以“食品微生物學(xué)”為例探索基于工程認(rèn)證的學(xué)生自主實(shí)踐教學(xué)模式

烏 素，李少英，段 艷

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010018）

工程認(rèn)證源于華盛頓協(xié)議，是國(guó)際公認(rèn)的工程教育質(zhì)量保證體系[1]。2016 年6 月，在國(guó)際工程聯(lián)盟年會(huì)上，中國(guó)成為第18 個(gè)正式成員國(guó)，標(biāo)志著中國(guó)工程教育質(zhì)量得到國(guó)際社會(huì)的認(rèn)可。工程教育認(rèn)證以學(xué)生為中心，以生產(chǎn)為導(dǎo)向，通過(guò)不斷完善提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量[2]。在工程教育認(rèn)證的大背景下，有效提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，按照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展專業(yè)建設(shè)是必然趨勢(shì)[3]。

1 “食品微生物學(xué)”課程介紹

食品科學(xué)與工程專業(yè)是一個(gè)集合理、工、農(nóng)、醫(yī)等多類學(xué)科知識(shí)融合的、綜合性很強(qiáng)的交叉學(xué)科，實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)是食品專業(yè)十分重要的組成部分，教學(xué)效果的好壞直接關(guān)系學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)水平[4]?！笆称肺⑸飳W(xué)”是應(yīng)用微生物學(xué)的一個(gè)重要分支，主要研究與食品有關(guān)的微生物的種類、特征及其在一定條件下與食品工業(yè)的關(guān)系[5]，是食品科學(xué)與工程專業(yè)、食品質(zhì)量與安全專業(yè)、食品包裝工程專業(yè)、乳品工程專業(yè)本科生的基礎(chǔ)教育核心課程。該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)為16 學(xué)時(shí)，通過(guò)實(shí)踐課來(lái)培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生實(shí)際操作技能及應(yīng)用水平?！笆称肺⑸飳W(xué)”課程在本科培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求方面占有重要地位，是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用食品微生物學(xué)知識(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，要求大學(xué)生能夠自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開(kāi)展微生物學(xué)基礎(chǔ)研究，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋與食品微生物學(xué)相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題[1]?！笆称肺⑸飳W(xué)”課程尤其是實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，在工程教育專業(yè)認(rèn)證能力導(dǎo)向教育過(guò)程中發(fā)揮重要作用，可以培養(yǎng)學(xué)生的微生物實(shí)驗(yàn)基本操作技能，解決食品中存在微生物問(wèn)題的能力。

2 “食品微生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀

目前，“食品微生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容包括：細(xì)菌/真菌涂片的制備及染色、培養(yǎng)基制備、微生物在自然界的分布、理化因素對(duì)微生物的影響、食品中有害微生物的分離鑒定、食品安全性微生物檢驗(yàn)（菌落總數(shù)、大腸菌群最近似數(shù)）、細(xì)菌的生理生化特性實(shí)驗(yàn)等內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)仍然沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，即任課教師、實(shí)驗(yàn)教師提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料、做預(yù)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)課上教師提前將課堂實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（如原理、儀器設(shè)備、要點(diǎn)說(shuō)明、結(jié)果分析、注意事項(xiàng)、思考題） 進(jìn)行講授，學(xué)生開(kāi)始分組做實(shí)驗(yàn)。期間教師觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，解釋學(xué)生不懂的問(wèn)題，糾正學(xué)生的操作錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后學(xué)生撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告并上交，教師給出實(shí)驗(yàn)課成績(jī)。

