摘要:為完善《食品發酵工藝》課程體系,提高教學效果,主要從明確課程定位和教學重點、有效利用多種教學方法、提高多媒體教學質量、制作虛擬發酵設備仿真模型、合理引導學生課外自學五個方面進行了教學改革和嘗試。這些改革有效提高了學生的學習熱情,有利于培養學生獨立解決問題的能力和創新能力,符合現代化社會對人才的需求。
關鍵詞:食品 發酵 課程 教學 虛擬現實技術
中圖分類號:G42 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2012)11(a)-0032-02
《食品發酵工藝學》是高等院校食品及相關本科專業開設的一門專業課程,該課程旨在通過講授食品發酵的科學原理、工藝過程和工程設計等基本理論和基本技能,分析食品發酵領域發展動態,培養具備發酵食品生產、工程設計、管理、營銷等知識和技能,并能進行新技術、新產品開發的高素質人才。針對《食品發酵工藝學》知識涵蓋面廣、技術性要求高、學習難度較大等特點,在近幾年的教學過程中,我們不斷總結教學經驗,廣泛聽取學生意見和建議,學習和吸取現代化的教學理念和技術,從明確課程定位和教學重點、注重教學方法、充分發揮多媒體的功能及利用工程模擬技術制作發酵工藝和設備模型等方面進行了創新和嘗試。
1 明確課程定位,把握教學重點
《食品發酵工藝學》課程理論體系組成復雜,課程內容繁多,只有準確進行教學定位,同時在教學過程中把握教學重點,才能達到較好的教學效果。
總體上講,《食品發酵工藝》學課程理論體系可劃分為基礎知識部分、產品生產工藝部分兩大內容,基礎知識部分又包括菌種的選育和保藏、代謝調控理論、發酵的工程學基礎、發酵主要設備等;產品生產工藝部分包括各種發酵食品、調味品、食品添加劑的生產,食品工業廢棄物的生物法處理等。以往的教學中,考慮到課時有限,教師往往只選擇“產品生產工藝部分”作為教學內容,而忽略了“基礎知識部分”,導致學生對發酵食品的生產“知其然”而“不知其所以然”,對發酵基本理論的學習和領悟不夠,缺乏對知識的綜合應用能力和創新能力。因此,在課程定位上,應同時兼顧“基礎”和“應用”兩大教學內容,合理安排授課時間,才能把學生培養成為既掌握了主要發酵食品的生產工藝、同時,具備一定的新產品設計和開發能力的復合型人才。學生在對基本理論和原理牢固掌握的基礎上,對發酵產品的生產工藝能做到融會貫通和舉一反三,可節約生產工藝部分的授課時間,同時有利于提高教學質量。
《食品發酵工藝》構建于微生物學、食品工程、生物化學、食品機械等多門學科的基礎上,課程內容非常龐大,若把千頭萬緒的知識一股腦地講授給學生,會造成非常凌亂、臃腫的感覺,使學生理不清頭緒而失去學習的欲望。我們結合應用實際,確定了“發酵工藝”為本課程的授課重點,并總結出了適合于所有發酵食品生產工藝的一條主線:原料處理—發酵菌種—發酵機理—發酵工藝調控—產品分離和純化,通過這條主線貫穿菌種選育和保藏、代謝調控、發酵設備等知識,并引導學生按照這條線索來學習和總結所用發酵產品的生產。教學重點的正確確立和“一條主線”的貫穿作用把復雜的教學內容變得簡單、易記、有條理,更利于學生學習、總結和掌握。
2 注重教學方法,確保教學效果
大學專業課程,尤其是理工科類的專業課程,大多比較抽象,容易給人枯燥乏味的感覺。因此,如何喚起學生的學習興趣,讓學生愿意學、喜歡學,這在教學過程中是非常重要的。針對食品發酵工藝學課堂教學、實驗教學和實踐教學的三個教學環節,我們分別采取了不同的改革措施。
2.1 建立師生互動的“趣味”課堂
作為大學專業課程,理論課的課堂教學時間非常有限,也非常寶貴。只有保證課堂授課的有效性,確保教師講的知識能進入學生的耳朵,才能使課堂教學發揮其最佳作用。首先,教師可通過講述與待授的知識點相關的生動故事、引用優美詩詞、結合相關新聞報道等方法[1],把枯燥的知識變得妙趣橫生,激發學生聽課的興趣。其次,課堂上應恰當設置問題,通過提問引發學生思考,激發學習欲望,使學生主動參與到課堂教學中,把教師為主體的填鴨式教學轉變為師生互為主體的互動教學[2]。問題設置一般應注意結合生活實際,由淺入深地提出問題更容易引發學生共鳴,而一開始就提問枯燥而難度高的問題往往會導致學生產生厭倦和懼怕心理,反而失去學習的信心和熱情。另外,教師的儀表、氣度、聲音節奏等都會成為影響學生聽課效果的因素。總之,教師應注重從多方面來掌控課堂氣氛,執行教師既是演員也是導演[3]的雙重角色,努力創造優秀電影般引人入勝的趣味課堂。
