釀酒工程專業開設頂石課程的探索與實踐

于志海，黃名正，唐維媛，龔勛，許存賓，劉曉柱，劉曉輝，姜曉琳

(貴州理工學院，貴州 貴陽，550003)

自2016年我國成為華盛頓協議會員國以來，工程教育專業認證便正式與國際接軌。截至2019年底，全國共有241所高校的1 353個專業通過了認證[1]。但是釀酒工程專業到目前暫無高校通過認證，筆者查閱了中國工程教育認證協會的認證標準，發現該專業僅有通用標準，而暫無補充標準。在工程教育認證背景下，僅見少數報道關于對標通用標準的課程體系構建實踐[2]，貴州理工學院作為西部新建本科院校，釀酒工程專業招生初期就對標通用標準，構建了課程體系[3]，在該體系中特別提出了頂石課程的建設。頂石課程是指大學教育最后階段能協助大學生整合碎片化知識的課程[4-5]，是華盛頓協議國家(美國、加拿大、澳大利亞等)認證組織均強調給學生在畢業前所提供的課程，用以佐證參與認證專業在課程上具備培育學生工程實例設計的能力[6]。該專業的頂石課程——釀酒工程專業綜合實踐(下稱“綜合實踐”)已在2015級和2016級實踐2屆，本文擬以綜合實踐為例，從課程內涵、教學內容規劃、過程管理與評價、實施效果4個方面介紹其探索與實踐情況，同時對頂石課程實施過程中存在的問題進行了展望，以期為我國高校工程專業頂石課程的建設提供參考。

1 課程內涵

頂石課程是通過知識體系重構來培養學生的跨學科跨專業的綜合能力。覆蓋了知識能力到素質培養的全過程，實現了碎片化知識到整個知識體系的重塑，啟動了以教師“教”到以學生“學”為主[7]的中心轉移，形成了單向教學規劃到回顧反思—整改提升的教學閉環，更新了以結果評價到過程監控評價的考核體系，課程實施的核心理念與成果導向教育(outcome based education，OBE)的“以成果為導向”教學模式[8]和工程教育認證“學生中心、成果導向、持續改進”的核心理念[9]不謀而合。基于該內涵，經過系統的文獻調閱和深入企業的人才能力需求調研，我們認為釀酒工程專業除了在畢業前應進行畢業設計訓練外，還需有以產品為導向的課程來重塑學生的知識體系，提升學生的綜合實踐能力，加強學校的教學與實際工程需求的聯系，支撐學生的工程應用能力。經過反復論證，將系統性、綜合性和實踐性很強的綜合實踐作為此類課程的首選，在2015級學生中開始教學試點工作。

2 教學內容規劃

2.1 內容選擇

綜合實踐目前沒有合適的教材和成熟的經驗可借鑒。按照課程體系的設置，理論上學生可在綜合實踐課上釀造一款黃酒、白酒、啤酒或果酒。前期在內容選擇上主要考慮了如下3個方面的問題：(1)學校的人才培養目標；(2)地方產業需求；(3)工程教育認證中的畢業要求。貴州理工學院的人才培養目標是“培養適應地方經濟社會發展需要的高素質應用型人才”，因此無論選擇何種教學內容，必須支撐學校的應用型人才培養目標。在此基礎上結合校情，對貴州區域經濟發展的人才需求進行深入分析，黃酒與貴州相關企業的需求不吻合，啤酒的機械化程度較高，學生實際鍛煉的機會較少，白酒以醬香為主，需要建窖池，運行成本高，可行性較低；相反，果酒的釀造滿足上述3條要求。貴州省有豐富的水果原料，對技術有需求，同時果酒的系統釀造屬于復雜工程問題，學生在課上釀造一款產品需要解決很多問題，在培養方案上足夠支撐通用標準的第2條和第10條(表1)。另外，貴州理工學院建設的果酒生產線于2017年底正式投入使用，為果酒釀造提供了硬件支撐，專業教師一直從事果酒釀造的研究，現有國家二級果酒品酒師8人，師資雄厚，基于以上原因，在教學內容上選擇果酒，要求學生在綜合實踐課上釀造一款果酒產品。

表1 綜合實踐支撐的畢業要求Table 1 Graduation requirements supported by comprehensive practice of winemaking engineering

