基于大学生创新能力培养的食品微生物学课程群建设与实践

刘唤明　雷晓凌　刘颖　钟敏　李书慧

［摘 要］为了培养大学生的创新能力，教学团队结合食品微生物学课程群建设的教学实践，开展了“创新意识→创新思维→创新能力”的渐进式创新型人才培养模式的教学改革。以课程体系优化与教学方法改革为基础，增强学生的创新意识；构建立体化创新服务平台，激发学生的创新思维；创建多层次的创新环境，提升学生的创新能力，培养不同类型的创新人才。这些在创新人才培养方面取得的教学改革成效，对于大学生创新能力培养具有一定的示范作用。

［关键词］食品微生物学；课程群；创新能力；教学团队

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 2095-3437（2022）09-0235-04

在大众创业、万众创新的背景下，对于创新型人才的培养，不仅是国家发展的战略需要，同时也是学生个体成长的需要，培养大学生的创新能力，已成为我国高等教育的一个重要目标。近年来，很多专家和学者开始意识到大学生创新实践能力培养的重要性，并开展了相关的研究〔1-3〕。然而，当前高校偏重于通过大学生创新实验、挑战杯竞赛等创新实践来提高大学生的创新能力，忽视了教学内容和过程的创新。

课程群是指围绕某一学科或某一主题，将与该学科或主题具有逻辑联系的若干课程的知识、方法、问题等进行重新规划、整合构建而形成的课程系统，其本质是使学校教学系统中分化了的要素、成分之间形成有机联系。食品微生物學是食品科学与工程/食品质量与安全专业的核心专业基础课，与很多专业课程关系紧密。因而，食品微生物学课程群（以下简称“课程群”）的建设对食品科学与工程/食品质量与安全专业人才的培养尤为重要。近年来，我们开展了“基于培养大学生创新能力的食品微生物学课程群建设与实践”研究，在探索创新型人才培养模式以及相应的课程群建设方面取得了一定的效果。

一、以培养学生创新能力为目标，建设食品微生物学课程群

（一）课程群建设的目标和任务

食品微生物学于2005年获批为广东省精品课程，也是广东海洋大学（以下简称“我校”）第一门省级精品课程。为加强不同课程间的相互联系，发挥精品课程对其他课程的带动作用，我校于2010年10月开始逐步组建课程群，即以食品微生物学为中心，辅以相关的食品保藏原理、食品微生物检验、食品物流学、食品安全与卫生学、食品法规与标准、发酵食品工艺学、食品工程原理和高级微生物学这8门课程形成“卫星式”课程群，同时成立食品微生物学课程群教学团队对本课程群进行建设。教学团队提出了以培养学生创新能力为目标，以教学模式和课程体系创新为主线，以精品课程群建设和教学方法改革为核心，以教学组织和发展机制改革为保障，坚持人才培养和科学研究相结合的教学团队建设思路。

（二）课程群的组织和发展机制

课程群由项目负责人牵头，组建了食品微生物学课程组，建立了融教学与科研为一体的团队组织机制。课程组实行组长负责制，组长负责青年教师的培养、组织开展科学与教育教学研究、相关课程的教学以及各种类型的创新实践指导工作，使创新人才培养和科学研究有机结合。

课程群建立了国际化、协同化和开放化的教学团队发展机制，有计划地选派中青年教师到国外一流大学进修或开展合作研究，开阔他们的视野，提升他们的学术水平和教学水平；培养团队成员之间的协作精神，鼓励不同课程的教师共同攻克相关科学研究与教学改革的难关，完善他们的知识结构，实现共同提升；加强课程群与相关企业的合作，邀请部分企业的工程师担任课程群的企业导师，参与指导学生的创新实践。

（三）课程群的创新人才培养模式

课程群践行“创新意识→创新思维→创新能力”的渐进式创新型人才培养模式（见图1），即以课程体系创新与教学方法改革为基础，探索变被动学习为主动学习的教育途径，充分调动学生学习的主观能动性，以增强学生的创新意识；构建立体化的创新服务平台，可随时随地激发学生的创新思维，解决学生创新思维不够的问题；最后再针对学生的具体情况，引导学生参加创新实验、产品制作和知识技能竞赛等各种类型的创新实践，提升学生的创新能力，培养不同类型的创新人才。

