《发酵工程》重要章节

【摘 要】 《发酵工程》是生物工程和生物技术领域的核心专业课程，在生物化工成果的产业化应用方面具有核心地位。此课程内容丰富，涉及面广，其教学质量直接影响到学生的专业素质。《酒类发酵》是《发酵工程在食品与饮料领域应用》一章的其中一节。本节内容涉及到发酵工程的一些基本原理，是在饮料领域的一个重要应用代表，也是下节《发酵法生产食用醋》的学习基础，是本章学习的关键一线，其教学结果的好坏直接影响到《发酵工程在食品与饮料领域应用》一章的整体效果。本课程教学小组从本校多年教学情况出发，对《酒类发酵》一节的教学体会与思考进行了总结，供大家交流、参考与指正。

【关键词】 发酵工程；酒类发酵；课堂教学；教学体会

【Abstract】Fermentation engineering is one of the cores of biological engineering and biotechnology professional courses， and its applications are one of the cores of the industrialization achievements of biochemistry. This course is rich in content and profound， and its teaching quality directly affects students' professional quality. Alcoholic fermentation is an application of fermentation engineering to the area of food and drink and normally forms the first chapter of text books and lectures. This section involves some basic principles of fermentation engineering， an important application in the field of beverages， and is also concerned with learning the basis of vinegar fermentation production The key of the course is to learn on line， and whether the teaching result sare good or bad will directly affect the fermentation engineering applications in the field of foods and beverages， the overall emphasis of the chapter. The university teaching team for this course has summarized the teaching situation for alchoholic fermentation in terms of the experience and thinking acquired over many years， and provides a basis for everybody to exchange， interact， provide reference and constructive criticism for the correction of errors.

【Key Words】Fermentation engineering， Alcoholic， Classroom teaching； Teaching experience； Online learnin

【中图分类号】G64.24 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）15-00-02

《发酵工程在食品与饮料领域应用》一章是发酵技术应用中重要的一个内容，许多发酵工程的相关理论以及概念都在这一章得到体现与应用，对于学生更好的理解和运用以前所学的知识具有重要意义。《酒类发酵》是发酵工程在饮料领域中的一个重要应用，其中以啤酒的发酵为代表，啤酒发酵是进行其他发酵产品研发的基础。本节内容具有发挥发酵工程技术的承启作用，教学的好坏关系到“发酵工程在食品与饮料领域应用”整章学习的效果。

培养应用型人才，服务地方经济是地方本科院校的责任，也是办学的生命力所在[1]。在合理的课程体系设置基础上，面对蓬勃发展的生物技术，如何使发酵工程适合时代发展的需要，培养和造就高素质、创造性人才；如何确保高质量的课程教学效果以及推进适应新形势的课程教学改革是一项重要的任务。《发酵工程》作为生物与制药工程等专业的专业核心课程，各高校均重视其教学效果并注意教学方法的创新以及通过课程的学习，培养学生多方面的能力。本文就如何提高发酵工程教学质量、提高学生的综合素质和能力提供一些建议。

1 根据最新教学大纲，确定合理教学目标

现代的发酵工程包括菌体生产和代谢产物的发酵生产，还包括微生物机能的利用。主要内容包含生产菌种的选育，发酵条件的优化与控制，反应器的设计及产物的分离、提取与精制等等。在饮料中的应用——啤酒发酵为典型案例知识内容，通过本章节学习，需达到以下几个目标：了解微生物发酵操作方式；熟悉啤酒生产原辅料；麦芽制造、麦汁准备；掌握啤酒酵母发酵工艺流程等。

2 更新教学内容，清晰教学重难点

不同类型和层次的高校由于各自专业性质、教学目标等因素的差异，课堂教学方式有所不同。本课程组将各章节内容按照理解、熟悉、掌握三个层次进行分配，重点突出，避免了授课内容的随意性。

