針對食品科學與工程專業本科學生的“蜂產品加工學”教學設計研究

魯 群，劉 睿

（華中農業大學食品科學技術學院，湖北武漢 430070）

蜂產品指的是蜜蜂的產物，主要包括蜂蜜、蜂王漿、蜂花粉、蜂膠、蜂蠟、蜂毒、蜂蛹等[1]。我國是蜂產品大國，蜂產品的產量和出口量位居世界前列，蜂產品行業對專業人才的需求量越來越大?！胺洚a品加工學”是研究蜂產品加工方法及技術的一門理論和實踐緊密結合的專業課程，是學生將來從事蜂產品生產管理、產品開發、質量檢測、科學研究等工作的重要基石。但是，目前國內開設“蜂產品加工學”課程的食品類專業較少，導致未學習該課程的本科生畢業后到蜂產品企業工作時，相關理論知識和實踐能力都較為缺乏；繼續讀研從事蜂產品方向的科學研究時，因缺少蜂產品成分和功能、加工方法和技術等專業知識，研究課題進展較慢。不論是從行業需求還是學生需求來看，都凸顯了食品類專業開設“蜂產品加工學”課程的必要性。目前，國內開設“蜂產品加工學”課程的專業主要是畜牧學專業和高職高專的食品類專業，尚未有針對食品科學與工程專業本科學生的“蜂產品加工學”課程。不同專業和知識背景的學生能力不同、培養目標也不同，因此，根據“課程差異化”的教學理論，教師應當針對教學對象的特征對課程進行調整或改編[2]。根據食品科學與工程專業本科學生的專業背景和能力水平，對“蜂產品加工學”課程的教學內容、教學方法和考核方式進行了針對性的設計。

1 教學內容

1.1 強化“加工”的教學內容

食品科學與工程專業作為工科專業，肩負著為食品企業和社會培養食品工程師的重要使命，旨在培養出能從事食品生產、產品開發、品質控制、工程設計、企業經營管理等工作的復合型工程技術人才[3]。在我國推進工程教育專業認證的大背景下，食品科學與工程專業也需要按照工程教育認證的標準培養學生?！肮こ探逃J證標準解讀及使用指南”中對工科專業學生提出了明確的畢業要求，其中“設計/開發解決方案”和“研究”2 項畢業要求標準中要求學生“掌握工程設計和產品開發全流程的基本設計/開發方法和技術，了解影響設計目標和技術方案的各種因素；能夠基于科學原理并采用方法對復雜工程問題進行研究，包括設計實驗、分析與解釋數據并通過信息綜合得到理有效的結論”。因此，在食品科學與工程專業的教學中，涉及“加工”的課程應當注重培養學生“設計/開發解決方案”和“研究”的能力。

目前，畜牧學專業和高職高專食品類專業開設的“蜂產品加工學”的教學內容主要包括蜜蜂的飼養管理技術和工具、各類蜂產品（蜂蜜、蜂王漿、蜂花粉、蜂膠等） 的成分和性質、加工工藝、質量標準、功能及其應用等。雖然教學內容覆蓋面廣，但以認知性為主，關于“加工”的教學深度不夠，對加工設備原理的剖析、加工方法對產品品質影響的深入分析、蜂產品加工新技術的應用、產品開發全流程的設計和研究等方面的教學內容不足，難以支撐食品科學與工程專業本科學生“設計/開發解決方案”和“研究”能力的達成。因此，在針對食品科學與工程專業本科學生的“蜂產品加工學”課程設計中，教師應加強蜂產品加工原理、加工技術和設備等內容的講解深度，加大其學時占比。同時，應強化學生綜合運用所學專業知識分析、設計、研究蜂產品加工中復雜工程問題的能力訓練。

1.2 減少“養蜂”的課堂教學

蜂產品加工的原料，如蜂蜜、蜂花粉、蜂王漿、蜂膠、蜂毒等，都由蜜蜂采集或分泌而來，蜜蜂的行為和養殖過程與蜂產品原料的品質密切相關。因此，在“蜂產品加工學”的課程教學中會涉及到蜜蜂養殖和蜜蜂生產蜂產品原料等方面的內容。這部分內容對于畜牧類專業的學生來說，通過教師課上講解就能理解和掌握。但是，食品類專業的學生不具備動物生物學和養殖學方面的知識背景，僅僅依靠教師課上有限學時的講授，學生難以理解，教學效果不佳。因此，在針對食品科學與工程專業本科學生的“蜂產品加工學”課程設計中，應該減少這部分內容的課上教學，加強學生課前和課后的學習。學生可以通過線上慕課系統學習蜜蜂飼養管理相關的課程，并結合蜂場實踐的教學方式，通過親身感受和體驗幫助學生理解蜜蜂采集和生產蜂產品原料的過程。

