基于OBE理念的《酿酒工业分析(含实验)》课程教学

钮成拓，刘春凤，郑飞云，王金晶，李崎

(江南大学 生物工程学院，工业生物技术教育部重点实验室，江苏 无锡，214122)

酒类产品与人民的美好生活密切相关[1]。近年来，我国酿酒行业发展迅速，已经成为世界上最大的酒类产品生产国和消费国，且其发展方向已由重数量向重质量转变[2-3]。江南大学是我国唯一一家集白酒、啤酒、黄酒和葡萄酒四大酒种教学和研究于一体的国内高校，在酿酒行业中已经培养出了大量领军人才及科技骨干。随着酿酒行业的蓬勃发展以及科技水平的日新月异，酿酒行业对于人才的要求也逐渐提高[4]。因此，以提高酿酒行业人才培养水平为目标，提高并保障学生理论和实践水平成为了教学的重中之重。

《酿酒工业分析(含实验)》是酿酒工程专业本科生的专业核心课，主要介绍四大酒种(白酒、啤酒、黄酒、葡萄酒)和小酒种(如清酒、白兰地等)生产过程中有关原料、半成品、成品以及副产品重要指标的工业意义及其分析检验原理和方法。该课程秉持理论和实践能力培养并重的理念，旨在使学生了解酿酒工业的分析指标及其工业意义，充分理解酿酒工业分析的基本原理，同时掌握酿酒工业分析各项指标的分析检验方法，熟悉行业的技术标准以及工业上常用的仪器设备，最终能够将所学知识应用于酿酒工业。该课程具有综合性强、应用性强的特点，教学内容知识点极多且较为枯燥，学生的学习难度以及教师的教学难度均较大。基于学习产出的教育模式(outcomes-based education，OBE)是近年来被广泛采用的教育系统，其主要核心点是以学生为中心，以目标为导向，持续改进，使学生学习后达到最大能力[5-6]。作为工程教育的典型课程，将OBE理念引入《酿酒工业分析(含实验)》课程有助于进一步提升学生对该门课程的学习质量，从而提高学生在酿酒工程方面的理论和实践能力。本文基于OBE理念，对《酿酒工业分析(含实验)》课程内容以及教学组织方式进行了探索和评价。

1 课程内容设计

1.1 融入思政元素，强化课程立德树人功能

习近平总书记在2016年全国高校思想政治工作会议上指出：“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面。[7]”,将思政元素引入《酿酒工业分析(含实验)》课程有助于将价值观传授赋予在专业知识传授中，引导学生树立正确的三观和社会责任感[8-9]。比如在绪论中讲解分析检测手段在酒类产品有害物质(塑化剂、农药残留、氨基甲酸乙酯等)检测过程的应用中，着重强调近年来国家在利用该门课程传授的知识，结合政策导向及企业实施生产过程的改善，已经基本消除了上述有害物质在酿酒生产过程及酒类成品中的存在，从而保障了消费者的健康及酒类安全。与此同时，在课程中讲述我国已经在酒类生产及其安全保障方面编制了多套国家/行业/团体标准，其中对于酿酒行业有害物质的限量标准极其严格，部分已经高于欧盟标准。这说明我国对于酒类产品的生产及安全管理方面已经取得了重要的进展，而该门课程所学习到的内容是实现上述飞跃的重要前提。这不仅将极大激发同学们对于学习本门课程的兴趣，同时能够培养学生的爱国主义热情和民族自豪感。

