釀酒工程專業(yè)微生物教學(xué)適應(yīng)性探究

趙永霞 陳雅妮 李瓊

摘要：微生物學(xué)是茅臺(tái)學(xué)院釀酒工程專業(yè)的必修學(xué)科平臺(tái)課程，是專業(yè)建設(shè)的重點(diǎn)主干課程之一?；趯I(yè)針對(duì)性不強(qiáng)等問(wèn)題，提出要改變教學(xué)重點(diǎn)，增加教學(xué)內(nèi)容，利用現(xiàn)代化信息手段增加案例和網(wǎng)絡(luò)資源教學(xué)，增加課程的趣味性和適用性，以培養(yǎng)更加優(yōu)秀的釀酒行業(yè)的專業(yè)人才。

關(guān)鍵詞：微生物學(xué);釀酒工程;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2020）21-0189-02

“十二五”期間貴州省積極發(fā)展壯大煙酒產(chǎn)業(yè)、民族制藥、特色食品、旅游商品等特色產(chǎn)業(yè)。其中茅臺(tái)酒在貴州省發(fā)揮著品牌帶動(dòng)的作用，為更好地發(fā)揮這一作用，中國(guó)貴州茅臺(tái)酒廠（集團(tuán)）有限責(zé)任公司于2017年成功舉辦茅臺(tái)學(xué)院，為貴州省經(jīng)濟(jì)發(fā)展助力。眾所周知，茅臺(tái)酒需要五年的儲(chǔ)存才可流通到市場(chǎng)，茅臺(tái)學(xué)院也經(jīng)過(guò)了五年的沉淀終于成為我國(guó)第一所圍繞釀酒產(chǎn)業(yè)鏈培養(yǎng)應(yīng)用型人才的非營(yíng)利性本科高校。學(xué)校以釀酒工程為核心專業(yè)，逐步形成以工學(xué)為主，多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的學(xué)科專業(yè)體系。

釀酒工程集多種學(xué)科于一身，其中化學(xué)和生物學(xué)是基礎(chǔ)學(xué)科，同時(shí)結(jié)合了工程學(xué)，研究對(duì)象是發(fā)酵原理、生產(chǎn)工藝以及質(zhì)量控制等。該專業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)是開(kāi)發(fā)新的酒類產(chǎn)品或者提升酒類產(chǎn)品的質(zhì)量或控制生產(chǎn)的過(guò)程，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)酒類釀造企業(yè)健康發(fā)展的正確引導(dǎo)，并將先進(jìn)的營(yíng)銷理念和高雅的鑒賞藝術(shù)有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)飲料酒的健康消費(fèi)（鄒偉等，2017）。其中，微生物課程是釀酒工程專業(yè)建設(shè)的一門(mén)主干學(xué)科平臺(tái)課程。

一、微生物學(xué)課程設(shè)置

微生物學(xué)作為一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科在釀酒工程專業(yè)的設(shè)置中擁有舉足輕重的地位，是釀酒行業(yè)學(xué)生的必修平臺(tái)課程。該門(mén)課程從微觀和宏觀的角度介紹各類微生物的特性、生存、進(jìn)化等基本原理和規(guī)律，并將其應(yīng)用于工業(yè)發(fā)酵等領(lǐng)域。它是釀酒工程的奠基課程，是銜接生物化學(xué)和白酒生產(chǎn)技術(shù)、釀酒工廠設(shè)計(jì)概論、白酒釀造學(xué)等多門(mén)課程的關(guān)鍵，通過(guò)本課程的教學(xué)，學(xué)生不僅僅需要掌握微生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，更要明確各類微生物不同的特性，能夠在我們的科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中使它們分門(mén)別類地發(fā)揮關(guān)鍵的作用。知識(shí)是基礎(chǔ)，應(yīng)用是關(guān)鍵，因此在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作，培養(yǎng)學(xué)生基本微生物學(xué)操作技能。俗話說(shuō)，知己知彼，方百戰(zhàn)不殆，了解和掌握基本微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)原理和方法，并培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，才有能力應(yīng)對(duì)在今后工作中遇到的棘手問(wèn)題。培養(yǎng)動(dòng)手與思考相結(jié)合的優(yōu)質(zhì)學(xué)生，使他們具備一定實(shí)際工作能力和創(chuàng)新思考能力，能初步解決實(shí)踐中微生物相關(guān)問(wèn)題，為以后從事相關(guān)專業(yè)工作及研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在釀酒工程專業(yè)設(shè)置過(guò)程中，微生物學(xué)作為必修的學(xué)科平臺(tái)課程，所用教材為周德慶主編的《微生物學(xué)教程》，共包括11章內(nèi)容，48個(gè)學(xué)時(shí)。目前，教學(xué)大綱在部分領(lǐng)域介紹過(guò)于寬泛，沒(méi)有體現(xiàn)釀酒工程的專業(yè)特色，比如其中原教材中并沒(méi)有非常突出釀酒相關(guān)的微生物講解。而傳染與免疫的內(nèi)容相對(duì)于釀酒工程專業(yè)來(lái)說(shuō)可以作為自修內(nèi)容。同時(shí)，現(xiàn)有課程教學(xué)在涉及釀酒工業(yè)相關(guān)方面的針對(duì)性不強(qiáng)。為了能保證釀酒工程專業(yè)本科教育質(zhì)量，需要對(duì)微生物工程工藝原理的課程進(jìn)行一定改革。

