新工科背景下食品微生物學混合教學模式的探索與實踐

王玉榮　侯強川　趙慧君　屈定武　郭壯

微生物分布廣、種類多，與人們的生產和生活息息相關。在食品領域，微生物是一把“雙刃劍”，一方面，微生物菌體、代謝產物及酶類有利于食品的加工、貯藏及人與自然的可持續健康發展，如食醋、酒類、面包等的生產都需要微生物的參與；另一方面，微生物也易引起食品腐敗變質、毒素污染，是引發糧食損失和食物中毒等的重要因素之一。

作為食品類專業學生的專業主干和學位課程，食品微生物學是研究與食品有關的微生物以及微生物與食品間關系的一門交叉性學科，涉及內容十分廣泛，與食品發酵、食品安全、食品添加劑和食品保藏等行業密切相關，具有非常強的實踐性與應用性。然而，現階段的食品微生物學教學大多采用傳統的教學模式，難以保障學生學習效率的提升、產業現狀的融合及培養目標的實現。因此，積極探究適應新時代發展要求的食品微生物學教學模式，培養能應用好這把“雙刃劍”的高質量食品專業人才是極為必要的。

近年來，教育部先后提出了建設新工科、調整優化學科專業設置的系列發展戰略，旨在推動高校積極主動適應經濟社會發展需要，深化學科專業供給側改革，全面提高人才自主培養質量，建設高質量高等教育體系。在此背景下，教學團隊從優化教學大綱、創新教學模式、改革考核體系等方面，對食品微生物學課程教學進行融合性創新與反思，加強學生對理論知識的掌握與實踐能力的提升，以期為實現食品專業人才培養目標提供參考。

一、確立成果導向，優化教學大綱

教學大綱是教學指導性文件，也是教師實施教學的重要參照。為保證教學質量，結合學校應用型、綜合型的辦學定位及專業實際，教學團隊以成果為導向，依據“反向設計、正向實施”的原則優化了食品微生物學課程的教學大綱，不僅明確了本門課程的教學內容，還對教學目標、課時安排與教學環節、考核評價內容及標準進行了細化。

食品微生物學課程的理論部分包括四項課程目標，涉及問題分析能力、設計/開發解決方案、工程與社會以及溝通能力，并針對不同章節內容設定知識目標、能力目標以及素質目標。比如，通過“微生物的生態”和“食品腐敗變質及其控制”章節的學習，學生需要掌握微生物與食品腐敗及其控制，微生物與食源性疾病、食物中毒的基礎知識，了解影響食品工程設計目標和技術方案的微生物因素，能夠分析和評價食品深加工等相關領域工程實踐對社會、健康、安全、法律、文化的影響，以及這些制約因素對項目實施的影響，并理解應承擔的責任。明晰的教學目標不僅有助于教師組織教學，也可幫助評估教學質量與學生學習效果。

隨著現代科學技術的迅猛發展，越來越多的新興技術手段在食品生產、檢測中得到應用與推廣。為保證教學大綱的先進性及教學內容的現代化，教學團隊結合生產實際，從教學目標及學情背景出發，及時更新教學大綱，優化教材建設，補充了學科前沿知識，并融入思政元素。

二、以學生為中心，創新教學模式

知識體系和教學設計是課程建設的核心，對教學實施及人才培養發揮著重要作用。食品微生物學課程理論教學共計48學時，包含10個章節，前6章為微生物基礎知識，后4章涉及微生物生產應用與危害防治，內容豐富，涉及學科較多。在傳統的教學模式中，課堂教學多以教師講授、學生“聆聽”為主，“滿堂灌”的教學方法容易導致課堂氛圍沉悶，學生產生疲勞感，影響學習主動性及學習成效。

