基于創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的工業(yè)微生物育種學(xué)課程范式教改思路探索

鄧丹丹，周 磊，裴冬麗

(商丘師范學(xué)院，生物與食品學(xué)院，植物與微生物互作河南省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 商丘 476000)

《工業(yè)微生物育種學(xué)》課程是高校生物工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，建立在現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)之上，是融合微生物學(xué)、育種學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等為一體的應(yīng)用型與新型交叉學(xué)科，其目的是使生物工程專業(yè)學(xué)生對(duì)發(fā)酵工業(yè)所涉及的微生物育種技術(shù)的遺傳學(xué)原理與相關(guān)方法有深刻的認(rèn)識(shí)，從理論上和技術(shù)上介紹如何獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)微生物菌株[1]?！豆I(yè)微生物育種學(xué)》是生物工程專業(yè)學(xué)生接觸工程類專業(yè)課程的起點(diǎn)，其教學(xué)效果的好壞直接影響到學(xué)生后續(xù)工程專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。而根據(jù)筆者近年從事《工業(yè)微生物育種學(xué)》教學(xué)工作的深刻體會(huì)是該課程的教學(xué)中還存在諸多問(wèn)題，該課程原有的課程體系、教學(xué)方法及教學(xué)內(nèi)容與該校向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型建設(shè)的目標(biāo)及在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面還有較大的差距。本文將從《工業(yè)微生物育種學(xué)》課程在生物工程專業(yè)的應(yīng)用性方面進(jìn)行課程改革的探索，實(shí)現(xiàn)《工業(yè)微生物育種學(xué)》課程教學(xué)的改革和實(shí)踐，培養(yǎng)專業(yè)素養(yǎng)高同時(shí)具有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和一定實(shí)踐能力的生物工程應(yīng)用型人才。

2 《工業(yè)微生物育種學(xué)》課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

結(jié)合我院生物工程專業(yè)開(kāi)設(shè)的《工業(yè)微生物育種學(xué)》課程情況，教學(xué)過(guò)程中基本育種方法和概念較多且專業(yè)性較強(qiáng)，內(nèi)容比較抽象。而目前該課程理論課程學(xué)時(shí)較少，學(xué)生的微生物學(xué)和發(fā)酵工程等相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)水平參差不齊，雖然教師在教學(xué)過(guò)程中借助PPT，通過(guò)案例式和問(wèn)題式教學(xué)方法，但是在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)，教師依然在課堂中處于主導(dǎo)地位，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣和能力的培養(yǎng)不被重視，且在教學(xué)過(guò)程中教師與學(xué)之間的交流較少。這些現(xiàn)狀不利于學(xué)生創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)[2-3]。

基于該課程目前存在的一些問(wèn)題歸納如下：一是該課程知識(shí)點(diǎn)具有較強(qiáng)的分散性、理論較為復(fù)雜，發(fā)酵專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)不太好的學(xué)生學(xué)起來(lái)較吃力；二是課程的內(nèi)容設(shè)計(jì)上應(yīng)用性不夠，企業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際應(yīng)用的案例偏少，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的內(nèi)容較少，難以實(shí)現(xiàn)《工業(yè)微生物育種學(xué)》的應(yīng)用性。基于生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，我們?cè)谠撜n程的教學(xué)過(guò)程中不僅讓學(xué)生學(xué)習(xí)育種學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，也要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)會(huì)思考及掌握創(chuàng)新技能。因此，如何適當(dāng)?shù)暮侠淼霓D(zhuǎn)換該課程以往的傳統(tǒng)教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生快樂(lè)學(xué)習(xí)的新型教學(xué)理念，提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力和自主學(xué)習(xí)能力，這些都是教學(xué)過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題，也是生物工程專業(yè)《工業(yè)微生物育種學(xué)》教育教學(xué)改革所面臨的重要問(wèn)題[4-5]。

3 《工業(yè)微生物育種學(xué)》課程的范式改革理念和思路

商丘師范學(xué)院作為河南省高校應(yīng)向用型轉(zhuǎn)型的示范院校之一。為實(shí)現(xiàn)學(xué)校順利的向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展，結(jié)合近兩年學(xué)校對(duì)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的大的方針政策，生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案的制定到教學(xué)模式都做出了適當(dāng)?shù)母母?。在這一轉(zhuǎn)型改革過(guò)程中，教學(xué)范式改革是師生們關(guān)注的焦點(diǎn)[6-7]。