二、以课程体系优化与教学方法改革为基础，增强学生的创新意识

创新意识是指人们根据社会或个体发展的需要，引起创造前所未有的事物或观念的动机，并在创造活动中表现出的意向、愿望和设想[4]。形成创新意识的因素有理想愿望、价值追求、兴趣爱好、求知欲望、好奇心态等，这些因素是唤起创新需要、产生自觉性行为、激发创造性潜能的重要推动力量，是引发创新思维的前提和条件。创新意识是在充分认识创新重要性的基础上，对待创新的一种自觉的、主动的态度[5]。可见，培养学生的主观能动性对于增强学生的创新意识非常重要。

（一）改革教学方法，变被动为主动，启发学生的创新意识

传统的课堂教学以教师讲授为主，虽然课程教学内容能够得到保证，但学生在课堂上只是被动学习，这种方式不能充分调动学生的主观能动性，因而不能很好地培养学生的创新意识。近年来，我们在课堂教学中践行“教师主导，学生主体”的教学理念，进行研讨式、情景式和启发式等多种教学方法的尝试，充分调动了学生学习的主观能动性，取得了较好的效果。例如，针对食品微生物学中“食品中常见的微生物”这部分内容，我们进行了研讨式教学的尝试，要求学生以食品中某种微生物为专题进行分组研讨，并且作为奖励，我们会筛选部分优秀的课件放到我们的精品资源课程网站上。学生对这种研讨方式非常感兴趣，积极查阅资料并制作课件，部分学生甚至制作了英语课件，然后进行课堂专题讨论，学生上台演讲，各抒己见，最后由教师归纳总结。学生在研讨过程中引用了最新的参考文献，比教材中的内容还要新颖和具体，这不但圆满地完成了教学任务，还充分发挥了学生学习的主观能动性，启发了他们的创新意识。

在实验教学中，我们增开了设计性和综合型实验，并进行了多种教学方法改革的尝试，以增强学生的创新意识。例如，细菌革兰氏染色实验是一个常规的验证型实验，但我们进行了探究式实验教学方法的探索，将固定方式和脱色时间两个关键因素设计成梯度对比实验，通过结果的直观差异性来提高教学效果。更为重要的是，学生在分组和组内实验探索过程中，通过内在好奇心和外在具体任务的双重驱动，主体的创新精神得到激发，情感价值体验得到满足，创新意识、动手能力、思维品质和协作精神都得到了明显的提升[6]。

（二）优化课程群课程体系，强化不同课程知识之间的相互融合，提高学生的创新意识

食品微生物学是高等院校食品科学与工程专业、食品质量安全专业的重要专业基础课，它与食品保藏原理、发酵食品工艺学和食品微生物检验等课程联系紧密。我们在课程体系建设中，特别注重食品微生物学与其他课程的衔接及联系，培养学生在科学创新时能主动地将不同课程之间的知识相互融合。这不仅扩大了学生专业学习的视野，激发了学生的好奇心，而且提高了学生专业学习和探索新事物的兴趣，有利于强化学生的创新意识。例如，我们原来在讲授食品微生物学时，会讲述“微生物与食品生产”这章节内容，而这部分内容又和发酵食品工艺学的部分内容重复，为了使这两门课程之间更好地衔接，我们对课程体系进行优化。食品微生物学讲述“微生物资源与食品”，包含“微生物资源特点与开发利用现状”“微生物资源与传统发酵食品”和“微生物资源与现代食品开发”等方面的教学内容；而发酵食品工艺学侧重讲授传统食品的发酵工艺，这样避免了两门课程讲授内容的重复。同时，食品微生物学讲述了传统发酵食品中的微生物资源，为学生后续学习发酵食品工艺学打下了基础。更重要的是，通过讲述微生物资源开发与微生物发酵应用之间的联系，加强了这两门课程知识之间的相互融合，能强化学生的创新意识。

三、构建立体化创新服务平台，激发学生的创新思维

創新思维是以掌握的知识和经验为基础，在强烈的创新意识的驱使下，对各种信息进行处理、分析和提炼，并综合运用各种思维方式，提出解决问题的思路、途径或方法的复杂思维过程。创造性思维的激发是指通过某种途径或方式促使常规思维产生新颖的、有价值的思维成果，向创造性思维转化[7]。为了进一步激发学生的创新思维，我们构建了立体化创新服务平台，通过筛选的一些典型资源、案例和话题等来激发学生的创新思维，解决学生创新思维不够的问题。

