李由然 李江華

摘要：《食品發(fā)酵工程》是高等院校生物技術(shù)專業(yè)食品方向的核心課程，是利用工程學(xué)與自然科學(xué)等原理，在生物催化劑的作用下，進(jìn)行食品加工的技術(shù)，也是一門新興學(xué)科。食品發(fā)酵工程具有很強(qiáng)的應(yīng)用性與實(shí)踐性，在教學(xué)中非常注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，而教師實(shí)踐教學(xué)能力的優(yōu)劣直接關(guān)系到學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐能力水平。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐能力;發(fā)酵工程;教學(xué)改革

1. 改革教學(xué)課時(shí)和教學(xué)項(xiàng)目

食品發(fā)酵工程是一門必修課，根據(jù)教學(xué)規(guī)劃，多數(shù)高校在大三下學(xué)期開設(shè)這門課程。一般來說，食品發(fā)酵工程共60學(xué)時(shí)，其中實(shí)驗(yàn)課占20學(xué)時(shí)，另外單獨(dú)留出一周的時(shí)間進(jìn)行實(shí)習(xí)。當(dāng)前，雖然多數(shù)高校開設(shè)了這門課程，但普遍存在資金投入少、學(xué)生基礎(chǔ)差、場(chǎng)地設(shè)施落后等問題，即便學(xué)生已經(jīng)學(xué)過生物化學(xué)、微生物學(xué)等相關(guān)基礎(chǔ)內(nèi)容，但一些基本的實(shí)驗(yàn)操作技能如配制培養(yǎng)基、染色、無菌接種仍有待提高，且不能熟練操作顯微鏡、滅菌鍋等儀器，這對(duì)開展食品發(fā)酵工程教學(xué)造成了極為不利的影響。為了改變這一現(xiàn)狀，第一要調(diào)整開課學(xué)期，把食品發(fā)酵工程課調(diào)到大三上學(xué)期，使之與其他課程有效銜接;第二要適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)數(shù)，以總學(xué)時(shí)的50%左右為宜，從而使學(xué)生有更多的時(shí)間進(jìn)行專業(yè)技能訓(xùn)練。

傳統(tǒng)的食品發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)多是驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，鮮少涉及綜合性及設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)過程中，教師可以對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，不要一味追求高大全，而應(yīng)做到基礎(chǔ)內(nèi)容與發(fā)酵操作并重，建議從微生物操作技術(shù)入手，通過對(duì)發(fā)酵菌種的培育與篩選來練習(xí)滅菌、接種染色、菌種保存等操作技術(shù)，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器的操作練習(xí)，并根據(jù)教學(xué)情況，及時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行完善與更新。此外，要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的系統(tǒng)性與基礎(chǔ)性，重點(diǎn)講解菌種的分離與培養(yǎng)、發(fā)酵液的后處理與分析、發(fā)酵罐的使用等內(nèi)容。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，要盡量選擇與生活相關(guān)的內(nèi)容，重點(diǎn)突出實(shí)驗(yàn)的工程背景，如蘋果醋的發(fā)酵、谷氨酸的發(fā)酵、乳酸菌的篩選等。同時(shí)，在設(shè)計(jì)食品發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)時(shí)，要加強(qiáng)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系，將不同學(xué)科的內(nèi)容有機(jī)融合在一起，這樣既有助于學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固所學(xué)知識(shí)，也能有效增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。在綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，學(xué)生應(yīng)自己動(dòng)手查閱相關(guān)資料，搜集相關(guān)研究方法，并寫出實(shí)驗(yàn)操作所采用的技術(shù)路線等。在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生可以獨(dú)立準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，并完成實(shí)驗(yàn)的全過程。這種以實(shí)訓(xùn)為主的實(shí)踐教學(xué)能使學(xué)生學(xué)以致用，使學(xué)生的科研能力與探索精神得到全面發(fā)展與增強(qiáng)。

2. 以培養(yǎng)實(shí)踐能力為導(dǎo)向豐富教學(xué)模式

2.1 合理分組教學(xué)

