發酵食品工藝學實驗教學創新探索

文 嚴紅光 周敏 袁瑋 陳壁 凱里學院大健康學院

發酵食品工藝學實驗是食品科學與工程專業一門重要的專業課。針對教學過程中存在學生預習復習效果不理想、學生被動學習現狀、實驗課動手操作機會少的問題，課程組采用優化實驗課內容設置為突破點，構建以學生為中心，教師加強在線資源建設兩個工作面，采用“項目導向，任務驅動”、“同伴輔助教學法”教學方式，創設情境自然融入全體系實施和評價課程思政教學為三結合的“一點二面三結合”的教學創新內容。該內容有利于發酵食品工藝學課程教學目標和實施效果更加匹配工程認證及增強學生知識、能力、素質要求。

《發酵食品工藝學實驗》是食品科學與工程本科專業的一門專業方向必修課，也是我校食品科學與工程專業一門在建的專業特色課。前期受到實驗教學條件的限制以及教學實踐經驗不豐富，發酵食品工藝學實驗內容較傳統，驗證性實驗多。經過課程組為期2年的實踐和改革，《發酵食品工藝學實驗》在教學內容、教學資源、教學方式、教學效果評價等方面取得一定的創新探索成績。

1.課程教學改革問題導向明確

1.1 存在問題

課程組針對發酵食品工藝學實驗教學過程中可能存在的問題，對2017級畢業生進行了教學問卷調查。問卷調查內容包括教學內容設置、學生學習行為、學習效果反饋三大方面。本次問卷調查共發放問卷調查表44份，收回有效問卷44份。在教學內容設置方面，本次問卷調查了實驗教學數量、自主設計實驗教學、實驗課課前課后預習復習環節、以及線上線下混合式教學資源四個問題。其中學生對自主設計實驗感受不豐富，線上線下混合式教學資源感覺不充分。這是由于課程組第一次開展發酵食品工藝學實驗教學，教學積累較少導致。在學生學習行為方面，本次問卷調查了課前預習、課間團隊合作、課后拓展性訓練及課間操作機會四個問題。其中學生對課后拓展性訓練感到匱乏，課堂動手操作機會不足，部分同學課前預習行為尚未建立。這是由于實驗室建設累積較少，實驗設備不豐富。在學生學習效果反饋方面，本次問卷調查了實驗項目是否有趣、是否促進理論課知識理解、是否促進動手操作能力三個問題。實驗課的開設顯著提升了學生對專業知識學習的興趣，增強學生能力，說明發酵食品工藝學實驗課開設的必要性，同時也促進課程組教師加強教學研究，提升實驗課教學水平的壓力。

《發酵食品工藝學實驗》課程容易存在學生課外學習不認真，達不到預習和復習效果的問題。實驗預習是掌握實驗內容的基礎，是保證實驗效果的必要前提，如果課前沒有認真準備和提出問題，那么上課時就達不到理想的實驗效果，科研能力就得不到提高。如在“生物發酵罐的認識和使用”實驗中，記不住發酵罐的主要結構名稱，直接稱罐子、電機等，更談不上使用這些配件的原理。還有一部分學生偶爾問教師下一步應該進行什么操作等，這些問題的產生都是由于沒有認真完成實驗預習而導致的。此外，學生除了撰寫實驗報告，幾乎沒有實驗課復習活動。

《發酵食品工藝學實驗》課程容易存在學生被動學習，缺乏系統構思實驗的創新思維能力。教學過程容易存在：一部分學生缺乏學習主動性，每節課只是等著教師講理論知識、實驗原理、方法和操作過程，依賴性強，導致“教師課上講，學生課上聽，提出問題，無人回答”的現象。

《發酵食品工藝學實驗》課程容易存在實驗儀器操作機會少。前期由于實驗室建設經費有限，各個專業各個班級的學生人數都在 25人左右，小型儀器只能保證4-5人一臺，如果學生在使用時操作不規范，導致儀器損壞，接下來的實驗就要更多的學生共用一臺，影響實驗進度。比較貴重的實驗儀器只有一臺，需要輪流使用，而且還不能保證每名學生都能夠親自動手進行操作。這樣一來，喜歡做實驗的學生經常動手操作，其余的學生有的寫實驗報告，有的聊天等待實驗結果。長此以往，一部分學生對做實驗的興趣明顯降低，失去了上課的主動性。儀器操作機會少，也導致學生對實驗儀器的使用不規范，如在可調式微量移液器的使用過程中，有一部分學生不能準確量取液體體積，嚴重時會導致實驗失敗。在實驗“水豆豉的制作”中，可調式微量移液器使用非常重要，如果不能準確量取菌種母液體積，那么實驗成功和科研創新就無從談起。

