“以學生為中心”視域下“發(fā)酵工程”多元立體教學模式探究

任曉莉，孫 瑤，趙潤柱

（太原工業(yè)學院環(huán)境與安全工程系，山西太原 030008）

大學的核心任務(wù)是人才培養(yǎng)，大學教學的本質(zhì)應(yīng)該是“以學生為中心、以能力培養(yǎng)為導(dǎo)向”的研究性教學，倡導(dǎo)學生自主性學習和研究性學習。近年來，越來越多的大學開始強調(diào)“以學生為中心”的教學理念，通過全面實施教育教學改革，有效地促進“以學生為中心”教育理念的落實[1-4]?！鞍l(fā)酵工程”是生物工程專業(yè)的核心課程，該課程具有較強的實踐性和應(yīng)用性，在專業(yè)課程體系中起著承上啟下的作用，是加強學生實踐能力和創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，對于生物應(yīng)用型人才的培養(yǎng)具有非常重要的作用。該課程涉及到的知識面廣，對學生動手實踐能力要求高，除了要求學生掌握基礎(chǔ)知識外，還需要學會運用理論知識于具體實踐中。因此，對“發(fā)酵工程”課程教學提出了新的挑戰(zhàn)，促使教師在講授課程時進行必要的教學改革，以適應(yīng)新的教育需求[5-6]。為了更好地促進學校轉(zhuǎn)型發(fā)展，實現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標，在參考其他院校“以學生為中心”改革經(jīng)驗的同時，結(jié)合學院“發(fā)酵工程”課程教學中存在的問題，以及應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需求，基于現(xiàn)代信息化教學技術(shù)，開展了“以學生為中心、以應(yīng)用型人才培養(yǎng)為導(dǎo)向”的“發(fā)酵工程”教學改革，通過構(gòu)建多元立體教學模式，探索培養(yǎng)學生的自主性和研究性學習，以期提升應(yīng)用型高校學生的專業(yè)知識、技能和綜合素養(yǎng)。

1 改革教學目標促進學生全面發(fā)展

作為應(yīng)用型大學轉(zhuǎn)型試點高校，學院不斷探索課程教學內(nèi)容與人才培養(yǎng)的改革方式，關(guān)注學生的進步和發(fā)展，注重所培養(yǎng)人才的應(yīng)用性，積極推進校企合作實踐基地的拓展，并積極進行應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式改革和創(chuàng)新。為了使培養(yǎng)的人才和社會需求人才接軌，通過校企雙方的合作，不斷對教學目標和教學內(nèi)容進行修改完善。以“發(fā)酵工程”為例，之前教學目標不能體現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求，課題組經(jīng)過認真研討，為了充分體現(xiàn)以學生發(fā)展為中心，從專業(yè)申報、課程設(shè)置、教學計劃和教學大綱的制定和修改等方面，邀請企業(yè)或行業(yè)人員參加修改和完善，注重學生在培養(yǎng)過程中的價值塑造和實踐應(yīng)用，課題組對“發(fā)酵工程”的教學大綱進行了修訂，在教學目標上，確立了以學生發(fā)展為中心的涵蓋知識、能力和素養(yǎng)的三維教學目標。

“發(fā)酵工程”課程教學目標見圖1。

2 優(yōu)化教學內(nèi)容提升人才培養(yǎng)質(zhì)量

2.1 生產(chǎn)實踐融入教學

在教學內(nèi)容上，根據(jù)發(fā)酵企業(yè)生產(chǎn)單元，將“發(fā)酵工程”課程知識點與發(fā)酵企業(yè)車間對應(yīng)，緊跟企業(yè)需求，不斷改進教學方式，將校內(nèi)教學延伸到企業(yè)實踐中。結(jié)合應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色，課題組通過對發(fā)酵生產(chǎn)企業(yè)進行調(diào)研，根據(jù)生產(chǎn)工藝實踐內(nèi)容，對教學內(nèi)容進行整理歸納，將發(fā)酵企業(yè)生產(chǎn)單元與課程知識點的對接，形成主要教學單元，建立了強化工藝實踐的“發(fā)酵工程”課程教學體系。

以實踐為導(dǎo)向的“發(fā)酵工程”課程教學體系見圖2。

圖2 以實踐為導(dǎo)向的“發(fā)酵工程”課程教學體系

在具體實施中，將發(fā)酵企業(yè)生產(chǎn)單元作為一個個教學案例，融入課程教學中，并以典型的檸檬酸發(fā)酵、白酒發(fā)酵、葡萄酒發(fā)酵、乳酸發(fā)酵等發(fā)酵工藝為主編寫了《發(fā)酵工程教學案例集》。將理論知識和發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)實際工藝流程充分結(jié)合起來，讓學生認識到現(xiàn)在所學的課程內(nèi)容與知識點有較大的實際應(yīng)用價值，不但激發(fā)了學生主動學習興趣，而且更加注重學生的能力培養(yǎng)。

