工程教育专业认证视角下的“微生物学”课程建设的探索与实践

魏 奇，周 莉，刘盛荣，张维瑞，陈美霞， 阮少江

（1.宁德师范学院生命科学学院，福建宁德 352100；2.闽东特色生物资源福建省高校工程研究中心，福建宁德 352100；3.福建省科技厅产学研合作示范基地，福建宁德 352100）

工程教育专业认证是我国高等教育的重要组成部分，实施工程教育专业认证有助于深化我国工程教育的改革，通过实施工程教育专业认证能够提高我国高等工程教育质量，促进各院校教师人才队伍的建设，培养五育并举全面发展的接班人，帮助学生树立正确的世界观、价值观和人生观。工程教育认证是提高和保障工程教育质量的有效措施，也为工程教育提供了指引。工程教育应进一步回归工程实践，注重高阶能力与创新能力培养，强化工程领导力的培养开发，创新工程教育的人文精神与社会公民意识培养的模式等[1-2]。

微生物与人们的日常生活息息相关，如酸奶、腐乳、葡萄酒、酱油等食品都涉及微生物的参与。“微生物学”是生物科学、生物技术、食品科学与工程、海洋资源开发技术等专业必修的基础课程之一。“微生物学”是一门应用性较强的课程，所涉及的内容广泛，与细胞生物学、生物化学、遗传学等学科有着紧密的联系。根据专业人才培养目标，对微生物学理论和实验教学内容进行梳理，通过全方位强化课程知识应用、技术应用和知识创新应用教学，在课程教学过程中实现应用型人才综合素质的全过程培养，从而实现课程教学与应用型人才培养相吻合。为了让学生更好地掌握“微生物学”的相关知识点，在“微生物学”的教学过程中，通常将理论知识的讲授和实验的开展相结合，使学生能够系统地掌握“微生物学”的相关知识点[3]。该课程主要介绍了微生物的种类、营养类型、遗传变异和育种、新陈代谢等内容，从分子、细胞和群体水平上，系统地进行阐述，讲明概念，全方面地讲解微生物发展趋势与重要方向。

1 优化课程教学内容

“微生物学”教学过程中要求授课教师多角度地思考，并且结合自身的教育背景，将学科前沿发展方向与传统的教材内容相融合，提高学生的积极性，确保教学的质量。因此，任课教师需要做到课前认真备课，熟练掌握教学内容，明确教学目标，准确把握教材。在教学过程中，任课教师需要突出教材的重点与难点，对教材的主要内容进行详细讲解，引导学生对知识的主动探究能力，提高教师对课程的应变能力，随时根据课堂情境的变化及学生的掌握程度调整教学内容和教学时间的分配[4-5]。通过“微生物学”理论知识点的学习和掌握，通过理论和实践相结合，能够让学生更加直观地掌握“微生物学”的相关知识点，引导学生主动学习，从而提高学生的参与度和积极性。通过系统地掌握“微生物学”相关知识点，能够为学生后期开展交叉领域学科的学习打下坚实的基础。

教师应掌握授课班级学生的基本学情。依据学生的专业背景，基础知识的掌握情况和实践创新能力的不同，设定“微生物学”的教学重点和难点，选择不同的教学方法和教学设计。在教学过程中教师需要具备较强的应变能力，能够根据课堂情境的变化和学生的接受情况，合理分配教学时间及调整教学内容。“微生物学”理论知识点教学时间的分配主要为重难点时间多、一般内容时间少。同时，应紧密联系学科前沿科研动态，激发学生的好奇心，提高学生主动学习的积极性，培养学生对科学研究的兴趣，为地方院校培养应用型人才打下坚实的基础。

绪论部分阐述了人类对微生物世界的认识及微生物在工业生产、农业生产、环境保护、生命科学基础等方面的应用。通过引导学生走进绚丽多彩的微生物世界，使学生明白微生物学的发展促进人类社会发展进步及微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用。“微生物学”的理论知识点多，记忆性知识较琐碎，教师可以将教学要求分为“熟悉、掌握、重点掌握”3 个层次。

理论教学内容及课时分配见表1。

表1 理论教学内容及课时分配

由表1 可知，第一章节（原核生物的形态，构造和功能）学生应熟悉了细菌、放线菌、蓝细菌的形态、形状和大小，立克次氏体、支原体和衣原体及古生菌的概念、周质空间、核区、菌毛。掌握细菌、放线菌的形态结构、繁殖方式、分类情况、生活史。重点掌握细菌的特有成分，特殊结构及革兰氏染色机制，其他章节以此类推。