1.2 改進創新措施

課程組通過加強在線課程資源建設，課堂在線提問檢查預習效果，增設實驗改進思考題一道，提高課后復習效果，并形成課前、課中、課后閉環教學模式。學生通過掃描超星學習通課程邀請碼進入本門實驗課程，課前閱讀視頻資源，完成習題。教師在實驗課講授環節，對學生在線提問。可以清楚了解學生的預習效果和知識盲點。根據答題效果，教師調整理論講授重點，提高實驗課教學效果。課中根據學生實驗效果，在2017版實驗大綱中規定的實驗報告課后理論思考題基礎上，增設實驗改進思考題一道。學生需要回答具體的改進措施，措施對應的預期改善實驗效果和達到預期改善實驗效果的理論依據。顯著提高了學生的課后復習效果。

課程組通過研究教學目標和教學內容，學習前人研究成果，精簡基礎驗證性實驗，增加創新性、設計性實驗比例，將學生實驗過程從被動變為主動學習。根據食品科學與工程專業應用型人才培養目標和學科特點，調整本門實驗課設置內容。實驗安排由淺入深，由簡單到綜合、創新再升華到設計開發實驗。相對2017版課程大綱，2021版將酸奶的制作，水豆豉的制作、納豆的制作、白酸湯的制作列為備選實驗項目，只保留了1個豆腐乳的制作實驗。本門課8次實驗中，基礎驗證性實驗數量從6個減少到2個，綜合性實驗依然為2個，創新性實驗和設計性實驗分別增加了2個。為了培養出適宜黔東南地區民族特色食品產業需求的應用型人才，在原來白酸湯的制作實驗基礎上，增設了紅酸湯的制作實驗，并分為2次實驗進行，改變原料處理實驗環節，縮短發酵周期，并納入理化分析檢測環節，構成創新性實驗。2017版人才培養方案中，甜酒釀實驗只有1次，學生只是了解實驗基本操作過程和產品特征。2021版調整從1次實驗調整為2次，增設了原料選擇、發酵管理、品質綜合評判三個項目，構成設計性實驗。各組學生可以運用品質綜合評判結果來評價自主設計的不同原料組合、發酵條件參數對產品品質影響。

課程組積極申報各類實驗項目，提高學生實驗儀器操作機會。課程組經過認真調研，撰寫項目書，獲得了1個省財政和2個中央財政專項項目共200萬元分別用于本門課程虛擬仿真實驗教學和食品加工實驗教學中。顯著增加了各類型大小儀器設備數量，學生動手機會大大增加。對于大型儀器設備，進一步結合虛擬仿真教學，實現人人動手操作的教學目標，解決了學生操作機會少的現象。同時，將實驗課課時由每學分16課時增設為24課時，每次實驗課時長從2課時調整為3課時。實驗條件的改善及實驗課時長的增加，較好地滿足了學生動手操作實驗儀器設備的需求。

1.3 教學創新改革效果

發酵食品工藝學實驗課程組以學生為中心，認真調研分析學生實驗過程中存在的各種問題，經過多方面努力，詳細制定問題解決方案，目前已經取得良好的教學改進效果。通過課前在線資源預習——課堂提問和檢查——課后2道深度思考題方式，已經形成課前、課中、課后閉環教學模式。通過精簡基礎驗證性實驗，增加創新性、設計性實驗比例，學生實驗過程已經從被動學習改變為主動學習。通過增購實驗設備，建設虛擬仿真教學實驗室，已經實現人人動手，提高學生動手能力的效果。前后兩級學生的實驗課成績從平均分86.66分提高到87.96分，優秀率從13.6%提高到29.6%。學生參加全省大學生農產品大賽獲獎等級從三等獎提高到二等獎，各類校級創新創業比賽獲獎數量從5項提高到8項。學生評教分數從86.927提高到90.159分，被學生評為優秀課程。教學質量得到顯著提升。

