教育数字化战略背景下高职“发酵工程”课程改革研究与实践

吴晓菊，姜 丽，吕晨晨

（新疆轻工职业技术学院食品与生物技术分院，新疆 乌鲁木齐 830021）

0 引言

“发酵工程”课程是新疆轻工职业技术学院食品智能加工技术和食品与生物技术专业核心课程。为落实教育部教育数字化战略目标[1-2]，提升课程组成员数字化素养，全面推进“发酵工程”课程数字化建设，课程组开展了教育数字化战略背景下高职“发酵工程”课程改革研究与实践，主要从教学团队数字化意识的增强、数字化能力的提高、基于数字化的教学内容选取、教学方法和手段、数字化教学资源建设、教学条件建设及教学评价等方面进行了探索和研究[3-4]。旨在进一步提高“发酵工艺”课程数字化能力、数字化水平和数字化条件建设，进而激发学生的学习积极性和创新潜力，全面提高教育教学水平，提升教学效果，提高学生的综合水平，助力知识、技能、素养三位一体高素质高技能人才培养。

1 研究内容

1.1 教学团队数字化水平的提高

“发酵工程”课程教学团队共8 人，均为硕士以上学位；高级职称4 人，讲师3 人，助教1 人；“双师”教师5 人，兼职教师2 人。1 年来，课程组成员积极参加教育部、职教学会、教育厅等部门组织的“数字化教育教学能力提升”相关的线上线下培训学习24 人次。课程组定期开展数字化教学研讨、经验交流，相互听课、相互切磋。充分发挥青年教师数字化能力较强的优势，在教学改革中提升教师整体的数字化素养和水平。通过专题培训、学习和交流，不仅转变了教学理念，增强了数字化意识，同时提高了数字化教学水平和能力。团队教师多媒体的使用，数字化资源的收集、处理、整合、应用等能力有了显著提高。

1.2 基于数字化的教学内容选取

为了进一步落实“三教改革”，体现课程的系统性、逻辑性、开放性、灵活性，突出职业教育特色。由专业带头人、骨干教师、发酵产品生产企业的生产管理人员及一线工程技术人员组成课程团队，到中信国安国际葡萄酒业有限公司、新疆天润生物公司、新疆啤酒厂等企业调研，共同分析职业岗位能力，明确工作任务，按照典型发酵产品生产工艺，选取了微生物菌种的选育、培养基的配制及灭菌、接种和扩大培养技术、发酵工艺控制、发酵工程应用实例、发酵工业与环境保护等6 个项目22 个任务。每个教学任务中明确了知识目标、能力目标、素质目标、思政目标，增加了包含思政元素、发酵工艺、质量控制、产品检测、知识拓展和网上冲浪等内容的视频、微课、动画、PPT 等数字化教学内容，为线下与线上教学提供支配性资源，实现了职业教育的场景化。

1.3 基于数字化的教学方法和手段

1.3.1 运用数字化资源，开展课程思政

围绕“立德树人”这一中心环节，把课程思政贯穿于数字化改革与实践的全过程。建立“发酵工程”课程思政教学资源库，包含形式多样、内容丰富的数字化思政素材，如团队协作、大国工匠、生产安全、爱岗敬业、食品安全、环境保护等音频、视频、图片，切实开展课程思政。充分发挥了专业课程的育人功能，实现三全育人的思政格局。

1.3.2 研究学生，因材施教

对学生进行更为全面的研究，不仅了解其专业知识结构、学习习惯、兴趣、能力等，还对学生的思想、态度和价值观等进行深度研究，以便在教学实施过程中做到因材施教。运用大数据等信息技术及数字资源、信息化教学设备，开展课程思政的融入和渗透。例如，白酒酿造教学中播放“国酒茅台”的辉煌历程，让学生充分领略传统民族工业品牌在世界列强面前的一展雄风，感受茅台酒无论是从文化酒的标准，还是从品牌的知名度、美誉度来说，都堪称中国文化酒的杰出代表和光辉典范，激发大家的民族自豪感，树立为国争光的远大理想。再如，学习葡萄酒的贮酒陈酿时讲到：贮酒陈酿是葡萄酒积累风味、提升品质的过程，引入习近平总书记对青年的寄语视频，激励学生要树立“中国梦”，不断提高与时代发展和事业要求相适应的素质和能力，积累知识，增强本领，“博观而约取，厚积而薄发”。

