教育教学论文:浅谈“食品发酵工程”课程的教学改进与实践
何渊
[摘 要] “食品发酵工程”是一门快速发展的新兴课程,具有涉及面广、应用性强的特点,文章以苏州大学食品专业课程教学为例,从该课程的教学现状、教学改进措施以及课程的实践等方面对教学进行了探索,只有打破常规的教学模式,引入多元化的教学方法,才能大幅度提高该门课程的教学质量。只有兼顾理论知识学习和实践操作培训,才能使学生更好地满足企业的需求。
[关键词] 食品发酵工程;高校;探索;实践
[基金项目] 2020年度自然资源部海洋生态环境科学与技术重点实验室开放课题“浒苔微观繁殖体年际变化”(MEEST-2020-2)
[作者简介] 何 渊(1990—),男,江苏江阴人,医学博士,苏州大学基础医学与生物科学学院讲师,主要从事食品开发研究。
[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2021)02-0117-04 [收稿日期] 2020-05-08
俗话说“民以食为天”,饮食消费在我国国民的消费结构中占着较大比重,我国的经济近些年得到了快速的发展,国民对食品的需求量也在不断增加,而且越来越注重食品的品质,因此风味独特、品种多样的发酵食品越来越多地被搬上百姓的餐桌。发酵工程是食品行业发展中的一个重要的组成部分,在现代食品开发和生产中得到了广泛的应用。食品行业有着广阔的发展前景,对专业人才有着巨大的需求量,国内已有近200所高校开设了食品工程的相关专业[1]。而“食品发酵工程”是高校食品工程方向的一门核心课程,其内容丰富,涉及的知识点广泛,是一门综合性很强的专业课程,因此学生学习存在一定难度,而且老师授课也存在一定困难。以苏州大学食品专业的“食品发酵工程”教学实际为例,对课程的教学进行改进,探索出一条理论结合实践的创新教学之路,使书本内容变得通俗易懂,让该专业的学生更容易理解和运用。
一、“食品发酵工程”的教学现状
(一)课程性质
“食品发酵工程”这门课程主要涉及食品发酵工艺的教学,开设这门课程的院校基本都有食品专业和与食品相关的课程。苏州大学地处经济发达的苏南地区——苏州,该地区食品企业较多,因此食品产业十分发达。该课程在苏州大学的教学体系中属于食品专业学生的一门专业选修课。此课程的教学分为理论课和实验课两部分,其中理论课占有36个学时,实验课占有18个学时,是食品专业针对大二年级学生所开设的,该年级的学生思维活跃,求知欲很强。开设该课程是学校根据所处苏南地区的地理优势,该地区有着众多从事食品加工行业的相关企业,希望食品专业毕业的学生能够更好地与苏州及其周边城市的食品企业需求相契合,让更多的学生在毕业后可以从事食品加工等相关工作,真正做到学以致用,将大学里学习到的宝贵知识运用到一线生产中。更重要的是满足本地区食品加工行业旺盛的用工需求,提高企业对苏州大学食品专业的认可度。
(二)教学内容
该课程的教学内容较为丰富,涉及多个学科的知识,例如微生物学、物理化学、生物化学和发酵工程等相关课程。可以看出该课程教学内容涉及多种重要的基础学科内容,其中,“食品发酵的微生物学原理”涉及生物化学的知识点,“食品发酵微生物的多样性”涉及微生物学的知识点,“食品发酵生产的过程控制”涉及物理化学的知识点,而“食品发酵生产的后处理工艺”又涉及发酵工程的知识点。同时,该门课程要求学生除了掌握基础理论知识外,还要有着极强的实践能力,能够将所讲授的内容应用到实验课的实际操作中。此外,该门课程还要求任课教师具有充足的理论知识和丰富的实际操作经验,这样可以使授课形式更加多样化,让学生的学习尽可能贴近实际生产一线。
(三)教学方式