3.1 探索新的教學(xué)方法

現(xiàn)在的大學(xué)生更愿意展現(xiàn)自己的個(gè)性和表達(dá)自己的見(jiàn)解，面對(duì)多樣化和個(gè)性化的當(dāng)代大學(xué)生，在教學(xué)過(guò)程中充分發(fā)揮學(xué)生主體能動(dòng)性并從中發(fā)掘不同學(xué)生的優(yōu)勢(shì)。在學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中讓學(xué)生有更多的表達(dá)自己觀點(diǎn)的機(jī)會(huì)。《工業(yè)微生物育種學(xué)》是生物工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課程，理論性與實(shí)用性并重，通過(guò)教學(xué)過(guò)程中不斷的探索在教學(xué)方法上采用基于混合式的范式教學(xué)方法，我們根據(jù)該課程性質(zhì)結(jié)合線上課堂和線下課堂相結(jié)合的兩種途徑進(jìn)行教學(xué)，線上課堂作為學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，線下課堂作為學(xué)生學(xué)習(xí)的保障。網(wǎng)絡(luò)線上課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技能及課后學(xué)習(xí)的有效途徑，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線上課堂教師可以掌握且記錄學(xué)生在線學(xué)習(xí)時(shí)間、學(xué)習(xí)效果及學(xué)習(xí)資源的下載情況等。而在傳統(tǒng)的線下課堂將學(xué)生進(jìn)行合理的分組，學(xué)生帶著網(wǎng)絡(luò)線上學(xué)習(xí)過(guò)程中的問(wèn)題來(lái)到線下課堂，以每組5人組成《工業(yè)微生物育種學(xué)》學(xué)生小組自主交流展示遇到的問(wèn)題和學(xué)習(xí)成果，交流結(jié)束后教師進(jìn)行合理的歸納總結(jié)和充分的答疑解惑，最終線下課堂的作為學(xué)生對(duì)新知識(shí)和新技能進(jìn)一步鞏固深化理解并掌握的一個(gè)有效的平臺(tái)。進(jìn)行基于混合式的范式教學(xué)改革過(guò)程中為了充分保證學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量，在網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師不能放任不管學(xué)生而是要實(shí)時(shí)監(jiān)督學(xué)生完成學(xué)習(xí)任務(wù)，且可以在線對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中提出的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)答疑解惑。同時(shí)，在學(xué)生進(jìn)行線下課堂交流展示時(shí)教師的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備、課堂駕馭、答疑解惑方式和引導(dǎo)能力同樣是提升教學(xué)效果的有效途徑?；谠摲N混合模式下范式改革，教師從處于絕對(duì)的權(quán)威中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐越處煘橹鲗?dǎo)學(xué)生為主題的師生關(guān)系，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、主體能動(dòng)性和創(chuàng)新性。

3.2 優(yōu)化《工業(yè)微生物育種學(xué)》課程體系修訂教學(xué)大綱

基于混合式的教學(xué)范式模式，需對(duì)育種課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化管理。使《工業(yè)微生物育種學(xué)》的教學(xué)內(nèi)容更貼合生物工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案的要求，刪除一些重復(fù)的老舊的教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充一些和生物發(fā)酵企業(yè)相結(jié)合的案例教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)一步提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。由于《工業(yè)微生物育種學(xué)》課程理論性與實(shí)踐性均較強(qiáng)且內(nèi)容較多難度較大，新修訂的教學(xué)大綱需理論與實(shí)踐充分融合，知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行模塊化編制，將企業(yè)實(shí)踐貫穿于教學(xué)過(guò)程中，根據(jù)該課程的知識(shí)領(lǐng)域分為三大模塊：第一模塊包括三個(gè)方面的知識(shí)，其一育種的基礎(chǔ)理論知識(shí)主要包括遺傳物質(zhì)的基礎(chǔ)和基因突變，其二誘導(dǎo)工業(yè)微生物突變的誘變劑主要包括物理誘變劑和化學(xué)誘變劑，其三發(fā)酵工業(yè)所需的菌種的分離和篩選；第二模塊主要學(xué)習(xí)四種主要的工業(yè)微生物育種方法包括傳統(tǒng)的誘變育種、代謝控制育種、原生質(zhì)體融合育種和基因工程育種；第三個(gè)模塊主要是發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)所需菌種的復(fù)壯和保藏。

3.3 探索新的考核評(píng)分機(jī)制

基于混合式范式改革模式下《工業(yè)微生物育種學(xué)》課程的真正意義上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力并引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。通過(guò)范式教學(xué)改革促進(jìn)形成過(guò)程評(píng)價(jià)性的考核制度在《工業(yè)微生物育種學(xué)》中的開(kāi)展(表1和表2)，鑒于傳統(tǒng)的期末考試方式無(wú)法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和對(duì)知識(shí)的應(yīng)用形成合理的評(píng)價(jià)，而在教學(xué)過(guò)程種進(jìn)行過(guò)程性評(píng)價(jià)能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，充分發(fā)掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛力，并為教師提供反饋意見(jiàn)，使教學(xué)過(guò)程成為一個(gè)自我糾正系統(tǒng)。教師結(jié)合學(xué)生的線上和線下學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行評(píng)價(jià)計(jì)算學(xué)生的最終成績(jī)，過(guò)程性評(píng)價(jià)促進(jìn)學(xué)生既重視線下課堂也重視線上課堂，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。

表1 課程過(guò)程評(píng)價(jià)體系(小組科研實(shí)踐論文)

表2 課程考核評(píng)價(jià)體系

4 結(jié)論

通過(guò)近年對(duì)商丘師范學(xué)院生物工程專業(yè)學(xué)生進(jìn)行的基于混合式教學(xué)模式的《工業(yè)微生物育種學(xué)》教學(xué)改革初步探究，我們認(rèn)識(shí)到混合式教學(xué)改革的真正價(jià)值，應(yīng)該表現(xiàn)在傳統(tǒng)的線下教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)兩個(gè)體系都能最大化地發(fā)掘調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)在實(shí)施混合式范式教學(xué)改革過(guò)程中，我們需要真正認(rèn)識(shí)到網(wǎng)絡(luò)線上的教學(xué)并不是孤立的，而是整個(gè)改革教學(xué)過(guò)程中的必備項(xiàng)目，從教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)上將網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)充分融入整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中。同時(shí)，我們也必須認(rèn)識(shí)到線下課堂是基于學(xué)生線上學(xué)習(xí)成果而開(kāi)展的更加深入的教與學(xué)的活動(dòng)。我們今后依然需要考慮以下問(wèn)題：混合式范式教學(xué)改革是提高教學(xué)效率的問(wèn)題及混合式范式教學(xué)的過(guò)程評(píng)價(jià)體系應(yīng)如何快速完成和完善？