釀酒工程專業微生物教學適應性探究

趙永霞 陳雅妮 李瓊

摘要：微生物學是茅臺學院釀酒工程專業的必修學科平臺課程，是專業建設的重點主干課程之一。基于專業針對性不強等問題，提出要改變教學重點，增加教學內容，利用現代化信息手段增加案例和網絡資源教學，增加課程的趣味性和適用性，以培養更加優秀的釀酒行業的專業人才。

關鍵詞：微生物學;釀酒工程;教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1674-9324（2020）21-0189-02

“十二五”期間貴州省積極發展壯大煙酒產業、民族制藥、特色食品、旅游商品等特色產業。其中茅臺酒在貴州省發揮著品牌帶動的作用，為更好地發揮這一作用，中國貴州茅臺酒廠（集團）有限責任公司于2017年成功舉辦茅臺學院，為貴州省經濟發展助力。眾所周知，茅臺酒需要五年的儲存才可流通到市場，茅臺學院也經過了五年的沉淀終于成為我國第一所圍繞釀酒產業鏈培養應用型人才的非營利性本科高校。學校以釀酒工程為核心專業，逐步形成以工學為主，多學科協調發展的學科專業體系。

釀酒工程集多種學科于一身，其中化學和生物學是基礎學科，同時結合了工程學，研究對象是發酵原理、生產工藝以及質量控制等。該專業的應用特點是開發新的酒類產品或者提升酒類產品的質量或控制生產的過程，并且實現對酒類釀造企業健康發展的正確引導，并將先進的營銷理念和高雅的鑒賞藝術有機結合，促進飲料酒的健康消費（鄒偉等，2017）。其中，微生物課程是釀酒工程專業建設的一門主干學科平臺課程。

一、微生物學課程設置

微生物學作為一門理論與實踐相結合的學科在釀酒工程專業的設置中擁有舉足輕重的地位，是釀酒行業學生的必修平臺課程。該門課程從微觀和宏觀的角度介紹各類微生物的特性、生存、進化等基本原理和規律，并將其應用于工業發酵等領域。它是釀酒工程的奠基課程，是銜接生物化學和白酒生產技術、釀酒工廠設計概論、白酒釀造學等多門課程的關鍵，通過本課程的教學，學生不僅僅需要掌握微生物學的基礎知識，更要明確各類微生物不同的特性，能夠在我們的科學研究、技術發展和生產過程當中使它們分門別類地發揮關鍵的作用。知識是基礎，應用是關鍵，因此在理論教學的基礎上，通過對實驗操作，培養學生基本微生物學操作技能。俗話說，知己知彼，方百戰不殆，了解和掌握基本微生物學實驗技術原理和方法，并培養學生的創新思維能力，才有能力應對在今后工作中遇到的棘手問題。培養動手與思考相結合的優質學生，使他們具備一定實際工作能力和創新思考能力，能初步解決實踐中微生物相關問題，為以后從事相關專業工作及研究打下堅實的基礎。

在釀酒工程專業設置過程中，微生物學作為必修的學科平臺課程，所用教材為周德慶主編的《微生物學教程》，共包括11章內容，48個學時。目前，教學大綱在部分領域介紹過于寬泛，沒有體現釀酒工程的專業特色，比如其中原教材中并沒有非常突出釀酒相關的微生物講解。而傳染與免疫的內容相對于釀酒工程專業來說可以作為自修內容。同時，現有課程教學在涉及釀酒工業相關方面的針對性不強。為了能保證釀酒工程專業本科教育質量，需要對微生物工程工藝原理的課程進行一定改革。

二、微生物學教學適應性改革

（一）重新設置教學

現在釀酒工程專業的微生物課程涵蓋整個微生物范圍，種類較多，課時相對較少，只能對學生進行基本講解，基于釀酒工程專業對微生物知識的需求和茅臺學院的特殊性，對原有課程大綱中的教學重點做出少量修改：（1）微生物基礎知識學習過程中，細菌、放線菌、真菌部分重點介紹與釀酒相關的微生物，尤其是白酒傳統固態發酵過程中涉及的微生物種群。包括高溫大曲發酵過程中的細菌、霉菌和放線菌，堆積發酵過程中的各種芽孢桿菌、霉菌和酵母等，酒精發酵過程中的釀酒酵母和其他類型酵母，以及乳酸菌。而其他相關的菌種簡略介紹。（2）病毒部分重點介紹噬菌體以及在釀酒過程中可能遇到的病毒感染實例講解，其他與疾病相關的病毒部分簡略介紹，并與傳染與免疫合并作為自學內容，提交讀書報告。（3）發酵機制部分包括微生物營養和代謝部分，是整個課程的重點，因為有生物化學學習的基礎，學生基本了解所有生物體的代謝過程。本部分內容重點闡述釀酒過程發生的關鍵代謝機制：糖化過程、與酒精及其各種副產物生產的代謝機制。另外，檸檬酸代謝、氨基酸代謝、核苷酸代謝和抗生素代謝機制部分作簡略介紹。（4）教材中代謝調控內容太過于簡單，需要引入一些《發酵調控學》內容，對代謝調控作詳細講解。（5）微生物生長控制部分的側重點放在對白酒生產影響較大的因素（溫度和pH）的相關控制部分，其他控制因素，如發酵泡沫、補料等可以在后續啤酒發酵課程中進行詳盡講解。

