新工科背景下食品微生物學(xué)課程教學(xué)創(chuàng)新研究

在新工科建設(shè)背景下，學(xué)生不僅需具備良好的人文素養(yǎng)，還應(yīng)能夠利用新信息和新技術(shù)提升創(chuàng)新水平和生產(chǎn)力，具備分析和解決問(wèn)題的能力。因此，針對(duì)新工科建設(shè)背景下卓越食品工程師核心素養(yǎng)與能力培養(yǎng)的要求，食品微生物學(xué)課程迫切需要進(jìn)行教學(xué)改革和創(chuàng)新。桂林旅游學(xué)院高度重視教育教學(xué)改革，2023年再次修訂了《本科專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案》，鼓勵(lì)教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行革新。食品微生物學(xué)課程是該校食品質(zhì)量與安全、烹飪與營(yíng)養(yǎng)教育以及食品科學(xué)與工程等專(zhuān)業(yè)的核心課程，共32學(xué)時(shí)，2017年首次開(kāi)設(shè)，2023年該課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)榮獲校級(jí)優(yōu)秀思政教學(xué)團(tuán)隊(duì)稱(chēng)號(hào)。

一、教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

（一）學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力差，缺乏創(chuàng)新能力

學(xué)生在主動(dòng)參與學(xué)習(xí)方面表現(xiàn)較弱，缺乏持續(xù)學(xué)習(xí)和挑戰(zhàn)難點(diǎn)的內(nèi)驅(qū)力，尚未具備將知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際的能力。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)教育通常采用固定的教學(xué)框架，過(guò)于注重學(xué)科知識(shí)的傳授，忽視了學(xué)生的主體性和自主性，導(dǎo)致學(xué)生往往以被動(dòng)的方式接受知識(shí)，缺乏主動(dòng)探索和實(shí)踐的機(jī)會(huì)。

（二）課程內(nèi)容與行業(yè)脫節(jié)，學(xué)生對(duì)課程認(rèn)同感低

微生物技術(shù)的發(fā)展日新月異，新的快速檢測(cè)方法不斷涌現(xiàn)，與此同時(shí)，食品安全問(wèn)題也愈發(fā)突出，食品微生物課程作為食品科學(xué)與研究的重要組成部分，其課程內(nèi)容必須緊跟行業(yè)需求。然而，目前部分教材內(nèi)容相對(duì)陳舊，實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要集中在成熟的微生物培養(yǎng)、鑒定與應(yīng)用，涉及新科技和新方法的內(nèi)容較少，未能有效結(jié)合行業(yè)和產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需求。此外，傳統(tǒng)教育往往僅教授理論知識(shí)，缺乏對(duì)課程后續(xù)發(fā)展問(wèn)題的延伸與探討，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法理解本課程的實(shí)際意義與就業(yè)前景，從而降低了對(duì)課程的興趣和認(rèn)同感。

（三）學(xué)生的實(shí)踐能力弱

本科生在學(xué)校中主要接受理論教育，實(shí)踐機(jī)會(huì)相對(duì)較少，難以將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中，進(jìn)而影響了實(shí)踐能力的提升。在實(shí)踐過(guò)程中，學(xué)生往往缺乏專(zhuān)業(yè)的指導(dǎo)和支持，不知道如何入手、如何推進(jìn)或解決問(wèn)題，缺乏完成實(shí)踐任務(wù)所需的必要技能和知識(shí)。通過(guò)對(duì)畢業(yè)生就業(yè)單位的調(diào)研反饋，我們還發(fā)現(xiàn)學(xué)生培養(yǎng)與企業(yè)需求之間存在不對(duì)等的問(wèn)題，部分畢業(yè)生入職后無(wú)法獨(dú)立完成樣品前處理、培養(yǎng)基配置等工作，無(wú)法依據(jù)檢驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立、規(guī)范地完成檢驗(yàn)任務(wù)。

