以工作过程为导向的《食品微生物学实验》课程设计及教学实践

张 玲,曾 霞,李春海,迟恩忠，赵俊仁,张 钟,王 键

(广东石油化工学院 食品科学与工程系，广东 茂名 525000)

在现代职业教育背景及我国应用型高校转型发展的大趋势下，应用型普通高等院校应当高度重视本科生的职业教育，以培养适应经济发展、地方需要的高素质应用型技能本科人才为目标。要实现这个目标，就必须对传统本科教育模式及课程设置与实施作出调整。引入德国“工作过程导向”的职业教育理念，也是适应于当前应用型本科教育的。“工作过程导向”理论最初是由德国教育家提出的，于21世纪被我国学者引入[1]。有人认为基于工作过程的课程方案层次较低，仅适合高等职业教育，认为这种方案是指未来学生从事什么工作我们就教什么，知识面窄，培养出来的学生只适应某种岗位。但其实对于应用型普通高校本科生的培养来讲，以工作过程为导向进行课程设置和教学也同样适用。我国教育部自2014年3月起明确全国将有50%的普通本科高等院校会逐步向应用技术型大学转变[2-5]，应用型本科院校是以培养高素质应用型人才为主要目标，学生经过本科系统学习，不仅具有较强的专业理论基础和较宽的专业知识面，更重要的是具有更强的实践动手能力。工作过程系统化课程正是适应了社会对应用型人才的需求，已经广泛应用于制造类、管理类、服务类等专业的教学过程中[6]。应用型本科院校是培养本科层次职业技术人才的院校，有了本科层次的应用技术人才，就连接了已有的中职、专科层次的高职和侧重应用型的专业硕士，构建起各个层次的技术技能型人才的培养体系[7]。可见，在现代职业教育背景及普通本科院校向应用型高校转型的大趋势下，基于工作过程导向对实验课程进行教学改革是十分适用的。本文以广东石油化工学院(目前为2A本科院校，2017年被增列为“广东省高水平理工科建设高校”)食品科学与工程系开设的《食品微生物学实验》课程为例，阐述以工作过程为导向进行课程改革的适应性、重要性及可行性，并介绍课程改革的经验做法。

1 基于工作过程导向，进行《食品微生物学实验》教学改革的重要性和可行性

《食品微生物学实验》是广东石油化工学院食品科学与工程专业的一门重要基础课，也是一门应用性和实践性很强的工具课，具有独特的实验方法和技术，承担着技能学习、理论巩固、支撑后续课程、支撑技能考证等职能，为学生今后从事食品卫生检验、环境微生物检验、发酵食品等领域岗位工作奠定基础。

1.1 以工作过程为导向，进行课程教学改革的重要性

传统的微生物学实验课教学方法主要是教师将实验原理、目的、操作步骤、注意事项、预期结果讲解清楚，学生按照实验指导教材和教师的要求一步步做下去，实验成功与否就看与预期的结果是否一致。这种方法注重了实验教师在实验课中的主导作用和基本知识的传授，而忽视了学生主观能动性的发挥和实际工作能力的培养，造成学生虽然做了大量实验，但对如何设计实验、准备实验、如何分析实验中出现的问题了解甚微，不仅脱离了生产实践，而且不利于应用技术的掌握和解决实际问题能力的提高，更谈不上创新能力的培养。而以工作过程为导向的教学实施，通过调整课程教学大纲、合理设置工作任务和情境、结合实习实训及项目化教学手段等方式，可以使学生习得更多的工作技能，让学生充分了解所学技能与未来职业的关系，充分掌握应用所学技能解决实际问题的能力，充分了解未来职业工作内容。因此，以工作过程为导向进行的《食品微生物学实验》课程教学改革，激发学生学习兴趣，获得更有效的学习效果尤为重要。

1.2 以工作过程为导向，进行课程教学改革的可行性

1.2.1 《食品微生物学实验》课程实用性强，容易模拟工作情境 基于工作过程的情境教学，是以典型产品或项目为载体，以工作过程逻辑为主线，学生亲自经历工作的全过程，从而获得“工作过程知识”，全面培养学生的职业意识、工作方法、学习能力、沟通合作能力等，并最终形成综合职业能力的教学方法[8]。《食品微生物学实验》是一门实用性极强的课程，设置的内容与学生毕业后相应工作岗位的工作内容匹配度非常高，学生在本课程中习得的能力大部分都可以在工作岗位上体现出来。比如，食品中细菌总数的测定、食品中大肠菌群的计数、金黄色葡萄球菌的检验等实验，是从事食品卫生检验的必备技能，而这些实验又非常容易实现情境的模拟及项目化教学。

