食品發(fā)酵設(shè)備與工藝實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)研究

張秀艷，李 牧，王小紅，陳福生，王 佳

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢 430070)

探究式學(xué)習(xí)(Inquiry based science education，探究式科學(xué)教育)，是指從學(xué)科領(lǐng)域或現(xiàn)實(shí)生活中選擇和確立主題，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)類似于學(xué)術(shù)研究的情境，學(xué)生通過獨(dú)立自主地發(fā)現(xiàn)問題、實(shí)驗(yàn)、操作、調(diào)查、收集與處理信息、表達(dá)與交流等探索活動，獲得知識，培養(yǎng)能力，發(fā)展情感與態(tài)度，特別是發(fā)展探索精神與創(chuàng)新能力[1-2]。越來越多實(shí)驗(yàn)或?qū)嵙?xí)課程采納探究式教學(xué)，事實(shí)證明：探究式教學(xué)在提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、積極性，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題能力，綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施能力，組織和協(xié)調(diào)能力，學(xué)生合作精神等方面發(fā)揮著積極作用[3-8]。

食品發(fā)酵設(shè)備與工藝實(shí)驗(yàn)是基于生物學(xué)知識、依托工程概念，借助于微生物進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，屬于實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)的專業(yè)主干課程，因此較適合采用探究式教學(xué)方法。十多年來的教學(xué)也證明了探究式教學(xué)比較適合食品發(fā)酵設(shè)備與工藝實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)，取得了預(yù)期的教學(xué)效果。現(xiàn)就該課程的教學(xué)情況和最新教學(xué)研究進(jìn)展加以總結(jié)，為該課程乃至其他實(shí)驗(yàn)課程的后期教學(xué)及其改革提供借鑒作用。

1 食品發(fā)酵設(shè)備與工藝實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本情況及存在的問題

在十多年教學(xué)過程中，該門課程都采用探究式教學(xué)方法，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣自由組成實(shí)驗(yàn)小組，并在組長的帶領(lǐng)下開展某一個(gè)或兩個(gè)發(fā)酵產(chǎn)品的研制。總的實(shí)驗(yàn)過程分為制訂產(chǎn)品研發(fā)方案、自主研發(fā)、總結(jié)匯報(bào)和產(chǎn)品品鑒3個(gè)階段。但在教學(xué)過程仍存在如下問題：①發(fā)酵產(chǎn)品創(chuàng)新性有待提高。至目前學(xué)生已能開發(fā)如果酒、啤酒、黃酒、腐乳、醬油、豆豉、果醋、奶酪、納豆、白蘭地和香檳等二十多個(gè)產(chǎn)品，但在產(chǎn)品創(chuàng)新性方面有待提高。②實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的規(guī)范化、立體化有待提高。得到發(fā)酵產(chǎn)品是學(xué)生目標(biāo)，但對發(fā)酵原料和微生物、發(fā)酵工藝、發(fā)酵產(chǎn)品的成品包裝和銷售等缺乏思考和研究，這導(dǎo)致了學(xué)生沒有系統(tǒng)地、深入地理解和掌握發(fā)酵食品及其相關(guān)知識。③教學(xué)團(tuán)隊(duì)中青年教師較多，缺乏生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這無疑會影響課程實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。④缺乏統(tǒng)一的適合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，尤其是一些必要的分析方法，這對學(xué)生和教師都造成了一定的壓力。⑤課程考核方式缺乏統(tǒng)一的細(xì)化標(biāo)準(zhǔn)，因此打分存在隨意性，可能會造成不公平，挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。因此，課程組在繼承過去探究式教學(xué)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法、教學(xué)團(tuán)隊(duì)和資源建設(shè)方面不斷進(jìn)行改善，構(gòu)建了以學(xué)生為主體的、完善的、特色鮮明的探究式教學(xué)模式。

2 探究式教學(xué)的不斷完善

2.1教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)充

2.1.1積極拓展發(fā)酵產(chǎn)品，特別是創(chuàng)新性的發(fā)酵產(chǎn)品的種類。積極地瞄準(zhǔn)專業(yè)發(fā)展前沿，面向經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的社會需求，積極地將創(chuàng)新型科研成果、生產(chǎn)案例引入課堂，更新實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。積極創(chuàng)造條件，激勵(lì)學(xué)生勇于創(chuàng)新，進(jìn)行新型發(fā)酵產(chǎn)品的研制。目前，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室可研發(fā)的發(fā)酵產(chǎn)品越來越多，如果酒、啤酒、白酒(大曲酒、小曲酒)、黃酒、米酒、清酒、朗姆酒、白蘭地、香檳、冰葡萄酒、醬油、豆瓣醬、腐乳、奶酪、酸奶、泡菜、火腿、香腸、紅曲、納豆、各種果醋、谷物醋、紅曲以及將營養(yǎng)，健康元素融入發(fā)酵產(chǎn)品的創(chuàng)新產(chǎn)品，如高含伽瑪-氨基丁酸的醋、紅曲黃酒，玫瑰酒等的開發(fā)。

