新工科背景下“食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課堂教學(xué)中的實(shí)踐作用
——以“酸奶的制作”為例

涂夢婕, 何 蓮, 徐 培, 賈洪鋒

（四川旅游學(xué)院 食品學(xué)院, 四川 成都 610100）

“食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”是食品科學(xué)與工程、食品質(zhì)量與安全等食品相關(guān)專業(yè)的專業(yè)必修課程之一。旨在緊扣食品微生物理論教學(xué)基本特點(diǎn)的基礎(chǔ)上, 結(jié)合目前食品微生物領(lǐng)域的研究進(jìn)展, 突出實(shí)踐性、應(yīng)用性, 幫助學(xué)生深入理解食品微生物[1]。在以“新工科”建設(shè)為指導(dǎo)思想的前提下, 結(jié)合線上資源, 對“食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)與實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行改革, 提高學(xué)生實(shí)踐能力的同時(shí), 注重學(xué)生綜合能力與素質(zhì)的培養(yǎng)。

1 新工科概念的提出

新工科是基于目前國際化競爭新形勢、立德樹人新要求、為國家戰(zhàn)略發(fā)展新需要而提出的我國工程教育改革方向。新工科教育概念對高等教育過程提出了更高的要求, 其內(nèi)涵包括：以立德樹人為引領(lǐng), 以應(yīng)對變化、塑造未來為理念, 以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為途徑,從而根據(jù)社會(huì)的切實(shí)需求, 培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程素質(zhì)的創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)人才, 并具有“戰(zhàn)略性、創(chuàng)新性、系統(tǒng)化、開放式”的特征[2-3]。

2 實(shí)驗(yàn)課程體系的構(gòu)建

2.1 人才培養(yǎng)理念的轉(zhuǎn)變更新

在“食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”課程中主要包括“食品微生物學(xué)”的基礎(chǔ)操作知識(shí)和技能, 由于該課程實(shí)驗(yàn)是食品安全與衛(wèi)生檢測的重要內(nèi)容, 所以還涉及了“食品微生物學(xué)”在食品安全及檢測方面的應(yīng)用和基礎(chǔ)檢測技能的培養(yǎng)[4], 一般包括顯微鏡的使用、細(xì)菌的革蘭氏染色、血球計(jì)數(shù)板的使用、培養(yǎng)基的配制、微生物的純培養(yǎng)、物理因素對微生物的影響、化學(xué)因素對微生物的抑制、餐飲加工環(huán)境菌落總數(shù)的測定等多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。課程中所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均是在理論課基礎(chǔ)上設(shè)置的, 為了使學(xué)生懂得將理論聯(lián)系實(shí)際、更好掌握食品微生物相關(guān)知識(shí), 對于今后從事微生物檢測的學(xué)生, 該類實(shí)驗(yàn)課程項(xiàng)目的設(shè)置, 能有效幫助學(xué)生學(xué)習(xí)并熟悉相關(guān)檢測操作, 如食品中菌落總數(shù)的測定、餐飲加工環(huán)境菌落總數(shù)的測定及食品中酵母菌和霉菌的測定等。

在實(shí)驗(yàn)課程中特別設(shè)計(jì)“酸奶的制作”這一實(shí)驗(yàn), 是為了將理論和實(shí)際進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。在以往的實(shí)驗(yàn)中, 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置一般包括了實(shí)驗(yàn)前期準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察等。但就學(xué)生反饋而言, 雖在課程中有實(shí)踐操作, 學(xué)生整體實(shí)驗(yàn)參與度不強(qiáng), 多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn), 即教師將所有儀器設(shè)備準(zhǔn)備齊全, 學(xué)生按照教師既定實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行并觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果, 這不利于學(xué)生自主思考能力的培養(yǎng)。為契合“以學(xué)生為中心”這一指導(dǎo)思想, 如今的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中除了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn), 還會(huì)加入綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。通過“食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)”的開展發(fā)現(xiàn), 可以學(xué)生為主導(dǎo)、教師指導(dǎo), 啟發(fā)學(xué)生在“食品微生物學(xué)”理論課——“食品與微生物制造”一章中所學(xué)的酸奶與微生物發(fā)酵技術(shù)的基礎(chǔ)上, 模擬工業(yè)化生產(chǎn), 安全有效地制備出可口的酸奶。由此還能舉例小試與中試、甚至常規(guī)工業(yè)化生產(chǎn)酸奶之間的差異, 但理論基礎(chǔ)都是一致的。

2.2 課程開展模式的改進(jìn)

