教育數字化戰略背景下高職“發酵工程”課程改革研究與實踐

吳曉菊，姜 麗，呂晨晨

（新疆輕工職業技術學院食品與生物技術分院，新疆 烏魯木齊 830021）

0 引言

“發酵工程”課程是新疆輕工職業技術學院食品智能加工技術和食品與生物技術專業核心課程。為落實教育部教育數字化戰略目標[1-2]，提升課程組成員數字化素養，全面推進“發酵工程”課程數字化建設，課程組開展了教育數字化戰略背景下高職“發酵工程”課程改革研究與實踐，主要從教學團隊數字化意識的增強、數字化能力的提高、基于數字化的教學內容選取、教學方法和手段、數字化教學資源建設、教學條件建設及教學評價等方面進行了探索和研究[3-4]。旨在進一步提高“發酵工藝”課程數字化能力、數字化水平和數字化條件建設，進而激發學生的學習積極性和創新潛力，全面提高教育教學水平，提升教學效果，提高學生的綜合水平，助力知識、技能、素養三位一體高素質高技能人才培養。

1 研究內容

1.1 教學團隊數字化水平的提高

“發酵工程”課程教學團隊共8 人，均為碩士以上學位；高級職稱4 人，講師3 人，助教1 人；“雙師”教師5 人，兼職教師2 人。1 年來，課程組成員積極參加教育部、職教學會、教育廳等部門組織的“數字化教育教學能力提升”相關的線上線下培訓學習24 人次。課程組定期開展數字化教學研討、經驗交流，相互聽課、相互切磋。充分發揮青年教師數字化能力較強的優勢，在教學改革中提升教師整體的數字化素養和水平。通過專題培訓、學習和交流，不僅轉變了教學理念，增強了數字化意識，同時提高了數字化教學水平和能力。團隊教師多媒體的使用，數字化資源的收集、處理、整合、應用等能力有了顯著提高。

1.2 基于數字化的教學內容選取

為了進一步落實“三教改革”，體現課程的系統性、邏輯性、開放性、靈活性，突出職業教育特色。由專業帶頭人、骨干教師、發酵產品生產企業的生產管理人員及一線工程技術人員組成課程團隊，到中信國安國際葡萄酒業有限公司、新疆天潤生物公司、新疆啤酒廠等企業調研，共同分析職業崗位能力，明確工作任務，按照典型發酵產品生產工藝，選取了微生物菌種的選育、培養基的配制及滅菌、接種和擴大培養技術、發酵工藝控制、發酵工程應用實例、發酵工業與環境保護等6 個項目22 個任務。每個教學任務中明確了知識目標、能力目標、素質目標、思政目標，增加了包含思政元素、發酵工藝、質量控制、產品檢測、知識拓展和網上沖浪等內容的視頻、微課、動畫、PPT 等數字化教學內容，為線下與線上教學提供支配性資源，實現了職業教育的場景化。

1.3 基于數字化的教學方法和手段

1.3.1 運用數字化資源，開展課程思政

圍繞“立德樹人”這一中心環節，把課程思政貫穿于數字化改革與實踐的全過程。建立“發酵工程”課程思政教學資源庫，包含形式多樣、內容豐富的數字化思政素材，如團隊協作、大國工匠、生產安全、愛崗敬業、食品安全、環境保護等音頻、視頻、圖片，切實開展課程思政。充分發揮了專業課程的育人功能，實現三全育人的思政格局。

1.3.2 研究學生，因材施教

對學生進行更為全面的研究，不僅了解其專業知識結構、學習習慣、興趣、能力等，還對學生的思想、態度和價值觀等進行深度研究，以便在教學實施過程中做到因材施教。運用大數據等信息技術及數字資源、信息化教學設備，開展課程思政的融入和滲透。例如，白酒釀造教學中播放“國酒茅臺”的輝煌歷程，讓學生充分領略傳統民族工業品牌在世界列強面前的一展雄風，感受茅臺酒無論是從文化酒的標準，還是從品牌的知名度、美譽度來說，都堪稱中國文化酒的杰出代表和光輝典范，激發大家的民族自豪感，樹立為國爭光的遠大理想。再如，學習葡萄酒的貯酒陳釀時講到：貯酒陳釀是葡萄酒積累風味、提升品質的過程，引入習近平總書記對青年的寄語視頻，激勵學生要樹立“中國夢”，不斷提高與時代發展和事業要求相適應的素質和能力，積累知識，增強本領，“博觀而約取，厚積而薄發”。