2.1.2積極推動食品發(fā)酵設(shè)備與工藝課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的規(guī)范化、立體化。在增加發(fā)酵產(chǎn)品種類的同時(shí)，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)的實(shí)踐能力要求，積極推動食品發(fā)酵設(shè)備與工藝實(shí)習(xí)的綜合性，在發(fā)酵產(chǎn)品研制的基礎(chǔ)上，增加菌種分離和活化、原料分析、工藝參數(shù)優(yōu)化、發(fā)酵成品化及包裝研究等內(nèi)容，以增強(qiáng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性，對研發(fā)過程的把控性、靈活性，同時(shí)滿足學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的需求。

2.2教學(xué)方法的完善

2.2.1不斷完善探究式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。學(xué)生根據(jù)興趣和愛好自由組成實(shí)驗(yàn)小組(4～6人/組)并選出組長1人；在組長帶領(lǐng)下，選定研發(fā)項(xiàng)目，查閱文獻(xiàn)，制訂方案，在此過程中，小組成員可以與教師展開討論；小組成員就研發(fā)產(chǎn)品的意義、工藝路線、關(guān)鍵控制點(diǎn)、參數(shù)控制、分析方法、所需菌種、試劑、設(shè)備以及預(yù)期產(chǎn)品的品質(zhì)、包裝等方面進(jìn)行綜合性匯報(bào)，教師和其他學(xué)生就實(shí)驗(yàn)方案提出意見和建議從而達(dá)到完善實(shí)驗(yàn)方案的目的；到了開放性實(shí)驗(yàn)階段，學(xué)生可根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，隨時(shí)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室開展實(shí)驗(yàn)，但學(xué)生應(yīng)定期就實(shí)驗(yàn)取得的進(jìn)展、遇到的問題向教師匯報(bào)，教師隨時(shí)準(zhǔn)備著為學(xué)生提供指導(dǎo)和幫助；各實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，以小組為單位撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告(按照本科畢業(yè)論文的格式進(jìn)行)，上交實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品，最后以班為單位進(jìn)行交流匯報(bào)，匯報(bào)結(jié)束，小組成員站在講臺上，回答教師和學(xué)生的提問，回答問題的水平可以作為平時(shí)成績打分的依據(jù)。

2.2.2制訂細(xì)化的課程考核標(biāo)準(zhǔn)。該課程的考核方式如下：平時(shí)成績占60%，和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績40%。其中平時(shí)成績又分為2部分，組長和指導(dǎo)教師評分各50%；實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績也由2部分組成，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告宣講效果、回答問題以及實(shí)驗(yàn)產(chǎn)品的品評占70%。但要進(jìn)一步細(xì)化每一部分的評分標(biāo)準(zhǔn)，如平時(shí)成績中教師打分應(yīng)從學(xué)生動手能力、回答問題情況以及出勤等進(jìn)行打分。平時(shí)成績中組長打分應(yīng)從學(xué)生在項(xiàng)目組內(nèi)的任務(wù)完成情況、團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、實(shí)驗(yàn)過程中的創(chuàng)新意識等進(jìn)行打分。實(shí)驗(yàn)報(bào)告評分應(yīng)從實(shí)驗(yàn)報(bào)告的格式是否符合本科畢業(yè)論文的格式、內(nèi)容安排是否合理、數(shù)據(jù)圖表處理是否得當(dāng)?shù)取Ｐv效果打分則注重PPT精美度、講解思路是否清晰、講解內(nèi)容的完整性等；發(fā)酵產(chǎn)品打分注重發(fā)酵產(chǎn)品的色香味、安全性、創(chuàng)新性和包裝等。回答問題打分則應(yīng)規(guī)定一人回答1個(gè)問題，每題2分，答錯(cuò)不給分。

2.3教學(xué)團(tuán)隊(duì)的建設(shè)

2.3.1充分發(fā)揮教學(xué)團(tuán)隊(duì)中有經(jīng)驗(yàn)教師的“傳幫帶”作用。針對教學(xué)團(tuán)隊(duì)中青年教師較多、缺乏生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的問題。教學(xué)任務(wù)安排過程中，將實(shí)踐動手能力強(qiáng)、教學(xué)質(zhì)量高、改革意識強(qiáng)的有經(jīng)驗(yàn)的教師與新教師安排在一個(gè)班級代課，以推進(jìn)團(tuán)隊(duì)內(nèi)青年教師實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)能力提升。