2 教學方法

傳統的教學方法以教師課堂講授為主，但單方向的“灌輸”知識難以提升學生分析和解決問題的能力。在針對食品科學與工程專業本科學生的“蜂產品加工學”課程設計中，可以采用理論與實踐結合、虛實結合、教學與科研結合的教學方法。

2.1 理論與實踐結合

“蜂產品加工學”是一門應用性很強的課程，但是目前該課程尚未開設相應的實驗課程，而理論和實踐相結合，更有利于學生對理論知識的理解，提升學生的動手能力。因此，在課程教學中可以增加蜂產品加工的實驗和實踐環節。蜂產品加工實驗以分小組的形式，每組3～4 人，學生根據蜂產品加工的理論知識，自主設計實驗內容，包括產品原輔料、加工工藝流程、產品包裝、品質檢測、質量標準、成本核算等全過程的設計。學生利用課后時間進行資料查閱和小組討論，撰寫“實驗設計書”提交給任課教師，在教師的指導下學生修改和完善實驗方案，并進行產品的制作，收集和處理實驗數據，分析實驗結果和形成實驗結論，撰寫實驗報告。蜂產品加工涉及大型加工機械設備，教師可以帶領學生到蜂產品生產企業參觀學習，邀請企業生產一線的人員給學生授課，介紹產品工業化生產的過程，并提出企業生產遇到的問題或行業目前存在的問題，學生針對這些問題查閱資料，課上分小組進行匯報和研討。

2.2 虛實結合

蜂產品加工的原料都來自于養蜂場，但是食品類專業的學生與養蜂場的接觸機會少，絕大部分學生沒有見過蜂箱和巢脾，也不了解蜂產品原料的生產用具，比如割蜜刀、脫粉器、搖蜜機、移蟲針等。因此，教師可以帶領學生到養蜂場進行實地學習，讓學生觀察和接觸“實物”，激發學生的學習興趣。但是，蜜蜂采集花蜜、花粉和分泌蜂王漿、蜂蠟等過程，以及蜜蜂在蜂巢中的活動行為難以直接用肉眼觀察。另一方面，蜂產品加工的工藝流程和機械設備的結構復雜，雖然通過蜂產品加工實驗可以輔助學生理解加工過程，但是受到教學成本、時間和場地的限制，實驗通常是以分小組的形式、制作代表性產品為主，難以滿足每個學生、每類蜂產品加工的實驗教學，并且物料在加工過程中的分子層面變化和機械設備的內部工作情況難以在實驗中觀察。因此，以上課程內容的教學可以采用“虛實結合”的教學方法，在實驗和實踐教學的基礎上再結合虛擬仿真教學。虛擬仿真技術運用人工智能、云計算等新興科學達到對系統內部的組成、結構、行為的動態性模仿[4]。通過虛擬仿真技術可以生動、直觀地展示蜜蜂生產蜂產品原料的過程和蜂產品加工機械設備的工作過程，幫助學生更好地理解相應的理論知識。相比于實地參觀和實際動手實驗，虛擬仿真教學具有更新速度快、成本低、操作危險性低等優勢。虛擬仿真實驗能滿足每個學生獨立體驗，并可反復多次進行實驗，驗證自己實驗設計的合理性，在重復中不斷思考和探索，激發學生的創新能力，提高學生的參與度和積極性。蜂場實踐存在蜜蜂蜇人的風險，蜂產品加工實驗中高溫高壓的設備危險系數較高，而虛擬仿真可以避免此類問題。通過虛實結合、虛實互補，多維度幫助學生理解理論知識、提升具有專業深度的思維能力和創新能力。

