的實驗步驟，而變成需要學(xué)生主動思考和解決的實際問題，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力。

2.2 創(chuàng)新教學(xué)模式

在工程認(rèn)證背景下，采用原有的教學(xué)模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)今社會和企業(yè)對畢業(yè)生職業(yè)能力的需求，所以對教學(xué)模式的改革勢在必行。同時，互聯(lián)網(wǎng)科技的發(fā)展也為教學(xué)模式的變革提供了便利。

2.2.1 線上線下混合教學(xué)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，靈活多樣的由教師引導(dǎo)的互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)模式蓬勃興起，極大地豐富了傳統(tǒng)課程的授課模式。為了提高學(xué)生的參與度和積極性，“食品微生物實驗”課程可嘗試線上預(yù)習(xí)、分析實驗與線下實際操作、解決問題相結(jié)合的混合教學(xué)模式。在這種教學(xué)模式中，課前任課教師可引導(dǎo)學(xué)生充分利用如慕課、智慧樹、超星爾雅等網(wǎng)絡(luò)平臺資源完成課前預(yù)習(xí)，熟悉實驗步驟，分析實驗現(xiàn)象。課堂上，先由學(xué)生介紹實驗方案、注意事項等，再由教師對學(xué)生預(yù)習(xí)時遇到的問題和實驗過程中出現(xiàn)的問題給予指導(dǎo)，保證實驗的順利進(jìn)行。這種“線上+線下”教學(xué)模式將傳統(tǒng)實驗教學(xué)與現(xiàn)代在線學(xué)習(xí)理念有機(jī)結(jié)合起來，充分利用各種資源，實現(xiàn)了優(yōu)勢互補(bǔ)，打破了時空壁壘[6]。混合式教學(xué)彰顯了學(xué)生在課程教學(xué)的主體地位，真正實現(xiàn)了由教師為中心向?qū)W生為中心的轉(zhuǎn)變。

2.2.2 虛擬仿真教學(xué)

傳統(tǒng)的“食品微生物實驗”教學(xué)由于時間和資源有限，課堂的教學(xué)內(nèi)容受到很大限制。另外，“食品微生物實驗”中常常涉及到致病菌的檢測，但由于存在一定安全隱患，只能由教師進(jìn)行演示，學(xué)生無法真正地參與進(jìn)去。這些情況極大限制了學(xué)生的眼界，影響了學(xué)習(xí)效果。利用虛擬仿真技術(shù)，構(gòu)建專業(yè)的虛擬教學(xué)環(huán)境，使學(xué)生在沉浸式的環(huán)境中進(jìn)行對應(yīng)專業(yè)學(xué)習(xí)，同時輔以聽覺、觸覺等教學(xué)設(shè)施，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識，將傳統(tǒng)教育提升至一個全新高度。

2.3 完善考核體系

為了更好地適應(yīng)實驗課程的發(fā)展需要，緊密圍繞課程目標(biāo)，堅持“以學(xué)生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向”，同時以提高人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心，建立一套科學(xué)的學(xué)習(xí)過程評價體系，對學(xué)習(xí)效果進(jìn)行多元化評價。特別是針對綜合性和設(shè)計性實驗要增加各個實驗環(huán)節(jié)的過程評價。例如，在實驗進(jìn)行前考核學(xué)生對實驗?zāi)康摹⒃砗蛯嶒炛凶⒁馐马椀恼莆粘潭取⑼ㄟ^查閱文獻(xiàn)設(shè)計實驗方案和實驗準(zhǔn)備的情況；在實驗過程中考核實驗操作、自主解決問題、記錄實驗現(xiàn)象和原始數(shù)據(jù)的情況；在實驗結(jié)束后考核數(shù)據(jù)處理和結(jié)果分析情況等。合理的評價體系能更有效地調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，客觀反映學(xué)生的真實水平，對培養(yǎng)學(xué)生獨立分析解決問題的實踐能力具有重要意義[1]。

3 結(jié)語

根據(jù)工程認(rèn)證強(qiáng)調(diào)的OBE 基本理念，結(jié)合學(xué)校“食品微生物實驗”課程的實際情況，從優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)新教學(xué)模式和完善考核體系等方面，對課程教學(xué)工作提出了一些改革思路。希望通過改革實踐進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實踐創(chuàng)新能力。