随着近年来酿酒行业由传统向现代，小型化向大型化，手工操作向自动化的发展，也就要求学生在掌握传统工艺的基础上，逐步将新型酿酒行业的概况作为重点来掌握。例如：以往啤酒生产中发酵工艺偏重讲述小型工厂的设计方案，发酵池的工艺流程及设备。而现今各类工厂已经开始向进行大型化、自动化，大罐发酵工业模式发展。因此，啤酒的发酵工艺也应当将重点转移到大型工厂的设计以及建设上来，将新型企业大罐发酵工艺流程及设备作为重点内容进行讲解[2]。同时还需注意，在讲授主要产品的发酵工艺及其他的设备时，要有选择的展示生产环节图片与视频资料，重要的技术理论与实践环节强调展示出来。

3 注重教学与科研相结合，指定参考资料及相关网站

为了使教学内容与当前社会科技发展保持同步，我们除了向学生传授课本上的知识，还运用已学的专业理论知识发展情况，补充新技术，新方法的方面的资料，拓宽学生的视野。如，我们引入了四川绵阳老窖的发酵工程视频、绍兴黄酒的发酵工艺优化论文，与学生们进行讨论交流。

任何教材与资料书都有其独特风格与内容的侧重，但学生的兴趣却有各异，因此学生可根据自己的兴趣情况，自行选择各方面的知识进行了解与学习，便于自己以后发展方向的确定[4]。向学生介绍一些如华南理工大学、南京工业大学、江南大学等发酵工程专业排名靠前的高校对此专业的建设情况，提供发酵工程精品课程网站，以及一些基本的学术搜索网址等等，拓宽学生的信息获取渠道与视野，增强学生的自我学习意识。

4 吸收学科前沿知识，增加“最新科研动态”部分

如今，科学发展日新月异，必须使教学内容适应新形势，才能培养出新时代的综合创新人才，故此，我们在每一章中增加了“最新科研动态”部分[7]。在该部分中向学生介绍一些国内外最新的发酵工程科研成果，加大课堂信息量，同时注意删减陈旧的内容。在授课过程中，努力追踪学术前沿，并力求将新的、已为学术界所普遍认可的研究成果转化为课堂讲授的内容。

《酒类发酵》一节中，我们根据最新研究发现，增加讲解了《保健型红枣啤酒发酵工艺研究》内容[8]。红枣不但具有丰富的营养，还具有很强的保健功能，近年来受到科研工作者的广泛关注。采用在主发酵时添加红枣原汁让红枣原汁和麦芽汁共同发酵的方法，使直接在啤酒中加入红枣原汁啤酒非生物稳定性差、口味不协调等缺陷得到改善，使红枣啤酒特有的风味更加突出，从而增加了啤酒的特殊保健功能。

5 适当辅以课堂讨论

在该课程的教学中引入课堂讨论，能增加学生学习的主动性和积极性，课堂讨论是基于共同学习的一种教学策略。为了使学生真正步入课堂，我们通过分组提问，代表回答的方式解决。在《酒类发酵》这一节，我们主要讨论内容包括：1）啤酒发酵所用原辅料的的条件；2）麦芽制造所需的环境；3）麦汁制备所需要的设备等展开讨论。随着讨论的展开，教师教学进度的推进，问题得到圆满的解决，教学目标也得到有效落实。

6 启发式教学，提高课堂效果

启发式教学[3]的最大特点是激凝起思，变教为导。授人以“鱼”不如授人以“渔”，通过问题：1）啤酒的过滤方法中，为什么对膜过滤方法介绍很少，只是作为新技术了解的内容？2）冰啤酒的生产涉及到的新发酵原理及生产工艺是什么？引导学生逐步思考，挖掘他们的潜力，要比教其现成知识更具教学魅力。