2.課程教學創新特色明確

2021版課程教學大綱相對2017版，在教學目標、教學內容、教學方法、教學活動、教學評價等各環節進行全面改革，課程教學創新特色明確。

教學目標更加明確。2017版僅基于知識點進行設置。調研論證后的2021版課程目標有3個方面，分別契合知識、能力、素質三個方面：1發酵食品加工的配方、工藝、設備應用方法；2掌握通過改進工藝條件，提高產品品質的原理和方法；3團隊合作意識。優化后的2021版課程教學目標也同時對應工科認證問題分析、設計/開發解決方案、個人和團隊三個畢業要求點。2021版教學目標符合更加明確。

教學內容更加優化。調研論證后，2021版大綱中本門課8次優先開設實驗中，基礎驗證性實驗數量從6個減少到2個，綜合性實驗依然為2個，創新性實驗和設計性實驗分別增加了2個。綜合性、創新性、設計性教學內容占比達75%。

教學方法更加有效。2017版采用教師講解，學生按規定配方和程序操作，創新性、主動性均較差。2021版采用“項目導向，任務驅動”式進行教學。“項目導向”指教師將傳統學科體系中的知識內容設計轉化為若干教學項目，指導學生團隊協作完成教學項目的各個環節，達到直接體驗知識獲得全過程的設計。“任務驅動”是教師設計各類學習任務，驅動學生團隊通過自主探究，并發揮積極性和創造性，尋找解決問題的方法，并在解決問題和完成任務的過程中掌握新知識，提高主動學習能力。“項目導向，任務驅動”式教學能夠將知識目標、課程理論及實踐內容、課程作品融于一體，并貫穿于課程“教、學、做”之中。課程思政教學采用“同伴輔助教學法”，圍繞教學目標，創設情境，在互動中達成實驗課課程思政教學目的。教學創新改革效果說明教學方法的有效性。

教學活動更加豐富。課程組在豐富超星學習通線上資源后，能夠運用線上線下多元化的教學方法與觀看視頻、課堂問答、課前自主設計實驗、課后深度思考題等豐富的教學活動激發和調動學生學習的興趣和積極性。

教學評價更加合理。2017版和2021版均采用期末考核和平時成績組合的方法進行。但2021版在平時考核方面進行顯著的改革。2017版平時成績包括：課堂考勤、課堂表現、實驗報告三部分。2021版平時成績由課堂表現、課堂提問、課堂考勤、實驗報告四部分組成，且細化每一項的評價標準易于操作和提高辨識度見2021版課程教學大綱。

3.課程思政有亮點、易推廣

發酵食品工藝學實驗在教學過程中，精心設計課程思政教學目標，主要包括：涵養愛國精神，食品從業人員職業道德和學術道德，形成工程創造需要的科學精神、探索精神及工匠精神等。在課前——課中——課后的教學環節中，充分利用文字、圖片、案例、視頻、課后調研及思考題資料，構建自然情境，采用“同伴輔助教學法”，在互動中達成實驗課課程思政教學目的。教學評價體系包含思政教學評價，課前線上預習資料及習題，課堂表現考核、課后思考題中均融入課程思政元素，以考查課程思政教學目標達成效果。

4.實驗教學結合現代教學技術

課程組教師認真學習和應用現代教學技術并取得良好效果。首先，發酵食品工藝學實驗在教學過程中，充分利用學校網絡教學資源、慕課、學習通、雨課堂等線上資源豐富課前預習、課后作業教學內容。其次，利用線上平臺進行教學活動管理：學生課前閱讀線上視頻資源，完成習題。課中，教師在線對學生提問，了解學生知識、技能盲區。最后，利用線上學習統計數據，進行教學質量分析和反思，用于教學持續改進。

5.教學創新成果可輻射

發酵食品工藝學實驗課課程組教師充分汲取前人優秀教學成果，實事求是應用在涉及較少但難度較大的實驗課教學中，形成了優化實驗課內容設置為突破點，構建以學生為中心，教師加強在線資源建設兩個工作面，采用“項目導向，任務驅動”、“同伴輔助教學法”教學方式，創設情境自然融入全體系實施和評價課程思政教學為三結合的“一點二面三結合”的教學創新成果。本課程教學創新成果簡單易用，并具有良好的普適性，運用后學生學習成績、參加學科競賽效果、學生評教成績明顯改善。“一點二面三結合”的教學創新成果具有良好的輻射應用價值，今年已在食品科學與工程專業《食品分析》《釀酒工藝學實驗》等實驗課教學中進行推廣應用，并取得良好反饋。