食品发酵工艺学工程化案例教学改革探索与实践

陈继承 陈亚珍 庞 杰 肖贵平

（福建农林大学，福州 350002）

食品发酵工艺学工程化案例教学改革探索与实践

陈继承 陈亚珍 庞 杰 肖贵平

（福建农林大学，福州 350002）

食品发酵工艺学是指导食品专业学生掌握发酵食品工艺技术的基本理论和基本技能的课程，针对食品发酵工艺学的教学现状和问题，探索如何在其理论与实践教学方面进行改革和创新，取得一定的实践经验，为食品发酵工艺学的教学工作提供指导和参考。

食品发酵工艺学；教学改革创新；教学方法

食品发酵工艺学是阐述食品发酵基本原理和技能的一门课程。通过该课程的开设使食品相关专业的学生不仅掌握发酵的基本理论、工艺设计和操作技能[1]，了解食品发酵行业的现状，而且在修读完本课程后能够将新方法和新技术结合应用到发酵食品的开发、设计、生产、管理和销售中。食品发酵工艺学在食品工艺大类中具有举足轻重的地位，其整体综合性较强，涵盖的知识范围广，涉及多方面理论和技能。该课程的主要目的是为食品发酵行业培养出高素质的专业人才，促进发酵食品相关行业的繁荣兴盛[2]。如何造就出一批紧随科学发展步伐而又有竞争力的人才已然成为亟待解决的问题，而要解决这个问题，改革和创新食品发酵工艺学的教学理念、教学方式和教学环节等势在必行。

一、食品发酵工艺学的教学现状

1.课程教学存在的问题

食品发酵工艺学是一门在生物化学、化工原理等专业知识的基础上开设的新兴的专业课程。一般高等院校都将其安排在第5学期或第6学期。食品发酵工艺学教学内容广、实践和应用性强，是一门综合性学科。其教学内容主要涉及到食品发酵的基本理论、基本技术和其在生产上的工艺应用等。但由于食品发酵工艺学课时较少，仍存在着许多关于教学内容和方法的问题，主要表现在以下几方面：一是食品发酵工艺学延用传统的教学方式，对学生进行单纯的理论灌输，而忽略了在教学中将理论和实践结合，最终达不到理想的教学效果；二是传统的食品发酵工艺学通常是向学生全面地介绍各种不同发酵食品的科学原理、生产技术和工艺等，与其它相关课程存在内容重叠，同时不同发酵食品工艺的内容之间也存在着很大的交叉，因此这种方式存在着很大的教学内容重复，不仅降低了教学效率，也加大了学生学习的负担；三是其考核方式仍然以期末卷面考试为主，不能很好地了解到学生对知识的掌握情况并及时正确地引导学生学习，而且卷面考试的方式使得学生的实践能力和创新能力得不到充分的展示。

2.课程教学与实践改革需要重点探索的内容

（1）教学内容

食品发酵工艺学教学课程内容较多，包括菌种选育、保藏与复壮，微生物代谢调控理论及其在发酵中的应用，发酵与酿造主要设备，酒精发酵与酿酒，有机酸的发酵，食品工业废弃物的生物处理等[3]。它在一些教学基础理论上涉及到许多其它的专业学科，知识面较为广泛，学生在学习过程中容易感到千头万绪，无法良好及时地消化教学内容。另外，由于食品专业学生缺乏生物工程方面的知识，对于该课程的重难点内容（发酵工程和发酵机制调控等）难以理解和掌握。因此，为了解决教学中出现的问题，针对食品科学专业的学生特色，考虑在食品发酵工艺学的教学改革中以工艺过程为主要框架，针对不同工艺下相同类型的发酵产品进行讲解，同时合理结合各工艺，降低理解和掌握的难度，激发学生的学习兴趣。

（2）教学方法

学习兴趣一定程度上决定着学习的态度和效果，它能够帮助学生更好更快地掌握学习内容，主动融入课堂。课程开设正值学生考研或求职阶段，且内容难度大，学生缺乏学习主动性，学习兴趣薄弱。此时教师如何灵活地利用多样教学方法提高学生的学习积极性，便成为食品发酵工艺学教学改革的重点。在教学课堂上利用启发式的问题，使学生处于思考和探究的过程，通过在答案的寻找过程中赋予所要掌握的知识。这种方式让学生由对问题的兴趣转变为对教学内容的兴趣，既提高了学习的效率，也锻炼了他们思考和解决问题的能力。但教学过程中过于注重各个单元工艺操作，而没有归纳出各个“主线”下同一类型产品的相同规律，这就导致了教学内容的重复。如何解决这一问题，关键就是要做好内容的归纳梳理，比如可将啤酒、黄酒、白酒、葡萄酒等章节的酒精发酵原理共性部分内容集中讲解，而工艺部分归纳出菌种选育、扩培、接种、发酵工艺控制及后熟陈酿这条主线，还可以将菌种筛选、原料处理、具体发酵过程特点及控制条件、酒如何变成醋等内容进行差异化讲解。教学安排要注重各单元操作之间的有机结合，挖掘知识点之间的内在关联性。

