發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗教學(xué)創(chuàng)新探索

文 嚴紅光 周敏 袁瑋 陳壁 凱里學(xué)院大健康學(xué)院

發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗是食品科學(xué)與工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課。針對教學(xué)過程中存在學(xué)生預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)效果不理想、學(xué)生被動學(xué)習(xí)現(xiàn)狀、實驗課動手操作機會少的問題，課程組采用優(yōu)化實驗課內(nèi)容設(shè)置為突破點，構(gòu)建以學(xué)生為中心，教師加強在線資源建設(shè)兩個工作面，采用“項目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動”、“同伴輔助教學(xué)法”教學(xué)方式，創(chuàng)設(shè)情境自然融入全體系實施和評價課程思政教學(xué)為三結(jié)合的“一點二面三結(jié)合”的教學(xué)創(chuàng)新內(nèi)容。該內(nèi)容有利于發(fā)酵食品工藝學(xué)課程教學(xué)目標和實施效果更加匹配工程認證及增強學(xué)生知識、能力、素質(zhì)要求。

《發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗》是食品科學(xué)與工程本科專業(yè)的一門專業(yè)方向必修課，也是我校食品科學(xué)與工程專業(yè)一門在建的專業(yè)特色課。前期受到實驗教學(xué)條件的限制以及教學(xué)實踐經(jīng)驗不豐富，發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗內(nèi)容較傳統(tǒng)，驗證性實驗多。經(jīng)過課程組為期2年的實踐和改革，《發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗》在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)資源、教學(xué)方式、教學(xué)效果評價等方面取得一定的創(chuàng)新探索成績。

1.課程教學(xué)改革問題導(dǎo)向明確

1.1 存在問題

課程組針對發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗教學(xué)過程中可能存在的問題，對2017級畢業(yè)生進行了教學(xué)問卷調(diào)查。問卷調(diào)查內(nèi)容包括教學(xué)內(nèi)容設(shè)置、學(xué)生學(xué)習(xí)行為、學(xué)習(xí)效果反饋三大方面。本次問卷調(diào)查共發(fā)放問卷調(diào)查表44份，收回有效問卷44份。在教學(xué)內(nèi)容設(shè)置方面，本次問卷調(diào)查了實驗教學(xué)數(shù)量、自主設(shè)計實驗教學(xué)、實驗課課前課后預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)、以及線上線下混合式教學(xué)資源四個問題。其中學(xué)生對自主設(shè)計實驗感受不豐富，線上線下混合式教學(xué)資源感覺不充分。這是由于課程組第一次開展發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗教學(xué)，教學(xué)積累較少導(dǎo)致。在學(xué)生學(xué)習(xí)行為方面，本次問卷調(diào)查了課前預(yù)習(xí)、課間團隊合作、課后拓展性訓(xùn)練及課間操作機會四個問題。其中學(xué)生對課后拓展性訓(xùn)練感到匱乏，課堂動手操作機會不足，部分同學(xué)課前預(yù)習(xí)行為尚未建立。這是由于實驗室建設(shè)累積較少，實驗設(shè)備不豐富。在學(xué)生學(xué)習(xí)效果反饋方面，本次問卷調(diào)查了實驗項目是否有趣、是否促進理論課知識理解、是否促進動手操作能力三個問題。實驗課的開設(shè)顯著提升了學(xué)生對專業(yè)知識學(xué)習(xí)的興趣，增強學(xué)生能力，說明發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗課開設(shè)的必要性，同時也促進課程組教師加強教學(xué)研究，提升實驗課教學(xué)水平的壓力。

《發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗》課程容易存在學(xué)生課外學(xué)習(xí)不認真，達不到預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)效果的問題。實驗預(yù)習(xí)是掌握實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)，是保證實驗效果的必要前提，如果課前沒有認真準備和提出問題，那么上課時就達不到理想的實驗效果，科研能力就得不到提高。如在“生物發(fā)酵罐的認識和使用”實驗中，記不住發(fā)酵罐的主要結(jié)構(gòu)名稱，直接稱罐子、電機等，更談不上使用這些配件的原理。還有一部分學(xué)生偶爾問教師下一步應(yīng)該進行什么操作等，這些問題的產(chǎn)生都是由于沒有認真完成實驗預(yù)習(xí)而導(dǎo)致的。此外，學(xué)生除了撰寫實驗報告，幾乎沒有實驗課復(fù)習(xí)活動。

