基于項(xiàng)目的體驗(yàn)式教學(xué)在釀酒工藝實(shí)驗(yàn)課程中的研究初探

王金晶，鄭飛云，鈕成拓，劉春鳳，李崎

1(江南大學(xué) 工業(yè)生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無(wú)錫，214122)2(江南大學(xué) 生物工程學(xué)院，江蘇 無(wú)錫，214122)

基于項(xiàng)目的體驗(yàn)式教學(xué)法(project-based experiential teaching,PBET)是一種師生之間互相交流的教學(xué)方式，在一個(gè)學(xué)習(xí)周期中，學(xué)生通過身臨其境的學(xué)習(xí)取得較好的學(xué)習(xí)效果和較大的教育收益。釀酒工業(yè)是我國(guó)食品飲料行業(yè)的重要部分，釀酒工程師的培養(yǎng)更是釀酒工程專業(yè)人才培養(yǎng)的重要任務(wù)。自2013年釀酒專業(yè)設(shè)立以來，培養(yǎng)了無(wú)數(shù)釀酒行業(yè)的精英人才。隨著生產(chǎn)技術(shù)、裝備水平的提高以及人們對(duì)酒類品質(zhì)及品類的多樣化要求地不斷提升，要求釀酒專業(yè)培養(yǎng)理論水平與工程實(shí)踐能力俱佳的工程師。釀酒工程專業(yè)的學(xué)生在學(xué)校時(shí)，進(jìn)行了大量的生物學(xué)基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，這些知識(shí)為他們成為釀酒工程領(lǐng)域的專家奠定了基礎(chǔ)。而進(jìn)入專業(yè)課程學(xué)習(xí)過程中，需要有理論結(jié)合實(shí)際的能力，以及創(chuàng)新與溝通的能力，才能找到有效的方法解決實(shí)際問題，這是對(duì)學(xué)生工程能力培養(yǎng)的重要指標(biāo)。

釀酒工程能力的培養(yǎng)不能通過理論講授獲得，而是在親身經(jīng)歷，不斷實(shí)踐的過程中獲得。本研究探討了學(xué)生在項(xiàng)目體驗(yàn)式學(xué)習(xí)中如何與教師建立起信任，形成有效的溝通方式，連接師生的情感并形成有效的反饋。通過建立基于項(xiàng)目的體驗(yàn)式教學(xué)方法，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

1 基于項(xiàng)目的體驗(yàn)式教學(xué)實(shí)施方式

體驗(yàn)式學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)的是過程而非結(jié)果，最早由KOLB在1984年提出，他在《體驗(yàn)式學(xué)習(xí)：體驗(yàn)是學(xué)習(xí)和發(fā)展的源泉》中提出了“體驗(yàn)學(xué)習(xí)”的概念，通過“具體經(jīng)驗(yàn)、反思觀察、抽象概念和積極實(shí)驗(yàn)”的周期性循環(huán)來獲得知識(shí)的內(nèi)化與積累，在體驗(yàn)過程中將個(gè)體的認(rèn)識(shí)與經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化相結(jié)合，形成自適應(yīng)學(xué)習(xí)從而獲得知識(shí)[1-2]。PBET從項(xiàng)目(project)出發(fā)，學(xué)生參與有形的體驗(yàn)(do)，重復(fù)該體驗(yàn)(reflect)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和信息結(jié)合理論思考(think)，闡明假設(shè)或解決問題(apply)。這種學(xué)習(xí)方式需要給予學(xué)生更多的信任和責(zé)任，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中直接參與學(xué)習(xí)過程[3-4]。此外，這種教學(xué)方式鼓勵(lì)學(xué)生成為靈活的學(xué)習(xí)者，將所有可能的學(xué)習(xí)方式融入到全周期學(xué)習(xí)中，并帶來有效的技能和元學(xué)習(xí)能力[5]。

在釀酒工藝實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)方案設(shè)計(jì)中，老師只是學(xué)習(xí)環(huán)境的創(chuàng)造者，為學(xué)生構(gòu)建學(xué)習(xí)的情境體驗(yàn)，在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生在老師的引導(dǎo)下，通過親身體驗(yàn)完成一個(gè)小型項(xiàng)目進(jìn)行感知學(xué)習(xí)。通過開發(fā)一個(gè)實(shí)踐項(xiàng)目，把體驗(yàn)式學(xué)習(xí)納入課程中，要求學(xué)生以團(tuán)隊(duì)合作的方式來完成項(xiàng)目研究，體驗(yàn)釀造實(shí)踐，解決釀酒過程中相關(guān)的問題。在整個(gè)課程項(xiàng)目研究過程中，學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，這種學(xué)習(xí)方式能夠促進(jìn)本科教育與職業(yè)經(jīng)驗(yàn)之間的聯(lián)系，從而改善大學(xué)和現(xiàn)實(shí)工作世界的關(guān)系[6]。