2.2 實驗課教學兼顧技術性和趣味性
《食品發酵工藝學》是一門技術性很強的課程[4],發酵工藝過程中涉及到一系列技術操作,都需要學生在實驗課上領悟和掌握。為了兼顧實驗教學的綜合性和趣味性,我們采用了“綜合性大實驗+趣味性小實驗”的實驗教學模式,比如可以選擇“發酵法生產××發酵食品”作為綜合性大實驗,通過“培養基的制備和滅菌、菌種的活化及擴大化培養、發酵過程調控、發酵終點判斷、發酵產物分離和測定”等實驗內容,使學生全面掌握發酵食品生產過程中的基本操作技能。另外,還可以設計一些趣味性小實驗,如“釀制甜米酒”“納豆的制備”“自制豆腐乳”等,實驗所制得的甜米酒、腐乳等產品經老師評判質量合格的,可由學生品嘗或帶走食用,如此能有效增加了學生上實驗課的積極性,提高學習熱情。
2.3 多形式實踐教學相結合,確保新穎有趣
傳統的課程實踐教學形式往往比較單一,學生對于走馬觀花式的工廠參觀或是某一單調生產線操作都不感興趣。為了充分調動學生的學習興趣,我們花費了大量精力,開展多種形式有機結合的實踐教學。校內實踐和校外實踐相結合,參觀實踐和動手實踐相結合,確保實踐教學效果。通過實踐加強學生認識能力及理解能力,提高學生獨立思考問題和解決問題的能力,真正將知識、能力、素質融為一體。
3 合理利用多媒體技術,使教學內容更加豐富、生動和形象
3.1 精心制作多媒體課件
在多媒體課件制作上,力求做到文字精簡、圖片精美、內容精深、突出精髓。必要時通過制作簡單Flash代替靜態圖片,如發酵設備中的蠕動泵的工作原理、代謝調控部分的乳糖操縱子模型等。Flash可以幫助學生加深理解,起到很好的教學效果。課件內容盡量與教材內容形成互補,避免照搬教材。在課件制作和應用過程中還注意詳略得當,突出重點,在重點部分做到由淺入深、內容詳盡,多用相關圖片,加深學生的印象和增強理解。
3.2 精選簡短視頻
多媒體課件中適當插入視頻,往往能活躍課堂氣氛,起來很好的教學效果。針對本課程中發酵的一般工藝操作不易被學生掌握,一些傳統發酵食品和調味品的生產工藝較復雜,單純文字介紹非常枯燥且很難講清楚等特點,我們精心選取了“發酵罐的無菌接種和取樣”“二鍋頭白酒的釀制”“醬油釀造”等視頻材料,并應用Movie maker軟件對視頻進行了剪輯,僅保留視頻中和教學內容關系最密切、能很好地增強學生理解和記憶的最精彩的片段。學生觀看視頻時氣氛非常熱烈,對視頻內容能夠過目不忘,對于相關內容的學習也更加有興趣和熱情。
4 應用虛擬現實技術制作發酵設備模型
發酵設備種類繁多,特點各異。靜態的文字和圖片很難讓學生對發酵設備產生直觀的印象,進而掌握其結構和應用。應用虛擬現實技術(Virtual Reality Platform,簡稱VRP)技術可制作發酵罐等發酵設備的三維仿真模型。比如在機械攪拌通風發酵罐的模型中,點擊“照明”按鈕可打開發酵罐內照明,看清楚罐內的攪拌軸、攪拌槳、消泡耙、擋板等結構;點擊人孔開關可打開及關閉人孔;點擊攪拌轉速按鈕可控制攪拌軸的轉速等。在三維模型的制作上力求接近真實,讓學生有親臨工廠參觀設備的感覺。三維模型的演示能夠讓學生在很短時間內記住不同發酵設備的結構、功能和特點,為更好地學習發酵工藝操作和進行發酵工廠實習打下良好基礎。
5 充分利用Internet網絡資源,引導學生課外自學
要學好一門專業課,引導學生積極進行課外學習是非常關鍵的。我們首先建立了服務課程學習的博客,學生課下學習中遇到問題,可以在博客上留言提問,老師或其它同學看到問題后,會及時給予解答。在博客中還鏈接了很多和課程學習相關的資料和視頻,供學生課下閱讀及觀看。豐富了課外學習內容,提高了學生課外自學的積極性。
以上幾點教學改革和嘗試,有效地提高了學生學習的積極性,對于改進教學效果、提高教學質量起到了積極的作用。然而,這些教學嘗試只是不斷完善教學質量中的一小步,在課件制作、發酵設備及工藝仿真等方面,都還需要進一步的提高和不斷完善,從而更好地服務教學,為迅速發展發酵食品行業輸送基礎理論扎實、實踐能力強的專業人才。
參考文獻
[1]王青云.趣味教學在食品發酵工藝學課程上的應用[J].管理學家,2011,5:172-173.
[2]賈曉玲.“教師口語”教學師生互為主體教學觀[J].教育與教學研究,2010,24(4):86-88.
[3]谷朝霞.教師是導演還是演員[J].教育教學論壇,2010,16:43-44.
[4]張怡軒,何建勇,于秀蓮.發酵工藝學實驗課的教學改革[J].實驗室研究與探索,2007,26(2):91-92.