《發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗》課程容易存在學(xué)生被動學(xué)習(xí)，缺乏系統(tǒng)構(gòu)思實驗的創(chuàng)新思維能力。教學(xué)過程容易存在：一部分學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動性，每節(jié)課只是等著教師講理論知識、實驗原理、方法和操作過程，依賴性強，導(dǎo)致“教師課上講，學(xué)生課上聽，提出問題，無人回答”的現(xiàn)象。

《發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗》課程容易存在實驗儀器操作機會少。前期由于實驗室建設(shè)經(jīng)費有限，各個專業(yè)各個班級的學(xué)生人數(shù)都在 25人左右，小型儀器只能保證4-5人一臺，如果學(xué)生在使用時操作不規(guī)范，導(dǎo)致儀器損壞，接下來的實驗就要更多的學(xué)生共用一臺，影響實驗進度。比較貴重的實驗儀器只有一臺，需要輪流使用，而且還不能保證每名學(xué)生都能夠親自動手進行操作。這樣一來，喜歡做實驗的學(xué)生經(jīng)常動手操作，其余的學(xué)生有的寫實驗報告，有的聊天等待實驗結(jié)果。長此以往，一部分學(xué)生對做實驗的興趣明顯降低，失去了上課的主動性。儀器操作機會少，也導(dǎo)致學(xué)生對實驗儀器的使用不規(guī)范，如在可調(diào)式微量移液器的使用過程中，有一部分學(xué)生不能準確量取液體體積，嚴重時會導(dǎo)致實驗失敗。在實驗“水豆豉的制作”中，可調(diào)式微量移液器使用非常重要，如果不能準確量取菌種母液體積，那么實驗成功和科研創(chuàng)新就無從談起。

1.2 改進創(chuàng)新措施

課程組通過加強在線課程資源建設(shè)，課堂在線提問檢查預(yù)習(xí)效果，增設(shè)實驗改進思考題一道，提高課后復(fù)習(xí)效果，并形成課前、課中、課后閉環(huán)教學(xué)模式。學(xué)生通過掃描超星學(xué)習(xí)通課程邀請碼進入本門實驗課程，課前閱讀視頻資源，完成習(xí)題。教師在實驗課講授環(huán)節(jié)，對學(xué)生在線提問。可以清楚了解學(xué)生的預(yù)習(xí)效果和知識盲點。根據(jù)答題效果，教師調(diào)整理論講授重點，提高實驗課教學(xué)效果。課中根據(jù)學(xué)生實驗效果，在2017版實驗大綱中規(guī)定的實驗報告課后理論思考題基礎(chǔ)上，增設(shè)實驗改進思考題一道。學(xué)生需要回答具體的改進措施，措施對應(yīng)的預(yù)期改善實驗效果和達到預(yù)期改善實驗效果的理論依據(jù)。顯著提高了學(xué)生的課后復(fù)習(xí)效果。

課程組通過研究教學(xué)目標和教學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)前人研究成果，精簡基礎(chǔ)驗證性實驗，增加創(chuàng)新性、設(shè)計性實驗比例，將學(xué)生實驗過程從被動變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。根據(jù)食品科學(xué)與工程專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標和學(xué)科特點，調(diào)整本門實驗課設(shè)置內(nèi)容。實驗安排由淺入深，由簡單到綜合、創(chuàng)新再升華到設(shè)計開發(fā)實驗。相對2017版課程大綱，2021版將酸奶的制作，水豆豉的制作、納豆的制作、白酸湯的制作列為備選實驗項目，只保留了1個豆腐乳的制作實驗。本門課8次實驗中，基礎(chǔ)驗證性實驗數(shù)量從6個減少到2個，綜合性實驗依然為2個，創(chuàng)新性實驗和設(shè)計性實驗分別增加了2個。為了培養(yǎng)出適宜黔東南地區(qū)民族特色食品產(chǎn)業(yè)需求的應(yīng)用型人才，在原來白酸湯的制作實驗基礎(chǔ)上，增設(shè)了紅酸湯的制作實驗，并分為2次實驗進行，改變原料處理實驗環(huán)節(jié)，縮短發(fā)酵周期，并納入理化分析檢測環(huán)節(jié)，構(gòu)成創(chuàng)新性實驗。2017版人才培養(yǎng)方案中，甜酒釀實驗只有1次，學(xué)生只是了解實驗基本操作過程和產(chǎn)品特征。2021版調(diào)整從1次實驗調(diào)整為2次，增設(shè)了原料選擇、發(fā)酵管理、品質(zhì)綜合評判三個項目，構(gòu)成設(shè)計性實驗。各組學(xué)生可以運用品質(zhì)綜合評判結(jié)果來評價自主設(shè)計的不同原料組合、發(fā)酵條件參數(shù)對產(chǎn)品品質(zhì)影響。