根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)驗(yàn)態(tài)度，可將參加實(shí)驗(yàn)的學(xué)生分為三類：一是實(shí)驗(yàn)積極性較低、極易懈怠的學(xué)生。這類學(xué)生大多受環(huán)境影響而產(chǎn)生了懈怠思想，他們的學(xué)習(xí)成績(jī)處于班級(jí)中下游，對(duì)實(shí)驗(yàn)缺乏參與意識(shí)，平時(shí)懶于動(dòng)手和思考，而是習(xí)慣于看別人操作;二是動(dòng)手能力強(qiáng)，能積極參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)生;三是已進(jìn)行過科研實(shí)驗(yàn)或著手撰寫畢業(yè)論文的學(xué)生。這類學(xué)生具有極強(qiáng)的實(shí)踐能力，并且學(xué)習(xí)積極性很高。教師在實(shí)施分組教學(xué)時(shí)，可對(duì)三類學(xué)生進(jìn)行搭配分組，可以選擇第二類學(xué)生擔(dān)任小組長(zhǎng)，負(fù)責(zé)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)的組織與實(shí)施，同時(shí)選擇第三類學(xué)生擔(dān)任實(shí)驗(yàn)的技術(shù)指導(dǎo)工作，各小組人數(shù)一般為4-6人。實(shí)踐證明，這樣的組合能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，每一個(gè)小組成員的實(shí)驗(yàn)操作技能都能得到明顯的提高。其中，第一類學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度大為改觀，能積極參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，其實(shí)驗(yàn)技能也在其他同學(xué)的幫助下得到了顯著提升;第二類學(xué)生動(dòng)手能力也有顯著增強(qiáng);第三類學(xué)生則在指導(dǎo)其他同學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中進(jìn)一步拓展了自己的思維。

應(yīng)注意的是，對(duì)于一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如菌種的分離、培育與保藏等，其操作較為簡(jiǎn)單，教學(xué)目標(biāo)極易達(dá)成，只需學(xué)校實(shí)驗(yàn)室就能滿足全體學(xué)生的動(dòng)手操作需求，所以分組效果不明顯。而在后期的綜合實(shí)驗(yàn)與實(shí)習(xí)中，分組教學(xué)的優(yōu)勢(shì)開始顯現(xiàn)，其不僅能促使各小組成員積極思考，且小組之間的交流、討論也比較頻繁。在采用分組教學(xué)時(shí)，學(xué)生可以獨(dú)立完成所承擔(dān)的任務(wù)，也可反復(fù)練習(xí)發(fā)酵操作并多次進(jìn)行分析測(cè)定，細(xì)心觀察實(shí)驗(yàn)流程，還能自主完善實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)，提出改進(jìn)建議。

2.2 開放實(shí)驗(yàn)室

食品發(fā)酵工程的課時(shí)安排有限，很難在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成一些設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)，所以為了使學(xué)生的基本技能得到鍛煉，要靈活安排實(shí)驗(yàn)時(shí)間，必要時(shí)可合理利用課下時(shí)間，從而在發(fā)酵周期內(nèi)讓各小組都有機(jī)會(huì)動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，充分滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求。同時(shí)，要適當(dāng)延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室的開放時(shí)間，使學(xué)生可以利用自己的課余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)使學(xué)生從自身需求出發(fā)對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理安排，有針對(duì)性地彌補(bǔ)自身薄弱環(huán)節(jié)，增強(qiáng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的自信心。另外，學(xué)校課題組也可利用科研優(yōu)勢(shì)，吸引部分實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)、學(xué)習(xí)積極主動(dòng)的學(xué)生參加相關(guān)發(fā)酵科研工作，在增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、開闊學(xué)生眼界的同時(shí)，為學(xué)生撰寫畢業(yè)論文打好基礎(chǔ)。需要注意的一點(diǎn)是，大學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室首先要提出申請(qǐng)，并簽署安全協(xié)議，嚴(yán)格遵守實(shí)驗(yàn)室管理制度，并協(xié)助實(shí)驗(yàn)室管理人員做好日常維護(hù)工作，確保實(shí)驗(yàn)室資源得到合理利用，避免因延長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)室開放時(shí)間而給管理員增加額外的工作量。

2.3 工廠實(shí)地參觀

產(chǎn)學(xué)研結(jié)合是提升學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑，高校要積極與相關(guān)企業(yè)開展合作，并和酸奶廠、啤酒廠、油脂廠等與發(fā)酵有關(guān)的企業(yè)簽訂實(shí)習(xí)協(xié)議。為了使學(xué)生深刻理解課堂所學(xué)知識(shí)，掌握發(fā)酵技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用，教師可以利用假期或周末帶領(lǐng)學(xué)生到企業(yè)參觀學(xué)習(xí)。盡管學(xué)生很難在參觀過程中獲知企業(yè)的核心技術(shù)，但通過對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程及大型發(fā)酵設(shè)備的參觀，仍能加深對(duì)有關(guān)知識(shí)的印象。同時(shí)，學(xué)生可以和工廠的技術(shù)人員進(jìn)行交流，探討生產(chǎn)中遇到的問題，然后回到學(xué)校查閱相關(guān)文獻(xiàn)，嘗試撰寫分析報(bào)告并提出解決方案。利用工廠實(shí)地參觀，多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性高漲，且在實(shí)驗(yàn)操作中更加注意細(xì)節(jié)，不僅有效提高了學(xué)生的實(shí)踐技能，并且為學(xué)生后期的實(shí)習(xí)與就業(yè)奠定了良好的基礎(chǔ)。