二、新工科背景下課程創(chuàng)新改革舉措

針對(duì)上述問(wèn)題，課程團(tuán)隊(duì)深入分析了桂林旅游學(xué)院地方性、應(yīng)用型的辦學(xué)定位，積極探索學(xué)科和專(zhuān)業(yè)的共通，加強(qiáng)課程改革，重新確立教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)“實(shí)踐+創(chuàng)新”“食品+旅游”高素質(zhì)應(yīng)用型食品工程人才。以學(xué)生為中心，結(jié)合學(xué)生自身的學(xué)習(xí)能力，制定相應(yīng)的教學(xué)方案，積極解決學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)目的的困惑，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，及時(shí)指導(dǎo)、幫助學(xué)生找到合適的學(xué)習(xí)方式。對(duì)于學(xué)習(xí)積極性高、動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生，鼓勵(lì)他們參與綜合實(shí)驗(yàn)和科創(chuàng)實(shí)踐，有效開(kāi)展分層教學(xué)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練，提升課程的應(yīng)用能力，并引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中運(yùn)用微生物知識(shí)，解決實(shí)際生活和生產(chǎn)中的問(wèn)題。具體來(lái)看，課程團(tuán)隊(duì)主要進(jìn)行了以下四方面的改革。

（一）構(gòu)建小組共同體

為了提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，本課程構(gòu)建了小組共同體，分別從理論課程和實(shí)驗(yàn)課程兩方面實(shí)施。

在理論課中，教師在課前布置與下節(jié)課相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，要求某組學(xué)生針對(duì)特定知識(shí)點(diǎn)共同制定教學(xué)計(jì)劃、設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)，充分利用小組中每位成員的優(yōu)勢(shì)，如制作PPT、授課和提出問(wèn)題的能力，讓學(xué)生以教師的身份進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的講授。這種方式不僅加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)重難點(diǎn)的掌握，也提高了他們的自主學(xué)習(xí)能力。以講授革蘭氏染色的原理為例，學(xué)生需要深入了解細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)結(jié)構(gòu)，明確染色步驟，并通過(guò)不同染料之間的相互反應(yīng)呈現(xiàn)最終結(jié)果。在課上，學(xué)生還可以利用PPT向其他組的同學(xué)進(jìn)行講解，從而鍛煉多方面的能力。

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程中，學(xué)生往往只是根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)或教師的講解一步步進(jìn)行操作，缺乏獨(dú)立思考和探索的機(jī)會(huì)。因此，在本門(mén)課程中，我們提前布置了實(shí)驗(yàn)前的任務(wù)，即每組學(xué)生在課前和課中獨(dú)立完成樣品采集、試劑配制、實(shí)驗(yàn)耗材選擇、培養(yǎng)基制備等工作，課后還需要對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行清洗和滅菌。教師在此過(guò)程中充當(dāng)引導(dǎo)和答疑的角色，鼓勵(lì)學(xué)生在有限的時(shí)間獨(dú)立思考并解決課程任務(wù)。例如，向?qū)W生下發(fā)“設(shè)計(jì)一種市場(chǎng)上沒(méi)有的面包”的任務(wù)。在這一過(guò)程中，小組成員需要提前進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研（如從學(xué)校超市入手），以確定創(chuàng)新面包的方向和內(nèi)容；基于傳統(tǒng)的制作工藝，對(duì)創(chuàng)新食品進(jìn)行優(yōu)化；確定工藝后，學(xué)生在課堂上制作出自己的創(chuàng)新產(chǎn)品，并在課后設(shè)計(jì)食品的包裝，撰寫(xiě)營(yíng)養(yǎng)成分表；最后，在下一節(jié)課上與全班同學(xué)共同品評(píng)。這一綜合性設(shè)計(jì)任務(wù)不僅能鍛煉學(xué)生的市場(chǎng)調(diào)研能力，還能鞏固其他課程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，同時(shí)提升審美及品鑒能力。

（二）任務(wù)導(dǎo)向解決企業(yè)實(shí)際問(wèn)題，科研反哺教學(xué)

