以“食品微生物学”为例探索基于工程认证的学生自主实践教学模式

1、以“食品微生物学”为例探索基于工程认证的学生自主实践教学模式摘要：针对“食品微生物学”实践教学，倡导以学生为中心、自主实践的教学理念，培养自主学习意识和科学素养， 对实验课程的教学模式、考核评价等进行改革，优化考核评价体系，从而提高实验课堂效果，加强学生动手能力的 培养。为解决复杂工程问题打下坚实的基础，有力支撑工程教育认证对课程教学指标点达成的要求。其他食品类基 础实验也可借鉴“食品微生物学”，不断完善食品科学与工程专业基础实验教学模式。关键词：食品微生物学；实践教学；工程认证；学生自主实践；教学模式；教学改革To Explore the Self-practice Teaching Mod

2、e of Students Based on EngineeringCertification Taking Food Microbiology as an ExampleAbstract: In view of the practical teaching of Food Microbiology， the teaching concept of student-centered and self-directed practice was advocated to cultivate students self-directed learning consciousness and sci

3、entific literacy. In order to improve the classroomeffect ofexperiment andstrengthen the trainingof studentspractical ability，the teachingmodeandassessmentstandard of experiment course were reformed and the assessment standard was optimized. It laid a solid foundation for solving complex engineering

4、 problems and supported the requirement of engineering education certification for the achievement of teaching target points. Other basic experiments of food could also learn from Food Microbiology to constantly improve the basic experimental teaching mode of food science and engineering.Key words:F

5、oodMicrobiology；practiceteaching；engineeringcertification；studentsindependent practice；teachingmode；teaching reform教 “食教 “食主工程认证源于华盛顿协议，是国际公认的工程 教育质量保证体系由。2016年6月，在国际工程联盟 年会上，中国成为第18个正式成员国，标志着中国 工程教育质量得到国际社会的认可。工程教育认证 以学生为中心，以生产为导向，通过不断完善提高 学生培养质量嗖在工程教育认证的大背景下，有效 提高人才培养质量，按照认证标准开展专业建设是 必然趋势国。1“食品微生物

6、学”课程介绍食品科学与工程专业是一个集合理、工、农、 医等多类学科知识融合的、综合性很强的交叉学科,实践实验教学是食品专业十分重要的组成部分 学效果的好坏直接关系学生的专业素质水平 品微生物学”是应用微生物学的一个重要分支 要研究与食品有关的微生物的种类、特征及其在一 定条件下与食品工业的关系叫是食品科学与工程专 业、食品质量与安全专业、食品包装工程专业、乳 品工程专业本科生的基础教育核心课程。该课程的 实验教学环节为16学时，通过实践课来培养和训练 学生实际操作技能及应用水平。“食品微生物学” 课程在本科培养目标及毕业要求方面占有重要地位， 是培养学生运用食品微生物学知识解决复杂工程问 题的

7、能力，要求大学生能够自主设计实验方案、开 展微生物学基础研究，运用所学知识解释与食品微 生物学相关的科学问题囚。“食品微生物学”课程尤 其是实践教学环节，在工程教育专业认证能力导向 教育过程中发挥重要作用，可以培养学生的微生物 实验基本操作技能，解决食品中存在微生物问题的 能力。2 “食品微生物学”实验课程教学现状目前，“食品微生物学”实验的内容包括：细 菌/菌涂片的制备及染色、培养基制备、微生物在 自然界的分布、理化因素对微生物的影响、食品中 有害微生物的分离鉴定、食品安全性微生物检验 （菌落总数、大肠菌群最近似数）、细菌的生理生化 特性实验等内容。实验课环节仍然沿用传统教学模 式，即任课教

8、师、实验教师提前准备实验材料、做 预实验，在实验课上教师提前将课堂实验内容（如 原理、仪器设备、要点说明、结果分析、注意事项、 思考题）进行讲授，学生开始分组做实验。期间教 师观察学生的实验情况，解释学生不懂的问题，纠 正学生的操作错误，实验结束后学生撰写实验报告 并上交，教师给出实验课成绩。该实验课程教学模式存在的主要问题：一是教 师讲授时，一些学生忙着抄实验报告，结果教师讲 得口干舌燥、绘声绘色、面面俱到，而学生听得枯 燥乏味、昏昏欲睡、一知半解，教师和学生不在一 个频道，教学效果难以保证。二是实验课对实践能 力要求较高，一些关键步骤只通过语言表达出来， 学生不能直接感受、理解模糊、难以掌

