苑园园 吴荣荣
(衡水学院生命科学学院 河北 衡水053000)
近年来,衡水学院正在向技术应用型大学转型,旨在培养知识结构合理、实践能力突出、具有创新意识的应用型技术人才。同时,衡水学院立足地方经济建设,增设了一些适应地方经济社会发展需求的新专业,食品质量与安全专业位列其一。众所周知,解决应用型人才培养的关键是课程改革。《发酵工程》作为食品质量与安全专业的一门必修课,应用领域广泛,实践性强,其教学改革不能照搬其他,应立足自身专业特色和地方企业需求,优化调整授课内容和方式,使学生能够在轻松的学习和实践中,掌握本课程的基础理论和基本知识。因此,如何在有限的学时内使学生既掌握相关的基本理论知识,又能提高他们在发酵工程实践中的应用能力,是目前亟待解决的问题。本文结合发酵工程实际教学中存在的一些问题,在教学内容、教学方法、考核方式等方面进行初步改革与探索,以期对其他地方应用型本科院校的教学改革提供一定的借鉴意义。
1.1 教学内容繁多、滞后。《发酵工程》是一门涉及微生物学、生物化学等众多学科的综合性课程,教学内容繁多,应用领域广泛,但学时有限;在传统教学观念的作用下,实际教学中教师讲授理论知识较多,而对于实践部分内容涉及较少,造成理论内容与实践内容脱节;作为教学知识主要载体的教材更新速度滞后于发酵工业的时代发展。以上教学内容三方面的问题,影响了学生学习的兴趣和积极性。
1.2 教学方法与手段单一。在发酵工程实际教学中,并没有以学生为主体,依然采用老师当堂讲、学生被动听的传统教学方法,师生间缺乏应有的互动与交流。虽然课堂上采用了多媒体教学,但在互联网+的时代背景下,单纯的PPT课件展示已不能满足学生的实际需要,尤其对于一些与实际应用紧密联系的知识点,需要教师创新并丰富教学手段与方法,以活跃课堂氛围,激发学生学习兴趣。
1.3 考核方式落后。由于食品质量与安全专业是新专业,《发酵工程》课程的考核方式和教学评价体系还不是很完善,依旧采用传统的期末考试占主导的考核方式,结果出现了临考前突击复习、死记硬背的不良现象,不利于学生应用能力和专业素养的提高。
2.1 优化教学内容
2.1.1 教学内容模块化。依据教学大纲,本课程内容主要包括发酵工程绪论、工业发酵育种、工业发酵培养基、工业发酵灭菌、种子扩大培养、发酵工艺控制、发酵工程实例、发酵工程与环境保护和发酵成本及控制等。因此,按照发酵工程的典型工艺流程,将教学内容分为上游工艺、中游工艺、下游工艺三个模块串联起来进行讲解,可使学生在摸清课程主线的前提下,能够更系统完整地把握课程的知识脉络。
2.1.2 教学内容实用化。一方面,调整和重构教学内容,突出课堂教学重点。《发酵工程》的教学内容与《食品微生物学》等多门课程相关联,因此在教学过程中要注意相关学科之间的联系,科学整合教学内容。对在其他课程中重复的内容一带而过,可侧重讲解发酵工程知识点与其他课程的不同。对于这部分重复的内容,也可通过新章节内容导入环节或者在发酵实验中得到进一步的强化和拓展。另一方面,突出理论与实践,精选案例分析。如“发酵工艺控制”这章,可结合企业经常遇到的染菌问题,列举不同染菌情况和防治办法。在“发酵工程实例”这章,可以以人们日常食用的味精(谷氨酸)的生产工艺为例,通过图片展示或动画播放的形式,为学生详细讲解整个生产流程,贴近学生生活,加深学生印象。在实验教学中,尽量安排贴合专业实际和学生生活的产品工艺,如泡菜、酸奶、啤酒、甜酒酿等。另外,结合专业岗位需求,制定课程教学目标。教师深入企业调研,掌握行业发展前景和市场对人才培养的需求,重新修订课程标准、人才培养目标等,使学生具备相应的职业核心力和岗位适应力。