基于項(xiàng)目的體驗(yàn)式教學(xué)法希望能夠鼓勵(lì)學(xué)生自我學(xué)習(xí)和自我指導(dǎo)能力，以滿足不斷變化的行業(yè)需求。有兩個(gè)要素在學(xué)習(xí)的產(chǎn)出中非常重要，(1)對(duì)項(xiàng)目成果質(zhì)量的批判性評(píng)價(jià)能力(信息素養(yǎng))；(2)找到滿足客戶需求的應(yīng)用解決方案能力(設(shè)計(jì)思維)。因此，在項(xiàng)目體驗(yàn)式教學(xué)過程中，結(jié)合了線上和線下的學(xué)習(xí)方式，學(xué)生可以通過在線方式進(jìn)行互動(dòng)，不受空間與時(shí)間的限制。這種學(xué)習(xí)方式也提高了學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與參與度，促進(jìn)學(xué)生協(xié)作、創(chuàng)新，培養(yǎng)批判性思維和解決問題的能力。

基于項(xiàng)目的體驗(yàn)式教學(xué)分為8個(gè)步驟(圖1)，由教師和/或產(chǎn)業(yè)教師共同確定實(shí)驗(yàn)課題項(xiàng)目，并由教師和學(xué)生共同完成任務(wù)分解、學(xué)習(xí)方法建立以及研究團(tuán)隊(duì)的成立，項(xiàng)目的確定與任務(wù)的分解工作都可以在線上或線下完成，打破了時(shí)空的界限，為教學(xué)的實(shí)施提供了更有利的條件。接到項(xiàng)目任務(wù)后，學(xué)生以小組為單位或個(gè)人為單位進(jìn)行項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行項(xiàng)目的執(zhí)行。在線下的項(xiàng)目執(zhí)行過程中，項(xiàng)目評(píng)價(jià)與項(xiàng)目執(zhí)行這一環(huán)節(jié)進(jìn)行往復(fù)循環(huán)，基于教師/產(chǎn)業(yè)/學(xué)生的評(píng)價(jià)不斷優(yōu)化項(xiàng)目，最終獲得項(xiàng)目的結(jié)果產(chǎn)出。

圖1 基于項(xiàng)目的體驗(yàn)式教學(xué)法流程Fig.1 Flow chart of project-based experimental teaching

該過程強(qiáng)調(diào)了經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程，并且根據(jù)學(xué)生以往的經(jīng)驗(yàn)對(duì)其進(jìn)行評(píng)估，允許學(xué)生在“做—反思—思考—應(yīng)用”中逐漸完善項(xiàng)目并完成學(xué)習(xí)過程。學(xué)生通過有形的項(xiàng)目執(zhí)行(do)、形成經(jīng)驗(yàn)(reflect)、進(jìn)一步思考(think)、闡明問題或假設(shè)(apply)。這種教學(xué)方式將教師以教為主的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，學(xué)生直接參與學(xué)習(xí)過程，提高學(xué)習(xí)能力[7-9]。在這個(gè)學(xué)習(xí)過程中，反思環(huán)節(jié)非常重要，這種方法可幫助學(xué)生在評(píng)估和使用知識(shí)時(shí)進(jìn)行更深入的思考，反思如何將學(xué)習(xí)成果更好地應(yīng)用于實(shí)際工程實(shí)踐環(huán)境中。

2 基于項(xiàng)目的體驗(yàn)式教學(xué)的具體應(yīng)用

以釀酒工藝實(shí)驗(yàn)課程中啤酒釀造工藝環(huán)節(jié)為例，該環(huán)節(jié)要求學(xué)生完成一個(gè)啤酒配方的設(shè)計(jì)以及最終產(chǎn)品的呈現(xiàn)。學(xué)生以小組為單位選擇自己感興趣的啤酒品類，并對(duì)其釀造過程進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包含原料的分析和選擇，糖化、煮沸、釀造工藝的設(shè)計(jì)與實(shí)施，成品的呈現(xiàn)方式、包裝的形式等內(nèi)容。

實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目任務(wù)下達(dá)如下：

(1)基于麥芽原料配比及糖化工藝研究釀造一款紅色系艾爾啤酒；

(2)基于酒花品種及投放工藝設(shè)計(jì)釀造IPA啤酒；

(3)基于酵母品種與酒花品種選擇釀造一款果香味淡色艾爾；

(4)設(shè)計(jì)并釀造一款低酒精度的果味啤酒。

通過該項(xiàng)目的沉浸式體驗(yàn)學(xué)習(xí)，學(xué)生在課程結(jié)束時(shí)不僅完成了課題的綜述報(bào)告，同時(shí)完成了啤酒的釀造小試，獲得了初步的產(chǎn)品雛形。學(xué)生從被動(dòng)地接受學(xué)習(xí)到主動(dòng)地完成項(xiàng)目研究學(xué)習(xí)，在實(shí)踐過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，允許在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤和失誤，過程中不斷思考、總結(jié)、解決困難，最終呈現(xiàn)出完整的成果。經(jīng)過全周期的學(xué)習(xí)，大幅度提高了學(xué)生綜合解決問題的高階思維能力。

