基于创新实践能力培养的工业微生物育种学课程范式教改思路探索

邓丹丹，周 磊，裴冬丽

(商丘师范学院，生物与食品学院，植物与微生物互作河南省高校重点实验室，河南 商丘 476000)

《工业微生物育种学》课程是高校生物工程专业一门重要的专业课程，建立在现代生命科学发展的基础之上，是融合微生物学、育种学、经济学等为一体的应用型与新型交叉学科，其目的是使生物工程专业学生对发酵工业所涉及的微生物育种技术的遗传学原理与相关方法有深刻的认识，从理论上和技术上介绍如何获得优质高产微生物菌株[1]。《工业微生物育种学》是生物工程专业学生接触工程类专业课程的起点，其教学效果的好坏直接影响到学生后续工程专业课程的学习。而根据笔者近年从事《工业微生物育种学》教学工作的深刻体会是该课程的教学中还存在诸多问题，该课程原有的课程体系、教学方法及教学内容与该校向应用型大学转型建设的目标及在培养学生创新能力方面还有较大的差距。本文将从《工业微生物育种学》课程在生物工程专业的应用性方面进行课程改革的探索，实现《工业微生物育种学》课程教学的改革和实践，培养专业素养高同时具有扎实的专业基础知识和一定实践能力的生物工程应用型人才。

2 《工业微生物育种学》课程教学现状分析

结合我院生物工程专业开设的《工业微生物育种学》课程情况，教学过程中基本育种方法和概念较多且专业性较强，内容比较抽象。而目前该课程理论课程学时较少，学生的微生物学和发酵工程等相关专业基础知识水平参差不齐，虽然教师在教学过程中借助PPT，通过案例式和问题式教学方法，但是在有限的学时内，教师依然在课堂中处于主导地位，学生的自主学习兴趣和能力的培养不被重视，且在教学过程中教师与学之间的交流较少。这些现状不利于学生创新性人才的培养[2-3]。

基于该课程目前存在的一些问题归纳如下：一是该课程知识点具有较强的分散性、理论较为复杂，发酵专业知识基础不太好的学生学起来较吃力；二是课程的内容设计上应用性不够，企业生产中实际应用的案例偏少，对学生创新能力培养的内容较少，难以实现《工业微生物育种学》的应用性。基于生物工程专业的人才培养方案，我们在该课程的教学过程中不仅让学生学习育种学的专业基础知识提升学生的专业素养，也要让学生在学习过程中学会思考及掌握创新技能。因此，如何适当的合理的转换该课程以往的传统教学模式，实现学生快乐学习的新型教学理念，提高学生创新思维能力和自主学习能力，这些都是教学过程中亟待解决的问题，也是生物工程专业《工业微生物育种学》教育教学改革所面临的重要问题[4-5]。

3 《工业微生物育种学》课程的范式改革理念和思路

商丘师范学院作为河南省高校应向用型转型的示范院校之一。为实现学校顺利的向应用型大学转型发展，结合近两年学校对应用型和创新型人才培养的大的方针政策，生物工程专业人才培养方案的制定到教学模式都做出了适当的改革。在这一转型改革过程中，教学范式改革是师生们关注的焦点[6-7]。

3.1 探索新的教学方法

现在的大学生更愿意展现自己的个性和表达自己的见解，面对多样化和个性化的当代大学生，在教学过程中充分发挥学生主体能动性并从中发掘不同学生的优势。在学生的学习过程中让学生有更多的表达自己观点的机会。《工业微生物育种学》是生物工程专业一门重要的专业课程，理论性与实用性并重，通过教学过程中不断的探索在教学方法上采用基于混合式的范式教学方法，我们根据该课程性质结合线上课堂和线下课堂相结合的两种途径进行教学，线上课堂作为学生学习的基础，线下课堂作为学生学习的保障。网络线上课堂是学生学习新知识和新技能及课后学习的有效途径，通过网络线上课堂教师可以掌握且记录学生在线学习时间、学习效果及学习资源的下载情况等。而在传统的线下课堂将学生进行合理的分组，学生带着网络线上学习过程中的问题来到线下课堂，以每组5人组成《工业微生物育种学》学生小组自主交流展示遇到的问题和学习成果，交流结束后教师进行合理的归纳总结和充分的答疑解惑，最终线下课堂的作为学生对新知识和新技能进一步巩固深化理解并掌握的一个有效的平台。进行基于混合式的范式教学改革过程中为了充分保证学生的学习质量，在网络线上教学环节中，教师不能放任不管学生而是要实时监督学生完成学习任务，且可以在线对学生学习过程中提出的问题进行及时答疑解惑。同时，在学生进行线下课堂交流展示时教师的专业知识储备、课堂驾驭、答疑解惑方式和引导能力同样是提升教学效果的有效途径。基于该种混合模式下范式改革，教师从处于绝对的权威中心转变为以教师为主导学生为主题的师生关系，充分激发学生的学习兴趣、主体能动性和创新性。

3.2 优化《工业微生物育种学》课程体系修订教学大纲

基于混合式的教学范式模式，需对育种课程的教学内容进行优化管理。使《工业微生物育种学》的教学内容更贴合生物工程专业的人才培养方案的要求，删除一些重复的老旧的教学内容，补充一些和生物发酵企业相结合的案例教学内容，进一步提高学生的学习热情。由于《工业微生物育种学》课程理论性与实践性均较强且内容较多难度较大，新修订的教学大纲需理论与实践充分融合，知识点进行模块化编制，将企业实践贯穿于教学过程中，根据该课程的知识领域分为三大模块：第一模块包括三个方面的知识，其一育种的基础理论知识主要包括遗传物质的基础和基因突变，其二诱导工业微生物突变的诱变剂主要包括物理诱变剂和化学诱变剂，其三发酵工业所需的菌种的分离和筛选；第二模块主要学习四种主要的工业微生物育种方法包括传统的诱变育种、代谢控制育种、原生质体融合育种和基因工程育种；第三个模块主要是发酵工业生产所需菌种的复壮和保藏。

3.3 探索新的考核评分机制

基于混合式范式改革模式下《工业微生物育种学》课程的真正意义上激发学生的学习兴趣，提高学生创新学习能力并引导学生自主学习。通过范式教学改革促进形成过程评价性的考核制度在《工业微生物育种学》中的开展(表1和表2)，鉴于传统的期末考试方式无法对学生的学习情况和对知识的应用形成合理的评价，而在教学过程种进行过程性评价能充分调动学生的学习积极性，充分发掘学生的学习潜力，并为教师提供反馈意见，使教学过程成为一个自我纠正系统。教师结合学生的线上和线下学习过程进行评价计算学生的最终成绩，过程性评价促进学生既重视线下课堂也重视线上课堂，全面培养学生的综合素质和能力。

表1 课程过程评价体系(小组科研实践论文)

表2 课程考核评价体系

4 结论

通过近年对商丘师范学院生物工程专业学生进行的基于混合式教学模式的《工业微生物育种学》教学改革初步探究，我们认识到混合式教学改革的真正价值，应该表现在传统的线下教学和网络线上教学两个体系都能最大化地发掘调动学生学习的积极性。同时在实施混合式范式教学改革过程中，我们需要真正认识到网络线上的教学并不是孤立的，而是整个改革教学过程中的必备项目，从教学过程设计上将网络线上教学充分融入整个教学活动中。同时，我们也必须认识到线下课堂是基于学生线上学习成果而开展的更加深入的教与学的活动。我们今后依然需要考虑以下问题：混合式范式教学改革是提高教学效率的问题及混合式范式教学的过程评价体系应如何快速完成和完善？