（3）实验教学

本课程改革重难点是实验教学内容的改革创新部分，比如，如何将理论与实践相结合，改善理论教学的枯燥感，锻炼学生创新科研能力，处理实际问题能力以及实验实践技能；如何系统结合理论教学、开放的综合性实验与发酵食品生产企业基地的实训，增强学生的学习积极性和主动性；如何有效实现教学环节中产、学、研、用相结合等问题，都要一一解决。

食品发酵工艺学的实验教学主要是让学生动手制作发酵食品，熟悉其生产步骤和要点，并对其实验产品进行验证。然而在传统的实验教学过程中，由于提前有规定的实验内容，学生照搬照做，完全缺乏自主和创新意识。国内很多食品院校都会在食品工艺学课程中安排乳酸菌发酵实验，笔者学院亦是如此。本课程的目的是结合当地特色安排教学内容，而且食品学科近年来有回归传统食品加工，尤其是传统发酵制品研究的趋势。因此本课程安排接地气的传统发酵食品实验。但是，传统酿造食品耗时较长，发酵食品种类繁多，发酵周期长短不一。以酸乳为例，发酵周期短，可短期完成发酵产品多项相关指标的考核验证。受课时限制只能精简内容，实验安排尽量错开，形成时间差，但是有时会导致实验完成后学生只完成了感官检测，而忽略了理化和卫生指标的验证，未达到最初的教学目的。这些都是实验教学过程中出现的常见主要问题，它们在很大程度上阻碍了学生动手能力、独立分析能力、问题解决能力和创新能力的锻炼和培养。

综合性实验是围绕某一知识点将多个相关的实验内容进行有机整合，由一系列小实验内容组成的整体性内容[4]。不同于传统实验的教学模式，它可以提高学生的主动创造性，帮助学生掌握基本的实验技能，并综合运用。通过综合性实验锻炼，达到训练学生实践能力的目标以及培养他们掌控全局的能力和科学的实验态度。

二、食品发酵工艺学课程创新与改革要点

随着21世纪素质教育和科学技术的不断深入发展，现代的人才竞争越来越激烈。为了培养出具有创新意识的适应现代化社会需要的发酵工艺人才，必须不断地改革和创新食品发酵工艺学的教学理念、教学方式和教学环节[5]。食品发酵工艺学课程研究具体发酵食品，既教授理论知识，也培养实践操作能力。因此重点从理论教学和实验教学两个方面展开教学改革与实践：从教学内容系统性和前瞻性入手，采用多种教学方式；改变单个实验教学为综合实验教学；结合实践教学与基地实训，鼓励学生研究开发新产品；积极参与课外创新创业活动。福建食品工业最为发达，由企业资助的各类食品类创新创意大赛较多，学生参与热情高、参与度非常广，而其参与时间自该课程学习期间开始，但不受本课程的教学时间限制，学生可以在更大的空间和更长的时间参与专业训练。笔者所在学院学生每年获省级以上各类食品创新创意大赛奖项 20项以上，实现稳定的产、学、研、用相结合的教学各环节训练。

食品发酵工艺学课程内容繁杂，对学生的工艺设计和基本技能操作要求较高，学生在学习中容易遇到困难。因此，近几年来，我们广泛听取学生的建议，不断总结自身和学习他人的教学经验，重新定位课程，理清重点难点，改进教学方法，充分利用现代的多功能媒体和工程技术，针对课程的特点不断的进行课程改革创新。体现在以下几个方面：一是改进教学方法，以工艺过程为主线，归纳出各个主线下同一类型产品的相同规律；二是优化实验教学内容，工厂参观实践与综合性实验有机结合，加强理论教学与实验教学密切相关性；三是改革考核制度，利用多种不同途径了解学生的学习情况，将传统单一的卷面考试改变为综合测评，采用能力问答、小组竞赛、实践报告、实验互评等方式进行考核。

三、食品发酵工艺学工程化案例教学改革实施方案

食品发酵工艺学课程的教学得到创新与改革，学生的学习兴趣大大提高，学生能了解和掌握微生物发酵生产工艺中的基本原理和方法，了解各发酵工艺的规律及特点，并能运用于实验实践。实现教与学的良性互动，达到教学环节的产、学、研、用相互结合培养创新型应用人才的目标。