（一）利用网络创新服务平台

课程群注重课程网络教学平台的建设，食品微生物学、食品保藏原理和食品法规与标准等课程均已建设了课程网络教学平台。为了激发学生的创新思维，我们在网络教学平台中融入了精选的扩展资源和案例资源，例如食品微生物学中的拓展视频“谈细菌如何沟通”，该视频通俗易懂地介绍了细菌的群体感应以及以细菌群体感应系统为靶点的药物开发。当我们在讲到微生物生态学中微生物间种间共处的相互关系时，就有学生提出“虽然种间共处中的两种微生物相互无影响地生活在一起，不表现出明显的有利或有害关系，但既然微生物间可以通过信号分子进行沟通，那么两种微生物生活在一起很难做到相互之间互不影响”。另外，当我们在讨论海洋活性物质筛选的创新实验时，就有学生提出“能否从海洋中筛选出抑制细菌群体感应系统的物质”的问题。以上表明，食品微生物学网络教学平台中的拓展视频“谈细菌如何沟通”有利于激发学生的创新思维。

（二）利用移动创新服务平台

通信网络的高速发展使得智能手机成为大众日常生活中重要的组成部分。随着其功能的日渐强大和完善，移动学习也成了大学生学习的新型模式。微信作为一款集通信、社交平台于一体的移动应用软件，成为现在绝大多数人智能手机的必装软件，智能手机与微信也改变着现在大学生的学习与生活方式。近年来，我们利用微信平台在激发学生的创新思维方面进行了教学改革，并取得较好的效果。教师在教学过程中会根据需要灵活地建立多个教学交流群，在课余时间引入一些学生感兴趣的话题进行讨论，学生围绕问题在微信群中自由发言，各抒己见，相互启发，补充纠正。在讨论过程中，教师给予一定的启发和引导，帮助学生抓住问题的关键，最后教师总结讨论的情况，解答讨论中遗留的问题。这不但可以将课堂知识点与学生的空闲时间相结合，大幅度提高课程授课效果，而且还可以激发学生的创新思维。例如，在食品微生物学课程教学时，我们在微信群中探讨“人类可以战胜超级细菌吗？”，有的学生认为，“人类可以战胜超级细菌，因为我们已发现的微生物仅仅占其总量的1%，微生物资源开发的潜力非常大，我们将来可以研发出更好的药物来对付超级细菌”，也有部分学生认为，“细菌对抗生素都有耐药性，使用的抗生素越多，抗生素耐药性越强，将来有可能会产生抗生素不能治疗的超级细菌”。这些讨论不但可以巩固课堂所学知识，而且还可以激发学生的创新思维。

四、创建多层次的创新环境，提升学生的创新能力，培养不同类型的创新人才

创新能力主要指人们通过创造性思维和创造性实践，形成物质产品或非物质产品的能力。具体而言，是指发现或提出新问题、新概念、新见解、新方法，通过创新活动解决新问题以及建立新理论、创造新技术、生产新产品的能力[8]。任何创新都不是一蹴而就的，它经过了反复的实践和不断的尝试，并在创新实践过程中不断完善。因此，创新实践过程对强化创新意识、训练创新思维、熟练创新技能、提高创新素质具有至关重要的作用，是创新能力形成和提升的关键。

我们根据地方院校学生特性，引导和鼓励学生参加创新实验、产品制作和知识技能竞赛等创新实践活动，为学生创造多层次的创新实践环境，提升学生的创新能力，从而培养不同类型的创新人才。创新实验一般来源于教师的国家级或省部级科研项目，学生在教师的指导下，通过查阅相关的文献材料，独立设计实验方案并完成开题报告，然后按照实验设计开展实验工作，完成相关工作后，还需对实验结果、数据等进行分析，以撰写科研论文的方式完成研究。产品制作一般来源于教师的横向项目或企业给学生设定的项目，一般以研发某种新产品或对现产品进行改进为目的。在教师与企业导师的共同指导下，学生通过查阅相关资料，独立设计实验方案并完成新产品的研发。知识技能竞赛是指由各级单位举办的适合本专业学生的各类知识技能竞赛，例如“水产品加工创意大赛”“生物化学实验技能比赛”和“食品工程虚拟仿真大赛”等。通过参加这些知识技能比赛不但可以锻炼学生的实验动手能力，而且还可以培养他们的创新思维能力。针对部分成绩优秀的学生，我们以培养科研型创新人才为目标，鼓励他们参与创新实验，培养他们的科研创新能力，为他们将来读研、从事更深入的科学研究打下基础。针对基础一般的学生，我们以培养应用型创新人才为目标，鼓励他们进行产品制作和参加各种知识技能比赛，培养他们的应用创新能力，为他们将来进入工厂工作打下基础。

