工程认证背景下“食品微生物实验”课程改革探索

2022-11-25唐彦君迟晓星钱丽丽王俊彤

农产品加工 2022年19期

王坤，唐彦君，迟晓星，钱丽丽，王俊彤

（黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江大庆 163319）

20 世纪80 年代以来，一些国家发起构建国际工程教育与工程师互认体系，并签订了《华盛顿协议》。工程教育认证源于《华盛顿协议》，是目前国际上通用的用于保证工程教育质量的一项制度。为了推进我国工程师制度改革，加快高等工程教育与国际工程教育互认体系接轨，我国于2016 年6 月2 日正式加入《华盛顿协议》，成为第18 个正式成员国，这为我国工程教育改革的进一步深化提供了良好契机[1]。工程教育认证采用OBE（Outcome-based Education）的认证标准，即以学生为中心，以成果为导向，通过持续改进提高学生培养质量[2]。在工程认证的背景下，如何按照认证标准开展教育改革，有效保障和提高人才培养质量是目前高等教育教学工作中亟待解决的问题。实验教学作为日常教学环节中的重要一环，承担着培养学生动手能力和理论运用能力的关键任务，是提高教学质量和提升学生综合素质最有效的方法之一。因此，实验教学在工程认证专业培养目标和毕业要求达成方面起着至关重要的作用。

“食品微生物学”是微生物学的一个分支学科，属于应用微生物学范畴，主要研究与食品有关的微生物的类型、特征及其在一定条件下与食品工业的关系[3]。作为一门生物科学领域交叉性和实用性均较强的课程，是食品科学与工程、粮食工程、食品质量与安全和食品营养与检验教育等本科专业的基础核心课程，在本科培养目标及毕业要求达成方面占有重要地位。“食品微生物实验”教学环节通过实践教学来培养本科生实验基本操作技能和运用所学的知识解决食品生产和流通过程中存在的复杂的微生物问题的能力。学院一直以来都很重视“食品微生物实验”的教学，为了更好地适应工程认证对高等教育人才培养提出的要求，现对“食品微生物学实验”课程在教学中存在的问题进行分析，并提出相应的改革思路，希望可以有力支撑工程认证对毕业要求指标点达成的要求，为不断完善基础实验教学模式提供一定的参考。

1 “食品微生物学实验”课程教学存在的问题

1.1 实验内容设置比较单一

目前，“食品微生物实验”课程作为专业实践必修课，共30 课时，在所有食品类本科专业中开设。实验内容由基础实验和少量的综合性实验组成，且所有专业均开设相同的实验项目，并没有按照专业特点将教学内容进行区分，特色性和针对性不够突出，一定程度上造成学生不能真正认识到所学的实验技能在各自专业领域中的实际作用，从而限制了学生的学习积极性，不能很好地满足工程认证对人才培养的实际需求。

1.2 教学模式过于传统

传统的实验教学多为“满堂灌”的教学模式[4]，即由实验员提前配制好实验试剂、准备好实验材料，调试好实验仪器后，由任课教师在课堂上讲授实验目的、原理、步骤、仪器使用方法及注意事项等，有时还先由教师进行演示实验，然后学生再照本宣科地按照实验指导上的步骤进行实验操作。这种授课模式下，学生全过程参与度不高，课前预习与否对最终实验进程和效果影响不大。同时，大量开设的验证性实验难以激发学生的学习热情，导致授课过程中学生积极性不够，缺乏主观能动性，大大降低了学生在教学中的主体地位[5]。

1.3 考核模式不严谨

传统的实验教学考核模式基本是教师根据学生实验报告的书写情况直接给出最终成绩，而对学生的实验操作规范程度、自主完成实验的情况，以及分析解决问题能力方面的考核并没有得到充分体现。这种考核模式只是部分反映了学生的能力和表现，缺乏对学生综合能力的客观公正性和科学全面性评价。同时，这种考核模式还催生学生课前不认真预习，课间不愿意动手，课后结果分析不到位，甚至出现抄袭他人实验报告等不良现象。