1.3.3 实施“六步”教学法，助力学生高效学习

按照“行动导向、探究学习、层层深入”理念，以学生为中心，实现任务驱动教学。充分利用信息化技术、网络平台和多媒体资源、仿真教学软件等组织教学，优化教学过程，创新“六步”教学法，即明任务、学新知、仿操作、析问题、练实操、评效果。环环相扣，有效突破教学重难点，打造了高效课堂，助力学生高效学习，培养学生解决实际生产中所出现问题的能力[5]。

1.3.4 通过自主探究、小组讨论等手段，提高学生综合能力

通过学生自主探究、小组讨论等多种教学方法和手段，引导学生充分运用网络资源开展自主学习。如在葡萄酒的酿造中，创设问题情境，如发酵过程的温度过高、未正常发酵等现象，学生通过数字化资源开展自主探究、小组讨论提出解决问题的方案，并通过PPT、小视频、文档等形式进行汇报展示，教师最后总结点评。不仅提高了学生解决实际问题的能力，同时团队协作能力、数字化水平及语言表达能力等综合能力都得到了显著的提高。

1.3.5 利用仿真软件，强化操作技能

购置了菌种选育、扩大培养等工业微生物生产技术、葡萄酒、啤酒、味精、氨基酸等典型发酵产品生产仿真软件，充分利用仿真软件开展仿真教学。如在白酒、啤酒的酿造技术中，通过仿真软件，学生直观地了解了发酵及发酵过程控制的各项操作要求及控制措施，突出了教学难点和重点，强化了操作技能，提高了教学效果，学生学习成绩有了显著提高[6]。实现校内实训与工业生产“零距离”对接，激励学生敢于操作生产设备，秉承匠心精神攻坚克难，实现“零过度”上岗。指导每位学生积极参与课堂活动，在任务结束后，评选出优秀小组和优秀操作员，不仅有效活跃了课堂气氛，还显著提高了学生的专注度。

1.3.6 利用网络资源，开展线上线下混合教学

课程组利用“发酵工程”建成校级精品在线开放课程，利用课程网络资源及智慧树、智慧职教等网络资源，开展线上线下混合教学[7]，有效促进了课程的教学工作。

1.3.7 搭建“学习平台+交流平台+实操平台”三平台，实现“理论基础+实操能力”双向融合

充分利用“发酵工程”课程数字化资源及网络平台，为学生搭建“学习平台+交流平台+实操平台”三平台，实现了在线学习、交流和实操。引导学生合作学习，线上线下立体化推进，不仅提高了学生对“发酵工程”课程的学习兴趣，同时提升了实践教学效果、增强了技能掌握，实现了“理论基础+实操能力”双向融合。例如，发酵副产物的利用环节，通过利用智慧职教平台的视频资源，让学生完成自主学习并开展讨论；线下教师根据学生的线上学习与讨论情况，有针对性地进行详细讲解，彻底解决学生的学习困惑，帮助学生更好地掌握教学重难点，提高教学效果。

1.4 数字化教学资源建设

2021 年“发酵工程”建成校级精品在线开放课程，课程标准、考核方案、教师手册、电子课件等教学资料齐全，建成了内容丰富的视频库、图片库、教学资源库、思政素材库、试题库、习题库等。同时，提供了发酵产业发展的新技术、新工艺、新规范及拓展知识、网上冲浪等数字化资源，强化知识、技能、素养“三位一体”的综合素质培养，助力德技并修的高素质高技能人才培养[8]。2021 级和2022 级学生充分利用课程网络教学平台开展自主学习，教学效果有显著提高。实现课程网络资源共享，总访问量共计12 900 次，独立IP 访问量为共计2 025。