2.2 內容關聯性分析

綜合實踐中的果酒釀造，包括水果揀選、原料改良、酵母活化、下膠澄清、成果匯報、墻報設計等一系列環節，每一個環節中所涉及到的觀測點與主要課程及支撐的畢業要求都高度關聯。果酒釀造的單元式操作過程調動了培養方案上26%學分的課程(以最低165學分計算)，覆蓋了通用標準的所有條款。由此可見，本課程對于幫助學生梳理大學階段所學的碎片化知識是極其重要的。

2.3 教學組織

綜合實踐集中實踐2周，由3個階段構成，第一階段規劃方案，學生每組5～7人，每組設計產品釀造方案，根據方案進行物料衡算，項目分解及分工，制定實施計劃；第二階段果酒釀造，按照分工，團隊協作，完成產品從釀造到檢測的全過程；第三階段成果匯報與展示，在此階段主要進行產品模擬推介，按照先前分工，設計PPT、文創、營銷方案和墻報，課程組組織校內外專家對產品進行品鑒。果酒釀造的周期較長(一款新酒產品需3～4個月)并需要大量的水果資源支持，集中實踐的2周安排在第7學期的第2周和第14周開出，這2周教師分別集中把關方案和產品，期間的零星時間提供釀造指導、監控和項目咨詢。因該課程涉及的教學任務多，因此每3組匹配1名主要負責教師，1個班為3名教師，不同教師之間進行交叉輔導。

3 過程管理與評價

考核評價是畢業要求的重要逆向支撐，通用標準中的12條條款中有5條(溝通、個人與團隊、職業規范、工程與社會、終身學習)是涉及到情感/情商目標培養的，實踐報告和考試不能體現培養目標的達成度，必須依托過程評價。而素來多數課程的評價依據是作業(實踐/實驗報告)和考試成績，忽視了過程評價，導致了效果評價的片面性[10]。而在工程教育認證背景下，必須重視課程的過程評價。

綜合實踐的評價體系由考勤(10%)、期末成績(70%)和實踐考試(20%)三部分構成，其中前兩者是主體過程評價部分(圖1)。考勤是針對集中實踐的2周進行的，所有學生必須按時到達指定地點。將實踐操作環節的評價納入期末成績部分，占總評成績的70%，各部分具體內容為：實踐表現(教師評價)包括方案設計、洗罐、投料、酵母活化、發酵過程監測、壓榨/過濾、陳釀、下膠、倒罐、品評、調配、酒精度檢測、總糖檢測、總酸檢測、灌裝、酒標文創、營銷策劃和成果匯報；實踐表現(學生互評)包括學術道德、角色分工、組織協調、表達溝通、自主學習、操作能力；實踐報告涵蓋實踐原理、實踐記錄、數據處理、文本語言、整體質量；品鑒答辯由匯報展示和產品展示兩部分構成，各占10%；設計材料提交部分的原因是過程中需要學生用視頻、圖片、文字等方式記錄實踐過程，需要提交的材料較多，設置該部分成績對材料提交過程進行控制評價。實踐考試包括理論考試和操作考試，各占總評成績的10%。該評價體系主要有如下3大特點：(1)實現了對果酒釀造全過程的管理及評價；(2)弱化了考試成績和實踐報告在總體評價中的比重；(3)核心能力的培養得到體現。

圖1 綜合實踐的考核評價體系Fig.1 Comprehensive practice assessment system

3.1 實現了對果酒釀造全過程的管理及評價

貴州理工學院引入了清華大學的雨課堂平臺，綜合實踐的過程管理在雨課堂平臺上完成。要求學生對每一步操作進行文字和視頻記錄，并將相應地記錄材料按時上傳至雨課堂平臺。指導教師在該平臺上對學生的每步操作進行監控，并實施指導。以方案設計為例，學生在進入生產線之前，須結合雨課堂平臺與指導教師敲定方案，將某種水果的釀造工藝、釀制要點等均展示在方案上。學生按照敲定好的方案執行后續操作。

3.2 弱化了考試成績和實踐報告在總體評價中的比重

實踐考試、理論考試和實踐報告是現存多數實踐(實驗)課程的主要評價指標，如在釀酒工業分析實驗課程的評價中，仍以實驗報告為主要評價依據[11]。然而在該課程評價體系中，實踐考試、理論考試和實踐報告一共僅占總體評價的38%，相應的增加了學生互評環節、材料提交環節和對產品及展示情況的評價。而所增加的這些環節正是對實踐課程質量起決定性的環節。