項(xiàng)目的執(zhí)行過程中學(xué)生遇到的問題包括：

(1)原料的比例確定；

(2)糖化工藝中每一個(gè)階段的溫度確定；

(3)糖化中攪拌的頻率；

(4)酒花添加的比例和時(shí)間；

(5)啤酒酵母的選擇;

(6)發(fā)酵工藝如溫度、時(shí)間……

普遍認(rèn)為對(duì)學(xué)習(xí)感興趣、積極參與學(xué)習(xí)過程的學(xué)習(xí)者更有可能實(shí)現(xiàn)高層次的學(xué)習(xí)。已有研究表明，參與度直接或間接地與智力、興趣、動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)成果的愉悅感相關(guān)[10-11]。在高等教育中，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂，然而存在很多客觀因素導(dǎo)致學(xué)生在課堂中參與度不高。實(shí)驗(yàn)課程屬于實(shí)踐性課堂，要求學(xué)生主動(dòng)參與其中，但并不是每一位學(xué)生都能深度參與實(shí)驗(yàn)。安排4～5位學(xué)生一組，其中一位學(xué)生作為組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)工作的協(xié)調(diào)與溝通，實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生隨時(shí)與老師保持溝通，基于學(xué)生和教師的評(píng)價(jià)不斷地修正實(shí)驗(yàn)方案，以獲得最佳實(shí)驗(yàn)方案，保證實(shí)驗(yàn)課題的順利進(jìn)行。通過基于項(xiàng)目的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)過程，每一位學(xué)生在課題的進(jìn)行中都深度地參與了課題，通過討論、實(shí)踐、反思、產(chǎn)出的過程真正將理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系起來，進(jìn)行了更高層次的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)踐能力與工程能力[12]。釀酒工藝實(shí)驗(yàn)的教學(xué)同時(shí)也為學(xué)生提供了一種沉浸式的體驗(yàn)，學(xué)生在釀酒實(shí)踐的環(huán)境中根據(jù)實(shí)際任務(wù)提出問題，通過討論和實(shí)踐分析啤酒釀造中的問題，給出個(gè)性化的解決方案，完成釀酒生產(chǎn)，獲得沉浸式體驗(yàn)，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維[5, 13]。實(shí)踐過程中，學(xué)生經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)課程內(nèi)容和項(xiàng)目具有挑戰(zhàn)性，這需要小組同學(xué)共同工作討論，學(xué)習(xí)并整合學(xué)科內(nèi)容來做出決定，形成能夠解決問題的方案和產(chǎn)品。課程結(jié)束后，學(xué)生以學(xué)習(xí)報(bào)告的形式遞交一份項(xiàng)目報(bào)告書，同時(shí)以小組為單位完成啤酒釀造并展示成品啤酒，學(xué)生與老師對(duì)DIY的啤酒產(chǎn)品進(jìn)行品評(píng)、打分、評(píng)價(jià)及討論，對(duì)每一組學(xué)生的釀酒項(xiàng)目提出建議和意見，為學(xué)生進(jìn)入下一階段的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

教師的傳統(tǒng)角色從知識(shí)提供者轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)驗(yàn)的中介。教師通過提供信息、建議和相關(guān)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)來鼓勵(lì)學(xué)生，以建立一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)境，他們可以參與積極但具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)。同時(shí)，對(duì)教師的要求也相應(yīng)的提高，課程的教學(xué)過程中要求教師有大量的知識(shí)儲(chǔ)備和不斷地學(xué)習(xí)研究本領(lǐng)域最新技術(shù)和成果的能力，以解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的困難，能夠與學(xué)生進(jìn)行深入地交流，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)自主性和解決問題的能力。將項(xiàng)目體驗(yàn)式教學(xué)法應(yīng)用于釀酒工藝實(shí)驗(yàn)課程中，從項(xiàng)目任務(wù)分解、任務(wù)認(rèn)領(lǐng)到項(xiàng)目設(shè)計(jì)都是由學(xué)生與教師共同討論完成，教學(xué)方法應(yīng)用靈活，突破了時(shí)間與空間的限制，學(xué)生通過反復(fù)思考與實(shí)踐，由教師與學(xué)生共同進(jìn)行評(píng)價(jià)和改進(jìn)，最終完成了啤酒工藝配方設(shè)計(jì)，啤酒小試釀造并提交最終產(chǎn)品，獲得了較好的課程教學(xué)效果。

3 結(jié)語(yǔ)

作為一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的方式為教師的教和學(xué)生的學(xué)提供了一種新的模式，基于項(xiàng)目的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)幫助學(xué)生對(duì)理論學(xué)習(xí)的成果進(jìn)行系統(tǒng)的梳理、深入的思考，教學(xué)相長(zhǎng)，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際工程實(shí)踐過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、理論聯(lián)系實(shí)際的能力。當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己能夠發(fā)現(xiàn)問題，并能夠應(yīng)用他們的信息來解決問題，不僅對(duì)參與獲取知識(shí)所需的心理過程更感興趣，而且更有動(dòng)力和渴望學(xué)習(xí)。