□ 張傳智 吉林工商學院 馬永芹 吉林工程職業學院 田海娟 張 艷 吉林工商學院
隨著經濟的發展,現代人膳食結構的改變以及雜糧作為食品加工重要原料地位的提升,促使全球雜糧的消費量和價格呈逐年上漲趨勢。目前,中國雜糧大部分以原糧形式外銷,深加工產品不多,科技含量及附加值高的產品較少,功能相對單一。但是,國內雜糧加工產品正逐步受到重視,品種也在逐漸增多。從整個產業鏈來看,國內雜糧食品產業雖剛剛起步,但有廣闊的發展前景[1,2]。
目前的雜糧加工可分為4 大類型:原糧或經過簡單分選、包裝的初級加工品;傳統風味小吃;方便食品;以高粱、大麥等雜糧為原料的釀造食品[3]。按照產品類別可分為以下6 種,①雜糧飲品,如蕎麥功能飲料、大麥茶、大麥咖啡、綠豆汁等。②利用雜糧開發的發酵食品,有醬類、醋類及酒類,如蕎麥醬、高梁酒等。③焙烤食品,以雜糧面粉為主要原料生產的面包、餅干、即食面、蛋糕等。④膨化食品,以黑小米、黑豆等黑色雜糧為主要原料加工的膨化食品。⑤方便食品,如雜糧掛面,雜糧八寶粥等。⑥功能食品,例如:大麥淀粉可用于制作天然淀粉、淀粉衍生物、果葡糖漿等,燕麥中提取的β-葡聚糖可作為功能性食品配料,蕎麥蛋白萃取物可作為產品的配料改善食品的組織結構,增加營養價值,自蕎麥中提取的類黃酮,可作為醫藥原料和添加劑用于制作中成藥,蕎麥油、薏苡仁油,可抑制腫瘤細胞生長、增強機體免力[4,5]。近年來,我國新建大型雜糧加工企業有100 家以上,其特點是規模經營、精深加工、引進外資。甘肅、山西、內蒙古等都相繼建立了一批專業雜糧生產基地,產業化程度有所提高。
吉林省是糧食大省,也是我國重要的雜糧種植、加工基地。隨著現代人膳食結構的改變,食物加工精細化程度增加,雜糧重新受到人們的青睞,雜糧作為食品加工重要原料的地位日益提升,全球雜糧消費量和價格也呈逐年上漲趨勢。
《雜糧食品加工》項目是吉林工商學院糧油食品深加工吉林省高校重點實驗室開展的項目化教學實踐活動,這一項目實踐性強,應用較廣,是在學生學習專業基礎課、專業課的同時進行的實踐教學。糧油食品深加工吉林省高校重點實驗室作為省級科研平臺,共有3 個研究團隊,其中,吉林省特色糧食資源利用與轉化研究團隊主要研究方向為焙烤食品研發及轉化、吉林省特色雜糧的高值開發利用、稻米精加工食品的研究開發等。其中,《雜糧食品加工》是本團隊近年來的重點研究項目,獲得豐碩成果。
近年來,本實驗中心在全力發展科學研究的基礎上,不斷探索實踐教學方法,借助現有的科研平臺,發揮自身長處,構建了科研項目化實驗教學新方式,經過近6 年的發展,取得了良好的效果。與傳統的實驗教學相比,科研項目化實驗教學涉及大量新知識、新技術,這種教學形式本身就是改革和創新的產物,這要求指導教師不僅需要掌握本學科前沿知識和較高的實驗技能,還要求指導教師具有先進的理念和創新的思路,具備創新的意識和能力。打破固有的教育方式,全方位引導學生學習,給學生搭建學習平臺,提供更加多樣的知識、資源,以小組學習的方式促進學生團結協作能力的提升。
項目化教學實施過程中,以實踐驗證法為主,創新探索法為輔,以學生為主體,教師作為“引導者”,以重點實驗室為平臺,以培養“動手能力強、富于創新精神的應用型人才”為目標,以“實驗技能與創新能力相結合,課堂理論與科研實踐相結合”為主要措施,構建較完整的科學合理的實踐教學體系,探索出一條能夠有效提高學生動手習慣與能力、興趣與樂趣,增強創新意識和實踐能力的教育新模式。
