“以學生為中心”視域下“發酵工程”多元立體教學模式探究

任曉莉，孫 瑤，趙潤柱

（太原工業學院環境與安全工程系，山西太原 030008）

大學的核心任務是人才培養，大學教學的本質應該是“以學生為中心、以能力培養為導向”的研究性教學，倡導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“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]。“發酵工程”是生物工程專業的核心課程，該課程具有較強的實踐性和應用性，在專業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新思維能力培養的重要環節，對于生物應用型人才的培養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知識外，還需要學會運用理論知識于具體實踐中。因此，對“發酵工程”課程教學提出了新的挑戰，促使教師在講授課程時進行必要的教學改革，以適應新的教育需求[5-6]。為了更好地促進學校轉型發展，實現應用型人才的培養目標，在參考其他院校“以學生為中心”改革經驗的同時，結合學院“發酵工程”課程教學中存在的問題，以及應用型人才培養的需求，基于現代信息化教學技術，開展了“以學生為中心、以應用型人才培養為導向”的“發酵工程”教學改革，通過構建多元立體教學模式，探索培養學生的自主性和研究性學習，以期提升應用型高校學生的專業知識、技能和綜合素養。

1 改革教學目標促進學生全面發展

作為應用型大學轉型試點高校，學院不斷探索課程教學內容與人才培養的改革方式，關注學生的進步和發展，注重所培養人才的應用性，積極推進校企合作實踐基地的拓展，并積極進行應用型人才培養模式改革和創新。為了使培養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容進行修改完善。以“發酵工程”為例，之前教學目標不能體現應用型人才的培養要求，課題組經過認真研討，為了充分體現以學生發展為中心，從專業申報、課程設置、教學計劃和教學大綱的制定和修改等方面，邀請企業或行業人員參加修改和完善，注重學生在培養過程中的價值塑造和實踐應用，課題組對“發酵工程”的教學大綱進行了修訂，在教學目標上，確立了以學生發展為中心的涵蓋知識、能力和素養的三維教學目標。

“發酵工程”課程教學目標見圖1。

2 優化教學內容提升人才培養質量

2.1 生產實踐融入教學

在教學內容上，根據發酵企業生產單元，將“發酵工程”課程知識點與發酵企業車間對應，緊跟企業需求，不斷改進教學方式，將校內教學延伸到企業實踐中。結合應用型人才培養特色，課題組通過對發酵生產企業進行調研，根據生產工藝實踐內容，對教學內容進行整理歸納，將發酵企業生產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“發酵工程”課程教學體系。

以實踐為導向的“發酵工程”課程教學體系見圖2。

圖2 以實踐為導向的“發酵工程”課程教學體系

在具體實施中，將發酵企業生產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酵、白酒發酵、葡萄酒發酵、乳酸發酵等發酵工藝為主編寫了《發酵工程教學案例集》。將理論知識和發酵工業生產實際工藝流程充分結合起來，讓學生認識到現在所學的課程內容與知識點有較大的實際應用價值，不但激發了學生主動學習興趣，而且更加注重學生的能力培養。

2.2 課程思政浸潤教學

根據“發酵工程”課程知識點，結合學生素養目標，深入挖掘各教學環節中所蘊含的思政元素，認真做好發酵工程課程思政教學設計與實施，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，努力實現知識傳授、能力培養與價值引領的有機統一。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節的知識點中。

“發酵工業無菌技術”課程思政設計見表1。

表1 “發酵工業無菌技術”課程思政設計

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，課題組教師以創新創業項目和學科競賽的方式，吸引學生到自己的研究課題，將所學知識應用到項目研究中，進行知識點的強化訓練。同時，把相關的科學最新研究成果與方法引入和滲透到教學相關知識點中，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，還可以培養學生創新思維，提高學生解決實際問題的能力，調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，積極參加大學生創新創業大賽、互聯網+大賽、興晉挑戰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同育人效果

突出“課堂是靈魂，學生是主體，教師是關鍵”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，以教師為導向的啟發式教育。通過在課堂中加入創新元素，充分調動了學生的主動性和積極性，使學生具有學習掌握發酵技術的興趣和意愿，培養學生的工程思維和創新思維，并通過發酵實驗、課程設計、生產實習、畢業實習、創新項目和學科競賽等實踐環節，持續進行實踐- 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，是教師完善發酵工程多元立體教學模式的重要參考。課題組針對過去“發酵工程”教學評價方式單一、不利于調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“發酵工程”課程的過程考核，為了更好地考查學生基礎知識掌握情況、參與課堂討論情況，以及解決問題的方法和思路等。根據每次學生課堂展示、討論發言、完成任務、書面報告、線上測試等表現情況進行打分，計入學生平時成績；在期末考核中，提升試題內涵，通過加大應用型和能力型題目的比例，突出應用型人才能力評價。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，“發酵工程”教學在學校舉辦的第二屆教師教學創新大賽中，獲得學校正高組一等獎。

4 結語

為了較為客觀地評價“以學生為中心”的“發酵工程”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查，調查結果發現，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，有利于培養其知識、能力和綜合素養，對今后考研和就業有較大幫助；只有6%的學生認為新的教學模式實施以來，由于課程任務占用了較多的課余時間，導致自由安排時間減少。近年來，根據學生、督導和行業人員等反饋的信息，“發酵工程”多元立體教學模式不斷改進，逐漸完善，并以點帶面，發揮優勢，教學改革目前已經初見成效，生物工程專業學生近3 年在考研和就業方面均有了較大的提高，一些學生畢業后留在實習企業中工作，為企業發展注入了新的活力，學生回訪顯示絕大部分已經就業的學生在專業知識和綜合素養方面得到了企業的普遍認可，企業對學生的滿意率達到95%以上。