讓學(xué)生參與學(xué)院展開(kāi)的校企合作項(xiàng)目，在為企業(yè)解決實(shí)際問(wèn)題的同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)認(rèn)同感。學(xué)生通過(guò)小組合作領(lǐng)取任務(wù)，借助解決企業(yè)實(shí)際問(wèn)題的機(jī)會(huì)，綜合運(yùn)用多種知識(shí)和技能，包括理解問(wèn)題、收集信息、提出解決方案、實(shí)施方案以及評(píng)估效果等。在這一過(guò)程中，學(xué)生不僅能夠不斷學(xué)習(xí)并提升自己的能力，以更好地應(yīng)對(duì)企業(yè)的實(shí)際問(wèn)題，還能在解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)對(duì)食品微生物學(xué)課程的認(rèn)同感，從而增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。這種實(shí)踐經(jīng)歷為培養(yǎng)“食品+旅游”型人才奠定了基礎(chǔ)，并提升了學(xué)生的高階思維能力。例如，針對(duì)企業(yè)提出的“桂林米粉如何延長(zhǎng)保質(zhì)期”等實(shí)際問(wèn)題，學(xué)生可以自愿組成小組，認(rèn)領(lǐng)需要解決的問(wèn)題，并在整個(gè)學(xué)期內(nèi)進(jìn)行實(shí)踐操作，最終以綜合報(bào)告的形式呈現(xiàn)解決方案。

學(xué)生參加科研項(xiàng)目也是一種非常有價(jià)值的經(jīng)歷，不僅可以幫助他們更深入地了解學(xué)科領(lǐng)域，還能顯著提高研究能力和創(chuàng)新思維。目前，本團(tuán)隊(duì)已建成食藥益生菌養(yǎng)生科研團(tuán)隊(duì)，共有師生109人，致力于開(kāi)展廣西地區(qū)特色發(fā)酵食品中菌群的分離、純化和鑒定等相關(guān)科研項(xiàng)目。通過(guò)這些項(xiàng)目，學(xué)生將有機(jī)會(huì)參與實(shí)際的研究過(guò)程，不僅能夠提升他們的研究能力和創(chuàng)新思維，還能增強(qiáng)他們的操作技能。

（三）打造“一三九”思政育人模式

結(jié)合專(zhuān)業(yè)發(fā)展定位，挖掘食品微生物學(xué)課程中特色的課程思政教學(xué)案例，是提升學(xué)生綜合素質(zhì)的重要策略。本團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的梳理與案例的進(jìn)一步凝練，以食品微生物學(xué)課程的教學(xué)內(nèi)容為核心，挖掘出具有烹飪特色的思政案例，以立德樹(shù)人為根本，圍繞知識(shí)、能力和素質(zhì)三個(gè)方面，形成課程思政的“一三九”育人模式，使學(xué)生在參與創(chuàng)新、實(shí)踐和科研的同時(shí)，能夠全面提升自身的素質(zhì)能力。

在思政與課程的有效融合中，通過(guò)案例引導(dǎo)學(xué)生思考和講解課程中的思政內(nèi)容，針對(duì)每個(gè)章節(jié)深入挖掘“微生物中的思政元素”。例如，在講授衣原體時(shí)，引入我國(guó)唯一一位微生物學(xué)家湯飛凡發(fā)現(xiàn)沙眼衣原體的故事，設(shè)計(jì)成思政案例。這種設(shè)計(jì)將專(zhuān)業(yè)知識(shí)與人文素養(yǎng)充分結(jié)合，將難以理解的枯燥概念轉(zhuǎn)化為有情節(jié)的故事，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，不僅有助于他們理解微生物的基本知識(shí)，還能在學(xué)習(xí)過(guò)程中培養(yǎng)文化自信和科技自信，增強(qiáng)對(duì)本專(zhuān)業(yè)的認(rèn)同感。

（四）知識(shí)模塊對(duì)應(yīng)食品崗位

食品微生物學(xué)與食品微生物檢驗(yàn)員、食品發(fā)酵工程師、食品質(zhì)量與安全管理員等食品相關(guān)工作息息相關(guān)，在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上，本課程將每個(gè)知識(shí)模塊與實(shí)驗(yàn)?zāi)K相結(jié)合，并與學(xué)生未來(lái)可能從事的食品行業(yè)相關(guān)崗位對(duì)應(yīng)起來(lái)。比如，在講解微生物的生長(zhǎng)時(shí)，介紹微生物的分離、計(jì)數(shù)等知識(shí)，讓學(xué)生了解微生物檢驗(yàn)員崗位，明確知識(shí)的應(yīng)用點(diǎn)，精準(zhǔn)導(dǎo)向，提升學(xué)生所學(xué)與企業(yè)所需之間的匹配度，讓學(xué)生了解未來(lái)食品崗位的發(fā)展趨勢(shì)，并做出正確的職業(yè)規(guī)劃。

