工程認證背景下“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

（黑龍江八一農墾大學食品學院，黑龍江大慶 163319）

20 世紀80 年代以來，一些國家發起構建國際工程教育與工程師互認體系，并簽訂了《華盛頓協議》。工程教育認證源于《華盛頓協議》，是目前國際上通用的用于保證工程教育質量的一項制度。為了推進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體系接軌，我國于2016 年6 月2 日正式加入《華盛頓協議》，成為第18 個正式成員國，這為我國工程教育改革的進一步深化提供了良好契機[1]。工程教育認證采用OBE（Outcome-based Education）的認證標準，即以學生為中心，以成果為導向，通過持續改進提高學生培養質量[2]。在工程認證的背景下，如何按照認證標準開展教育改革，有效保障和提高人才培養質量是目前高等教育教學工作中亟待解決的問題。實驗教學作為日常教學環節中的重要一環，承擔著培養學生動手能力和理論運用能力的關鍵任務，是提高教學質量和提升學生綜合素質最有效的方法之一。因此，實驗教學在工程認證專業培養目標和畢業要求達成方面起著至關重要的作用。

“食品微生物學”是微生物學的一個分支學科，屬于應用微生物學范疇，主要研究與食品有關的微生物的類型、特征及其在一定條件下與食品工業的關系[3]。作為一門生物科學領域交叉性和實用性均較強的課程，是食品科學與工程、糧食工程、食品質量與安全和食品營養與檢驗教育等本科專業的基礎核心課程，在本科培養目標及畢業要求達成方面占有重要地位。“食品微生物實驗”教學環節通過實踐教學來培養本科生實驗基本操作技能和運用所學的知識解決食品生產和流通過程中存在的復雜的微生物問題的能力。學院一直以來都很重視“食品微生物實驗”的教學，為了更好地適應工程認證對高等教育人才培養提出的要求，現對“食品微生物學實驗”課程在教學中存在的問題進行分析，并提出相應的改革思路，希望可以有力支撐工程認證對畢業要求指標點達成的要求，為不斷完善基礎實驗教學模式提供一定的參考。

1 “食品微生物學實驗”課程教學存在的問題

1.1 實驗內容設置比較單一

目前，“食品微生物實驗”課程作為專業實踐必修課，共30 課時，在所有食品類本科專業中開設。實驗內容由基礎實驗和少量的綜合性實驗組成，且所有專業均開設相同的實驗項目，并沒有按照專業特點將教學內容進行區分，特色性和針對性不夠突出，一定程度上造成學生不能真正認識到所學的實驗技能在各自專業領域中的實際作用，從而限制了學生的學習積極性，不能很好地滿足工程認證對人才培養的實際需求。

1.2 教學模式過于傳統

傳統的實驗教學多為“滿堂灌”的教學模式[4]，即由實驗員提前配制好實驗試劑、準備好實驗材料，調試好實驗儀器后，由任課教師在課堂上講授實驗目的、原理、步驟、儀器使用方法及注意事項等，有時還先由教師進行演示實驗，然后學生再照本宣科地按照實驗指導上的步驟進行實驗操作。這種授課模式下，學生全過程參與度不高，課前預習與否對最終實驗進程和效果影響不大。同時，大量開設的驗證性實驗難以激發學生的學習熱情，導致授課過程中學生積極性不夠，缺乏主觀能動性，大大降低了學生在教學中的主體地位[5]。

1.3 考核模式不嚴謹

傳統的實驗教學考核模式基本是教師根據學生實驗報告的書寫情況直接給出最終成績，而對學生的實驗操作規范程度、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。這種考核模式只是部分反映了學生的能力和表現，缺乏對學生綜合能力的客觀公正性和科學全面性評價。同時，這種考核模式還催生學生課前不認真預習，課間不愿意動手，課后結果分析不到位，甚至出現抄襲他人實驗報告等不良現象。

