基于新工科食品人才培養的“微生物學”課程群建設探索與實踐

朱丹實，呂艷芳，白鳳翎，儀淑敏，趙麗紅，劉雪飛，劉 賀

（渤海大學食品科學與工程學院，遼寧省食品安全重點實驗室，生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心，遼寧錦州 121013）

為了適應新形勢下快速發展的新經濟要求，更好地培養應用型、創新型人才，高等教育尤其是高等工程教育需進行深刻而全面的改革和創新。2016年，新工科概念提出后，教育部高教司反復研討、調研并論證，2017年正式提出“新工科”計劃，以實現新思維、新機制、全面創新工程教育，培養創新人才，支撐和引領新經濟[1-2]。新工科計劃是在新科技革命、新產業革命、新經濟背景下的工程教育改革，是今后我國國家工程教育發展的新思維、新方式[3]。隨著現代科學技術的蓬勃發展，微生物學已分化出大量的分支學科，在工業發酵、醫療衛生、生物工程、環境工程、食品工程等實踐領域得到了普遍應用，與人們的生產生活關系也日益密切，這必然對“微生物學”教學提出了更高的要求。目前，關于“微生物學”教學方法的改革已成為當前眾多高校特別是重點院校改革最迫切的任務之一[4-7]?；谛鹿た频谋尘埃Y合渤海大學食品科學與工程學科的“遼寧省一流特色學科”“遼寧省王牌學科”現狀，對作為專業核心課程的“微生物學”相關課程群進行總體性建設與改革是當務之急，以進一步提升食品學科新工科人才培養質量。

1 課程群的概況

“微生物學”課程群是針對渤海大學食品科學與工程專業和食品質量與安全專業本科教學的實踐性強、與生產實踐聯系緊密的專業課程群，課程涵蓋“微生物學”“食品微生物學”“食品微生物檢驗”“食品安全微生物學”“細胞生物學概論”“食品發酵與釀造”等課程?！拔⑸飳W”課程群建設目標是把與微生物學相關內容聯系緊密、內在邏輯性較強、屬于同一個技能培養范疇的課程作為一個課程群整體進行建設，打破課程內容的絕對歸屬性，弱化課程獨立性，強化課程間親和性，凸顯課程群為共同技能服務的特征，使群內課程在一個較高層面上連貫起來[8]。課程群是以食品科學和生命科學為基礎，涉及“生物化學”“食品化學”“食品工藝學”“食品營養”等課程，從微生物角度研究食品加工技術、食品品質控制技術及食品檢驗技術，培養學生基本微生物學實驗技能，增強學生分析問題、解決問題的能力，提高研究型和應用型人才培養質量。

充分考慮學校食品學科現狀和各級食品研究平臺，為了培養一流特色的食品科學人才，在國家教育部食品科學與工程專業教學指導委員會所提出的食品科學與工程專業基礎課程和核心課程的指導基礎上，結合渤海大學食品學科現有的食品科學與工程、食品質量與安全2個專業特色，根據人才培養方案與目標中專業核心能力所需的支撐知識體系的總體把握，并調研了國內外多所院校食品專業微生物學的培養方案與建設規劃，現將渤海大學“微生物學”課程體系進行改革和優化。

根據食品學科2個專業特點和新工科培養要求，采用“微生物學”課程群模式管理教學體系中的課程，并使食品專業微生物研究相關的核心能力通過課程群來實現。同時，2個專業課程群的課程設置需根據各自培養要求體現專業差異。這樣課程群間各課程的聯系性越來越緊密，2個專業交互性也更強。

“微生物學”課程體系與專業核心能力培養關系見圖1。

2 課程群結構調整及組織劃分

圖1 “微生物學”課程體系與專業核心能力培養關系

渤海大學食品學科共有食品科學與工程、食品質量與安全2個專業，由于2個專業人才培養目標和定位不同，因此課程群的結構和劃分也應有所區別。食品科學與工程專業的“微生物學”課程群包括“食品微生物學”“細胞生物學概論”“食品安全微生物學”“食品發酵與釀造”，食品質量與安全專業的微生物學課程群包括“微生物學”“食品微生物檢驗”“細胞生物學概論”“動物性食品衛生學”。