2.3.2建立食品發(fā)酵設(shè)備與工藝實(shí)習(xí)課程教學(xué)研討機(jī)制。實(shí)習(xí)課程開始前，就該門課程的總體安排部署、準(zhǔn)備和上課的要求進(jìn)行討論，并督促新教師盡快主動學(xué)習(xí)，盡快熟悉各種發(fā)酵產(chǎn)品的工藝，以盡可能做到不同教師帶的課堂的總體進(jìn)度安排一致，總體要求一致。在教學(xué)過程中，教學(xué)團(tuán)隊(duì)所有教師定期參加教學(xué)研討會，研討教學(xué)的方式、方法等，探討學(xué)生實(shí)習(xí)過程中遇到的各種問題及其解決途徑。

2.3.3加強(qiáng)青年教師的實(shí)踐能力培養(yǎng)。派青年教師到不同發(fā)酵廠參觀學(xué)習(xí)；同時(shí)督促青年教師深入有經(jīng)驗(yàn)教師的課堂聽課，提高理論水平和老教師講授的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

2.4教學(xué)資源建設(shè)

2.4.1編制適合教學(xué)和學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。項(xiàng)目組結(jié)合學(xué)生、實(shí)驗(yàn)室情況和學(xué)科發(fā)展前沿編寫實(shí)驗(yàn)教材，將行業(yè)的新知識、新技術(shù)和新成果寫入自編教材。內(nèi)容包括各種發(fā)酵產(chǎn)品的實(shí)用新型的小型設(shè)備、原料及其分析、菌種及其活化、發(fā)酵工藝及控制，各種化學(xué)分析方法及常用試劑的配制。該教材的編寫不僅節(jié)省學(xué)生的大量時(shí)間，且?guī)椭麄兊膶?shí)驗(yàn)方法更科學(xué)、更合理，同時(shí)也為新教師提供了一個(gè)學(xué)習(xí)媒介。

2.4.2網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。搜集發(fā)酵產(chǎn)品研制關(guān)鍵步驟視頻資料并上傳至筆者課程組已建的食品發(fā)酵設(shè)備與工藝精品課程網(wǎng)站上，供教師和學(xué)生參考。同時(shí)，課程組教師鼓勵(lì)學(xué)生將查找的我國傳統(tǒng)發(fā)酵食品的來源、歷史、工藝和營養(yǎng)評價(jià)等相關(guān)資料或者自己要研發(fā)的發(fā)酵產(chǎn)品的工藝上傳至食品發(fā)酵設(shè)備與工藝精品課程網(wǎng)站，與學(xué)生共享。其他學(xué)生在網(wǎng)站注冊后就可以閱讀帖子并發(fā)表評論，從而延伸了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間。在課程網(wǎng)站答疑欄目，學(xué)生和教師可實(shí)現(xiàn)互動，開展討論。

2.4.3實(shí)踐教學(xué)條件。為了拓展學(xué)生發(fā)酵產(chǎn)品研發(fā)的種類，延伸學(xué)習(xí)空間，營造開放、優(yōu)質(zhì)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)境。課程組教師在經(jīng)費(fèi)允許的情況下，盡最大努力滿足學(xué)生開發(fā)新產(chǎn)品的興趣，并積極地鼓勵(lì)學(xué)生參與所需設(shè)備的選購過程。在實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的需要，在保障安全的前提下，盡量做到實(shí)驗(yàn)室24 h對學(xué)生開放，積極營造學(xué)生自主學(xué)習(xí)、個(gè)性化學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。

3 教學(xué)效果

通過對發(fā)酵設(shè)備與工藝實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法、教學(xué)團(tuán)隊(duì)和資源建設(shè)方面不斷進(jìn)行改善，構(gòu)建了以學(xué)生為主體的、完善的、特色鮮明的探究式教學(xué)模式。該教學(xué)方法不僅大大提高學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性，極大地激發(fā)學(xué)生的熱情和興趣。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生將掌握的微生物知識、化學(xué)知識綜合運(yùn)用到產(chǎn)品研發(fā)中來，不僅鞏固了基礎(chǔ)知識，提高了綜合運(yùn)用知識的能力，提高了創(chuàng)造能力和科研技能，而且學(xué)到了新的專業(yè)知識，從而達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)踐、學(xué)以致用的目的。通過學(xué)生之間通力協(xié)作，共同研發(fā)發(fā)酵產(chǎn)品，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的協(xié)作精神，而且提高了他們的協(xié)作能力。

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