1.2.2 本专业毕业生从事微生物相关工作概率大，学生普遍重视本课程学习，主观上愿意接受新教学模式 广东石油化工学院食品科学与工程专业近年来本科生就业情况统计显示，每年有50%以上的学生从事的第一份工作是食品检验岗位，包括企业化验室、第三方检测单位、食品药品监督管理局等国家职能部门，因此，学生普遍比较重视本课程的学习，主观上愿意接受以工作过程为导向的新教学模式。

1.2.3 本专业现有的校内教学及师资条件良好，能基本满足“工作过程”教学模式开展的软、硬件要求 本专业目前拥有微生物学实验教学专用课室两间、标准无菌室1间；实验专用仪器、设备、器材齐全，基本能通过分小班教学满足单人单组操作的需要；录制了大量实验视频资料，实验教学引入多媒体教学，教学资源丰富；课题组主要授课教师具有十多年微生物学实验教学经历，教学经验丰富，为国家职业技能鉴定考评员；课题组另有3名教师具有企业工作经历，对微生物菌种保藏、计数、卫生检验等具有丰富的经验，其中两名教师属于双师型教师。

1.2.4 本专业现有较多与微生物检测、应用相关的实习单位，为“工作过程”教学模式开展提供了外部保障 基于工作过程的情境教学，不能仅为实验室课堂上的模拟情境，更需要真实的工作情境来强化教学效果。本专业目前在当地几十家单位建立了实习基地，既有从事食品相关生产的企业，也有国家职能部门及事业单位，这些单位几乎都具有条件良好的微生物实验室，可方便地为教学提供真实、高质量的工作情境。

2 课程设计及教学实践

2.1 课程方案的设计

针对《食品微生物学实验》的教学目标，进行以工作过程为导向的课程方案设计。

2.1.1 结合调研结果及本专业开设的与微生物实验操作有关课程的设置情况，确定本课程的教学大纲、典型工作任务，并设置课程体系 《食品微生物学实验》课程可服务于食品生产、食品卫生、质量与技术监督、食品检验检疫、发酵等行业的多个岗位工种。近几年通过毕业生的反馈意见和行业企业相关岗位管理人员的需求意见，已经清楚掌握在食品及相关行业从事与微生物相关工作的职业岗位要求。按照这种要求，结合本专业目前开设的《食品微生物学实验》《专业技能考核》《食品检验检疫学》《发酵食品工艺学》《食品安全与卫生学》课程特点，在合理制定《食品微生物学实验》课程教学大纲的同时，又从整体上以工作过程导向修改了这几门课程的教学大纲，形成了一个较为完善的课程体系。具体来讲，基于工作过程导向，《食品微生物学实验》与《专业技能考核》两门课程形成微生物实操项目的延续及升级，其余几门课程也从理论及实操方面为《食品微生物学实验》提供情境教学。上述课程的教学内容及工作任务、工作情境的设置见表1。

《食品微生物学实验》内容的选择以从业中实际应用的经验和策略习得为主，以适度够用的概念和原理的理解为辅，即过程性知识为主，陈述性知识为辅。具体课程内容选择遵循科学性原则、情境性原则和人本性原则。工作过程性知识必须与相应的工作任务相联系，使学生在实际操作过程中获得工作经验，掌握工作过程中的诀窍、手艺、技巧和技能[9]，这些最宝贵的工作过程知识不像显性知识那样容易被模仿、复制和传递，但对工作过程的进程却是非常重要的。

2.1.2 根据职业特征及完整思维，细化学习领域，设计学习情境 学习情境化原则要求学生在真实或准真实的职业实践情境中合乎规范要求并完成符合质量、经济性等方面规定的工作成果，获得养成职业能力的经验基础[10]。为实现本课程经验和能力的迁移，本课题组在设置《食品微生物学实验》情境教学时遵循从入门到熟练、从单一到综合、从新手到专家的职业成长规律，遵循从简单到复杂认知学习规律，细化了学习领域，合理设计了19个学习情境(见表1，其中《食品微生物学实验》及《专业技能考核》设置11个学习情境，其余几门课程设计8个学习情境)。学生在同一范畴19个工作过程构成的学习情境的学习中，在步骤的重复中掌握实验技能，在不同实验内容的比较中，实现经验和能力的迁移及提高。

2.2 课程教学实践

在相对有限的教学时间内，基于工作过程导向，有效开展《食品微生物学实验》课程实施是具有挑战性的，需要将各种教学条件集合在一起，将各种教学方法融合在一起，将不同教师与学生协调在一起，唯有这样才能收到预期成效。下面从课堂和实训基地教学实施过程、教学方法、课程考核及教学效果评价几方面分述课程教学环节是如何实践工作过程导向的。

表1 与微生物学实验相关的课程教学内容、工作任务及工作情境设置Table 1 Course contents，work tasks and work situations setting about microbiology experiment

