新工科背景下“食品微生物学实验”课堂教学中的实践作用——以“酸奶的制作”为例

涂梦婕, 何 莲, 徐 培, 贾洪锋

（四川旅游学院 食品学院, 四川 成都 610100）

“食品微生物学实验”是食品科学与工程、食品质量与安全等食品相关专业的专业必修课程之一。旨在紧扣食品微生物理论教学基本特点的基础上, 结合目前食品微生物领域的研究进展, 突出实践性、应用性, 帮助学生深入理解食品微生物[1]。在以“新工科”建设为指导思想的前提下, 结合线上资源, 对“食品微生物学实验”的教学与实践内容进行改革, 提高学生实践能力的同时, 注重学生综合能力与素质的培养。

1 新工科概念的提出

新工科是基于目前国际化竞争新形势、立德树人新要求、为国家战略发展新需要而提出的我国工程教育改革方向。新工科教育概念对高等教育过程提出了更高的要求, 其内涵包括：以立德树人为引领, 以应对变化、塑造未来为理念, 以继承与创新、交叉与融合、协调与共享为途径,从而根据社会的切实需求, 培养多元化、创新型卓越工程素质的创新、创业人才, 并具有“战略性、创新性、系统化、开放式”的特征[2-3]。

2 实验课程体系的构建

2.1 人才培养理念的转变更新

在“食品微生物学实验”课程中主要包括“食品微生物学”的基础操作知识和技能, 由于该课程实验是食品安全与卫生检测的重要内容, 所以还涉及了“食品微生物学”在食品安全及检测方面的应用和基础检测技能的培养[4], 一般包括显微镜的使用、细菌的革兰氏染色、血球计数板的使用、培养基的配制、微生物的纯培养、物理因素对微生物的影响、化学因素对微生物的抑制、餐饮加工环境菌落总数的测定等多个实验项目。课程中所有实验项目均是在理论课基础上设置的, 为了使学生懂得将理论联系实际、更好掌握食品微生物相关知识, 对于今后从事微生物检测的学生, 该类实验课程项目的设置, 能有效帮助学生学习并熟悉相关检测操作, 如食品中菌落总数的测定、餐饮加工环境菌落总数的测定及食品中酵母菌和霉菌的测定等。

在实验课程中特别设计“酸奶的制作”这一实验, 是为了将理论和实际进行有机结合。在以往的实验中, 实验项目的设置一般包括了实验前期准备、实验操作、实验结果观察等。但就学生反馈而言, 虽在课程中有实践操作, 学生整体实验参与度不强, 多为验证性实验, 即教师将所有仪器设备准备齐全, 学生按照教师既定实验操作进行并观察实验结果, 这不利于学生自主思考能力的培养。为契合“以学生为中心”这一指导思想, 如今的实验教学中除了验证性实验, 还会加入综合性实验、设计性实验等。通过“食品微生物学实验”的开展发现, 可以学生为主导、教师指导, 启发学生在“食品微生物学”理论课——“食品与微生物制造”一章中所学的酸奶与微生物发酵技术的基础上, 模拟工业化生产, 安全有效地制备出可口的酸奶。由此还能举例小试与中试、甚至常规工业化生产酸奶之间的差异, 但理论基础都是一致的。

2.2 课程开展模式的改进

在如今的课程开展过程中, 前期利用学习通等在线教学软件辅助学生进行理论知识的巩固, 为实验课的进行打下基础, 通过视频学习、理论测验, 可以帮助学生理清实验原理并提前预习, 但“实践出真知”, 具体实验操作还需学生亲自动手。

学生在进行实验操作过程中, 教师主要起协助作用, 从旁指导。在学生规划好自己的实验流程后, 予以评价和适当完善补充, 学生在此基础上进行实验, 可以更加清晰地认识酸奶生产的原理, 最终制作出产品后, 及时对产品进行感官评价, 还可以对生产工艺流程进一步改善。例如, 学生制作的成品酸奶凝结程度不高, 呈流动状态, 此时应引导学生思考出现此类现象的原因：是微生物发酵时间不充足, 还是由于菌种接入量不达标所引起的。再结合酸奶的pH值是否在4.6附近可推断出酪蛋白凝固效果如何。最终可以调整酸奶的前发酵时间和温度。而在酸奶的后发酵阶段, 即后熟部分, 低温保藏的时间是如何影响酸奶的风味形成的, 这也是学生需要思考的一个方面, 如后熟阶段不断延长, 酸奶的酸度是否会有所回升, 或是酸奶的甜度更突出。

由此, 通过进行此类实验操作, 可以帮助学生进一步探索酸奶的发酵原理, 以及模拟实际生产过程中可能会遇到的状况, 学会如何去避免发生不理想生产状况或调整生产以得到所需产品, 这些都可为学生今后从事相关食品生产、产品开发、食品质量检验等工作奠定基础。

在实验课进行的基础上, 还可以引导不同专业的学生进行思考。例如, 作为食品质量与安全专业的学生, 在该类生产中应在了解各工序的基础上, 在各节点设置检测点, 保障食品的安全生产；而作为食品科学与工程的学生, 在工业化生产中, 可在已有工序的基础上进行优化生产, 实现生产效率的提高等。现代食品工业的发展是基于传统食品的不断创新, 凝结了一代又一代科技工作者的创新创业精神和实践。通过酸奶制作的学习, 可以此为契机, 使学生具有一定的开发新产品的创新创业精神和能力。

3 结语

通过这类实践教学和学生自主性学习的开展, 可使学生对食品微生物学实验有所认识, 帮助学生具备食品微生物分析检测的能力、利用微生物发酵和生产食品的能力、与微生物有关的食品质量安全控制的能力；具备应用食品微生物学实验的知识分析问题、解决问题的能力并能自主设计和完成实验及相关研究的能力；具备关注食品微生物学检验技术发展动向, 持续学习、不断提高食品微生物学实验技能的能力, 更重要的是帮助大学生树立正确的世界观、人生观、价值观, 使其具有不断提升自身能力的学习态度和科学严谨、求真务实的科学素养, 具有一定的创新创业精神。

以新工科建设为导向, 以工程教育认证为推力, 通过不断的改革、实践、总结, 到再改革、再实践、再总结, 才能在“食品微生物实验”课程教学中改变学生被动的学习模式, 化被动接受知识为主动索取知识, 充分调动学生的主观能动性, 培养学生对专业知识的自主学习能力、理解创新能力和应用实践能力。