五、课程群建设及创新人才培养效果

（一）课程群建设效果

食品微生物学于2013年升级为精品资源共享课，在该课程的示范带动下，食品保藏原理和食品法规与标准获批为省级精品资源共享课程，高级微生物学获批为省级研究生示范课程，食品微生物检验获批为省级在线开放课程，食品工程原理获批为校级精品资源共享课程。食品微生物学课程群教学团队获批为省级优秀教学团队。课程群教师中1人获得省级教学名师荣誉称号、1人获得校级教学名师荣誉称号、6人次获得校级教学奖励。课程群获得教学成果奖3项，其中省级1项、校级2项，特别是“基于培养大学生创新能力的食品微生物学课程群建设与实践”获得省级教学成果二等奖。自课程群建设以来，教学团队承担省级教改项目6项，发表教改论文16篇，编写教材5本。

（二）创新人才培养效果

近年来，课程群在创新型人才培养方面取得了较好的效果。在科研型创新人才培养方面，学生以第一作者发表学术论文22篇，其中SCI/EI收录论文2篇，1篇论文获得“挑战杯”广东省大学生课外学术科技作品竞赛三等奖；有30多人考上研究生，部分学生相继考入江南大学、华南理工大学和中国海洋大学等重点院校。在应用型创新人才培养方面，学生在各类知识技能竞赛中取得了优异的成绩，获得国家级奖励2项、省级奖励1项、校级奖励4项，特别是分别获得了首届和第二届全国大学生食品工程虚拟仿真大赛总决赛二等奖和一等奖；课程群指导的部分学生毕业后分别进入佛山市海天调味食品有限公司、湛江珠江啤酒有限公司和湛江恒兴水产科技有限公司等食品企业工作，深受用人单位好评。

六、结语

创新型人才的培养不是一蹴而就的，大学生创新能力的培养是一个系统性的综合过程。为了培养大学生的创新能力，我们结合食品微物学课程群建设的教学实践，践行“创新意识→创新思维→创新能力”的渐进式创新型人才培养模式。以课程体系优化与教学方法改革为基础，探索变被动学习为主动学习的教育途径，充分调动学生学习的主观能动性，以增强学生的创新意识；构建立体化创新服务平台，随时随地激发学生的创新思维，解决学生创新思维不够的问题；创建多层次的创新环境，培养不同类型的创新人才，在课程群建设与创新人才培养方面取得了较好的效果。

［ 参 考 文 献 ］

［1］ 曹忠亮，王云鹏，胡清明，等.基于创新创业项目的大学生创新能力培养研究[J].实验技术与管理，2018（8）：23-26.

［2］ 李秋明，宋昕，刘志刚，等.依托智能制造挑战赛培养大学生工程实践创新能力[J].实验室研究与探索， 2018（11）：190-193.

［3］ 顾雷.创新创业类竞赛对大学生能力培养的研究[J].湖北开放职业学院学报，2019（24）：13-14.

［4］ 张洪芹.大学生创新意识的培养机制[J]. 山东省青年管理干部学院学报，2007（4）：64-66.

［5］ 林健.卓越工程师创新能力的培养[J].高等工程教育研究， 2012（5）：1-17.

［6］ 徐德峰，李彩虹，王雅玲，等.細菌革兰氏染色探究式实验教学的设计和实施效果分析[J].微生物学通报， 2013（5）：871-876.

［7］ 何建刚，杲世温.试论创造性思维的激发方向[J]. 三门峡职业技术学院学报（综合版）， 2006（4）：113-117.

［8］ 宋佩维.卓越工程师创新能力培养的思路与途径[J].中国电力教育，2011（7）：25-27，29.

［责任编辑：苏祎颖］