为了引发学生对本门课程的兴趣，在绪论章节中，我们介绍了包括发酵工程在内的三代基因工程的发展，人类对发酵认识和利用的发展史，还介绍了目前一些热门发酵产品的应用价值及其在市场上的需求，这些都让学生认识到发酵工程的重要性，思考发酵工程产业后续的发展，这有利于学生将发酵课程的知识和学过的单科知识有机结合起来，也为日后工作拓宽了科研思路。

7 以“学生为中心”，交互式传授知识

以“学生为主体”是我们必须遵循的课堂教学理念[5]，如何使这个理念贯彻到课堂教学中是一个值得思考的问题，我们采取讲授主角互换，进行了教学尝试：

具体内容是由老师设定任务，学生自由组成课题小组，合作完成该任务，达到个体及合作搭档学习效果的优化。我们由此发展成为学生讲课，让学生们自由组合，每组8人，自由选题，选题规定在发酵工程专业方向范围内。每个组员都必须承担一定的学习任务，在规定时间内完成任务后，由组长进行总结，向教师及全体同学提交书面报告，即制成幻灯片，在课堂上演讲8～10分钟。报告的内容主要包括选题目的及意义、解决问题的策略以及当前的发展状况等等。然后教师和学生一起参与讨论和提问，最后由主持人或教师进行总结。学生在此项学习过程中，发挥团队合作精神，组间互相学习，取长补短，拓宽知识面，因此表现出了极大地积极性和主动性，选题的范围涉及了酒类发酵及改良、新型抗生素的其他产品的发酵等等[6]，这样的教学内容对课程教学做了很好的补充、拓展作用。

8 采用多媒体辅助教学

现代教育技术发展迅速，在课堂上我们将视频、音频、动画、图片等多媒体信息综合到课件中进行讲解；还在课程教学中介绍“啤酒发酵工艺流程”时，针对每步反应产生的结果用底色进行标记，使反应过程一目了然。这很大程度上减少了教师的语言以及学生的学习难度，增加了教学效果。

应用现代教育技术，课程内容更易理解，也提高了课堂教学效果。当下许多学校都在开启媒体授课新平台，如烟台大学建立了成熟的校园网络教学平台http：//www.ytu.edu.cn/xxjj/index.jhtml，教师可以将发酵课程的教学大纲、多媒体课件、思考题和参考文献等通过网络平台提供给学生。网络平台的使用不受时间地点限制，是对课堂教学的有效补充，具有独特的优势，也受到了学生的欢迎。参考同类网络资料，我们也建设了《发酵工程》省微课课程，主要包括学习板块：http：//kczx.huse.edu.cn/G2S/Template/View.aspx？action=view&courseType=1&courseId=11&ZZWLOOKINGFOR=G与湖南科技学院优秀网络视频课程http：//www.hunanweike.com/course/show/16110。

9 科学合理地布置作业

课后作业是课堂教学的延伸，其可以给教师反馈学生对课程学习的情况，也可以为学生提高自学能力和知识拓展提供机会[9]。在《酒类发酵》一节作业布置时，我们分为三种作业类型：第一种为课程内容论文，划分教材某一板块为学生自学内容，然后以论文的形式汇报。第二种是文献阅读，就是对某一生产工艺流程进行优化，以提高学生的自我学习能力，语言组织能力，写作表达能力等等；第三种是练习题，通过解题可以检查对课程内容的理解程度并加深对课程内容的理解，帮助学生重温并强化重难点、易混淆点。

在生物技术迅速发展的形势下，如何紧跟学科快速发展的步伐，培养造就具有创新能力强、适应经济社会发展需要的高素质生物工程技术人才，对生物工程、专业课程教学提出了新的挑战。以上为我们对《酒类发酵》一节内容课堂教学的体会、思考以及所作的一些浅显教学改革的总结，文中的一些经验和体会在《发酵工程》其他章节的教学过程中也有相融相通之处。当然，我们还存在一些不足，课程教学改革还需进一步深化，这将是我们今后努力提高的方向。

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