该课程的教学方式在苏州大学食品专业中还是相对传统的,主要是教师单方面灌输式的教学方法,教学主要分为理论教学和实验教学。在理论教学中,任课教师主要讲授该课程的相关原理,比如食品发酵过程中涉及的诸多微生物学原理是该校的授课重点,但是在涉及较为抽象的发酵工艺,例如在讲解液态和固态发酵工艺控制的相关知识点时,授课内容显得过于简单,因此存在重原理轻工艺的问题。在教学过程中没有充分意识到应该进行由原理到工艺的分层次递进式教学,原理和工艺的相关知识点同样重要。而在实验教学环节,由于课时的限制,教师运用了同理论课类似的单方面灌输式的教学方法,将大量时间投入到前期实验原理的讲解中,而真正留给学生动手操作的时间非常有限,此外设计的实验操作都显得较为常规,实验内容较为陈旧,没有设计一些与时俱进的食品发酵的新方法,学生在上实验课时往往显得积极性不高,参与度不强。长此以往会影响课程的教学质量,这一点需要任课老师引起重视,及时更新课程教学内容,最好可以和目前产业一线的实际生产操作联系起来,这样可以使学生走上工作岗位后更好地满足企业的生产需求。
二、“食品发酵工程”的教学改进措施
(一)课程体系的优化
该课程的体系目前主要分为两个部分:第一部分是关于食品发酵工程的理论基础知识包括发酵反应原理等;第二部分是食品发酵工程的相应技术在食品行业的实际应用,例如发酵酒类生产工艺、发酵调味品与豆制品的生产工艺等。尽管这些产品的发酵和酿造方法、具体生产工艺、使用的菌株以及产物的纯化方法存在差异,但是基本的理论基础是一致的,大体的工艺流程也存在一定的相似性,因此该课程的教学体系有着整合优化的空间。例如将发酵产品进行归类、拥有相近生产工艺的产品进行合并讲解,可将发酵乳制品和发酵豆制品进行整合,并不断细化相应的教学大纲。任课教师要学会举一反三,提高学生自主学习知识的能力,从而可以将学习到的理论知识触类旁通的应用于将来不同种类的发酵产物的生产中。
(二)教学内容的合理选择
苏州大学对“食品发酵工程”理论课的课时量要求是36个课时,由于受课时的限制,任课教师很难对该课程的所有内容进行面面俱到的讲解,因此就需要教师对讲课的内容进行合理的选择,有所取舍[2]。考虑到大學二年级食品专业学生的特点,该课程的讲课重点安排在生产工艺复杂、风味要求较高的发酵食品上,例如白酒、葡萄酒等酒类,酱油、食醋等调味品以及腐乳、豆豉等发酵豆制品,而对一些成分相对简单的添加剂包括柠檬酸、苹果酸等只对它们的生产技术做概述,主要依靠学生自主学习从而获得相应知识。当代高等教育就是要求学生有独立思考问题的能力,首先依靠自学书本相关知识,在遇到不理解的知识点时可以进行及时记录,利用课余时间向任课老师进行集中提问,这样可以大大提高学生学习书本知识的效率。
(三)教学方法的多样化
为了达到更好的教学效果,任课教师要打破思维定式,在传统教学的基础上,可以结合一些新的教学手段,使教学方式多元化,这样可以调动学生的好奇心,增强学生学习的积极性,提高教学效果,下面是几个简单的例子。
1.建立互动教学模式。教师在该课程的实际讲解过程中,可借用一些实际产品作为教具,例如在讲解“发酵乳制品生产工艺”这一章内容时,可以将市售的牛奶和酸奶带进课堂,走入学生中,增加师生的交流互动。通过比较两者包装盒上各生产参数的区别,并突出酸奶的生产标准、储存条件等一系列数据,从而帮助学生对乳制品发酵知识点的理解,加深其学习的印象。又比如在讲解“发酵调味品与豆制品生产工艺”这一章内容时,可以将市售的酱油、食醋、豆腐乳、发酵酱和豆豉带入课堂,分发给学生传阅,对这些常见的调味品与豆制品进行比较,得出不同产品的优势和劣势,从而更好地了解我们平时经常接触的这些发酵食品。在讲解“酒类生产工艺”这一章内容时,可以将市面上排在销售榜前列的葡萄酒、黄酒、白酒和啤酒带入课堂,让同学们进行仔细比较,从原料、发酵工艺和存贮条件等方面对这些不同酒类进行分析,得到不同酒类相应的特点。运用教具教学最重要的一点是培养学生们学习的热情以及总结知识点的能力,从根本上提高学生们学习该课程的效率,促进该课程的进一步改革。
2.利用网络教学工具。任课老师要学会利用网络教学工具,2020年是不平凡的一年。随着新型冠状病毒疫情在全球的快速蔓延,面对来势汹汹的疫情,国家采取了十分有效的居家隔离的抗疫方式。高校教师和学生只能待在家中,不能去学校和学生进行直接的授课,传统的课堂面对面教学模式变为了教师运用网络教学平台进行授课,学生在家上网课的模式。通过这段时间的网络授课,网络教学工具的优势逐步显现,例如教师可以在平台上上传一系列和教学内容相关的视频,从而拓展学生的知识面;在课后学生可以在平台上进行留言,向教师提出上课过程中不明白的知识点,而教师同样可以利用平台及时进行答疑解惑,从而使学习从线下有限的时间延伸到课后充裕的时间中,这样学生也能够及时对课堂上所学内容进行课后的复习巩固。疫情防控常态化后,任课教师在上“食品发酵工程”课程时,可以有效利用“雨课堂”“智慧树”等网络在线平台进行辅助教学,同时提高该门课程的教学效果。将线上和线下教育结合起来,这也将成为未来高校教育的发展趋势,高校教师要勇于更新教育理念,突破传统教学模式,从而更好地承担起新时代赋予高校教育工作者的神圣职责,不辜负“人民教师”这一光荣称号。