三、課程實(shí)施過(guò)程

（一）教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)

課前，教師對(duì)本節(jié)課進(jìn)行詳細(xì)的學(xué)情分析，并明確設(shè)定培養(yǎng)目標(biāo)，以指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)方向。同時(shí)，建立本節(jié)課的線上資源庫(kù)，提供相關(guān)學(xué)習(xí)資料和參考文獻(xiàn)，以便學(xué)生進(jìn)行自學(xué)。通過(guò)課前自學(xué)，學(xué)生可以自主掌握相關(guān)知識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。課中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行匯報(bào)交流，分享自學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和收獲，從而促進(jìn)師生之間的互動(dòng)。

（二）教學(xué)評(píng)價(jià)體系

將學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)與教學(xué)活動(dòng)有機(jī)融合，建立以學(xué)生為主體的多元化評(píng)價(jià)體系，包括知識(shí)測(cè)試、能力提升、高階評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案等，實(shí)現(xiàn)全過(guò)程考核與期終考核有機(jī)融合。評(píng)價(jià)方式包括學(xué)生互評(píng)、師生共評(píng)等，詳見(jiàn)表1。

這套評(píng)價(jià)體系不僅關(guān)注學(xué)習(xí)效果，更注重學(xué)習(xí)過(guò)程的全面評(píng)價(jià)，達(dá)到了“以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促教”的目的。學(xué)生在參與評(píng)價(jià)的過(guò)程中，能夠更加明確自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和發(fā)展方向，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的自主性和內(nèi)驅(qū)力；教師也能通過(guò)多樣化的評(píng)價(jià)手段，深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和能力提升，從而不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和方法，全面提升教學(xué)質(zhì)量?？偟膩?lái)說(shuō)，通過(guò)這一多元化、全過(guò)程的評(píng)價(jià)體系，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到了顯著提高，不僅在知識(shí)掌握方面更加扎實(shí)，還在能力培養(yǎng)、思維拓展、實(shí)踐創(chuàng)新等方面有了全方位的發(fā)展，有效地推動(dòng)了教學(xué)活動(dòng)的改革與創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與評(píng)價(jià)的雙向促進(jìn)，達(dá)到了更加理想的教學(xué)效果。

四、教學(xué)創(chuàng)新效果

（一）學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力提升

根據(jù)對(duì)三屆學(xué)生的調(diào)查結(jié)果顯示，學(xué)生在自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和科研能力等方面均有顯著提升。具體調(diào)查數(shù)據(jù)表明，超過(guò)80%的學(xué)生認(rèn)為自主學(xué)習(xí)意識(shí)有所增強(qiáng)，能夠獨(dú)立制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，合理安排時(shí)間，主動(dòng)查找和學(xué)習(xí)新知識(shí)。學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作中的表現(xiàn)也更加自信，能夠高效完成集體任務(wù)。此外，許多學(xué)生在v8vZjTymgYSXP8cyBgLPBFTm81e7fZidOT7WY99VZh0=科研項(xiàng)目中取得了不錯(cuò)的成績(jī)，一些優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究成果得到了教師和專(zhuān)家的認(rèn)可，進(jìn)一步證明了學(xué)生科研能力的提升。

（二）學(xué)生行業(yè)匹配度提升

在桂林旅游學(xué)院食品與健康學(xué)院2020級(jí)學(xué)生進(jìn)入實(shí)習(xí)期一段時(shí)間之后，本團(tuán)隊(duì)對(duì)學(xué)生所在實(shí)習(xí)單位進(jìn)行了調(diào)研。調(diào)研單位反饋，部分學(xué)生入職后能夠馬上在微生物相關(guān)崗位上獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)，對(duì)于微生物的無(wú)菌操作、基本操作都較為熟悉，尤其對(duì)于微生物檢驗(yàn)工作，能夠依據(jù)檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)和無(wú)菌操作規(guī)范，獨(dú)立完成檢驗(yàn)工作并分析檢驗(yàn)結(jié)果。