2.2 課程思政浸潤教學

根據(jù)“發(fā)酵工程”課程知識點，結(jié)合學生素養(yǎng)目標，深入挖掘各教學環(huán)節(jié)中所蘊含的思政元素，認真做好發(fā)酵工程課程思政教學設(shè)計與實施，把課程思政“潤物細無聲”地貫穿教育教學全過程，并根據(jù)每年的時事政治、科研成果等對思政元素案例進行更新，努力實現(xiàn)知識傳授、能力培養(yǎng)與價值引領(lǐng)的有機統(tǒng)一。教師在具體實施過程中，將思政元素選擇性地浸潤于教育教學環(huán)節(jié)的知識點中。

“發(fā)酵工業(yè)無菌技術(shù)”課程思政設(shè)計見表1。

表1 “發(fā)酵工業(yè)無菌技術(shù)”課程思政設(shè)計

2.3 科學研究反哺教學

如果沒有科研作支撐，大學課堂教學就會失去“靈魂”。因此，課題組教師以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和學科競賽的方式，吸引學生到自己的研究課題，將所學知識應(yīng)用到項目研究中，進行知識點的強化訓練。同時，把相關(guān)的科學最新研究成果與方法引入和滲透到教學相關(guān)知識點中，把科學課題分解作為示例推行研究性教學，不僅可以充實課程知識體系，樹立學生科研精神，還可以培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維，提高學生解決實際問題的能力，調(diào)動學生的學習主動性和探究性。近幾年，學生以教師的科研研究課堂為依托，積極參加大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、互聯(lián)網(wǎng)+大賽、興晉挑戰(zhàn)杯大賽和大學生生命科學競賽等，并在學生競賽獲獎、學生發(fā)表論文和申請專利等方面取得了一定的成效。

3 實施多元立體教學增強協(xié)同育人效果

突出“課堂是靈魂，學生是主體，教師是關(guān)鍵”的教學理念，基于“以學生為中心”，課題組搭建了線上和線下、課內(nèi)和課外、教學和科研、理論和實踐、課程和思政相輔相成、相互促進的多元立體教學模式。并通過采用翻轉(zhuǎn)課堂、案例教學、項目教學、專題研討等多元化教學方法和手段，探索以學生為主體，以教師為導(dǎo)向的啟發(fā)式教育。通過在課堂中加入創(chuàng)新元素，充分調(diào)動了學生的主動性和積極性，使學生具有學習掌握發(fā)酵技術(shù)的興趣和意愿，培養(yǎng)學生的工程思維和創(chuàng)新思維，并通過發(fā)酵實驗、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習、畢業(yè)實習、創(chuàng)新項目和學科競賽等實踐環(huán)節(jié)，持續(xù)進行實踐- 理論- 再實踐的強化訓練。教學評價是多元立體教學模式中的重要一環(huán)，是教師完善發(fā)酵工程多元立體教學模式的重要參考。課題組針對過去“發(fā)酵工程”教學評價方式單一、不利于調(diào)動師生積極性的問題進行了改革，具體做法是進一步加強了“發(fā)酵工程”課程的過程考核，為了更好地考查學生基礎(chǔ)知識掌握情況、參與課堂討論情況，以及解決問題的方法和思路等。根據(jù)每次學生課堂展示、討論發(fā)言、完成任務(wù)、書面報告、線上測試等表現(xiàn)情況進行打分，計入學生平時成績；在期末考核中，提升試題內(nèi)涵，通過加大應(yīng)用型和能力型題目的比例，突出應(yīng)用型人才能力評價。除此之外，還通過學生管理人員定期對畢業(yè)生進行跟蹤回訪，將反饋信息進行梳理，為多元立體教學模式改革提供參考。2022 年，“發(fā)酵工程”教學在學校舉辦的第二屆教師教學創(chuàng)新大賽中，獲得學校正高組一等獎。

4 結(jié)語

為了較為客觀地評價“以學生為中心”的“發(fā)酵工程”多元立體教學模式的實踐教學效果，對部分學生進行了座談和問卷調(diào)查，調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，約80%的學生比較認同多元立體教學模式，認為能夠較大地提高學生的學習興趣，有利于培養(yǎng)其知識、能力和綜合素養(yǎng)，對今后考研和就業(yè)有較大幫助；只有6%的學生認為新的教學模式實施以來，由于課程任務(wù)占用了較多的課余時間，導(dǎo)致自由安排時間減少。近年來，根據(jù)學生、督導(dǎo)和行業(yè)人員等反饋的信息，“發(fā)酵工程”多元立體教學模式不斷改進，逐漸完善，并以點帶面，發(fā)揮優(yōu)勢，教學改革目前已經(jīng)初見成效，生物工程專業(yè)學生近3 年在考研和就業(yè)方面均有了較大的提高，一些學生畢業(yè)后留在實習企業(yè)中工作，為企業(yè)發(fā)展注入了新的活力，學生回訪顯示絕大部分已經(jīng)就業(yè)的學生在專業(yè)知識和綜合素養(yǎng)方面得到了企業(yè)的普遍認可，企業(yè)對學生的滿意率達到95%以上。