基于新工科食品人才培養(yǎng)的“微生物學(xué)”課程群建設(shè)探索與實(shí)踐

朱丹實(shí)，呂艷芳，白鳳翎，儀淑敏，趙麗紅，劉雪飛，劉 賀

（渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，遼寧錦州 121013）

為了適應(yīng)新形勢(shì)下快速發(fā)展的新經(jīng)濟(jì)要求，更好地培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才，高等教育尤其是高等工程教育需進(jìn)行深刻而全面的改革和創(chuàng)新。2016年，新工科概念提出后，教育部高教司反復(fù)研討、調(diào)研并論證，2017年正式提出“新工科”計(jì)劃，以實(shí)現(xiàn)新思維、新機(jī)制、全面創(chuàng)新工程教育，培養(yǎng)創(chuàng)新人才，支撐和引領(lǐng)新經(jīng)濟(jì)[1-2]。新工科計(jì)劃是在新科技革命、新產(chǎn)業(yè)革命、新經(jīng)濟(jì)背景下的工程教育改革，是今后我國國家工程教育發(fā)展的新思維、新方式[3]。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，微生物學(xué)已分化出大量的分支學(xué)科，在工業(yè)發(fā)酵、醫(yī)療衛(wèi)生、生物工程、環(huán)境工程、食品工程等實(shí)踐領(lǐng)域得到了普遍應(yīng)用，與人們的生產(chǎn)生活關(guān)系也日益密切，這必然對(duì)“微生物學(xué)”教學(xué)提出了更高的要求。目前，關(guān)于“微生物學(xué)”教學(xué)方法的改革已成為當(dāng)前眾多高校特別是重點(diǎn)院校改革最迫切的任務(wù)之一[4-7]。基于新工科的背景，結(jié)合渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)科的“遼寧省一流特色學(xué)科”“遼寧省王牌學(xué)科”現(xiàn)狀，對(duì)作為專業(yè)核心課程的“微生物學(xué)”相關(guān)課程群進(jìn)行總體性建設(shè)與改革是當(dāng)務(wù)之急，以進(jìn)一步提升食品學(xué)科新工科人才培養(yǎng)質(zhì)量。

1 課程群的概況

“微生物學(xué)”課程群是針對(duì)渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)和食品質(zhì)量與安全專業(yè)本科教學(xué)的實(shí)踐性強(qiáng)、與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系緊密的專業(yè)課程群，課程涵蓋“微生物學(xué)”“食品微生物學(xué)”“食品微生物檢驗(yàn)”“食品安全微生物學(xué)”“細(xì)胞生物學(xué)概論”“食品發(fā)酵與釀造”等課程?！拔⑸飳W(xué)”課程群建設(shè)目標(biāo)是把與微生物學(xué)相關(guān)內(nèi)容聯(lián)系緊密、內(nèi)在邏輯性較強(qiáng)、屬于同一個(gè)技能培養(yǎng)范疇的課程作為一個(gè)課程群整體進(jìn)行建設(shè)，打破課程內(nèi)容的絕對(duì)歸屬性，弱化課程獨(dú)立性，強(qiáng)化課程間親和性，凸顯課程群為共同技能服務(wù)的特征，使群內(nèi)課程在一個(gè)較高層面上連貫起來[8]。課程群是以食品科學(xué)和生命科學(xué)為基礎(chǔ)，涉及“生物化學(xué)”“食品化學(xué)”“食品工藝學(xué)”“食品營養(yǎng)”等課程，從微生物角度研究食品加工技術(shù)、食品品質(zhì)控制技術(shù)及食品檢驗(yàn)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生基本微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能，增強(qiáng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高研究型和應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量。

充分考慮學(xué)校食品學(xué)科現(xiàn)狀和各級(jí)食品研究平臺(tái)，為了培養(yǎng)一流特色的食品科學(xué)人才，在國家教育部食品科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)所提出的食品科學(xué)與工程專業(yè)基礎(chǔ)課程和核心課程的指導(dǎo)基礎(chǔ)上，結(jié)合渤海大學(xué)食品學(xué)科現(xiàn)有的食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全2個(gè)專業(yè)特色，根據(jù)人才培養(yǎng)方案與目標(biāo)中專業(yè)核心能力所需的支撐知識(shí)體系的總體把握，并調(diào)研了國內(nèi)外多所院校食品專業(yè)微生物學(xué)的培養(yǎng)方案與建設(shè)規(guī)劃，現(xiàn)將渤海大學(xué)“微生物學(xué)”課程體系進(jìn)行改革和優(yōu)化。