2 今后改革的方向

2.1 优化教学内容

2.1.1 针对各专业特点安排实验内容

保留一部分关键的验证性和演示性实验，促进学生充分理解实验的基本原理，掌握微生物实验的基本技能。同时，根据不同专业的特点，在基础性实验的基础上增设一些特色鲜明的设计性和综合性实验，使学生能够学以致用，专业知识得到融会贯通。对于食品质量与安全专业的学生侧重于设置微生物安全方面的内容，如食品中沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等常见致病菌的检测；对于包装工程专业的学生侧重于防腐保鲜方面的内容，如抑菌实验；对于粮食工程专业学生侧重于常见粮油食品风险分析内容，如霉菌和酵母计数及特色霉腐微生物的检测；对于食品科学与工程专业学生则更侧重于食品开发理论与实践相结合，如酸奶、纳豆和泡菜等发酵食品的制作等。学生通过查阅文献和相应标准确定要检测的项目和具体方法，自主设计试验，准备试验所需的材料和调试实验设备。分组分工协作进行实验，记录原始数据，并对实验结果和实验中出现的问题进行讨论。在整个实验过程中，学生变被动为主动，不仅巩固了所学知识，还培养和锻炼了发现问题、分析问题和解决问题的能力。

2.1.2 以科研成果充实实验内容

实验内容的设计与开展必须以保持实验教学的先进性、现代性和方向性为宗旨。为了使实验内容具有一定前瞻性，不至于过于陈旧落后，可以尝试将教师的科研项目引入到“食品微生物实验”课程的教学中。还可以将学院杂粮特色学科建设与实验教学改革相结合，将部分特色科研内容引入学生的实验项目中。这种巧妙的整合后，实验项目不再是实验指导上一成不变的实验步骤，而变成需要学生主动思考和解决的实际问题，大大激发了学生的学习兴趣，培养了学生的科研创新能力。

2.2 创新教学模式

在工程认证背景下，采用原有的教学模式已经无法满足现今社会和企业对毕业生职业能力的需求，所以对教学模式的改革势在必行。同时，互联网科技的发展也为教学模式的变革提供了便利。

2.2.1 线上线下混合教学

随着互联网技术的高速发展，灵活多样的由教师引导的互联网教学模式蓬勃兴起，极大地丰富了传统课程的授课模式。为了提高学生的参与度和积极性，“食品微生物实验”课程可尝试线上预习、分析实验与线下实际操作、解决问题相结合的混合教学模式。在这种教学模式中，课前任课教师可引导学生充分利用如慕课、智慧树、超星尔雅等网络平台资源完成课前预习，熟悉实验步骤，分析实验现象。课堂上，先由学生介绍实验方案、注意事项等，再由教师对学生预习时遇到的问题和实验过程中出现的问题给予指导，保证实验的顺利进行。这种“线上+线下”教学模式将传统实验教学与现代在线学习理念有机结合起来，充分利用各种资源，实现了优势互补，打破了时空壁垒[6]。混合式教学彰显了学生在课程教学的主体地位，真正实现了由教师为中心向学生为中心的转变。

2.2.2 虚拟仿真教学

传统的“食品微生物实验”教学由于时间和资源有限，课堂的教学内容受到很大限制。另外，“食品微生物实验”中常常涉及到致病菌的检测，但由于存在一定安全隐患，只能由教师进行演示，学生无法真正地参与进去。这些情况极大限制了学生的眼界，影响了学习效果。利用虚拟仿真技术，构建专业的虚拟教学环境，使学生在沉浸式的环境中进行对应专业学习，同时辅以听觉、触觉等教学设施，可以有效激发学生的学习兴趣和创新意识，将传统教育提升至一个全新高度。

2.3 完善考核体系

为了更好地适应实验课程的发展需要，紧密围绕课程目标，坚持“以学生为中心，以产出为导向”，同时以提高人才培养质量为核心，建立一套科学的学习过程评价体系，对学习效果进行多元化评价。特别是针对综合性和设计性实验要增加各个实验环节的过程评价。例如，在实验进行前考核学生对实验目的、原理和实验中注意事项的掌握程度、通过查阅文献设计实验方案和实验准备的情况；在实验过程中考核实验操作、自主解决问题、记录实验现象和原始数据的情况；在实验结束后考核数据处理和结果分析情况等。合理的评价体系能更有效地调动学生的主观能动性，客观反映学生的真实水平，对培养学生独立分析解决问题的实践能力具有重要意义[1]。