1.3.3 實施“六步”教學法，助力學生高效學習

按照“行動導向、探究學習、層層深入”理念，以學生為中心，實現任務驅動教學。充分利用信息化技術、網絡平臺和多媒體資源、仿真教學軟件等組織教學，優化教學過程，創新“六步”教學法，即明任務、學新知、仿操作、析問題、練實操、評效果。環環相扣，有效突破教學重難點，打造了高效課堂，助力學生高效學習，培養學生解決實際生產中所出現問題的能力[5]。

1.3.4 通過自主探究、小組討論等手段，提高學生綜合能力

通過學生自主探究、小組討論等多種教學方法和手段，引導學生充分運用網絡資源開展自主學習。如在葡萄酒的釀造中，創設問題情境，如發酵過程的溫度過高、未正常發酵等現象，學生通過數字化資源開展自主探究、小組討論提出解決問題的方案，并通過PPT、小視頻、文檔等形式進行匯報展示，教師最后總結點評。不僅提高了學生解決實際問題的能力，同時團隊協作能力、數字化水平及語言表達能力等綜合能力都得到了顯著的提高。

1.3.5 利用仿真軟件，強化操作技能

購置了菌種選育、擴大培養等工業微生物生產技術、葡萄酒、啤酒、味精、氨基酸等典型發酵產品生產仿真軟件，充分利用仿真軟件開展仿真教學。如在白酒、啤酒的釀造技術中，通過仿真軟件，學生直觀地了解了發酵及發酵過程控制的各項操作要求及控制措施，突出了教學難點和重點，強化了操作技能，提高了教學效果，學生學習成績有了顯著提高[6]。實現校內實訓與工業生產“零距離”對接，激勵學生敢于操作生產設備，秉承匠心精神攻堅克難，實現“零過度”上崗。指導每位學生積極參與課堂活動，在任務結束后，評選出優秀小組和優秀操作員，不僅有效活躍了課堂氣氛，還顯著提高了學生的專注度。

1.3.6 利用網絡資源，開展線上線下混合教學

課程組利用“發酵工程”建成校級精品在線開放課程，利用課程網絡資源及智慧樹、智慧職教等網絡資源，開展線上線下混合教學[7]，有效促進了課程的教學工作。

1.3.7 搭建“學習平臺+交流平臺+實操平臺”三平臺，實現“理論基礎+實操能力”雙向融合

充分利用“發酵工程”課程數字化資源及網絡平臺，為學生搭建“學習平臺+交流平臺+實操平臺”三平臺，實現了在線學習、交流和實操。引導學生合作學習，線上線下立體化推進，不僅提高了學生對“發酵工程”課程的學習興趣，同時提升了實踐教學效果、增強了技能掌握，實現了“理論基礎+實操能力”雙向融合。例如，發酵副產物的利用環節，通過利用智慧職教平臺的視頻資源，讓學生完成自主學習并開展討論；線下教師根據學生的線上學習與討論情況，有針對性地進行詳細講解，徹底解決學生的學習困惑，幫助學生更好地掌握教學重難點，提高教學效果。

1.4 數字化教學資源建設

2021 年“發酵工程”建成校級精品在線開放課程，課程標準、考核方案、教師手冊、電子課件等教學資料齊全，建成了內容豐富的視頻庫、圖片庫、教學資源庫、思政素材庫、試題庫、習題庫等。同時，提供了發酵產業發展的新技術、新工藝、新規范及拓展知識、網上沖浪等數字化資源，強化知識、技能、素養“三位一體”的綜合素質培養，助力德技并修的高素質高技能人才培養[8]。2021 級和2022 級學生充分利用課程網絡教學平臺開展自主學習，教學效果有顯著提高。實現課程網絡資源共享，總訪問量共計12 900 次，獨立IP 訪問量為共計2 025。