雖然2個專業培養目標和定位不同，且各有側重方向，但微生物學基本理論體系相近，教學上交叉融合的內容很多。因此，將所有的課程進行整合后，確定“微生物學”課程群分為3個層次：一是各專業都需要開設的“微生物學”基礎課。例如，“細胞生物學概論”“基礎生物學”；二是各專業開設的微生物學相關的核心課。例如，“食品微生物學”（食品科學與工程專業）、“微生物學”（食品質量與安全專業）；三是各個專業自身的專業特色課程。例如，“食品發酵與釀造”和“食品安全微生物學”（食品科學與工程專業），“食品微生物檢驗”和“動物性食品衛生學”（食品質量與安全專業）。這3個層次的課程有很強的遞進性，開設時間應依序進行?！拔⑸飳W”課程群的基礎課和特色課分別作為課程群核心課程的前置課和后置課，這樣便于組織教學，避免相似課程知識點重疊。

3 整合課程群教學內容提高教學質量

“微生物學”課程群的建設需要整合課程群內各課程的教學內容，將課程群的知識體系和知識結構進行規劃，制定相應教學大綱和教學實施方案，將各門課程內容按照其內在關系有機地聯系起來。“食品微生物學”和“微生物學”作為2個專業微生物學課程群的核心課，應綜合考慮并整合其他課程授課內容，對課程群的整體脈絡進行串聯。對于前置課和后置課詳細講授的內容可以簡要介紹；對微生物學課程群的核心內容進行重點傳授，以強化各專業學生的核心能力。隨著科技的不斷發展，食品工業的不斷壯大和進步，利用微生物研究食品的新技術、新方法層出不窮，食品微生物檢驗的要求也越來越高。因此，要與時俱進，不斷改進原有授課的陳舊內容，并聯系實踐引入新技術和新方法的介紹。這就要求任課教師不僅要掌握教材的基本內容，還需要熟知食品學科、生產領域的知識和食品學科研究發展動態，不斷學習最新專業知識，堅持閱讀國內外專業期刊、瀏覽專業網站，在授課時將最新的理論、技術穿插傳授給學生。這樣才能讓學生適應時代發展的步伐，在工作崗位中學以致用。

除了整合課程群內的課程內容，還需要考慮食品微生物學課程群與食品學科其他核心課程之間的關系?！吧锘瘜W”“食品化學”“食品工藝學”“食品營養”這些食品學科的核心課程都涉及到部分微生物學知識。例如，“生物化學”講授了微生物分子組成規律、物質和能量代謝規律、遺傳信息傳遞規律；“食品工藝學”講授利用微生物加工食品的原理、菌種、發酵特性及發酵過程控制；“食品化學”講授食品的基本成分和化學反應對微生物的營養和生長的關系；“食品營養”講授食品經微生物發酵后的營養特性，腸道微生物對消化吸收的作用?！拔⑸飳W”課程群的建設和授課過程需要充分考慮這些專業核心課的授課內容，在授課過程中與其他課程進行聯系和比較，使學生對食品學科知識體系進行整體把握并融會貫通。

同時，也要考慮到“微生物學”課程群涵蓋內容較多，將這些內容逐一傳授給學生，所需學時過多。因此，給學生講授的內容必須要精煉、知識結構合理，不應只追求內容全面性而使學生負擔過重，無法抓住重點；也不應只求新而使內容太深太偏，導致學生因領悟力的局限而無法達到良好的教學效果。

