“以学生为中心”视域下“发酵工程”多元立体教学模式探究

任晓莉，孙 瑶，赵润柱

（太原工业学院环境与安全工程系，山西太原 030008）

大学的核心任务是人才培养，大学教学的本质应该是“以学生为中心、以能力培养为导向”的研究性教学，倡导学生自主性学习和研究性学习。近年来，越来越多的大学开始强调“以学生为中心”的教学理念，通过全面实施教育教学改革，有效地促进“以学生为中心”教育理念的落实[1-4]。“发酵工程”是生物工程专业的核心课程，该课程具有较强的实践性和应用性，在专业课程体系中起着承上启下的作用，是加强学生实践能力和创新思维能力培养的重要环节，对于生物应用型人才的培养具有非常重要的作用。该课程涉及到的知识面广，对学生动手实践能力要求高，除了要求学生掌握基础知识外，还需要学会运用理论知识于具体实践中。因此，对“发酵工程”课程教学提出了新的挑战，促使教师在讲授课程时进行必要的教学改革，以适应新的教育需求[5-6]。为了更好地促进学校转型发展，实现应用型人才的培养目标，在参考其他院校“以学生为中心”改革经验的同时，结合学院“发酵工程”课程教学中存在的问题，以及应用型人才培养的需求，基于现代信息化教学技术，开展了“以学生为中心、以应用型人才培养为导向”的“发酵工程”教学改革，通过构建多元立体教学模式，探索培养学生的自主性和研究性学习，以期提升应用型高校学生的专业知识、技能和综合素养。

1 改革教学目标促进学生全面发展

作为应用型大学转型试点高校，学院不断探索课程教学内容与人才培养的改革方式，关注学生的进步和发展，注重所培养人才的应用性，积极推进校企合作实践基地的拓展，并积极进行应用型人才培养模式改革和创新。为了使培养的人才和社会需求人才接轨，通过校企双方的合作，不断对教学目标和教学内容进行修改完善。以“发酵工程”为例，之前教学目标不能体现应用型人才的培养要求，课题组经过认真研讨，为了充分体现以学生发展为中心，从专业申报、课程设置、教学计划和教学大纲的制定和修改等方面，邀请企业或行业人员参加修改和完善，注重学生在培养过程中的价值塑造和实践应用，课题组对“发酵工程”的教学大纲进行了修订，在教学目标上，确立了以学生发展为中心的涵盖知识、能力和素养的三维教学目标。

“发酵工程”课程教学目标见图1。

2 优化教学内容提升人才培养质量

2.1 生产实践融入教学

在教学内容上，根据发酵企业生产单元，将“发酵工程”课程知识点与发酵企业车间对应，紧跟企业需求，不断改进教学方式，将校内教学延伸到企业实践中。结合应用型人才培养特色，课题组通过对发酵生产企业进行调研，根据生产工艺实践内容，对教学内容进行整理归纳，将发酵企业生产单元与课程知识点的对接，形成主要教学单元，建立了强化工艺实践的“发酵工程”课程教学体系。

以实践为导向的“发酵工程”课程教学体系见图2。

图2 以实践为导向的“发酵工程”课程教学体系

在具体实施中，将发酵企业生产单元作为一个个教学案例，融入课程教学中，并以典型的柠檬酸发酵、白酒发酵、葡萄酒发酵、乳酸发酵等发酵工艺为主编写了《发酵工程教学案例集》。将理论知识和发酵工业生产实际工艺流程充分结合起来，让学生认识到现在所学的课程内容与知识点有较大的实际应用价值，不但激发了学生主动学习兴趣，而且更加注重学生的能力培养。

2.2 课程思政浸润教学

根据“发酵工程”课程知识点，结合学生素养目标，深入挖掘各教学环节中所蕴含的思政元素，认真做好发酵工程课程思政教学设计与实施，把课程思政“润物细无声”地贯穿教育教学全过程，并根据每年的时事政治、科研成果等对思政元素案例进行更新，努力实现知识传授、能力培养与价值引领的有机统一。教师在具体实施过程中，将思政元素选择性地浸润于教育教学环节的知识点中。

“发酵工业无菌技术”课程思政设计见表1。

表1 “发酵工业无菌技术”课程思政设计

2.3 科学研究反哺教学

如果没有科研作支撑，大学课堂教学就会失去“灵魂”。因此，课题组教师以创新创业项目和学科竞赛的方式，吸引学生到自己的研究课题，将所学知识应用到项目研究中，进行知识点的强化训练。同时，把相关的科学最新研究成果与方法引入和渗透到教学相关知识点中，把科学课题分解作为示例推行研究性教学，不仅可以充实课程知识体系，树立学生科研精神，还可以培养学生创新思维，提高学生解决实际问题的能力，调动学生的学习主动性和探究性。近几年，学生以教师的科研研究课堂为依托，积极参加大学生创新创业大赛、互联网+大赛、兴晋挑战杯大赛和大学生生命科学竞赛等，并在学生竞赛获奖、学生发表论文和申请专利等方面取得了一定的成效。

3 实施多元立体教学增强协同育人效果

突出“课堂是灵魂，学生是主体，教师是关键”的教学理念，基于“以学生为中心”，课题组搭建了线上和线下、课内和课外、教学和科研、理论和实践、课程和思政相辅相成、相互促进的多元立体教学模式。并通过采用翻转课堂、案例教学、项目教学、专题研讨等多元化教学方法和手段，探索以学生为主体，以教师为导向的启发式教育。通过在课堂中加入创新元素，充分调动了学生的主动性和积极性，使学生具有学习掌握发酵技术的兴趣和意愿，培养学生的工程思维和创新思维，并通过发酵实验、课程设计、生产实习、毕业实习、创新项目和学科竞赛等实践环节，持续进行实践- 理论- 再实践的强化训练。教学评价是多元立体教学模式中的重要一环，是教师完善发酵工程多元立体教学模式的重要参考。课题组针对过去“发酵工程”教学评价方式单一、不利于调动师生积极性的问题进行了改革，具体做法是进一步加强了“发酵工程”课程的过程考核，为了更好地考查学生基础知识掌握情况、参与课堂讨论情况，以及解决问题的方法和思路等。根据每次学生课堂展示、讨论发言、完成任务、书面报告、线上测试等表现情况进行打分，计入学生平时成绩；在期末考核中，提升试题内涵，通过加大应用型和能力型题目的比例，突出应用型人才能力评价。除此之外，还通过学生管理人员定期对毕业生进行跟踪回访，将反馈信息进行梳理，为多元立体教学模式改革提供参考。2022 年，“发酵工程”教学在学校举办的第二届教师教学创新大赛中，获得学校正高组一等奖。

4 结语

为了较为客观地评价“以学生为中心”的“发酵工程”多元立体教学模式的实践教学效果，对部分学生进行了座谈和问卷调查，调查结果发现，约80%的学生比较认同多元立体教学模式，认为能够较大地提高学生的学习兴趣，有利于培养其知识、能力和综合素养，对今后考研和就业有较大帮助；只有6%的学生认为新的教学模式实施以来，由于课程任务占用了较多的课余时间，导致自由安排时间减少。近年来，根据学生、督导和行业人员等反馈的信息，“发酵工程”多元立体教学模式不断改进，逐渐完善，并以点带面，发挥优势，教学改革目前已经初见成效，生物工程专业学生近3 年在考研和就业方面均有了较大的提高，一些学生毕业后留在实习企业中工作，为企业发展注入了新的活力，学生回访显示绝大部分已经就业的学生在专业知识和综合素养方面得到了企业的普遍认可，企业对学生的满意率达到95%以上。