1.5 數字化教學條件改善

新建智慧教室1 個，VR 虛擬仿真實訓室2 個，購置微生物菌種的選育、接種和擴大培養技術、葡萄酒、啤酒、味精、氨基酸等典型發酵產品生產仿真軟件，改善數字化教學條件，有效保障課程實訓教學的實施。

1.6 數字化教學評價方案

制定數字化教學評價方案，從知識目標、技能目標和價值目標3 個維度進行評價，通過學習通開展數字化評價。在課前、課中和課后以二維碼形式發布考核與評價內容，開展數字化教學評價。不僅推進了學生新型能力提升，而且促進評價過程與學習過程的緊密結合，實現了在學習過程中完成評價[9]。

考核評價內容及分值見表1。

表1 考核評價內容及分值/ %

2 教學改革成果

2.1 教師數字化素養顯著增強

教師數字化素養和數字化意識顯著增強，數字化教學水平和能力大幅度提高。團隊教師多媒體的使用、數字化資源的收集、處理、整合、應用等能力有了顯著提高。

2.2 數字化教學資源不斷豐富

通過課程教學改革，建成了內容豐富的視頻庫、圖片庫、教學資源庫、思政素材庫、試題庫、習題庫、發酵產業發展新技術、新工藝、新規范及拓展知識等數字化教學資源，促進高素質高技能人才培養。

2.3 教學方法更加多樣

充分利用信息化技術、網絡平臺和多種多媒體資源、仿真軟件等組織教學，優化教學過程，開展課程思政的融入和滲透。通過“六步”教學法，即明任務、學新知、仿操作、析問題、練實操、評效果，有效突破課程教學重點和難點，打造了高效課堂，助力學生高效學習。

2.4 教學效果顯著提高

課程授課對象為二年級學生，基于發酵產品中白酒、葡萄酒、啤酒、酸乳等典型產品特有的吸引力，絕大部分學生對課程學習興趣濃厚，但是在學習過程中創造性運用知識的能力較差，個別學生團隊協作能力欠缺。通過數字化教學改革與實踐，在教學中給予針對性關注，補足短板，因材施教，創設真實的學習情景，極大地調動了學生學習的積極性。學生課前收集資料完成平臺發布的任務，課中積極回答、完成布置的仿真訓練和實操練習，課后拓展任務設計實驗方案，完成測試。2021 級學生課程合格率92.3%，優秀率28.5%，與2020 級學生相比有顯著的提高。

2.5 創新能力不斷增強

利用數字化資源融入創新發酵產品的思路和方法，學生以小組為單位，通過查閱資料、可行性分析、制定技術路線和生產方案，在教師指導下完成產品的制作，豐富了發酵制品生產經驗和創新能力。近2 年學生成功研發了銀杏果雪菊復配果酒、玫瑰石榴酒、藜麥酸乳等8 項新型發酵制品，創新意識和創新能力得到顯著的提升。

2.6 教學滿意度不斷提升

課堂教學質量逐步提升，人才培養質量得到有效保障。2021 級學生評價滿意度為92.6%，專家評價滿意度為92.8%，企業評價滿意度為87.5%，各項滿意度比2020 級都有增加。

2.7 教學成果豐碩

建成課程教學資源12 項，課程組成員參加2022 年新疆教學能力大賽獲得二等獎，建成“發酵工程”新形態活頁式教材，完成教育教學改革項目2 項，學生研發銀杏果雪菊復配果酒、藜麥酸乳等新型發酵制品8 項。

3 結語

通過探索與實踐教育數字化戰略背景下高職發酵工程課程改革，教師數字化素養和數字化意識顯著增強，數字化教學水平和能力得到大幅度提高。同時，選取了基于數字化的教學內容，形成豐富多樣的教學方法和手段，建成內容豐富的視頻庫、圖片庫、教學資源庫、思政素材庫、試題庫、習題庫、新技術、新工藝、新規范及拓展知識等數字化教學資源。新建智慧教室、VR 虛擬仿真實訓室，購置仿真軟件，改善數字化教學條件，有效保障課程實訓教學的實施。通過學習通開展數字化評價，促進評價過程與學習過程的緊密結合，實現了在學習過程中完成評價。以上舉措激發了學生的學習興趣，實現了預期的教學目標、提高了教學效果，教學滿意度不斷增加，受到了學生、家長、企業和社會的一致好評。