4 改革實驗項目開設“微生物學”綜合設計性實驗

課程群中大部分課程不僅包含理論課，還包含相應的實驗課[9]。實踐教學環節是高校教育教學工作中非常重要的一環，也是培養學生專業技能、創新精神、實踐能力的重要環節，是學生能否適應就業崗位的關鍵所在。教育部也在有關文件中一再強調實踐教學的重要性?！按罅訌妼嵺`教學，不斷改革實踐教學內容和教學方法”“為推動實踐教學，教育部將其作為關鍵性評估指標”。為了增強微生物學課程群實驗教學的系統性，將課程群的核心課程“食品微生物學”和“微生物學”課程內零散的微生物基本操作單元進行串連，實驗整合為3個大實驗：微生物形態學實驗、微生物營養學實驗及微生物檢驗學實驗，使學生對微生物實驗擁有整體性把握和認識。實驗的設計要根據國家最新推出的國家標準不斷更新實驗教學內容，規范實驗操作，增強食品微生物應用型人才的培養。

課程群內各課程的教學內容是相對獨立的，但課程之間是存在緊密銜接和關聯的，各門課程實踐環節或技能培養也是連貫而遞進的。課程群要充分考慮這些實驗課程的整體性，使實驗內容的結構更為合理、系統。這樣，可以清晰地了解學生經過課程群的學習掌握哪些知識點、內容相關的課程之間是并列還是遞進的關系、相關知識點是否重復以及銜接是否緊密。例如，食品科學與工程專業的核心課程“食品微生物學”的“食品中細菌菌落總數的測定”和“食品中大腸菌群的測定”等基礎性綜合實驗開設完，在后置課程“食品安全微生物學”中可以有針對性地開設“某一類食品中金黃色葡萄球菌的檢測”實驗，提升學生微生物檢驗能力，在更高的層面上掌握微生物檢驗技術，同時使學生在掌握風險預判、風險預警方面的能力得以提升與鍛煉。這樣，可以有效避免課程群內課程間教學內容的重疊，使課程間形成一種有效遞進關系，后續課程的學習在鞏固了前置課程的實驗技能的基礎上，又將前置課程進行了延伸。

5 結合科研平臺和創新創業課題 激發學生主動性和創新意識

交融性是新工科的學科特征，創新性是新工科的屬性特征[10]。在整個“微生物學”課程群體系中，除了相關理論和實踐教學外，還應加強結合學生的第二課堂、科研訓練、創新創業訓練和企業實習等活動，有效提升學生在食品領域的有關微生物的分析、應用和檢驗的能力。在課程作業、互動和討論環節，有針對性的討論和解決學生在科研活動、創新創業課題和實踐過程遇到問題，將教學活動與實踐活動相結合，實現“教、學、做”一體化。

“微生物學”課程群內涉及課程的實驗教學大多是結合理論課程開設的，以驗證性實驗內容居多，傳授的是最基本的實踐技能，研究性和創新性的內容相對較少。實驗課的授課一般是在教學計劃規定的時間內進行，教學方式一般是教師先講原理、基本操作方法和注意事項，學生按照實驗指導書上的步驟和教師的要求按部就班地完成操作。這種方式，雖然效率較高，但是學生實質上是在被動參與實驗活動，對實驗內容的思考不足，學習的主動性和積極性有一定的限制。為更好地培養食品專業創新性人才，提高學生的主動性和創造性，課程群實驗設計也需要與教師的科研訓練、學生的創新創業訓練和實習活動相結合。在實驗項目設立時，可以考慮結合學生自己參與的創新實驗、科研活動或生活實踐活動，自由分組并自行設計實驗內容來探究并解決有關微生物應用或微生物檢測方面的問題。教師對實驗設計進行點評并糾正實驗過程的相關問題。這樣增強了學生的參與性，激發了學生的主動性，可以使學生創新、實踐能力大大提高。

6 結語

針對食品科學與工程、食品質量與安全2個專業，根據專業特點和新工科培養要求，利用“微生物學”課程群模式組織和管理教學體系，使群內各課程通過課程群來實現其培養目標，并體現不同專業的培養要求。課程群間各課程的聯系更緊密，2個專業交互性更強?！拔⑸飳W”課程群的建設可以進一步提高食品學科新工科人才培養質量，強化微生物應用和檢驗的實驗技能，滿足目前食品行業發展的需求。