3. 改革課程評(píng)價(jià)方法

高校應(yīng)改革食品發(fā)酵工程的課程評(píng)價(jià)方法，構(gòu)建完善的考核評(píng)價(jià)機(jī)制，本著結(jié)果與過程并重的原則，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力與考試成績(jī)進(jìn)行全面考核。以實(shí)驗(yàn)考核為例，可以把實(shí)驗(yàn)成績(jī)分成四部分：實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備部分占10%，實(shí)驗(yàn)態(tài)度部分占20%，實(shí)際操作部分占40%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占30%。其中，實(shí)驗(yàn)操作部分主要是考核同學(xué)自主操作發(fā)酵罐的能力，目的是使全體學(xué)生都能熟練掌握發(fā)酵罐的操作技巧，從而為綜合實(shí)驗(yàn)操作與實(shí)習(xí)夯實(shí)基礎(chǔ)。對(duì)于實(shí)習(xí)成績(jī)也可分為四部分：實(shí)習(xí)態(tài)度占20%，出勤率占10%，實(shí)習(xí)操作能力占20%，實(shí)習(xí)報(bào)告占50%。通過全方位考核，能對(duì)每位學(xué)生進(jìn)行全面、客觀地評(píng)價(jià)。此外，在實(shí)習(xí)過程中，學(xué)生可以就生產(chǎn)中的問題進(jìn)行分析并找出解決方案，可將這部分工作計(jì)入發(fā)酵課程的總成績(jī)中，分?jǐn)?shù)比例占10%。

4. 組建高水平的教師隊(duì)伍

第一，加強(qiáng)教師培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，不斷提升教師業(yè)務(wù)能力。高校在培養(yǎng)師資力量的過程中，要加強(qiáng)與兄弟院校之間的交流，采取“請(qǐng)進(jìn)來”“走出去”的方式，聘請(qǐng)食品發(fā)酵工程方面的教授、學(xué)者來校講課、交流經(jīng)驗(yàn)，或者組織理論知識(shí)豐富的教師到生產(chǎn)一線進(jìn)行鍛煉，全面提高本校教師的實(shí)踐教學(xué)水平。同時(shí)，可組織本校實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富而理論知識(shí)有所欠缺的教師外出培訓(xùn)、學(xué)習(xí)，引進(jìn)學(xué)科發(fā)展的最新成果，掌握最前沿的學(xué)科科研動(dòng)態(tài)，全面提升教師的專業(yè)理論能力。第二，應(yīng)加強(qiáng)本校不同院系之間的交流與合作，通過與兄弟院系之間的交流，優(yōu)化本校教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高整體教學(xué)水平。第三，高?？梢砸劳锌蒲蟹?wù)、教學(xué)生產(chǎn)、科技開發(fā)等，全面提高教師的綜合實(shí)踐能力，更好地滿足教學(xué)需要。教學(xué)改革是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)，涉及方方面面的內(nèi)容，教師必須具備淵博的知識(shí)與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，高校要鼓勵(lì)教師開展課題研究，并給予人員、經(jīng)費(fèi)等支持，幫助教師更好地開展課題研究，進(jìn)一步提高教師的理論與實(shí)踐水平。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合教學(xué)方法改革，把科學(xué)、前沿、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹R(shí)與技能傳授給學(xué)生，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，使學(xué)生兼具較高的理論水平與熟練的實(shí)驗(yàn)操作技能。

結(jié)語

總之，隨著科技的發(fā)展，食品發(fā)酵工程技術(shù)逐漸呈現(xiàn)學(xué)科交叉融合的特點(diǎn)，且越來越強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作的重要性，今后，培養(yǎng)理論知識(shí)與專業(yè)能力俱佳的人才是食品發(fā)酵工程教學(xué)的最終目標(biāo)。因此，高校要進(jìn)一步強(qiáng)化實(shí)踐技能教學(xué)，將生物技術(shù)和工程實(shí)踐緊密結(jié)合，從而培養(yǎng)出理論知識(shí)、實(shí)踐技能與綜合素質(zhì)全面發(fā)展的創(chuàng)新型人才，為生物工程建設(shè)提供有力的人才支持。

作者簡(jiǎn)介：

李由然（1985.1-），男，漢族，河南鄭州人，博士研究生，副教授，研究方向：發(fā)酵工程。