為此，教學團隊堅持以學生為中心，課前做好學情分析，明確教學目標，將教學內容以PPT、短視頻、圖片、熱點討論等形式進行展現，提前設計教學環節并發布學習任務，激發學生學習內驅力，由“要我學”向“我要學”轉變。課中先以案例或問題導入啟發學生思考，再通過探究式、討論式等教學方法引導學生主動探索并積極參與課堂互動，逐步培養學生的課堂主體性和能動性，使其不僅“學會”，更具備“會學”的能力。課后發布相關行業問題、調研等形式鞏固所學知識，同時在實驗教學、生產實習、課外創新訓練等環節中加強實踐訓練，加深理解并拓寬視野。除了“線上線下相結合”“課內外相結合”的模式外，教學團隊還邀請企業導師進行實踐指導，做到“校內外相結合”，使學生深入了解產業現狀及行業需求。食品微生物學課程混合教學模式設計如圖1所示。

以“微生物分類”章節為例，課前，教師在學習通平臺在線發布課件、微生物分類相關的綜述、微生物檢索分類機構官網等學習資料，讓學生提前預習課程。課中，先以人、猿、猴為案例進行課程導入，而后除了講解形態特征和生理生化反應等基礎知識外，還對API細菌數值鑒定系統、Enterotube系統、宏基因組組裝等知識作了拓展與提升，拓寬學生視野并使其感受到科技的力量。同時，以本團隊前期分離的多個新物種為例簡述其分類過程，這些新物種大多分離自大頭菜、鲊廣椒、米酒曲等學生比較熟悉的家鄉特色傳統發酵食品，能夠激發學生興趣、加深理解，使學生進一步感知祖先的智慧，認識到“綠水青山就是金山銀山”的重要意義。課后，布置“家鄉特色發酵食品中微生物資源挖掘方案設計”的小組任務，學生可進入課題組參觀學習，積極參與創新創業訓練項目，或在生產實習、企業導師指導過程中深入了解相關知識，形成綜合應用所學知識解決實際問題的能力。

在新工科背景下，食品微生物學課程教學模式改革不僅僅是指將新技術的理論知識引入課堂，還要進一步借助智慧教學平臺豐富教學體驗、拓寬學習廣度，使學生能夠多角度、全方位地深入理解并應用所學知識?；趯W校建立的微生物分離與鑒定虛擬仿真系統，學生不僅可以隨時查看分離篩選、生化鑒定、抑菌實驗等的原理，在線練習操作技能，還能鞏固所學知識，拓展視野，掌握“會學”的能力。

三、改革考核體系，不斷優化改進

傳統的考核模式多以“作業+考試”的分值來評價學生的學習效果，存在“重期末輕平時”的弊端，僅以分數評定個人能力，將分數當成了目標而非工具和手段，并不利于學生個體綜合發展。為實現全員、全過程和全方位育人，教學團隊定期對課程實踐效果進行評價與反思，對評價模式進行優化，將學生學習過程及期末綜合能力均納入考量范圍。其中，過程評價包括課堂表現、隨堂測驗、線上活躍度及小組任務完成情況等；綜合能力測驗包括期中、期末理論考試，且題目設計多以實際生產為背景，考察學生對知識的把握、融合及應用能力。學期末，教師計算每位學生各課程目標達成情況并分析原因，發現問題并進行改進。

通過混合教學模式的實施與改進，近兩屆班級學生的課程目標達成值由0.73上升至0.81，學生對教師教學的滿意度也由97.00%上升至100%，表明該模式對學生學習效果及能力提升具有促進作用，且學生對本門課程的教學設計、方法、實施效果等較為滿意。

綜上所述，食品微生物學是一門交叉性學科，內容豐富、應用廣泛。在新工科背景下，將行業先進技術和新興教學手段融入教學設計中，通過線上線下、課上課下以及校內校外相結合的多樣化教學模式，不僅能夠激發學生的學習動力、開拓視野，還有利于教師開拓第二課堂，將基礎知識進行延伸與拓展，滿足學生個性化需求，全面提升其綜合能力。

基金項目：教育部產學合作協同育人項目（231107547200421）；湖北文理學院教師科研能力培育基金“科技創新團隊”（2020kypytd009）；湖北文理學院課程思政專項（SZ2023022）。

作者簡介：王玉榮（1993-），女，講師，博士，研究方向為食品生物技術。

*通信作者：郭壯（1984-），男，教授，博士，研究方向為食品生物技術。