1.5 数字化教学条件改善

新建智慧教室1 个，VR 虚拟仿真实训室2 个，购置微生物菌种的选育、接种和扩大培养技术、葡萄酒、啤酒、味精、氨基酸等典型发酵产品生产仿真软件，改善数字化教学条件，有效保障课程实训教学的实施。

1.6 数字化教学评价方案

制定数字化教学评价方案，从知识目标、技能目标和价值目标3 个维度进行评价，通过学习通开展数字化评价。在课前、课中和课后以二维码形式发布考核与评价内容，开展数字化教学评价。不仅推进了学生新型能力提升，而且促进评价过程与学习过程的紧密结合，实现了在学习过程中完成评价[9]。

考核评价内容及分值见表1。

表1 考核评价内容及分值/ %

2 教学改革成果

2.1 教师数字化素养显著增强

教师数字化素养和数字化意识显著增强，数字化教学水平和能力大幅度提高。团队教师多媒体的使用、数字化资源的收集、处理、整合、应用等能力有了显著提高。

2.2 数字化教学资源不断丰富

通过课程教学改革，建成了内容丰富的视频库、图片库、教学资源库、思政素材库、试题库、习题库、发酵产业发展新技术、新工艺、新规范及拓展知识等数字化教学资源，促进高素质高技能人才培养。

2.3 教学方法更加多样

充分利用信息化技术、网络平台和多种多媒体资源、仿真软件等组织教学，优化教学过程，开展课程思政的融入和渗透。通过“六步”教学法，即明任务、学新知、仿操作、析问题、练实操、评效果，有效突破课程教学重点和难点，打造了高效课堂，助力学生高效学习。

2.4 教学效果显著提高

课程授课对象为二年级学生，基于发酵产品中白酒、葡萄酒、啤酒、酸乳等典型产品特有的吸引力，绝大部分学生对课程学习兴趣浓厚，但是在学习过程中创造性运用知识的能力较差，个别学生团队协作能力欠缺。通过数字化教学改革与实践，在教学中给予针对性关注，补足短板，因材施教，创设真实的学习情景，极大地调动了学生学习的积极性。学生课前收集资料完成平台发布的任务，课中积极回答、完成布置的仿真训练和实操练习，课后拓展任务设计实验方案，完成测试。2021 级学生课程合格率92.3%，优秀率28.5%，与2020 级学生相比有显著的提高。

2.5 创新能力不断增强

利用数字化资源融入创新发酵产品的思路和方法，学生以小组为单位，通过查阅资料、可行性分析、制定技术路线和生产方案，在教师指导下完成产品的制作，丰富了发酵制品生产经验和创新能力。近2 年学生成功研发了银杏果雪菊复配果酒、玫瑰石榴酒、藜麦酸乳等8 项新型发酵制品，创新意识和创新能力得到显著的提升。

2.6 教学满意度不断提升

课堂教学质量逐步提升，人才培养质量得到有效保障。2021 级学生评价满意度为92.6%，专家评价满意度为92.8%，企业评价满意度为87.5%，各项满意度比2020 级都有增加。

2.7 教学成果丰硕

建成课程教学资源12 项，课程组成员参加2022 年新疆教学能力大赛获得二等奖，建成“发酵工程”新形态活页式教材，完成教育教学改革项目2 项，学生研发银杏果雪菊复配果酒、藜麦酸乳等新型发酵制品8 项。

3 结语

通过探索与实践教育数字化战略背景下高职发酵工程课程改革，教师数字化素养和数字化意识显著增强，数字化教学水平和能力得到大幅度提高。同时，选取了基于数字化的教学内容，形成丰富多样的教学方法和手段，建成内容丰富的视频库、图片库、教学资源库、思政素材库、试题库、习题库、新技术、新工艺、新规范及拓展知识等数字化教学资源。新建智慧教室、VR 虚拟仿真实训室，购置仿真软件，改善数字化教学条件，有效保障课程实训教学的实施。通过学习通开展数字化评价，促进评价过程与学习过程的紧密结合，实现了在学习过程中完成评价。以上举措激发了学生的学习兴趣，实现了预期的教学目标、提高了教学效果，教学满意度不断增加，受到了学生、家长、企业和社会的一致好评。