課程組積極申報各類實驗項目，提高學(xué)生實驗儀器操作機會。課程組經(jīng)過認真調(diào)研，撰寫項目書，獲得了1個省財政和2個中央財政專項項目共200萬元分別用于本門課程虛擬仿真實驗教學(xué)和食品加工實驗教學(xué)中。顯著增加了各類型大小儀器設(shè)備數(shù)量，學(xué)生動手機會大大增加。對于大型儀器設(shè)備，進一步結(jié)合虛擬仿真教學(xué)，實現(xiàn)人人動手操作的教學(xué)目標，解決了學(xué)生操作機會少的現(xiàn)象。同時，將實驗課課時由每學(xué)分16課時增設(shè)為24課時，每次實驗課時長從2課時調(diào)整為3課時。實驗條件的改善及實驗課時長的增加，較好地滿足了學(xué)生動手操作實驗儀器設(shè)備的需求。

1.3 教學(xué)創(chuàng)新改革效果

發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗課程組以學(xué)生為中心，認真調(diào)研分析學(xué)生實驗過程中存在的各種問題，經(jīng)過多方面努力，詳細制定問題解決方案，目前已經(jīng)取得良好的教學(xué)改進效果。通過課前在線資源預(yù)習(xí)——課堂提問和檢查——課后2道深度思考題方式，已經(jīng)形成課前、課中、課后閉環(huán)教學(xué)模式。通過精簡基礎(chǔ)驗證性實驗，增加創(chuàng)新性、設(shè)計性實驗比例，學(xué)生實驗過程已經(jīng)從被動學(xué)習(xí)改變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。通過增購實驗設(shè)備，建設(shè)虛擬仿真教學(xué)實驗室，已經(jīng)實現(xiàn)人人動手，提高學(xué)生動手能力的效果。前后兩級學(xué)生的實驗課成績從平均分86.66分提高到87.96分，優(yōu)秀率從13.6%提高到29.6%。學(xué)生參加全省大學(xué)生農(nóng)產(chǎn)品大賽獲獎等級從三等獎提高到二等獎，各類校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽獲獎數(shù)量從5項提高到8項。學(xué)生評教分數(shù)從86.927提高到90.159分，被學(xué)生評為優(yōu)秀課程。教學(xué)質(zhì)量得到顯著提升。

2.課程教學(xué)創(chuàng)新特色明確

2021版課程教學(xué)大綱相對2017版，在教學(xué)目標、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)活動、教學(xué)評價等各環(huán)節(jié)進行全面改革，課程教學(xué)創(chuàng)新特色明確。

教學(xué)目標更加明確。2017版僅基于知識點進行設(shè)置。調(diào)研論證后的2021版課程目標有3個方面，分別契合知識、能力、素質(zhì)三個方面：1發(fā)酵食品加工的配方、工藝、設(shè)備應(yīng)用方法；2掌握通過改進工藝條件，提高產(chǎn)品品質(zhì)的原理和方法；3團隊合作意識。優(yōu)化后的2021版課程教學(xué)目標也同時對應(yīng)工科認證問題分析、設(shè)計/開發(fā)解決方案、個人和團隊三個畢業(yè)要求點。2021版教學(xué)目標符合更加明確。

教學(xué)內(nèi)容更加優(yōu)化。調(diào)研論證后，2021版大綱中本門課8次優(yōu)先開設(shè)實驗中，基礎(chǔ)驗證性實驗數(shù)量從6個減少到2個，綜合性實驗依然為2個，創(chuàng)新性實驗和設(shè)計性實驗分別增加了2個。綜合性、創(chuàng)新性、設(shè)計性教學(xué)內(nèi)容占比達75%。