根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)，超過(guò)90%的實(shí)習(xí)單位對(duì)2020級(jí)學(xué)生的崗位表現(xiàn)給予了積極反饋，認(rèn)為學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和實(shí)踐能力與行業(yè)需求高度匹配。這種高度的行業(yè)匹配度不僅體現(xiàn)在微生物檢驗(yàn)工作中，還在其他相關(guān)崗位如質(zhì)量控制、生產(chǎn)管理、技術(shù)支持等方面得到了體現(xiàn)。部分實(shí)習(xí)單位甚至表示愿意在學(xué)生畢業(yè)后提供正式的就業(yè)機(jī)會(huì)，進(jìn)一步鞏固了學(xué)校與企業(yè)的良好合作關(guān)系。

（三）學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力增強(qiáng)

經(jīng)過(guò)課程的實(shí)踐與創(chuàng)新，學(xué)生們的創(chuàng)新實(shí)踐熱情顯著提升，積極參加各類(lèi)學(xué)科競(jìng)賽，包括“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、“挑戰(zhàn)杯”及食品創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，累計(jì)獲得國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)4項(xiàng)，自治區(qū)級(jí)及以上獎(jiǎng)勵(lì)50余項(xiàng)。過(guò)去5年中，學(xué)生在校期間成功立項(xiàng)國(guó)家級(jí)課題25項(xiàng)、區(qū)級(jí)課題100余項(xiàng)，參與教師科研項(xiàng)目的學(xué)生比例超過(guò)55%。此外，教師還積極指導(dǎo)學(xué)生發(fā)表學(xué)術(shù)論文和申請(qǐng)專(zhuān)利，全面提升了學(xué)生的科學(xué)思維和專(zhuān)業(yè)寫(xiě)作能力，促進(jìn)了科研創(chuàng)新的進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)了專(zhuān)業(yè)知識(shí)傳授與實(shí)踐能力培養(yǎng)的有機(jī)融合。

綜上所述，食品微生物學(xué)課程的改革是新工科實(shí)踐能力培養(yǎng)的必然趨勢(shì)，也是提升教育質(zhì)量的關(guān)鍵舉措。在過(guò)去5年的教學(xué)改革中，教師與學(xué)生共同成長(zhǎng)，創(chuàng)新的課程模式有效地將理論學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)鍛煉、互動(dòng)交流、探究與思辨等元素融合在一起，使學(xué)生深度參與到教學(xué)過(guò)程中，不僅顯著提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，還培養(yǎng)了他們的分析、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造等多方面能力，為學(xué)生的進(jìn)一步專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)及實(shí)際工作奠定了堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)，使他們能夠更好地開(kāi)發(fā)、利用、控制和改造微生物，從而為人類(lèi)的福祉作出貢獻(xiàn)。

基金項(xiàng)目：桂林旅游學(xué)院2023年度“課程思政”示范課程建設(shè)項(xiàng)目（2023KCSZ019）；桂林旅游學(xué)院2023年度專(zhuān)創(chuàng)融合示范課程建設(shè)項(xiàng)目（2023ZCRH009）；廣西高等教育本科教學(xué)改革工程項(xiàng)目（2024JGA384）；桂林旅游學(xué)院四新研究與實(shí)踐項(xiàng)目：新工科背景下面向餐飲、食品特色產(chǎn)業(yè)服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育實(shí)踐與探索（2024XGK01）；桂林旅游學(xué)院四新研究與實(shí)踐項(xiàng)目：新工科背景下食品類(lèi)專(zhuān)業(yè)模塊化復(fù)合型教學(xué)資源體系構(gòu)建的探索與實(shí)踐（2024XGK05）。

作者簡(jiǎn)介：王敬涵（1990-），男，漢族，山西忻州人，講師，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品精深加工。

孫卉（1983-），女，漢族，河北獻(xiàn)縣人，副教授，碩士研究生，研究方向?yàn)檎n程信息化教學(xué)改革。

*通信作者：戴瑞（1990-），女，漢族，山東濟(jì)寧人，講師，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称肺⑸铩?/p>