1.2 教学内容与时俱进，前沿成果进课堂

近年来，随着科学技术的发展以及酿酒生产企业规模的扩大，大量新型设备和技术在酿酒工业分析中得到了应用[10]。目前国内开设《酿酒工业分析》课程的高职院校在开展该课程教学的过程中仍然主要集中在对传统方法及设备在酒类生产及产品分析中的应用讲述，而忽略了对现代分析方法(尤其是现代化快速检测仪器的原理及在酿酒行业中应用)的教学[11]。针对上述问题，实时更新教学内容，选用新版教材，将最新的分析检测技术及设备引入教学内容，让学生了解最新的酿酒工业分析方面的知识。在实验课程方面，进一步提升利用现代化分析检测设备实验部分的比重，让学生有机会去使用新型设备，从而加深对现代化酿酒行业分析检测技术的理解。比如，在啤酒的分析检测部分，除了讲述常用的比重法和蒸馏法测定啤酒酒精度和双乙酰含量，同时对安东帕全自动啤酒快速检测系统和LC-MS对酒精度和双乙酰含量的测定原理及操作步骤[12-13]进行讲解并开设对应实验模块。比如在啤酒污染微生物检测方面，除了传统培养基培养之外，进一步将近年来最新的检测方法(如针对horA和horC基因的PCR方法[14-15]和ATP荧光法[16])介绍给学生，提高学生的专业知识，使学生能够分别从生产者、消费者和研究者多个角度去思考问题，从而提升其工程知识储备。

1.3 理论与实验相结合，引入优质线上资源，提升学生实践与认知水平

《酿酒工业分析(含实验)》课程包含理论教学和实验教学两部分。为了提升学生对于酿酒行业分析检测知识的掌握，在课程教学设置时以教学和实验穿插进行，做到理论知识点和实验操作相对应，完善理论教学和实验教学衔接的问题[17]。在理论教学时，在强调正确实验操作的同时会仔细讲解不适当操作会带来的实验结果，并在实验教学时鼓励同学尝试不同实验条件，从失败操作中吸取教训，从而加深学生对实验操作和原理的认识。在理论和实验教学之外，选择网络上的优质相关教学资源，尤其是由于实际条件限制未能实际开展的实验，作为学生的课外自主学习的内容。通过理论和实验教学等线下学习以及视频等线上教学资源，进一步加强学生的实践和认知水平。

2 课程教学组织方式

2.1 以学生为中心，采用“课前预习-课上笔记-课后总结-科学评价”四位一体教学策略，培养具有扎实理论和实践能力的学生

基于OBE教育系统工段基本理念，以学生为中心，采用“学生课前预习课程学习资料，课上及时记录课堂笔记及实验数据，课后对所学内容进行归纳总结，建立注重学习过程的多元化评价体系”的四位一体教学策略，旨在提升学生在学习《酿酒工业分析(含实验)》课程后具备扎实的理论和实践能力。在上课之前，授课教师通过教学群(QQ群或企业微信群)发布预习要求，学生根据教师要求完成相关理性教学内容和实验教学内容的预习；在上课过程中，教师在授课过程中会根据课前提出的预习要求，重点讲解相关内容，并通过提问等课堂互动方式进一步解析学生对于教学内容中难点的理解程度，并以此调整教学重点，同时进行针对性讲解，保证学生在授课过程中能够充分理解授课内容；课后，教师会在每章或每个教学环节结束后进行随堂测试或实验，以考察学生对于相关内容的掌握程度。如果学生存在普遍性不理解或者错误的问题，在后续课程中会继续着重讲述，以达到学生应知应会的目标；在课程开展过程中，在课前-课中-课后设置多环节检测方式(比如平时作业、章节测试、随堂实验操作考核以及期末考试)，全面考察学生在整个授课过程中的相关知识掌握情况，建立多元化评价体系，引导学生在整个授课过程中注重相关内容的掌握和实践能力的提升，从而培养具有扎实理论和实践能力的学生。