根據(jù)食品學(xué)科2個(gè)專業(yè)特點(diǎn)和新工科培養(yǎng)要求，采用“微生物學(xué)”課程群模式管理教學(xué)體系中的課程，并使食品專業(yè)微生物研究相關(guān)的核心能力通過課程群來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，2個(gè)專業(yè)課程群的課程設(shè)置需根據(jù)各自培養(yǎng)要求體現(xiàn)專業(yè)差異。這樣課程群間各課程的聯(lián)系性越來越緊密，2個(gè)專業(yè)交互性也更強(qiáng)。

“微生物學(xué)”課程體系與專業(yè)核心能力培養(yǎng)關(guān)系見圖1。

2 課程群結(jié)構(gòu)調(diào)整及組織劃分

圖1 “微生物學(xué)”課程體系與專業(yè)核心能力培養(yǎng)關(guān)系

渤海大學(xué)食品學(xué)科共有食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全2個(gè)專業(yè)，由于2個(gè)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和定位不同，因此課程群的結(jié)構(gòu)和劃分也應(yīng)有所區(qū)別。食品科學(xué)與工程專業(yè)的“微生物學(xué)”課程群包括“食品微生物學(xué)”“細(xì)胞生物學(xué)概論”“食品安全微生物學(xué)”“食品發(fā)酵與釀造”，食品質(zhì)量與安全專業(yè)的微生物學(xué)課程群包括“微生物學(xué)”“食品微生物檢驗(yàn)”“細(xì)胞生物學(xué)概論”“動(dòng)物性食品衛(wèi)生學(xué)”。

雖然2個(gè)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和定位不同，且各有側(cè)重方向，但微生物學(xué)基本理論體系相近，教學(xué)上交叉融合的內(nèi)容很多。因此，將所有的課程進(jìn)行整合后，確定“微生物學(xué)”課程群分為3個(gè)層次：一是各專業(yè)都需要開設(shè)的“微生物學(xué)”基礎(chǔ)課。例如，“細(xì)胞生物學(xué)概論”“基礎(chǔ)生物學(xué)”；二是各專業(yè)開設(shè)的微生物學(xué)相關(guān)的核心課。例如，“食品微生物學(xué)”（食品科學(xué)與工程專業(yè)）、“微生物學(xué)”（食品質(zhì)量與安全專業(yè)）；三是各個(gè)專業(yè)自身的專業(yè)特色課程。例如，“食品發(fā)酵與釀造”和“食品安全微生物學(xué)”（食品科學(xué)與工程專業(yè)），“食品微生物檢驗(yàn)”和“動(dòng)物性食品衛(wèi)生學(xué)”（食品質(zhì)量與安全專業(yè)）。這3個(gè)層次的課程有很強(qiáng)的遞進(jìn)性，開設(shè)時(shí)間應(yīng)依序進(jìn)行?！拔⑸飳W(xué)”課程群的基礎(chǔ)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(xué)，避免相似課程知識(shí)點(diǎn)重疊。

3 整合課程群教學(xué)內(nèi)容提高教學(xué)質(zhì)量

“微生物學(xué)”課程群的建設(shè)需要整合課程群內(nèi)各課程的教學(xué)內(nèi)容，將課程群的知識(shí)體系和知識(shí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)劃，制定相應(yīng)教學(xué)大綱和教學(xué)實(shí)施方案，將各門課程內(nèi)容按照其內(nèi)在關(guān)系有機(jī)地聯(lián)系起來。“食品微生物學(xué)”和“微生物學(xué)”作為2個(gè)專業(yè)微生物學(xué)課程群的核心課，應(yīng)綜合考慮并整合其他課程授課內(nèi)容，對(duì)課程群的整體脈絡(luò)進(jìn)行串聯(lián)。對(duì)于前置課和后置課詳細(xì)講授的內(nèi)容可以簡(jiǎn)要介紹；對(duì)微生物學(xué)課程群的核心內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)傳授，以強(qiáng)化各專業(yè)學(xué)生的核心能力。隨著科技的不斷發(fā)展，食品工業(yè)的不斷壯大和進(jìn)步，利用微生物研究食品的新技術(shù)、新方法層出不窮，食品微生物檢驗(yàn)的要求也越來越高。因此，要與時(shí)俱進(jìn)，不斷改進(jìn)原有授課的陳舊內(nèi)容，并聯(lián)系實(shí)踐引入新技術(shù)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(nèi)容，還需要熟知食品學(xué)科、生產(chǎn)領(lǐng)域的知識(shí)和食品學(xué)科研究發(fā)展動(dòng)態(tài)，不斷學(xué)習(xí)最新專業(yè)知識(shí)，堅(jiān)持閱讀國內(nèi)外專業(yè)期刊、瀏覽專業(yè)網(wǎng)站，在授課時(shí)將最新的理論、技術(shù)穿插傳授給學(xué)生。這樣才能讓學(xué)生適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的步伐，在工作崗位中學(xué)以致用。