3.设计发酵设备模型。在食品发酵与酿造过程中用到的发酵设备种类繁多,教师在讲授“发酵过程的主要设备”本章内容时,指导学生在学习完固体发酵设备和液体发酵设备的知识点后,根据所学设备运行原理,自主设计一些发酵设备的模型,教师根据设计模型的样式、可行性等对学生的作品进行打分,指出优缺点,帮助对其设计的发酵模型进行不断改良。在这个过程中学生会加深对书本上原本枯燥的发酵设备知识点的理解,同时也是一种良性的师生互动交流。该教学模式是针对本课程应用性强的特点所设计,在今后的教学过程中应该大力推广。如果条件允许,还可以邀请产业的一线生产者比如维修工程师走进课堂,对一些生产中使用频率较高的发酵设备模型进行构造讲解,说明一些实际生产中可能遇到的问题。例如发酵设备故障判断,如何修理,平时如何进行设备良好的保养,更重要的是告知相应的操作原理,毕竟“授人以鱼,不如授人以渔”。这种教学方法可以让学生走上工作岗位后尽快熟悉生产设备,提高企业的生产效率,从根本上提高企业的效益。企业可以长期和学校进行合作,派遣有经验的一线工人对学生进行指导,帮助他们尽快跳出书本知识,与一线产业进行有效接轨。
4.学生上台授课。为了使学生有主人翁的意识,可以适当安排课时用于师生角色互换。苏州大学食品专业的学生来自五湖四海不同的省份,各个省份都具有特色鲜明的发酵食品。在讲解“发酵酒类生产工艺”这一章内容时,可以让来自主要白酒产地的同学上台进行讲解,教师则和其他学生一同聆听。例如让来自贵州的同学讲解茅台酒的制作工艺,请四川的同学讲解五粮液的制作工艺,请山西的同学讲解汾酒的制作工艺等。对家乡的白酒进行介绍,和不同产地的白酒相比有何优势,在课堂上营造出积极讨论的氛围。学生在准备讲稿材料的过程其实就是一个自主学习相关白酒知识的过程,使学生真正参与到这门课程的教学活动中,增加学生学习“食品发酵工程”的动力,培养学生自主获得知识的能力,从而加强对知识点的掌握。这种方法既可以使学生增加对家乡的了解,增强家乡荣誉感,更重要的是加深对课程的理解,明白“食品发酵工程”这门课程的学习不是简单地学习书本上看似枯燥的理论知识,对书本知识的相互探讨和交流也是学好这门课程的关键,这一点学生不应该忽视。学生们主动扮演起教师授课,也能体会到任课教师授课的不容易,这样平时上课会更加认真专注,课堂纪律也会得到很大的改观。
三、“食品发酵工程”的实践探索
(一)实验内容的改进
目前苏州大学“食品发酵工程”的实验部分仅占18个课时,包括菌种的筛选、保藏、不同发酵培养基的配置等实验,实验内容显得不够饱满,仅仅涉及一些基础实验,没有涉及一些工艺复杂、技术要求性高的实验内容,这样就可能和时下的生产技术脱节,不利于学生们视野的拓展。随着各种发酵技术的突飞猛进,该门课程的实验内容应当与时俱进,能够将上游实验室研究和下游的工业生产实践相结合,这样才能更好地满足食品企业对食品专业学生掌握相应技能的要求,同时增强学生在实验过程中理论结合实际的应用能力以及自主創新能力。比如增加一项以上的应用性实验,让学生自主设计实验流程,拟定实验方案,在任课教师审核通过后,可以独立地开展实验操作,让学生参与到整个食品发酵生产的过程中,通过这种方法不仅能丰富该门课程的实验内容,更重要的是培养了学生自主创新的能力。由于自主创新一直是学生较为缺乏的一项能力,也是我国教育界一直在呼吁培养的重要能力,不仅仅是在现在的课堂上,更重要的是在今后学生们踏上各自的工作岗位以后,依然能保持这样良好的创新能力。
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