2.3 教學與科研相結合

近年來，教育部提出高校本科課程需要加強“兩性一度”，即高階性、創新性、挑戰度[5]。在課程中將教學與科研相結合，能夠提升課程的“兩性一度”。教師需要不斷更新教學PPT，將蜂產品加工相關的國內外最新科研成果和自己的科研案例融入到課程教學中，讓學生接觸科技發展前沿。教師課后可以向學生定期推送高質量中外文科研論文，讓學生完成文獻閱讀報告。“科研”的過程能充分體現學生對于理論知識的靈活、系統應用。教師可以結合自己的科研項目，在課程中采用項目式教學。例如，教師課上引出問題：民間常用蜂蜜水解酒，那么蜂蜜是否具有解酒的功效？如果有解酒功效，是蜂蜜中的什么成分起的作用？針對當代消費者如何開發便于攜帶和食用的蜂蜜解酒新產品？學生課后查閱蜂蜜解酒相關的文獻，進行文獻的整理和歸納，尋找蜂蜜是否具有解酒功效及功效成分的依據，再根據課堂所學理論知識和查閱產品研發方面的文獻資料，設計新產品的加工工藝流程和質量標準，撰寫完成項目報告。該項目涉及蜂蜜的成分和性質、生理功能、加工工藝和質量標準，由一個項目將該課程中“蜂蜜”章節的重點知識全部串聯在一起，既鞏固了學生的理論知識，又強化了學生對于理論知識的應用。從事蜂產品研究方向的教師可以向該課程的本科生開放實驗室，學生不僅可以嘗試新產品的研發，還可以參與到實驗室研究生的科研中，進一步鍛煉分析和解決問題的能力。

3 考核方式

傳統的課程考核方式大多以期末考試為主，學生通過考試前突擊“背知識點”就能輕松通過考試，不利于學生“能力”的提升。課程“兩性一度”中的“挑戰度”需要“學生課上課下要有較多的學習時間和思考做保障”[5]。因此，課程的考核方式應該多樣化，采用形成性評價與終結性評價相結合的方法，加大學習過程的考核、降低期末考試的成績占比。結合上述的教學方法，該課程的考核方式可以如下設計：①學生通過課下學習慕課、養蜂場參觀、虛擬仿真等方式學習蜜蜂的飼養管理技術和工具、蜂產品加工技術和設備等相關知識，教師課上發布測試題，學生作答，占總成績的10%。②學生以小組為單位自主設計蜂產品加工的實驗方案，提交實驗設計書，完成實驗后每個學生提交實驗報告，占總成績的10%。③教師定期推送蜂產品加工相關的中英文文獻，學生課后學習，從文獻中涉及的蜂產品加工相關理論知識、閱讀后的收獲和啟發等方面撰寫并提交文獻閱讀報告，占總成績的10%。④教師提出蜂產品加工方面的科研項目問題，學生課后查閱資料并撰寫項目報告，占總成績的10%。⑤蜂產品加工企業提出企業或產業急需解決的問題，學生通過查閱資料、小組討論、分組匯報等環節對問題進行研討，占總成績的10%。⑥期末考試（筆試），以簡答題、論述題或材料分析題為主，注重考查學生綜合運用理論知識分析問題的能力，占總成績的50%。通過小測試、實驗設計書、實驗報告、文獻閱讀報告、項目報告、研討和匯報、期末考試等考核方式，從多角度多維度考查學生的學習過程和學習效果。小測試和文獻閱讀報告能夠體現出學生的自主學習能力，科研項目問題探討和產業難題研討能考查學生綜合運用理論知識分析和解決問題的能力，實驗環節考核學生是否具備蜂產品開發全流程的設計能力及動手能力。同時，分小組進行實驗和討論匯報能夠鍛煉學生的團隊協作能力。課程的考核貫穿整個教學過程，學生在課上和課下都必須投入足夠的精力和時間才能通過考核。這種考核方式的設計增加了課程的挑戰度，更有利于學生“能力”的訓練和達成。

4 結語

我國是蜂產品生產和出口大國，蜂產品行業需要大量高素質的專業人才。蜂產品的生產、質量檢測和新產品研發都離不開“蜂產品加工學”。針對食品科學與工程專業本科學生的知識背景和能力水平，該研究通過調整教學內容、優化教學方法和改進考核方式對課程教學進行了重新設計，使學生更好地掌握蜂產品加工的專業知識和提升解決實際問題的能力，對其他本科院校食品科學與工程專業開設該課程也具有一定的借鑒和參考意義。