除了整合課程群內(nèi)的課程內(nèi)容，還需要考慮食品微生物學(xué)課程群與食品學(xué)科其他核心課程之間的關(guān)系?！吧锘瘜W(xué)”“食品化學(xué)”“食品工藝學(xué)”“食品營養(yǎng)”這些食品學(xué)科的核心課程都涉及到部分微生物學(xué)知識(shí)。例如，“生物化學(xué)”講授了微生物分子組成規(guī)律、物質(zhì)和能量代謝規(guī)律、遺傳信息傳遞規(guī)律；“食品工藝學(xué)”講授利用微生物加工食品的原理、菌種、發(fā)酵特性及發(fā)酵過程控制；“食品化學(xué)”講授食品的基本成分和化學(xué)反應(yīng)對(duì)微生物的營養(yǎng)和生長的關(guān)系；“食品營養(yǎng)”講授食品經(jīng)微生物發(fā)酵后的營養(yǎng)特性，腸道微生物對(duì)消化吸收的作用?！拔⑸飳W(xué)”課程群的建設(shè)和授課過程需要充分考慮這些專業(yè)核心課的授課內(nèi)容，在授課過程中與其他課程進(jìn)行聯(lián)系和比較，使學(xué)生對(duì)食品學(xué)科知識(shí)體系進(jìn)行整體把握并融會(huì)貫通。

同時(shí)，也要考慮到“微生物學(xué)”課程群涵蓋內(nèi)容較多，將這些內(nèi)容逐一傳授給學(xué)生，所需學(xué)時(shí)過多。因此，給學(xué)生講授的內(nèi)容必須要精煉、知識(shí)結(jié)構(gòu)合理，不應(yīng)只追求內(nèi)容全面性而使學(xué)生負(fù)擔(dān)過重，無法抓住重點(diǎn)；也不應(yīng)只求新而使內(nèi)容太深太偏，導(dǎo)致學(xué)生因領(lǐng)悟力的局限而無法達(dá)到良好的教學(xué)效果。

4 改革實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開設(shè)“微生物學(xué)”綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

課程群中大部分課程不僅包含理論課，還包含相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課[9]。實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是高校教育教學(xué)工作中非常重要的一環(huán)，也是培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)技能、創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是學(xué)生能否適應(yīng)就業(yè)崗位的關(guān)鍵所在。教育部也在有關(guān)文件中一再強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)的重要性?！按罅訌?qiáng)實(shí)踐教學(xué)，不斷改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法”“為推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)，教育部將其作為關(guān)鍵性評(píng)估指標(biāo)”。為了增強(qiáng)微生物學(xué)課程群實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)性，將課程群的核心課程“食品微生物學(xué)”和“微生物學(xué)”課程內(nèi)零散的微生物基本操作單元進(jìn)行串連，實(shí)驗(yàn)整合為3個(gè)大實(shí)驗(yàn)：微生物形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物營養(yǎng)學(xué)實(shí)驗(yàn)及微生物檢驗(yàn)學(xué)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)擁有整體性把握和認(rèn)識(shí)。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要根據(jù)國家最新推出的國家標(biāo)準(zhǔn)不斷更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)食品微生物應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