1.教学内容的系统化和前瞻化

在发酵食品生产中，以工艺过程为主线，加强教学内容的系统化和前瞻化，归纳出各个主线下同一类型产品的相同规律[6]。为了合理的安排各个章节的顺序，做好章节间的衔接，在绪论导入后，依照菌种选育、保藏与复壮，制备培养基，净化空气与培养基灭菌，控制发酵条件，下游加工这样工艺流程进行教学。随后，我们引入剖析一些经典的案例，比如酱油、醋、氨基酸、啤酒、黄酒、葡萄酒等等，重点讲解发酵全过程中各发酵产品的发酵机制、微生物合成和代谢调控等基本理论，这样既有利于学生更清楚全面地掌握生产工艺的共性，也明确了各个发酵工艺的特点，从而对整个课程有完整的学习和认识。

地域性是岭南报刊发行的首要特征，与之相应的是报刊内容呈现的地域意识。《广东日报》创刊辞中有“本报既以广东命名，当顾名思义，于吾粤社会上，具新感情”等语。[3]《香山旬报》还特设《香山文献录》专栏，以弘扬香山地方文化。[4]

引入国外发酵行业现场考察内容，结合笔者在美国康奈尔大学留学期间对美国纽约州食品发酵行业了解和积累，在酒精、啤酒、葡萄酒等章节中加入美国现场考察的内容和资料，让学生了解和掌握中美食品发酵行业的共性和差异之处。利用国际食品发酵行业知名专家对本行业的理解和阐述，让学生了解和掌握食品发酵行业的前沿技术内容和未来发展趋势。

2.教学方式的多样化

通过归纳与演绎相结合、融入双语教学、设立学生主讲日、播放相关专业视频或动画等方式，使教学方式更加丰富多样，提升学生的学习主动性。

教师需要充分利用归纳与演绎的方法，并融会贯通运用于课堂教学中。总结归纳生活和科研过程中常见的关于食品发酵工艺学的问题和例子，将其提炼到课堂上，引发学生的思考，开展学生间的互相讨论。比如当学生对酒精发酵工艺过程有了整体的认识后，在讲解啤酒、葡萄酒或酒精时，提问学生“它们三者在生产上有何区别或共同点”，如此的一问一答，锻炼了学生的归纳和演绎能力，提高了学习效率。

相对于研究生来说，本科生接触专业英语的机会较少，水平较弱。但是福建地处东南沿海，对台交流、对外交流较为频繁，因地制宜努力探索专业课程的双语教学具有重要意义。虽然双语授课学生掌握效率确实是目前面临的最大问题，但是双语教学是趋势，笔者所在学校的闽台班双语课程已达到60%以上，其他班级也至少有两门全英文的专业课程。为了给他们今后的专业阅读和写作奠定基础，教师需要尽可能的在多媒体课件、课堂讲解，甚至与学生的交流中融入双语教学。这样不仅使课堂更加丰富，更加生动，也提高了学生的学习兴趣。一般课堂主要由教师进行讲授，学生处于被动输入状态，这就导致相当一部分学生表达和提炼能力偏弱，缺乏在公开场合表现的经验。为此，我们划出一部分课程中较为浅显易懂的内容，安排一定的课时数，设立学生主讲日。让学生自由选择主题并以多媒体的形式进行演讲，根据学生的表现进行测评，并记入最终考核结果中。这种学生之间互相教学的方式，能激发他们的学习热情，同时也增强了学生的表达能力和合作精神。视频和动画是现代化教学中不可忽视的重要手段，它能够使得枯燥的知识声情并茂，不仅极大吸引了学生的注意力，而且呈现了传统课堂上所无法展示的东西，比如：可以挑选符合各个不同单元内容的某种发酵产品在工厂生产过程中简短且经典的视频短片或动画，在课前或授课过程中播放。

3.实验教学内容的综合化

（1）运用综合实验教学模式

通过引导学生接触和体验当地特色产品生产入手，培养其学习兴趣，进而突出课程教学特色。经课程实习和认知实习让学生接触各种不同发酵食品，了解其生产过程，为实践教学奠定基础。实验课程按照理论课程的内容并结合福建当地特色分别安排有：甜酒酿制备、果酒发酵或福建青红酒发酵或者红曲老醋发酵等3个实验内容。学生分别组成两人一组，相互配合，亲自动手体验并完成实验所有操作内容，从原料的选择到成品的生产，以及最终感官、卫生理化指标的检测和成本核算。要求学生自行设计产品的整个工艺过程和检测条件，并提前通知学生，将来考试会是能力考试，会涉及这些工艺的考试内容。通过前后整个实验过程，包括查找资料、设计工艺、操作步骤等环节，学生的各方面技能都得到较好的锻炼，综合能力得到提升。