該實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式存在的主要問(wèn)題：一是教師講授時(shí)，一些學(xué)生忙著抄實(shí)驗(yàn)報(bào)告，結(jié)果教師講得口干舌燥、繪聲繪色、面面俱到，而學(xué)生聽(tīng)得枯燥乏味、昏昏欲睡、一知半解，教師和學(xué)生不在一個(gè)頻道，教學(xué)效果難以保證。二是實(shí)驗(yàn)課對(duì)實(shí)踐能力要求較高，一些關(guān)鍵步驟只通過(guò)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)，學(xué)生不能直接感受、理解模糊、難以掌握。三是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生思考的地方很少，只是機(jī)械地按部就班完成實(shí)驗(yàn)，這樣不能調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新能力[6]。四是實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備階段學(xué)生并未參與，只參與了實(shí)驗(yàn)的部分環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程參與度不足，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下，原本相互關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)反而變成比較枯燥、簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。由于學(xué)生已經(jīng)知道或是已經(jīng)預(yù)測(cè)到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，做實(shí)驗(yàn)變成了形式，枯燥無(wú)味。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中處于被動(dòng)狀態(tài)，學(xué)生對(duì)課程的理解、主動(dòng)思考過(guò)程不足，所以教學(xué)效果差，學(xué)生的動(dòng)手能力也差。五是傳統(tǒng)教學(xué)方式教師講的過(guò)多、過(guò)細(xì)，也在一定程度上成為了學(xué)生創(chuàng)造性思維發(fā)展的桎梏。

在考核方面也未全面體現(xiàn)學(xué)生的動(dòng)手能力、理解能力及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量效果受硬件條件、師資力量、課程體系等諸多因素的影響。目前，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師對(duì)學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求和感受缺乏了解；學(xué)生只關(guān)心做什么和什么時(shí)候完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)課程的理解和積極思考的過(guò)程不足以培養(yǎng)他們自主分析、觀察問(wèn)題的能力和工程觀念；學(xué)校各職能部門尚未建立有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程質(zhì)量控制機(jī)制。因此，“教與學(xué)”的分離，“監(jiān)督與管理”的失效，最終將影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)與發(fā)展[7]。

實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)工程類人才的重要手段，尤其是為培養(yǎng)引領(lǐng)新工科發(fā)展方向的綜合型人才應(yīng)具備能力的作用較為突出，食品科學(xué)與工程專業(yè)也不例外[8]。傳統(tǒng)“食品微生物學(xué)”課程的主要教學(xué)環(huán)節(jié)與畢業(yè)要求的關(guān)聯(lián)度低，課程評(píng)價(jià)機(jī)制也不完善，尤其是實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)效果及考核制度均存在“老化”問(wèn)題。因此，“食品微生物學(xué)”實(shí)踐教學(xué)亟需改革，以提高教學(xué)質(zhì)量和效果，從而為提高工程認(rèn)證中培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和解決實(shí)際問(wèn)題能力做出貢獻(xiàn)[9]。

3 教學(xué)模式改革

微生物基本實(shí)驗(yàn)操作技能已作為目前科學(xué)研究的常規(guī)檢測(cè)手段之一，“食品微生物學(xué)”實(shí)踐教學(xué)不單單傳授學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能，還要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)研究能力，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。實(shí)驗(yàn)課前要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、思考思考題，預(yù)習(xí)報(bào)告應(yīng)書(shū)寫(xiě)規(guī)范，不應(yīng)照搬實(shí)驗(yàn)書(shū)內(nèi)容，要自己凝練提取核心內(nèi)容，并包含自己的思考[3]。將授課學(xué)生按實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組，用2～3 周的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)習(xí)，并安排學(xué)生利用課余時(shí)間查閱資料、根據(jù)資料進(jìn)實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備該實(shí)驗(yàn)課所需要的實(shí)驗(yàn)材料等。實(shí)驗(yàn)課不再由教師講述，而由學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，教師進(jìn)行補(bǔ)充。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生操作不規(guī)范要及時(shí)糾正；及時(shí)要求整改實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄不準(zhǔn)確的，培養(yǎng)學(xué)生良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的養(yǎng)成，培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，并引導(dǎo)學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)到的知識(shí)解決出現(xiàn)的問(wèn)題，這樣既可以加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，也能提高學(xué)生獨(dú)立自主解決問(wèn)題的能力[3，9]。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師也應(yīng)重視師生及生生間的交流，每次做完實(shí)驗(yàn)都應(yīng)組織學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行討論，并把實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和討論部分作為實(shí)驗(yàn)報(bào)告的重要內(nèi)容，從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和總結(jié)能力[9]。