課程群內(nèi)各課程的教學(xué)內(nèi)容是相對(duì)獨(dú)立的，但課程之間是存在緊密銜接和關(guān)聯(lián)的，各門課程實(shí)踐環(huán)節(jié)或技能培養(yǎng)也是連貫而遞進(jìn)的。課程群要充分考慮這些實(shí)驗(yàn)課程的整體性，使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)更為合理、系統(tǒng)。這樣，可以清晰地了解學(xué)生經(jīng)過課程群的學(xué)習(xí)掌握哪些知識(shí)點(diǎn)、內(nèi)容相關(guān)的課程之間是并列還是遞進(jìn)的關(guān)系、相關(guān)知識(shí)點(diǎn)是否重復(fù)以及銜接是否緊密。例如，食品科學(xué)與工程專業(yè)的核心課程“食品微生物學(xué)”的“食品中細(xì)菌菌落總數(shù)的測(cè)定”和“食品中大腸菌群的測(cè)定”等基礎(chǔ)性綜合實(shí)驗(yàn)開設(shè)完，在后置課程“食品安全微生物學(xué)”中可以有針對(duì)性地開設(shè)“某一類食品中金黃色葡萄球菌的檢測(cè)”實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生微生物檢驗(yàn)?zāi)芰Γ诟叩膶用嫔险莆瘴⑸餀z驗(yàn)技術(shù)，同時(shí)使學(xué)生在掌握風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)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(nèi)課程間教學(xué)內(nèi)容的重疊，使課程間形成一種有效遞進(jìn)關(guān)系，后續(xù)課程的學(xué)習(xí)在鞏固了前置課程的實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，又將前置課程進(jìn)行了延伸。

5 結(jié)合科研平臺(tái)和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題 激發(fā)學(xué)生主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)

交融性是新工科的學(xué)科特征，創(chuàng)新性是新工科的屬性特征[10]。在整個(gè)“微生物學(xué)”課程群體系中，除了相關(guān)理論和實(shí)踐教學(xué)外，還應(yīng)加強(qiáng)結(jié)合學(xué)生的第二課堂、科研訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和企業(yè)實(shí)習(xí)等活動(dòng)，有效提升學(xué)生在食品領(lǐng)域的有關(guān)微生物的分析、應(yīng)用和檢驗(yàn)的能力。在課程作業(yè)、互動(dòng)和討論環(huán)節(jié)，有針對(duì)性的討論和解決學(xué)生在科研活動(dòng)、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題和實(shí)踐過程遇到問題，將教學(xué)活動(dòng)與實(shí)踐活動(dòng)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”一體化。

“微生物學(xué)”課程群內(nèi)涉及課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)大多是結(jié)合理論課程開設(shè)的，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容居多，傳授的是最基本的實(shí)踐技能，研究性和創(chuàng)新性的內(nèi)容相對(duì)較少。實(shí)驗(yàn)課的授課一般是在教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，教學(xué)方式一般是教師先講原理、基本操作方法和注意事項(xiàng)，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)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(xué)生實(shí)質(zhì)上是在被動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的思考不足，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性有一定的限制。為更好地培養(yǎng)食品專業(yè)創(chuàng)新性人才，提高學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，課程群實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也需要與教師的科研訓(xùn)練、學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和實(shí)習(xí)活動(dòng)相結(jié)合。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)立時(shí)，可以考慮結(jié)合學(xué)生自己參與的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、科研活動(dòng)或生活實(shí)踐活動(dòng)，自由分組并自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容來探究并解決有關(guān)微生物應(yīng)用或微生物檢測(cè)方面的問題。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并糾正實(shí)驗(yàn)過程的相關(guān)問題。這樣增強(qiáng)了學(xué)生的參與性，激發(fā)了學(xué)生的主動(dòng)性，可以使學(xué)生創(chuàng)新、實(shí)踐能力大大提高。

6 結(jié)語

針對(duì)食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全2個(gè)專業(yè)，根據(jù)專業(yè)特點(diǎn)和新工科培養(yǎng)要求，利用“微生物學(xué)”課程群模式組織和管理教學(xué)體系，使群內(nèi)各課程通過課程群來實(shí)現(xiàn)其培養(yǎng)目標(biāo)，并體現(xiàn)不同專業(yè)的培養(yǎng)要求。課程群間各課程的聯(lián)系更緊密，2個(gè)專業(yè)交互性更強(qiáng)?！拔⑸飳W(xué)”課程群的建設(shè)可以進(jìn)一步提高食品學(xué)科新工科人才培養(yǎng)質(zhì)量，強(qiáng)化微生物應(yīng)用和檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)技能，滿足目前食品行業(yè)發(fā)展的需求。