2.2 以产出为导向，建立以实际案例和课堂讨论为基础的教学方法，提升学生解决复杂工程问题的能力

酿酒工程是一门实践性非常强的工程类专业[18]，而《酿酒工业分析(含实验)》是该专业中典型的一门理论与实践密切联系的课程。因此，在该课程实际教学过程中，多采用与实际生产相关的案例法进行教学。采用案例式教学能够使学生更好地了解到学到的知识是具有实际应用价值的，使学生产生强烈的学习兴趣[19]。与此同时，在案例教学的同时，会通过提出典型实际问题让学生进行分组讨论或集体讨论，集思广益，经由学生讨论、整理及提出解决方案后，由教师对学生的讨论过程及方案进行点评，加深学生对于所学知识点与实际生产情况之间联系的理解，提高学生利用课程所学内容解决实际问题的能力。比如，在啤酒生产过程中，啤酒生产原料麦芽理化指标(水分、糖含量、氮含量等)、过程指标(辅料浸出物含量、双乙酰含量等)以及成品酒指标(原麦汁浓度、酒精度等)之间存在密切的关系，在教学中会引导学生从原料的选择、过程指标控制等角度思考如何提高成品啤酒的质量，并结合工厂实际情况对学生进行讲解。因此，以案例法教学和课堂讨论相结合的方式，可以有效提高学生的学习效率，加深学生对于教学内容的理解，极大提升学生利用所学知识分析及解决实际问题的能力。

2.3 建立“教学-反馈-改进”闭环，持续性改进教学方法，保障课程教学目标

持续改进是OBE导向教学体系中优质课程教学历久弥新的重要手段[20]。自2018年在酿酒工业专业设置《酿酒工业分析(含实验)》课程起，教师在近3年的授课过程中注重教学内容及教学方法的持续性改进，形成“课程教学-教学反馈-及时改进”闭环。在日常授课过程中和课后，根据学生在上课时的课堂反应以及课后测验的结果检验学生对于特定知识点的掌握程度，与此同时在学生评教系统中设置针对性问题以获得学生角度的教学内容及教学策略的改进意见，结合教学督导听课提出的改进措施，对上述建议及意见进行整理总结，提出针对性解决方案，并将其应用于后续教学过程中，从而持续性促进学生的听课效果及加深对知识点的掌握程度。因此，通过上述“教学-反馈-改进”闭环式持续性改进教学方法，可以持续改进教学质量，最终保障课程教学目标。图1为基于OBE理念建立的教学组织方式示意图。

图1 《酿酒工业分析(含实验)》课程组织方式Fig.1 Diagram of teaching organization in Analysis of Brewing Industry (experiments included)

2.4 教学成效及评价

近年来，课程教学团队将按照OBE理念建立的课程教学内容及教学组织方式揉入到生物工程学院酿酒工程专业学生《酿酒工业分析(含实验)》日常教学中，取得了良好的教学效果。酿酒工程专业同学在2018年对于课程的评价为“一门较为枯燥的课程”，经过近3年的教学改革及改进，同学对于该课程的评价显著好转。以下摘录部分同学对于该课程的评价：“教师上课风趣幽默，能够将较为枯燥的知识点深入浅出教给我们，布置的作业有针对性，能够帮助我们加深对知识点的理解”、“教师上课认真，能够快速、准确解答我们的问题，让我们了解到了这门课程的最新进展，与时俱进”、“教师采用现场上课结合线上视频，让我们对于部分无法开展的实验也有了更深的印象，通过实际案例让我们对于实际生产过程更加熟悉”。在日常考核过程中，同学提交的日常作业体现出他们对于知识点的掌握程度以及思考的深度有了明显的提升，期末考试成绩先有显著的上升，从平均分在80分左右已经提升至90分左右。由此可见，通过基于OBE理念的教学课程内容及教学组织方式的改革后，《酿酒工业分析(含实验)》课程取得了更好的教学效果。

3 结语

以OBE教学理念为指导，持续推进《酿酒工业分析(含实验)》课程的教学改革，探索了包括思政元素融入、前沿技术进课堂、线上资源引入等方式在教学内容改革方面的应用，同时在课程教学组织上以学生为中心，以产出为导向，持续性改进教学方法，采用“课前预习-课上笔记-课后总结-科学评价”四位一体、案例情景教学以及“教学-反馈-改进” 闭环改进策略培养学生具备扎实的理论知识以及解决复杂实际工程问题的能力，从而达到课程设置的教学目标。