在学生对发酵产品进行最终感官评价时，设置了小组之间的竞争，对自己设计开发的产品进行专业的感官评价，由感官评价专业老师进行教学示范。对全部的感官评价结果进行统计分析，由此为将来的教学实验提供参考，总结和发现实验中与产品品质、学生操作成功率密切相关的操作，在将来实验课讲解中重点强调和提醒。

（2）鼓励学生积极参加课外科技创新活动

在大众创业万众创新的时代，许多高校都十分重视学生创新创业教育和科技能力的培养，不仅为在校大学生提供了课外学术研究的活动平台，也在资金上给予了支持。笔者学校部分大学生就曾在挑战杯等课外科技竞赛中取得优越的成绩。因此，鼓励学生积极参加课外科技创新活动，自主研究开发新型发酵产品，是培养学生创新能力的重要环节，这也将大大提高学生的科技创新和创业能力，启发学生的科研思维。

（3）实践教学与实习基地相结合

虽然在实验教学中运用了综合实验模式和鼓励学生参加课外科技创新活动的方式，但是受限于学校的场地和设备等条件，无法完全给学生呈现出发酵工业上的大规模生产状况。课堂教学中的关于工厂化生产设备、流程、工艺等，始终需要在实际的企业环境下才能感受和理解。因此，发挥发酵食品生产企业实习基地的作用，为学生提供真实的产品生产感性体验就显得尤为重要。在讲授各个发酵工艺前，借助产、学、研、用相结合的传统和优势，带领学生去到相应的实践教学基地（企业）参观实习，帮助学生形成一个整体性认识，进而增强学生的学习兴趣和积极性、主动性。同时为了检验学生的学习效果，在参观后要求学生进行总结和讨论。

4.考核制度的改革创新

改变学生期末临时突击准备考试的评价习惯，让学生放下对考试的恐惧，更加注重学习和掌握理论知识和专业技能，学会应用专业知识解决产品生产中的问题，进而提高学生解决实际问题的能力。这才是课程考核的要义所在。改革后，课程期终成绩由以下项目构成：平时成绩50%，实验20%，综合实践考核30%。具体成绩构成如下：平时成绩，出勤率10%、课外作业40%、根据实际生产或科研中出现的问题分组讨论40%、课题问答10%；实验，预习报告20%，操作过程表现40%，实验报告20%，感官、卫生理化评价20%；综合实践设计考核（分组），根据所提供的产品设计方案，现场表述情况、回答问题情况、老师评分，占80%，针对产品设计、表述、感官评价结果等进行学生互评打分，占20%。

四、结束语

通过《食品发酵工艺学》工程化案例教学改革探索与实践，较好的培养学生的学习兴趣，增强了学生对发酵基础理论、关键工艺的感性认知和深刻理解；同时从考核制度改革创新，减轻了学生负担，突出理论与实践能力的有机结合。理论讲述结合综合实验实践教学以及工程化实训，鼓励学生研究开发新产品，积极参与课外创新创业活动，既提高了学习的效率，也锻炼了他们思考和解决问题的能力，取得了较好的教学效果。

[1]王青云，林亲录，周文化，等.食品发酵工艺学教学改革的几点尝试[J].中国科教创新导刊，2012（31）：32.

[2]廉玉梅.论述食品发酵工艺学课程创新教学[J].黑龙江科技信息，2012（36）：177.

[3]夏俊芳，武运，张珍珍，等.《发酵工艺学》课程考核模式改革的设想[J].新西部（理论版），2015（8）：159.

[4]狄长安.检测技术综合实验的教学探索[J].实验技术与管理，2005（12）：107-108.

[5]邓林，岳文喜，江建军，等.关于食品专业人才培养方案的创新研究[J].食品与发酵科技，2015（3）：3-5，9.

[6]张宝善，党辉.食品发酵工艺学课程创新教学的思考与探索[J].现代食品科技，2007（3）：63-65.

（责任编辑：张华凡）

Reform ing Case-teaching in Food Fermentation Technology Course

CHEN Jicheng,CHEN Yazhen,PANG Jie,XIAO Guipin
（Fujian Agriculture and Forestry University,Fuzhou 350002,China）

Food fermentation technology is a vital course for students in food science to master the basic theories and skills.This paper analyzed the current situation and problems in course teaching,and discussed the importance of reform in both theory teaching and practice teaching.Finally,some specific ideas and solutions were put forward,hoping that they could provide certain reference for the teaching reform.

food fermentation technology;teaching reform and innovation;teachingmethod

G642.0

陈继承（1978—），男，副教授，研究方向：食品生物技术与食品营养研究。

福建农林大学2015年度教育改革立项项目资助（111415158）；福建农林大学2016年度教育改革立项项目资助（111416130）。