2.1.3 教学内容前沿化。按照专业人才培养方案要求,食品质量与安全专业发酵工程设置在第5学期,共32学时,选用刘冬主编、高等教育出版社出版的《发酵工程》作为教材。但是发酵工程是一门发展迅猛的学科,内容更新很快,所以要求教师在授课过程中必须注意与时俱进,追踪发酵行业最新动态,随时穿插发酵工程的最新研究进展和发展趋势,使学生在增长知识、扩大视野的同时,提高自身的创新思维能力。另外,学校方面,可制定政策鼓励教师编制符合专业特色的校本教材,定期选派优秀教师到抗生素发酵处于全国领先水平的华南理工大学进行短期访学,组织教师参与国家发酵工业学术研讨会,提高教师技术水平和实践能力。
2.2 改进教学方法
2.2.1 教学方法互动化。①TBL教学法。TBL教学法又称为基于团队合作的教学方法,主要针对当前大学生学习被动、团队意识较差的现状,采用“明确目标、布置任务—合理分工、科学设计—合作学习、实现目标—汇报总结、教师点评”的模式展开学习[1],促进大学生团队合作意识的培养,为学生搭建沟通交流的平台,在《发酵工程》部分理论知识难度不大的章节中,可以发挥较好的教学效果。②PAD课堂教学法。PAD课堂,也叫对分课堂教学模式,每堂课前半部分由学生自由分组,主要针对上次课课后学习过程中遇到的难题疑问或热点问题进行组内和组间讨论,最后由教师对教学重点难点进行再一次的点评和总结,时间控制在30分钟左右。后半部分主体为教师,通过讲授新知识、预留课后作业的形式,使学生合理安排时间进行个性化自主学习[2~4]。例如,在学习“发酵工程与环境保护”一章时,针对当前玉米秸秆燃烧造成雾霾环境污染、废水处理成本高的问题,有同学提出应用原来是废弃物、可再生的原料,如玉米芯等,作为生物发酵原料,得到了大家的肯定。
2.2.2 教学方法网络化。利用信息化时代下丰富的网络教学资源和教学手段,积极构建网络教学平台。如运用当下比较流行的超星学习通、雨课堂等软件,通过上传并及时更新课程课件、视频图片、在线答疑、限时抢答等形式,不仅加深了学生重要知识点的理解,而且增强了师生互动,满足了学生对个性化学习的要求。另外,作为课堂教学的延伸和补充,引导学生主动关注并利用公共学习资源,如爱课程网站上的一些国家精品资源公开课,拓宽学生知识面的同时,提高了学生对于学习专业知识、学科研究进展的兴趣。
2.2.3 教学方法实践化。对于部分内容,如“发酵设备”章节,直接走进实验室进行现场教学。利用现有实训室啤酒、葡萄酒中试生产线,提高学生对于发酵罐等设备结构、原理的直观认识和深刻理解。组织学生建立发酵兴趣实验小组,设计开放性题目,进行综合性、探究性实验,参与到教师的科研项目中或大学生创新创业项目中去。在教学中,加入虚拟仿真技术的应用[5],提高学生的实践操作和感性认识。加大实践内容的设置,加强校内外实践基地的建设,积极与当地知名发酵企业(老白干酒业集团、河北益彰食品集团)建立产学研合作模式,为毕业生提供稳定的技能训练场所。定期安排教师去行业知名企业接受专业培训,鼓励教师以企业生产实际中遇到的问题为项目,与企业联合开展科研研究工作,提高自身的科研能力及实践水平。
2.3 创新考核方式。本课程采取过程考核与结果考核兼顾的综合性评价方式。创新考核模式,加大过程性考核的比例,注重学生学习能力和学习态度的培养。将课堂表现、网络作业、在线讨论、课堂互动情况量化并纳入评分体系,做到平时成绩评定时有理、有据、客观、真实,将考核测评分值贯穿教学全过程,逐步提高学生自主学习的能力。
发酵工程是一门发展迅速的学科,内容更新很快,其教学改革过程漫长而艰巨。本文在教学知识的广泛性、教学方法的灵活性、考核方式的多元化上做了一些尝试,为其他地方应用型本科院校提供了可借鉴的经验。但是对于这样一门实践性较强的课程,如何在学校向技术应用型大学转型的背景下,为学校培养出更多应用型技术人才,笔者认为还应在网络平台建设、配套教材编写等方面进行深入探索。