2 教学形式多元化

“微生物学”将在工程教育专业认证的保障下，全面开展素质教育，认真贯彻教育方针，由此进一步提高地方院校的教学质量，致力于走产教融合内涵式发展道路，更加注重应用型人才的培养，促使学生的全面发展。“微生物学”是由理论教学和实验教学2 个部分组成。“微生物学”的理论教学部分是微生物实验教学开展的基础，学生在掌握了相关的理论知识后进行实验操作，能够使学生从被动实验转化为主动实验，并且能够在实验的过程中锻炼学生的动手能力，启发学生进行主动思考。理论教学和实验教学两者是相互促进、缺一不可。

理论教学通常以教师讲授为主，在教学的过程中一味地照本宣科，会导致晦涩难懂的专业知识使学生无法理解。因此，该教学方法已经无法很好地满足现代教育的规律。“微生物学”课程理论知识繁多，具有系统性和单一性的特点。传统的外部灌输作为学生掌握理论知识的主要手段，不利于启发学生进行独立思考，容易忽视学生创造思维和创造能力的培养。因此，在“微生物学”教学的过程中应结合多种教学形式，通过创建不同的教学情境，增加教学过程中趣味性和互动性，将抽象的概念合理具体化，并且联系生活实例，将抽象转变为形象，降低“微生物学”知识点的掌握难度。

2.1 激发学生好奇心

好奇心是学生探索未知和自主学习的动力源泉。任课教师需要利用好课堂教学，通过激发和培养学生的好奇心，让学生主动对学习产生兴趣[5]。在讲授绪论这一部分时，教师便将英国科学家弗莱明发现世界上第1 种抗生素——青霉素的故事向学生介绍。20 世纪40 年代以前，人类还没有掌握相关药物用于高效治疗细菌性引起的感染。因此，科学家不断进行探索和研究。然而，在这方面所取得的突破性进展却源自一个意外发现。“一战”期间，弗莱明在皇家医疗队服役，战后在培养葡萄球菌的平板上发现污染的青霉，青霉周围的葡萄球菌菌落已被溶解，这意味着青霉的某种分泌物能抑制葡萄球菌。正是因为青霉素的发现使人的平均寿命至少延长了10 年。纵观科学发展的历史，许多重大的科学研究都是在好奇心的驱使下。教师应引导学生进行主动探究和学习，养成良好的学习习惯，在教学的时候应该引导学生从接受学习、死记硬背的状况下转向学生主动学习，养成主动探究的思维，提高学生的积极性。

2.2 丰富教学方式

授课教师应该避免采用“填鸭式”的教学方式，特别在讲授“微生物学”理论知识的时候，会导致学生对专业知识无法理解，不仅教学质量得不到保障，学生也会逐渐失去学习的兴趣，并且寓教于乐，使课堂不再枯燥乏味。因此，可以结合多种教学方式，鼓励学生参与到课程中。例如，在讲授微生物的生长及控制这一章节时，教师布置讨论性课题，让学生以食源性致病菌为题（如阪崎肠杆菌、沙门氏菌、单增李斯特菌、副溶血性弧菌和金黄色葡萄球菌等）开展分组讨论和课堂演讲。小组活动能够让学生主动地参与到课堂中，通过实践加深理论知识的掌握，由此能够提高学生分析问题和解决问题的能力，学生的语言表达能力和灵活应变的能力也能够获得提升。

2.3 教学资源多样化

网络上的教学资源种类繁多、内容新颖、趣味性强。教师可依据现代教学手段，创设教学情境，引起学生一定的情感体验，从而帮助学生理解教材，增强学生的学习兴趣。“微生物学”教学可以采用线上与线下相互结合的方式进行授课。线下授课采用多元化的方式教学，系统地传授知识，帮助学生笼统理解课程相关知识点，提高学生的学习有效性。还可以参加组织学生参加各学校举办的生命科学竞赛，提高学生实验操作的熟练度，激发学生学习的主动性，培养学生的集体荣誉感，并掌握实验流程相关的步骤及安全性。再与线上授课相结合，利用中国大学MOOC、学习通等学习平台可以完成课前预习的内容，通过融合网络资源和教材资源，能够更好地建构教学资源体系，驱动学生开拓视野，丰富知识储备。在“微生物学”实验课程中要培养学生及时记录实验数据和观察其实验现象，培养学生能够独立分析实验数据和现象。这样的教学模式能够检验学生对于课堂知识的掌握程度，同时充分调动了学生的积极性，使其操作能力和思考能力也能得到大幅提升。