在如今的課程開展過程中, 前期利用學(xué)習(xí)通等在線教學(xué)軟件輔助學(xué)生進(jìn)行理論知識(shí)的鞏固, 為實(shí)驗(yàn)課的進(jìn)行打下基礎(chǔ), 通過視頻學(xué)習(xí)、理論測驗(yàn), 可以幫助學(xué)生理清實(shí)驗(yàn)原理并提前預(yù)習(xí), 但“實(shí)踐出真知”, 具體實(shí)驗(yàn)操作還需學(xué)生親自動(dòng)手。

學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作過程中, 教師主要起協(xié)助作用, 從旁指導(dǎo)。在學(xué)生規(guī)劃好自己的實(shí)驗(yàn)流程后, 予以評(píng)價(jià)和適當(dāng)完善補(bǔ)充, 學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 可以更加清晰地認(rèn)識(shí)酸奶生產(chǎn)的原理, 最終制作出產(chǎn)品后, 及時(shí)對產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)價(jià), 還可以對生產(chǎn)工藝流程進(jìn)一步改善。例如, 學(xué)生制作的成品酸奶凝結(jié)程度不高, 呈流動(dòng)狀態(tài), 此時(shí)應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生思考出現(xiàn)此類現(xiàn)象的原因：是微生物發(fā)酵時(shí)間不充足, 還是由于菌種接入量不達(dá)標(biāo)所引起的。再結(jié)合酸奶的pH值是否在4.6附近可推斷出酪蛋白凝固效果如何。最終可以調(diào)整酸奶的前發(fā)酵時(shí)間和溫度。而在酸奶的后發(fā)酵階段, 即后熟部分, 低溫保藏的時(shí)間是如何影響酸奶的風(fēng)味形成的, 這也是學(xué)生需要思考的一個(gè)方面, 如后熟階段不斷延長, 酸奶的酸度是否會(huì)有所回升, 或是酸奶的甜度更突出。

由此, 通過進(jìn)行此類實(shí)驗(yàn)操作, 可以幫助學(xué)生進(jìn)一步探索酸奶的發(fā)酵原理, 以及模擬實(shí)際生產(chǎn)過程中可能會(huì)遇到的狀況, 學(xué)會(huì)如何去避免發(fā)生不理想生產(chǎn)狀況或調(diào)整生產(chǎn)以得到所需產(chǎn)品, 這些都可為學(xué)生今后從事相關(guān)食品生產(chǎn)、產(chǎn)品開發(fā)、食品質(zhì)量檢驗(yàn)等工作奠定基礎(chǔ)。

在實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行的基礎(chǔ)上, 還可以引導(dǎo)不同專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行思考。例如, 作為食品質(zhì)量與安全專業(yè)的學(xué)生, 在該類生產(chǎn)中應(yīng)在了解各工序的基礎(chǔ)上, 在各節(jié)點(diǎn)設(shè)置檢測點(diǎn), 保障食品的安全生產(chǎn)；而作為食品科學(xué)與工程的學(xué)生, 在工業(yè)化生產(chǎn)中, 可在已有工序的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化生產(chǎn), 實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高等。現(xiàn)代食品工業(yè)的發(fā)展是基于傳統(tǒng)食品的不斷創(chuàng)新, 凝結(jié)了一代又一代科技工作者的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和實(shí)踐。通過酸奶制作的學(xué)習(xí), 可以此為契機(jī), 使學(xué)生具有一定的開發(fā)新產(chǎn)品的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神和能力。

3 結(jié)語

通過這類實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生自主性學(xué)習(xí)的開展, 可使學(xué)生對食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有所認(rèn)識(shí), 幫助學(xué)生具備食品微生物分析檢測的能力、利用微生物發(fā)酵和生產(chǎn)食品的能力、與微生物有關(guān)的食品質(zhì)量安全控制的能力；具備應(yīng)用食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的知識(shí)分析問題、解決問題的能力并能自主設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)及相關(guān)研究的能力；具備關(guān)注食品微生物學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)發(fā)展動(dòng)向, 持續(xù)學(xué)習(xí)、不斷提高食品微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能的能力, 更重要的是幫助大學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀, 使其具有不斷提升自身能力的學(xué)習(xí)態(tài)度和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、求真務(wù)實(shí)的科學(xué)素養(yǎng), 具有一定的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神。

以新工科建設(shè)為導(dǎo)向, 以工程教育認(rèn)證為推力, 通過不斷的改革、實(shí)踐、總結(jié), 到再改革、再實(shí)踐、再總結(jié), 才能在“食品微生物實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)中改變學(xué)生被動(dòng)的學(xué)習(xí)模式, 化被動(dòng)接受知識(shí)為主動(dòng)索取知識(shí), 充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性, 培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)知識(shí)的自主學(xué)習(xí)能力、理解創(chuàng)新能力和應(yīng)用實(shí)踐能力。