9、握。三是实 验过程中学生思考的地方很少，只是机械地按部就 班完成实验，这样不能调动学生的主观能动性和创 新能力回。四是实验的准备阶段学生并未参与，只参 与了实验的部分环节，实验过程参与度不足，导致 学生学习兴趣低下，原本相互关联的实验反而变成 比较枯燥、简单的验证性实验。由于学生已经知道 或是已经预测到实验结果，做实验变成了形式，枯 燥无味。学生在学习过程中处于被动状态，学生对 课程的理解、主动思考过程不足，所以教学效果差， 学生的动手能力也差。五是传统教学方式教师讲的 过多、过细，也在一定程度上成为了学生创造性思 维发展的桎梏。在考核方面也未全面体现学生的动手能力、理 解能力及解决实际问题的

10、能力。实验教学的质量效果受硬件条件、师资力量、 课程体系等诸多因素的影响。目前，在实验教学过 程中，教师对学生对于实验教学的需求和感受缺乏 了解；学生只关心做什么和什么时候完成实验，对 课程的理解和积极思考的过程不足以培养他们自主 分析、观察问题的能力和工程观念；学校各职能部 门尚未建立有效的实验教学过程质量控制机制。因 此，“教与学”的分离，“监督与管理”的失效， 最终将影响实验教学的持续改进与发展孔实践教学是培养工程类人才的重要手段，尤其 是为培养引领新工科发展方向的综合型人才应具备 能力的作用较为突出，食品科学与工程专业也不例 外叫传统“食品微生物学”课程的主要教学环节与 毕业要求的关联

11、度低，课程评价机制也不完善，尤 其是实践教学的教学效果及考核制度均存在“老化” 问题。因此，“食品微生物学”实践教学亟需改革， 以提高教学质量和效果，从而为提高工程认证中培养 学生动手实践能力和解决实际问题能力做出贡献例。3教学模式改革微生物基本实验操作技能已作为 目前科学研究 的常规检测手段之一，“食品微生物学”实践教学 不单单传授学生实验操作技能，还要培养学生的科 学素养和科学研究能力，以适应社会发展的需要。 实验课前要求学生认真预习实验、思考思考题，预 习报告应书写规范，不应照搬实验书内容，要自己 凝练提取核心内容，并包含自己的思考叫 将授课学 生按实验进行分组，用23周的时间进行实验原

12、理、 实验方法的学习，并安排学生利用课余时间查阅资 料、根据资料进实验室准备该实验课所需要的实验 材料等。实验课不再由教师讲述，而由学生讲解实 验原理、实验方法，并进行实验演示，教师进行补 充。在实验过程中，对学生操作不规范要及时纠正； 及时要求整改实验现象和数据记录不准确的，培养 学生良好实验习惯的养成，培养科学严谨的实验态 度， 并引导学生利用已经学到的知识解决出现的问 题，这样既可以加深对实验的理解，也能提高学生 独立自主解决问题的能力羽。同时，实验指导教师 也应重视师生及生生间的交流，每次做完实验都应 组织学生对实验现象、结果和实验过程中遇到的问 题进行讨论，并把实验结果分析和讨论部分

13、作为实 验报告的重要内容， 从而培养学生的思维能力和总 结能力回。此外，对实验室、教师及学生进行严格管理很 有必要。因此，实验员教师日常对实验器材做好管 理和养护，实验课上课前对相关器材进行检修、更 新，创造良好的、资源丰富的实验环境。实验指导 教师在上课前应当进行预实验，对实验中可能出现 的问题进行预判，并解决问题；教师在实验中，应 始终和学生在一起，及时发现并纠正学生违规操作， 解决学生在实验中遇到的问题， 并检查学生实验记 （。遇到异常实验结果时，应启发学生分析原因， 真正做到教学相长。同时，对学生也应严格管理： 要求学生严格按规程操作，并详细记录实验现象和 数据。实验报告除需撰写实验原