根據《雜糧食品加工》的項目特色,以指導教師的科研項目為基礎,結合理論課教學內容和進度,合理安排實驗項目,充分考慮項目的實踐性,先進性和適用性,建立《雜糧食品加工》項目化體系。
項目小組以完成任務為目標,以教師科研為基礎,根據項目內容設定研究周期,一般為1 年,小組成員覆蓋大二、大三、大四3 個年級,成員人數6 ~8 人。
雜糧食品加工一般可以分為初加工利用、精深加工和副產物綜合利用3大支鏈。初加工包括利用雜糧加工焙烤食品、膨化食品、方便食品、軟飲料和功能食品等;精深加工支鏈包括以雜糧為原料制備蛋白、淀粉、纖維等;還包括雜糧在釀造發酵工業中的應用;副產物綜合利用支鏈包括米糠、谷殼、秸稈的綜合利用和初加工、深加工中產生的副產物的利用等。按照不同的加工分類,項目小組以指導教師的科研項目為基礎,選擇不同的研究內容。
學生在大二進入實驗室,參與項目化教學活動,在這一學年充分培養學生對科研項目的興趣,在實驗室開展試驗的過程中,也掌握了基本的實驗技能,能夠獨立的查閱資料文獻,撰寫試驗方案。所以,在獨立開展實驗項目過程中,除了指導教師進行大方向的指導外,可以在大三、大四學生的帶領下,獨立進行項目的設計,完成試驗方案后,經過組會討論、完善后,立即可以開展項目研究。
根據試驗方案,項目小組需要分析實驗所需的原材料、添加劑、耗材、主要儀器設備、試驗方法等,試驗方法包括:工藝流程、基礎成分測定方法、試驗方法、數據處理方法。
項目小組需針對自己項目產品制定評價方法,內容主要包括:①感官評價,主要是產品的滋味、氣味,產品的口感,產品的外觀顏色、組織狀態等的評價;②產品物性指標:糊化度測定、產品質構測定、產品粉質測定,淀粉黏度測定;③產品理化指標。
《雜糧食品加工》項目包括原料預處理、配制方案制定、原料熟化方案制定、產品調配、產品品質分析和產品質量檢驗,這些環節在實施過程中需要使用各種加工檢測設備,涉及的知識面較廣,需要指導教師全程監管指導。也可以由教師選擇一種原料、一類產品進行示范操作,讓學生學會正確操作,小組內進行合理分工,保證每位同學都有任務。在項目實施過程中,每周定期開展組會,匯報試驗進展,討論試驗過程中發現的問題。
項目化教學是在指導教師的科研項目基礎上進行的,有明確的任務目標,所以項目研究必須完成既定目標,以任務目標的完成情況來驗收成果。《雜糧食品加工》項目一般分為產品制作、原料處理、副產物利用3大方面,成果形式也有所不同。根據項目驗收規定,項目小組整理試驗數據,完成5 000 ~8 000 字的總結報告,并結合PPT 進行時長約30 min的成果匯報,請其他同學及指導教師一同參加評審,分為小組自評、組間互評和指導教師點評3 種評價方案,設定3 ∶3 ∶4 的系數計算總分,具體項目驗收評分指標及其權重見表1。

表1 項目驗收評分
項目化實驗教學的實施在食品科學與工程專業教學中具有重要的引領意義[6]。在項目化實驗教學的應用過程中,項目組取得了階段性成果。項目組教師引導學生參加各類科技活動,學生得到了專業技能培訓,并通過參加各類大賽得到實戰歷練和認可,進而形成良性的循環拔高效應。項目化教學的開展,拉近了教師和學生的距離,促進了教師和學生的溝通,建立網絡平臺及時聯絡,在課堂之外,教師可以和學生暢快溝通,相比于傳統的課程教育,教師對學生的影響、教育更加及時、細致、全面。立足本項目所承載的德育功能,總結其中蘊含的德育元素,進行教學設計,將做人做事的基本道理融入其中,在教學中進行集體主義、愛國主義精神指引和價值指導。