2 今后改革的方向

2.1 優化教學內容

2.1.1 針對各專業特點安排實驗內容

保留一部分關鍵的驗證性和演示性實驗，促進學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，根據不同專業的特點，在基礎性實驗的基礎上增設一些特色鮮明的設計性和綜合性實驗，使學生能夠學以致用，專業知識得到融會貫通。對于食品質量與安全專業的學生側重于設置微生物安全方面的內容，如食品中沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等常見致病菌的檢測；對于包裝工程專業的學生側重于防腐保鮮方面的內容，如抑菌實驗；對于糧食工程專業學生側重于常見糧油食品風險分析內容，如霉菌和酵母計數及特色霉腐微生物的檢測；對于食品科學與工程專業學生則更側重于食品開發理論與實踐相結合，如酸奶、納豆和泡菜等發酵食品的制作等。學生通過查閱文獻和相應標準確定要檢測的項目和具體方法，自主設計試驗，準備試驗所需的材料和調試實驗設備。分組分工協作進行實驗，記錄原始數據，并對實驗結果和實驗中出現的問題進行討論。在整個實驗過程中，學生變被動為主動，不僅鞏固了所學知識，還培養和鍛煉了發現問題、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容

實驗內容的設計與開展必須以保持實驗教學的先進性、現代性和方向性為宗旨。為了使實驗內容具有一定前瞻性，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”課程的教學中。還可以將學院雜糧特色學科建設與實驗教學改革相結合，將部分特色科研內容引入學生的實驗項目中。這種巧妙的整合后，實驗項目不再是實驗指導上一成不變的實驗步驟，而變成需要學生主動思考和解決的實際問題，大大激發了學生的學習興趣，培養了學生的科研創新能力。

2.2 創新教學模式

在工程認證背景下，采用原有的教學模式已經無法滿足現今社會和企業對畢業生職業能力的需求，所以對教學模式的改革勢在必行。同時，互聯網科技的發展也為教學模式的變革提供了便利。

2.2.1 線上線下混合教學

隨著互聯網技術的高速發展，靈活多樣的由教師引導的互聯網教學模式蓬勃興起，極大地豐富了傳統課程的授課模式。為了提高學生的參與度和積極性，“食品微生物實驗”課程可嘗試線上預習、分析實驗與線下實際操作、解決問題相結合的混合教學模式。在這種教學模式中，課前任課教師可引導學生充分利用如慕課、智慧樹、超星爾雅等網絡平臺資源完成課前預習，熟悉實驗步驟，分析實驗現象。課堂上，先由學生介紹實驗方案、注意事項等，再由教師對學生預習時遇到的問題和實驗過程中出現的問題給予指導，保證實驗的順利進行。這種“線上+線下”教學模式將傳統實驗教學與現代在線學習理念有機結合起來，充分利用各種資源，實現了優勢互補，打破了時空壁壘[6]。混合式教學彰顯了學生在課程教學的主體地位，真正實現了由教師為中心向學生為中心的轉變。

2.2.2 虛擬仿真教學

傳統的“食品微生物實驗”教學由于時間和資源有限，課堂的教學內容受到很大限制。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，只能由教師進行演示，學生無法真正地參與進去。這些情況極大限制了學生的眼界，影響了學習效果。利用虛擬仿真技術，構建專業的虛擬教學環境，使學生在沉浸式的環境中進行對應專業學習，同時輔以聽覺、觸覺等教學設施，可以有效激發學生的學習興趣和創新意識，將傳統教育提升至一個全新高度。

2.3 完善考核體系

為了更好地適應實驗課程的發展需要，緊密圍繞課程目標，堅持“以學生為中心，以產出為導向”，同時以提高人才培養質量為核心，建立一套科學的學習過程評價體系，對學習效果進行多元化評價。特別是針對綜合性和設計性實驗要增加各個實驗環節的過程評價。例如，在實驗進行前考核學生對實驗目的、原理和實驗中注意事項的掌握程度、通過查閱文獻設計實驗方案和實驗準備的情況；在實驗過程中考核實驗操作、自主解決問題、記錄實驗現象和原始數據的情況；在實驗結束后考核數據處理和結果分析情況等。合理的評價體系能更有效地調動學生的主觀能動性，客觀反映學生的真實水平，對培養學生獨立分析解決問題的實踐能力具有重要意義[1]。

3 結語

根據工程認證強調的OBE 基本理念，結合學校“食品微生物實驗”課程的實際情況，從優化課程教學內容、創新教學模式和完善考核體系等方面，對課程教學工作提出了一些改革思路。希望通過改革實踐進一步提升學生的學習熱情，培養學生的自主學習和實踐創新能力。