此外，對(duì)實(shí)驗(yàn)室、教師及學(xué)生進(jìn)行嚴(yán)格管理很有必要。因此，實(shí)驗(yàn)員教師日常對(duì)實(shí)驗(yàn)器材做好管理和養(yǎng)護(hù)，實(shí)驗(yàn)課上課前對(duì)相關(guān)器材進(jìn)行檢修、更新，創(chuàng)造良好的、資源豐富的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師在上課前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)判，并解決問(wèn)題；教師在實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)始終和學(xué)生在一起，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并糾正學(xué)生違規(guī)操作，解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，并檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄。遇到異常實(shí)驗(yàn)結(jié)果時(shí)，應(yīng)啟發(fā)學(xué)生分析原因，真正做到教學(xué)相長(zhǎng)。同時(shí)，對(duì)學(xué)生也應(yīng)嚴(yán)格管理：要求學(xué)生嚴(yán)格按規(guī)程操作，并詳細(xì)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告除需撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及注意事項(xiàng)等常規(guī)內(nèi)容外，還應(yīng)認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，從而提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力[9]。新工科背景下的教育教學(xué)特點(diǎn)，要求增強(qiáng)學(xué)生的參與意識(shí)，轉(zhuǎn)變“滿堂灌”的教學(xué)模式，從而提高實(shí)踐教學(xué)的針對(duì)性、吸引力和感染力[6，10]。

4 考核評(píng)價(jià)方式改革

合理的考核方式既能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)實(shí)踐課程的主觀能動(dòng)性，也有利于改善教學(xué)效果、提升學(xué)生能力[4]。建立科學(xué)可行、全面的考核評(píng)價(jià)體系，既要考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，又要考核學(xué)生的實(shí)踐能力，更應(yīng)注重學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)[3]。改革后考核包括5 個(gè)部分，分別為出勤情況、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與自主授課情況、實(shí)驗(yàn)態(tài)度和操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)測(cè)試，比改革前增加了“實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)與自主授課情況”和“實(shí)驗(yàn)測(cè)試”2 個(gè)部分。

考核評(píng)分細(xì)則見(jiàn)表1。

傳統(tǒng)考核只關(guān)注出勤情況、學(xué)生操作過(guò)程與回答問(wèn)題，以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)。改革后增加了學(xué)生自主教學(xué)與實(shí)驗(yàn)測(cè)試，并相應(yīng)調(diào)整了分值占比。學(xué)生自主授課環(huán)節(jié)，從學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、方法的學(xué)習(xí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)課上的講解、演示及協(xié)助教師指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)合工程認(rèn)證要求建立相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[11]。學(xué)期末完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)后，統(tǒng)一現(xiàn)場(chǎng)考核學(xué)生實(shí)踐能力?？己藭r(shí)，將平時(shí)學(xué)生所做的實(shí)驗(yàn)分項(xiàng)（如顯微鏡的使用和保養(yǎng)、革蘭氏染色技術(shù)的涂片與染色、細(xì)菌的分離與培養(yǎng)等），讓學(xué)生隨機(jī)抽取，選取實(shí)驗(yàn)所需物品，實(shí)驗(yàn)教師對(duì)學(xué)生選取物品的合理性、實(shí)際操作能力的規(guī)范性進(jìn)行一對(duì)一考核，同時(shí)以統(tǒng)一的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)判。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察學(xué)生操作，就出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行扣分，事后進(jìn)行提醒和輔導(dǎo)練習(xí)，不但改變了學(xué)生日常實(shí)驗(yàn)過(guò)程的態(tài)度，從思想層面上重視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而且可以鍛煉學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)變能力，提高自主動(dòng)手能力[12]。此外，教師也應(yīng)當(dāng)及時(shí)批閱學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并將最終結(jié)果反饋給學(xué)生，以便對(duì)學(xué)生起到鞭策作用，同時(shí)也可以及時(shí)解決報(bào)告中出現(xiàn)的問(wèn)題，鞏固所學(xué)知識(shí)[9]。