2.2.1 课堂教学的实施 在校内实验室课堂上完成的实验项目均按照下列模式进行。典型工作过程分资讯、决策、计划、实施、检查和评价6个步骤[11-12]。以表1中工作情境6“作为化验员对水样进行大肠菌群测定”为例，教师确定教学目标并以3人每组分组后，以大肠菌群的食品卫生学意义导入，以大肠菌群污染食品造成的危害为案例，通过具体案例提出工作任务(采用GB4789.3-2003中三步法对水样进行大肠菌群测定)，即完成第一个步骤-资讯；学生收到工作资讯及工作任务后，梳理信息(样品为水样，大肠菌群为目标微生物，方法为三步法)，开始分组查找资料并进行讨论，根据标准制定实验方案，即完成：“决策”步骤；第三步：计划，各小组提交方案并论证修改，最终确定检验程序，完成预习报告；然后在教师的指导下完成准备工作和实验操作，即为实施阶段；在整个准备和实验操作过程中，教师巡查指导，及时纠正实验操作，落实“检查”；实验过程逐步完成后，以学生自评、小组互评和教师评价相结合的方式完成对学生的综合评价，即为第六步——评价。

2.2.2 实训基地的教学实施 结合本专业开设的《认识实习》《生产实习》《毕业实习》及课程内教师自行组织的参观实习，完成本课程的实际工作情境学习。在认识实习阶段(大学二年级)，带领学生参观相关企事业单位、政府职能部门时，重点参观微生物实验室，让学生在低年级就对微生物学实验工作有感性认识，增强兴趣；在生产实习阶段(大学三年级)，要求学生及实习单位在顶岗实习过程中一定要安排三分之一以上的时间定岗工作；在毕业实习阶段，要求从事微生物学实验工作的实习生，认真做好实习日志，拍摄实习录像，回校后介绍实习心得体会，为低年级的学生分享经验和学习素材。在真实工作场所中引导学生逐步提高微生物学实验技能、岗位适应能力、职业素养，效果明显。

2.2.3 教学方法和手段 合理的教学方法和教学手段能引起学生兴趣，激发学习动力，促进教学目标的实现。为了实现“工作过程导向”教学效果，采用多元化的教学方法和手段，分别为项目教学法、六步教学法、自主学习法、小组合作法以及传统教学与多媒体教学相结合的方式。每种教学方法举例分析如下：①项目教学法：项目教学法以一个学习项目为载体，以完成一个学习项目为目标，通过导入项目进行项目分析、制定学习方案、教师评价方案引导、实施方案、教师检查与评估等几个教学步骤实施教学。教学活动以学生为主体，教师起组织与引导作用[13]。这种教学方法的实施体现在前文2.1部分的例子中，是本课程的主要教学方法，综合性实验均采用项目教学法。项目教学法中蕴含着“布置任务→领取任务→查阅资料→设计方案→实施方案→撰写报道”六个重要过程，这种教学方法又称为“六步教学法”。②自主学习法：自主学习法是指学生在教师的指导下进行自学，获得书本知识，发展能力的一种教学模式[14]。在这种模式中，通过教学任务驱使学生通过自学，完成思考、实践探究过程，让学生在自学中掌握学习方法、增强学习兴趣、获得成功体验。本课程中，自主学习方法体现在开放实验室自由练习阶段、分组设计方案阶段、实习生学习阶段。通过自主学习，不但调动了学生的学习积极性，还节约了宝贵的课程时间，在有限的时间内完成更多的学习项目。③小组合作法：所谓小组合作是指在小组或团队中为了完成共同的任务，经历动手实践、自主探索和合作交流的过程，是一种具有明确责任分工的互助性学习方式。它强调学生学习的亲历性、参与性、合作性，是一种具有典型意义的学习方式[15]。本课程综合性实验均采用2～3人为小组进行实验方案设计、实验准备、实操、成果展示、结果评价及学习总结。通过小组合作，收到三方面的积极作用：学生在讨论及合作过程中对学习任务更加明确，对核心问题理解更透彻，对学习过程记忆更深刻(学生自己亲手完成实验准备工作，对于系统掌握实验原理、实验内容、实验技巧等方面尤为重要)；有利于节约实验材料及试剂消耗，降低成本；有利于学生培养团结协作的能力。④传统教学与多媒体教学相结合：多媒体教学资源具有内容丰富、直观，能打破学习的时间和空间限制等特点，是传统教学方式的有效辅助手段。本课程教学过程中，合理运用网络实验视频、自行录制的实验视频和真实工作过程视频、网络新闻资讯及案例资源，增添了课堂的生动性、时效性以及真实性，并通过这些资源的课外自主学习、取代课堂反复演示和语言描述，节约了宝贵的课堂时间用以开展更多项目、更多环节的教学。