（二）增加部分教學內容

由于目前學院工作繁多，專業教師工作壓力大，暫時沒有編寫直接應用于茅臺學院釀酒工程專業的《微生物學》教材，因此需要根據釀酒工程專業教育需要對原有教程增加新的教學內容：（1）在微生物的營養與培養基章節，引入釀酒工程原料部分內容，主要包括白酒釀造原料，以及原料在釀酒工業中相應的預處理技術，同時以啤酒釀造原料和果酒釀造原料內容作簡要補充;（2）茅臺酒采用的是傳統固態發酵模式，所以，要將固態發酵相關知識整合引入本課程教學，主要包括固態發酵過程中主要的代謝路徑，固態發酵過程中微生物的生長規律，影響固態發酵過程的主要參數與控制等;（3）在遺傳變異章節，重點從遺傳變異轉向基因育種，引入現代比較先進的育種技術介紹;（4）在微生物生態章節，引入釀酒工業的廢物處理與利用相關知識，如酒糟、葡萄皮渣的后處理與自然界物質循環結合起來。

（三）適當引用現代資源

以文章綜述的形式作為課后練習已經是提高學生綜合素質和創新能力的有效手段，所以，我們一改課后習題和練習冊的復習作業形式，要求學生按照正規學術論文格式進行撰寫綜述文章或者讀書報告。并且為提高學生的團隊合作精神，多數采用小組合作完成，但是需注明每個人的工作內容，作為考評依據。這種方式還可以鍛煉學生的文獻查閱能力和寫作能力。此外，在課程教學中，教師引入相關領域國內優秀期刊論文作為教學輔助，能夠增加教學的時效性和趣味性。在此過程中，向學生講解期刊論文的格式、研究內容與方法和課堂相應章節的關聯，以及科技數據、圖表的分析方法與規范性，提高學生的科學素養，也調動了其學習的積極性。

目前，生物學已經進入代謝組學時代，而課本中講解的代謝途徑大多屬于模式微生物，如大腸桿菌、釀酒酵母等。發酵過程中的微生物種類繁多，很少有模式微生物，從課本中根本不可能找到其發酵機制。所以在生長代謝章節的講解中，引入代謝網絡數據庫的介紹，讓學生能夠認識常見公共代謝網絡，能夠學習網絡數據庫，學習查找特定微生物的特定代謝途徑。例如NCBI（National Center for Biotechnology Information）、KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）等。同時，再要求學生在課余時間尋找釀酒工業常見的微生物的特定代謝途徑，提高學生的動手能力和思考能力，基本掌握利用數據庫查找特定代謝途徑的能力。

三、結語

我國釀酒行業中的大部分企業一直以傳統生產工藝為主。由于科研能力薄弱、生產線智能化不足、產品設計局限、行業內信息不流暢、資源優化配置能力較弱等因素一直以來都是制約行業發展的瓶頸問題（楊國華等，2015），培養專業釀酒人才是我國釀酒行業現代化的關鍵。茅臺學院作為茅臺集團的文化結晶，更是責無旁貸，專業課程體系建設是培養專業技術人才的理論保障。微生物學是構成釀酒工程學科平臺課程的主干之一，是釀酒工程技術人才知識結構的重要基礎。通過課程教學改革，使整個教學過程對釀酒工程專業更有針對性，使學生更容易理解和接受酒類釀造原理和工藝，對將來改進釀造工藝、實現釀造技術升級具有一定的積極意義。

參考文獻：

[1] 楊國華，劉洪波，婁詠，等.大數據分析在“工業4.0”模式中的運用及對傳統釀酒產業的創新發展研究[J].釀酒科技，2015，（11）：1-8.

[2] 鄒偉，張楷正，邊名鴻，等.釀酒工程專業微生物工程工藝原理課程教學改革[J].安徽農業科學，2017，45（04）：257-258.

Abstract： Microbiology is a compulsory platform course of brewing engineering major in Maotai Institute， and it is one of the key courses in professional construction. Based on the problems such as the lack of professional pertinence， the author proposes to change ?the teaching focus， increase the teaching content， use modern information means to increase the teaching of cases， network resources， the interest and applicability of the course， in order to train more excellent professionals in the wine-making industry.

Key words： Microbiology; brewing engineering; teaching reform