教學(xué)方法更加有效。2017版采用教師講解，學(xué)生按規(guī)定配方和程序操作，創(chuàng)新性、主動性均較差。2021版采用“項目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動”式進行教學(xué)。“項目導(dǎo)向”指教師將傳統(tǒng)學(xué)科體系中的知識內(nèi)容設(shè)計轉(zhuǎn)化為若干教學(xué)項目，指導(dǎo)學(xué)生團隊協(xié)作完成教學(xué)項目的各個環(huán)節(jié)，達到直接體驗知識獲得全過程的設(shè)計。“任務(wù)驅(qū)動”是教師設(shè)計各類學(xué)習(xí)任務(wù)，驅(qū)動學(xué)生團隊通過自主探究，并發(fā)揮積極性和創(chuàng)造性，尋找解決問題的方法，并在解決問題和完成任務(wù)的過程中掌握新知識，提高主動學(xué)習(xí)能力。“項目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動”式教學(xué)能夠?qū)⒅R目標、課程理論及實踐內(nèi)容、課程作品融于一體，并貫穿于課程“教、學(xué)、做”之中。課程思政教學(xué)采用“同伴輔助教學(xué)法”，圍繞教學(xué)目標，創(chuàng)設(shè)情境，在互動中達成實驗課課程思政教學(xué)目的。教學(xué)創(chuàng)新改革效果說明教學(xué)方法的有效性。

教學(xué)活動更加豐富。課程組在豐富超星學(xué)習(xí)通線上資源后，能夠運用線上線下多元化的教學(xué)方法與觀看視頻、課堂問答、課前自主設(shè)計實驗、課后深度思考題等豐富的教學(xué)活動激發(fā)和調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

教學(xué)評價更加合理。2017版和2021版均采用期末考核和平時成績組合的方法進行。但2021版在平時考核方面進行顯著的改革。2017版平時成績包括：課堂考勤、課堂表現(xiàn)、實驗報告三部分。2021版平時成績由課堂表現(xiàn)、課堂提問、課堂考勤、實驗報告四部分組成，且細化每一項的評價標準易于操作和提高辨識度見2021版課程教學(xué)大綱。

3.課程思政有亮點、易推廣

發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗在教學(xué)過程中，精心設(shè)計課程思政教學(xué)目標，主要包括：涵養(yǎng)愛國精神，食品從業(yè)人員職業(yè)道德和學(xué)術(shù)道德，形成工程創(chuàng)造需要的科學(xué)精神、探索精神及工匠精神等。在課前——課中——課后的教學(xué)環(huán)節(jié)中，充分利用文字、圖片、案例、視頻、課后調(diào)研及思考題資料，構(gòu)建自然情境，采用“同伴輔助教學(xué)法”，在互動中達成實驗課課程思政教學(xué)目的。教學(xué)評價體系包含思政教學(xué)評價，課前線上預(yù)習(xí)資料及習(xí)題，課堂表現(xiàn)考核、課后思考題中均融入課程思政元素，以考查課程思政教學(xué)目標達成效果。

4.實驗教學(xué)結(jié)合現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)

課程組教師認真學(xué)習(xí)和應(yīng)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)并取得良好效果。首先，發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗在教學(xué)過程中，充分利用學(xué)校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源、慕課、學(xué)習(xí)通、雨課堂等線上資源豐富課前預(yù)習(xí)、課后作業(yè)教學(xué)內(nèi)容。其次，利用線上平臺進行教學(xué)活動管理：學(xué)生課前閱讀線上視頻資源，完成習(xí)題。課中，教師在線對學(xué)生提問，了解學(xué)生知識、技能盲區(qū)。最后，利用線上學(xué)習(xí)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，進行教學(xué)質(zhì)量分析和反思，用于教學(xué)持續(xù)改進。

5.教學(xué)創(chuàng)新成果可輻射

發(fā)酵食品工藝學(xué)實驗課課程組教師充分汲取前人優(yōu)秀教學(xué)成果，實事求是應(yīng)用在涉及較少但難度較大的實驗課教學(xué)中，形成了優(yōu)化實驗課內(nèi)容設(shè)置為突破點，構(gòu)建以學(xué)生為中心，教師加強在線資源建設(shè)兩個工作面，采用“項目導(dǎo)向，任務(wù)驅(qū)動”、“同伴輔助教學(xué)法”教學(xué)方式，創(chuàng)設(shè)情境自然融入全體系實施和評價課程思政教學(xué)為三結(jié)合的“一點二面三結(jié)合”的教學(xué)創(chuàng)新成果。本課程教學(xué)創(chuàng)新成果簡單易用，并具有良好的普適性，運用后學(xué)生學(xué)習(xí)成績、參加學(xué)科競賽效果、學(xué)生評教成績明顯改善。“一點二面三結(jié)合”的教學(xué)創(chuàng)新成果具有良好的輻射應(yīng)用價值，今年已在食品科學(xué)與工程專業(yè)《食品分析》《釀酒工藝學(xué)實驗》等實驗課教學(xué)中進行推廣應(yīng)用，并取得良好反饋。