2.2.4 考核方式的改革 基于工作过程的微生物学实验课程评价采用教师、学生、职业鉴定部分共同参与评价的模式，考核内容分为三个部分，第一部分为考核工作任务，即教师为实验项目完成的情况作出评价，分数占总成绩的60%；第二部分为以学生自评和小组互评为基础，分数占总成绩的20%；第三部分，由教师采用与职业技能鉴定相适应的考核方法评价学生的基本技能和综合技能，分数占总成绩的20%。

2.2.5 教学改革实施效果评价 以工作过程为导向，实施《食品微生物学实验》教学改革，并合理修改了其他几门相关课程的教学大纲和设置了若干情境教学，对本专业学生学习微生物学实验技能产生了积极的作用，学生不再感觉课程枯燥乏味，并且真正理解了本课程的学习目的和价值，从中获得了职业定位和职业素养的提升。自实施教改以来，本专业学生80%以上通过了国家高级食品检验工职业资格鉴定，就业率达到95%以上；通过对毕业生在岗工作表现调查，结果显示，本专业毕业生的工作能力符合微生物学实验岗位任职要求，普遍能很快胜任微生物检验相关工作，受到用人单位好评；本专业学生还先后在广东省检验工比赛、广东大学城校际实验比赛中获得好成绩；其余几门相关课程也得到了合理规划，避免了教学内容的重复，形成了一个工作过程导向的课程体系。

3 存在的问题及解决思路

本课程实施工作过程导向教学改革后，教学效果取得了较明显改善，但在具体改革实施过程中，却发现仍存在诸多问题，需要进一步解决，以提高工作过程导向的正向作用，充分体现工作过程导向特色。

3.1 本专业微生物学实验室建设水平及设备条件有待改善

目前本专业实验室面积偏小，无菌室建设水平仅能满足教学需要，与企事业单位正规无菌室的建设要求还存在差距；教学器材台套数有限，如红外线灭菌器、细菌菌落计数器、拍打均质器等仪器设备仅能满足演示及部分学生使用；受教学资源投入限制，微生物快检技术的教学还基本未开展。

解决思路：利用本校西城校区建设契机，合理规划微生物学实验室，成立微生物学实验教学综合实验室，整合本校生物专业、食品专业、环境专业资源，建设高水平微生物学实验室，满足工作过程导向的教学对实验室场地面积、设备水平及台套数、低值易耗品、实验室管理人员等的需求。

3.2 教学学时设置与按照工作过程有效实施教学需要的实际时间存在矛盾

目前本专业设置的与微生物学实验直接相关的课程和学时数分别为《食品微生物学》理论课48学时、《食品微生物学实验》32学时、《专业技能考核》(食品微生物学实验部分)30学时，共110学时。而微生物学实验本身又存在准备工作量大而繁琐、操作技巧要求高且多样化、操作时限性强而耗时长、实验废弃物和器材处理程序麻烦等特殊问题，在这种情况下，还要开展较高质量的工作过程导向的教学，课时缺口较大，教师工作较辛苦，目前主要课题组教师实际上课学时已超过大纲设置学时。

解决思路：如果单纯通过增加课程学时的方式解决以上矛盾的可能性不大，只能从以下几方面找到出路。第一，合理利用数字教学资源，实现线下学习辅助课堂教学；开展教学平台建设，如资源共享课、慕课等，积累大量的教学素材及加大网络教学比例。第二，进一步强化项目教学法和小组教学法，充分调动学生的积极性，将准备工作更大程度地安排给学生进行，在学生中树立典型，起到模范带头作用，甚至起到“教师”角色作用，既能减少教师的工作量也能让学生有更多动手机会，提高实验技能。第三，加大实验室开放力度，培养学生自主学习和创新能力；学生第一次实验效果不理想，可以在开放实验室内利用课余时间重做实验；学生学习兴趣浓厚，可以在开放实验室内开展一些感兴趣的实验项目，在重复操作和创新项目的训练下，提高综合能力。第四，加强与校外实习单位的交流与合作，积极安排学生利用寒暑假时间到实习单位进行顶岗实习，加强真实工作过程的训练。

4 讨 论

在现代职业教育背景及我国应用型高校转型发展的趋势下，地方本科高等院校进行应用型人才培养过程中，同样可以采用工作过程导向的教学模式和课程实施。以广东石油化工学院食品科学与工程专业开设的《食品微生物学实验》课程为载体，实施工作过程导向的教学改革具有重要性及可行性。基于工作过程导向，合理设置了本课程的教学任务及教学情境，并规划了相关课程的教学内容，形成了一个围绕工作过程有效开展教学的课程体系。采用项目化教学、小组教学、自主学习，结合数字教学资源等方式，使教学效果得到较大改善，学生就业受到用人单位认可。将针对教学改革中遇到的具体问题寻求解决办法，坚持不懈继续加大改革力度，使课程建设、教学实施效果更上一层楼。