表1 考核評(píng)分細(xì)則

5 改革成效

從2018 年春季和2019 年秋季的“食品微生物學(xué)”課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)開(kāi)始探索實(shí)施，對(duì)2018 級(jí)食品科學(xué)與工程專業(yè)和2019 級(jí)食品質(zhì)量與安全專業(yè)500 多名學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革，之后可在2020 年春季學(xué)期及后續(xù)班級(jí)進(jìn)行進(jìn)一步的嘗試推廣，為今后該課程實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)課程的改革奠定基礎(chǔ)、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

5.1 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)記錄和實(shí)驗(yàn)報(bào)告規(guī)范化

大多數(shù)學(xué)生沒(méi)有原始數(shù)據(jù)的概念，以前通常將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上，或是隨意記錄，記錄內(nèi)容混亂，數(shù)據(jù)易丟失，也有數(shù)據(jù)造假的可能。針對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)寫(xiě)不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)記錄與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分不清現(xiàn)象，現(xiàn)在實(shí)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)本和記錄本分開(kāi)記錄，并設(shè)計(jì)專門的實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙，讓學(xué)生按照規(guī)定的項(xiàng)目書(shū)寫(xiě)，既能使學(xué)生書(shū)寫(xiě)規(guī)范化，又能節(jié)約教師批閱時(shí)間。

5.2 考核體系更完善

考核采用多元化的評(píng)定指標(biāo)可有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，更能反映學(xué)生真實(shí)水平，考核評(píng)價(jià)方式更客觀。

5.3 改革效果

在期末技能考核中，500 多名學(xué)生中90%通過(guò)了細(xì)菌革蘭氏染色及鏡檢、微生物劃線分離、微生物稀釋分離等技能考核，并獲得滿意的結(jié)果。下一步將本模式推廣至全院“食品微生物學(xué)”上課班級(jí)，每學(xué)年均有15～18 個(gè)班級(jí)開(kāi)設(shè)本課程，預(yù)計(jì)未來(lái)每年約有450 名學(xué)生受益。

6 存在的問(wèn)題

目前，學(xué)生理論課程多，白天往往沒(méi)有整段的時(shí)間參與準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，只能是周末或是晚上，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)員教師和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師的工作量增大。且個(gè)別實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備需要連續(xù)時(shí)間，也存在學(xué)生難以找出合適的時(shí)間來(lái)參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。針對(duì)以上問(wèn)題，還需與學(xué)校教務(wù)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)，安排出學(xué)生專門的實(shí)驗(yàn)課時(shí)間。

7 結(jié)語(yǔ)

從課后學(xué)生反映的調(diào)查結(jié)果和期末總評(píng)成績(jī)來(lái)看，“食品微生物學(xué)”實(shí)踐課采用新的教學(xué)方式激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高了學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力，得到了學(xué)生的認(rèn)可。“食品微生物學(xué)”實(shí)驗(yàn)通過(guò)教學(xué)模式和考核評(píng)價(jià)等方面的改革，極大地提高了學(xué)生動(dòng)手操作能力和對(duì)實(shí)驗(yàn)課的積極性，為解決復(fù)雜工程問(wèn)題奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。其他食品類基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)也可借鑒“食品微生物學(xué)”，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)管理、優(yōu)化教學(xué)方法、改革考核方式，不斷完善食品科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，為培養(yǎng)工程認(rèn)證所要求的動(dòng)手能力、組織協(xié)調(diào)能力、創(chuàng)新能力等方面發(fā)揮更大作用。