3.3 核心能力的培養得到體現

學生互評環節促進了學生群體中相互監督機制的建立，有效提升團隊協作能力、溝通能力、領導能力、統籌能力、協作能力。產品的推介是多數學生的短板，如何通過設計、匯報、墻報、視頻、品鑒等方式提高產品的推介效果是學生在實踐過程中最難解決的問題，同時也是在實際中最難的問題，學生通過該項鍛煉，提升了邏輯思維能力。通過該過程，學生獲得了終生學習的能力、領導能力、展示能力、設計能力、溝通能力、統籌能力、協作能力和寫作能力，樹立了知識應用的轉化意識，提升了學生的反思與逆向思維能力。

4 實施效果

4.1 有效提升了“綜合實踐”課程質量

從2015級實施綜合實踐的頂石課程教學模式開始，對綜合實踐的內容(方案設計)及實施(小組協作、指導)，考核評價等環節進行了詳細設計。通過在2015級、2016級2屆釀酒工程專業中的實施，團隊協調能力、溝通能力、匯報展示能力、文字和語言組織能力、邏輯思維能力、系統思維能力等都有顯著提高。在該課程支持范圍內，優秀學生可提前到企業進行鍛煉學習，這樣極大激發了學生學習的積極性和主動性。

4.2 課程作品逐漸走出校園

課程的設置一直以貴州所需、服務地方為主要目標，因此綜合實踐的釀酒原料主要從貴州的大宗水果，特別是地標水果中選取，3年來先后用關嶺紅心火龍果、安順金刺梨、龍里刺梨等水果為原料釀造果酒，摸索了這些水果發酵酒的釀造工藝參數，所獲得的優秀產品先后參加了2018年貴州省創新創業展、2018年貴州省酒博會。通過這些展示，課程作品逐漸走出校園，多家企業表示對產品感興趣，同時不少學生還申請了專利。

4.3 課程為畢業設計的物料衡算提供了依據

物料衡算是畢業設計中的關鍵環節，以往物料衡算中的計算依據主要源于相關文獻報道，學生對數據沒有直觀印象。通過綜合實踐課程，學生在對果酒廠設計時除了參考文獻數據外，可結合自己在專業綜合實踐過程所采集的數據，更準確更實際。例如，以前學生在設計過程中不能理解投料量宜控制在75%～80%，該課程中有學生投料量超過80%，引起發酵液暴罐溢出，通過該現象學生明白了設計并不是紙上談兵，而是需要與實踐相匹配，否則就會在生產過程中出現問題。

我校釀酒工程專業學生的就業大部分在酒企，如郎酒、珍酒、董酒、習酒等知名酒企，對這些學生的回訪過程中，學生反映綜合實踐在奠定學生的綜合能力方面起到了重要作用，提升了學生的職業競爭力。

5 展望

為推動全球經濟的新一輪轉型升級，人才標準逐漸發生變化。華盛頓協議為全球人才標準提供了借鑒和平臺。以OBE、新工科[12]為代表的人才培養模式正在撬動傳統人才培養模式的基礎，這個過程可能會持續較長時間。這種變動給我國高等學校的教學管理工作帶來了很大的挑戰。挑戰之一是全體教師對變革理念的認同，需要很長時間的磨合，需要全體教師在完全吃透工程教育認證、華盛頓協議、OBE、新工科等新興詞匯及其內涵的同時，真正實現“學校要求變”為“教師要求變”的涅槃；挑戰之二是如何利用現代信息化手段減少在變革中產生的工作量，因為要改革人才培養模式就需要每位教師都要進行相應的變化，這種變化所帶來的是工作量的成倍增加；挑戰之三是如何凝練具備資深工程背景的教學團隊，當前多數高校教師的工程實踐能力較弱，工程教育與工業界聯系不緊密；挑戰之四是如何通過實習基地建設、校企合作培養等方式將學生長時間放進企業，落實工程教育的最后一公里；挑戰之五是如何整合現有資源，發揮工程優勢，因為課程體系的重構即涉及到配套資源的改變，如重建實驗室、運行經費的增加等。