2.4 紧密结合专业前沿科研动态

为了提高学生的学习积极性，教师在讲授微生物理论知识点时，可以紧密结合专业前沿科研动态，让学生了解“微生物学”的重要性。在课堂中加入专业前沿科研动态，更要求教师具有深厚的专业知识，深入浅出地向学生进行介绍。例如，在讲授病毒这一部分知识点时，可以结合新型冠状病毒肺炎，我国科学家李赛研究员和李兰娟院士课题组利用冷冻电镜断层成像和子断层平均重构技术成功解析了新冠病毒（SARS-CoV-2）全病毒三维结构，该研究首次解析新冠全病毒分子结构，使世界对新冠病毒的认识更近一步，为抗击疫情、治疗新冠肺炎打下坚实全面的结构基础。通过将前沿科研动态引入日常的教学中，能够拓宽学生的视野和知识面，让学生了解科研研究创造的价值和意义。知识无止境，只有用扎实的理论知识武装自己，才能在科研的道路上取得举世瞩目的研究成果。

3 教学课程评价

“微生物学”课程采取学生自评、生生互评和师生互评。通过多种评价方式，由此提高教学质量。学生自评可以让学生表达自己的观点，由此反映学生对该课程的掌握情况，促进学生形成主体意识，帮助学生认识到自己的不足并进行调整，从而提高学生的自主学习和自我反思的能力。生生互评是指通过教师所布置的作业，让学生互相评价，可帮助学生看到自己平时不曾注意到一面，在互评中发现自己的不足并改正，能够提高自身的思辨能力，调动学生的积极性，提高学生的分析能力。师生互评可以为学生和教师架起一条沟通的桥梁，可以增进师生之间的感情，并养成良好的教学氛围，提高课堂教学质量。

4 完善课堂教学反馈机制

建立完善的教学反馈机制能够为教学质量评价和学生发展建立沟通的桥梁[6]。教师可以充分利用学习通对教学情况进行反馈。教师在课前设置好问题，通过学习通实时获得学生答题的正确率。由此了解学生对知识点的掌握情况，并根据实际情况调整授课内容和时间，学生可以通过教务系统对教师进行教学质量评价。因此，教师能够了解自己的教学情况，通过有效的教学反馈教师能够进行相对应的改进和反思。教师可以让学生分组，形成互评小组。教师布置相关学习任务，学生完成后，教师提供评价标准，学生进行互评。小组互评不但有利于学生对知识的储备也能充分调动学生课堂上的积极性，也是对已学知识的回顾与反馈。

5 教学改革措施

（1）教师充分利用教学资源，创设教学情境，提高学生自主学习的积极性，发挥其自主学习能力。

（2）“微生物学”课程考核成绩可以增加平时成绩所占比例，缩小期末成绩所占比例，由此可以改善单纯教师讲课，学生听课，导致参与度低的现象，并且能够减轻学生期末考试压力。

（3）学生上讲台，教师给予相应的选题范围，学生进行自由选题，共同完成课件并且上讲台汇报。此环节目的在于锻炼学生的沟通和协同能力，强化学生面对突发状况的自主应变能力。

（4）加强“微生物学”课程教学团队建设。聘请校外微生物学领域专家进行授课，建立微生物学教学团队，鼓励教师到食品企业进行实践，努力加快双师双能型教师团队的建设。通过培养学生自主学习和探索的能力，能够让学生成为学习的主体。在课堂上给学生充足的思考时间，课堂教学不仅只局限于现实的课堂，还可以充分利用学生的课余时间，多与学生进行沟通与交流。

6 结语

“微生物学”是一门实践性和应用性很强的学科，理论知识多，综合性强。通过对“微生物学”的教学内容、教学形式、教学评价和教学反馈等方面的改革与探索，实现了学生-教师双主体，并进一步提高学生的创新实践能力，注重学生的科学研究思维和综合素质，并且结合地方院校的办学定位及应用型食品工程人才的目标，通过加强课程资源的综合利用和课程团队的建设，对课程内容和教学方式进行改革。通过该课程的学习，学生能够掌握“微生物学”的基本知识点，为后期进入实验室开展本科毕业论文打下坚实的基础，达到工程教育专业认证对学生能力的要求。