14、理、实验器材、实 验步骤、实验数据处理及注意事项等常规内容外， 还应认真分析实验结果及实验中遇到的问题，从而 提高学生分析和解决问题的能力回。新工科背景下的 教育教学特点，要求增强学生的参与意识，转变 满堂灌”的教学模式，从而提高实践教学的针对 性、吸引力和感染力血10。4考核评价方式改革合理的考核方式既能有效调动学生对实践课程 的主观能动性，也有利于改善教学效果、提升学生 能力凯建立科学可行、全面的考核评价体系，既要 考查学生对知识的掌握程度，又要考核学生的实践 能力，更应注重学生严谨的科学态度和创新精神的 培养叫 改革后考核包括5个部分，分别为出勤情 况、实验预习与自主授课情况、实验态度和

15、操作、 实验报告、实验测试，比改革前增加了 “实验预习 与自主授课情况”和“实验测试” 2个部分。考核评分细则见表1传统考核只关注出勤情况、学生操作过程与回 答问题，以及实验报告的撰写。改革后增加了学生 自主教学与实验测试，并相应调整了分值占比。学表1考核评分细则考核项目-占比/ %-考核方式改革前改革后出勤情况2010能准时参加实验课程实验预习与自主授课情况-20实验开始前进行预习，对实验原理及操作规程的讲解，考核对实验目的、原理和 实验注意事项的掌握程度实验操作与回答问题4030考核学生的实验操作能力，随机提问实验相关问题实验报告4020考核学生对实验整体的掌握程度，培养学生通过信息综合得

16、到合理有效结果的能 力和实事求是的科学态度实验测试-20随机抽取单个实验操作，考核学生平时是否规范操作，培养学生现场应变能力， 使学生从思想层面上重视实验教学生自主授课环节，从学生对实验原理、方法的学习， 对实验的准备，实验课上的讲解、演示及协助教师 指导实验方面对学生进行评价，结合工程认证要求 建立相应的评价标准11o学期末完成整个实验教学环 节后，统一现场考核学生实践能力。考核时，将平 时学生所做的实验分项（如显微镜的使用和保养、 革兰氏染色技术的涂片与染色、细菌的分离与培养 等），让学生随机抽取，选取实验所需物品，实验教 师对学生选取物品的合理性、实际操作能力的规范 性进行一对一考核，同

17、时以统一的评分标准进行评 判。通过现场观察学生操作，就出现的问题进行扣 分，事后进行提醒和辅导练习，不但改变了学生日 常实验过程的态度，从思想层面上重视了实验教学, 而且可以锻炼学生现场应变能力，提高自主动手能 力四。此外，教师也应当及时批阅学生的实验报告， 并将最终结果反馈给学生，以便对学生起到鞭策作 用，同时也可以及时解决报告中出现的问题，巩固 所学知识叫5改革成效从2018年春季和2019年秋季的“食品微生物 学”课程的实践教学环节开始探索实施，对2018级 食品科学与工程专业和2019级食品质量与安全专业 500多名学生进行实践教学环节的改革，之后可在 2020年春季学期及后续班级进行

18、进一步的尝试推广， 为今后该课程实践教学环节课程的改革奠定基础、 总结经验。5.1实验预习、实验记录和实验报告规范化大多数学生没有原始数据的概念，以前通常将 实验数据记录在实验指导书上，或是随意记录，记 （内容混乱，数据易丢失，也有数据造假的可能。 针对实验报告书写不规范，实验记录与实验数据处 理分不清现象，现在实行实验预习本和记录本分开 记录，并设计专门的实验报告纸，让学生按照规定 的项目书写，既能使学生书写规范化，又能节约教 师批阅时间。5.2考核体系更完善考核采用多元化的评定指标可有效调动学生学 习主观能动性，更能反映学生真实水平，考核评价 方式更客观。5.3改革效果在期末技能考核中，500多名学生中90%通过了 细菌革兰氏染色及镜检、微生物划线分离、微生物 稀释分离等技能考核，并获得满意的结果。下一步 将本模式推广至全院“食品微生物学”上课班级， 每学年均有15-18个班级开设本课程，预计未来每 年约有450名学生受益。6存在的问题目前，学生理论课程多，白天往往没有整段的 时间参与准备实验，只能是周末或是晚上，导致实 验员教师和实验指导教师的工作量增大。且个别实验的准备需要连续时间，也存在学生难以找出合适的 时间来参与实验准备。针对以