二、微生物學(xué)教學(xué)適應(yīng)性改革

（一）重新設(shè)置教學(xué)

現(xiàn)在釀酒工程專業(yè)的微生物課程涵蓋整個(gè)微生物范圍，種類較多，課時(shí)相對(duì)較少，只能對(duì)學(xué)生進(jìn)行基本講解，基于釀酒工程專業(yè)對(duì)微生物知識(shí)的需求和茅臺(tái)學(xué)院的特殊性，對(duì)原有課程大綱中的教學(xué)重點(diǎn)做出少量修改：（1）微生物基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，細(xì)菌、放線菌、真菌部分重點(diǎn)介紹與釀酒相關(guān)的微生物，尤其是白酒傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中涉及的微生物種群。包括高溫大曲發(fā)酵過(guò)程中的細(xì)菌、霉菌和放線菌，堆積發(fā)酵過(guò)程中的各種芽孢桿菌、霉菌和酵母等，酒精發(fā)酵過(guò)程中的釀酒酵母和其他類型酵母，以及乳酸菌。而其他相關(guān)的菌種簡(jiǎn)略介紹。（2）病毒部分重點(diǎn)介紹噬菌體以及在釀酒過(guò)程中可能遇到的病毒感染實(shí)例講解，其他與疾病相關(guān)的病毒部分簡(jiǎn)略介紹，并與傳染與免疫合并作為自學(xué)內(nèi)容，提交讀書(shū)報(bào)告。（3）發(fā)酵機(jī)制部分包括微生物營(yíng)養(yǎng)和代謝部分，是整個(gè)課程的重點(diǎn)，因?yàn)橛猩锘瘜W(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，學(xué)生基本了解所有生物體的代謝過(guò)程。本部分內(nèi)容重點(diǎn)闡述釀酒過(guò)程發(fā)生的關(guān)鍵代謝機(jī)制：糖化過(guò)程、與酒精及其各種副產(chǎn)物生產(chǎn)的代謝機(jī)制。另外，檸檬酸代謝、氨基酸代謝、核苷酸代謝和抗生素代謝機(jī)制部分作簡(jiǎn)略介紹。（4）教材中代謝調(diào)控內(nèi)容太過(guò)于簡(jiǎn)單，需要引入一些《發(fā)酵調(diào)控學(xué)》內(nèi)容，對(duì)代謝調(diào)控作詳細(xì)講解。（5）微生物生長(zhǎng)控制部分的側(cè)重點(diǎn)放在對(duì)白酒生產(chǎn)影響較大的因素（溫度和pH）的相關(guān)控制部分，其他控制因素，如發(fā)酵泡沫、補(bǔ)料等可以在后續(xù)啤酒發(fā)酵課程中進(jìn)行詳盡講解。

（二）增加部分教學(xué)內(nèi)容

由于目前學(xué)院工作繁多，專業(yè)教師工作壓力大，暫時(shí)沒(méi)有編寫(xiě)直接應(yīng)用于茅臺(tái)學(xué)院釀酒工程專業(yè)的《微生物學(xué)》教材，因此需要根據(jù)釀酒工程專業(yè)教育需要對(duì)原有教程增加新的教學(xué)內(nèi)容：（1）在微生物的營(yíng)養(yǎng)與培養(yǎng)基章節(jié)，引入釀酒工程原料部分內(nèi)容，主要包括白酒釀造原料，以及原料在釀酒工業(yè)中相應(yīng)的預(yù)處理技術(shù)，同時(shí)以啤酒釀造原料和果酒釀造原料內(nèi)容作簡(jiǎn)要補(bǔ)充;（2）茅臺(tái)酒采用的是傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵模式，所以，要將固態(tài)發(fā)酵相關(guān)知識(shí)整合引入本課程教學(xué)，主要包括固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中主要的代謝路徑，固態(tài)發(fā)酵過(guò)程中微生物的生長(zhǎng)規(guī)律，影響固態(tài)發(fā)酵過(guò)程的主要參數(shù)與控制等;（3）在遺傳變異章節(jié)，重點(diǎn)從遺傳變異轉(zhuǎn)向基因育種，引入現(xiàn)代比較先進(jìn)的育種技術(shù)介紹;（4）在微生物生態(tài)章節(jié)，引入釀酒工業(yè)的廢物處理與利用相關(guān)知識(shí)，如酒糟、葡萄皮渣的后處理與自然界物質(zhì)循環(huán)結(jié)合起來(lái)。

（三）適當(dāng)引用現(xiàn)代資源

以文章綜述的形式作為課后練習(xí)已經(jīng)是提高學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的有效手段，所以，我們一改課后習(xí)題和練習(xí)冊(cè)的復(fù)習(xí)作業(yè)形式，要求學(xué)生按照正規(guī)學(xué)術(shù)論文格式進(jìn)行撰寫(xiě)綜述文章或者讀書(shū)報(bào)告。并且為提高學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，多數(shù)采用小組合作完成，但是需注明每個(gè)人的工作內(nèi)容，作為考評(píng)依據(jù)。這種方式還可以鍛煉學(xué)生的文獻(xiàn)查閱能力和寫(xiě)作能力。此外，在課程教學(xué)中，教師引入相關(guān)領(lǐng)域國(guó)內(nèi)優(yōu)秀期刊論文作為教學(xué)輔助，能夠增加教學(xué)的時(shí)效性和趣味性。在此過(guò)程中，向?qū)W生講解期刊論文的格式、研究?jī)?nèi)容與方法和課堂相應(yīng)章節(jié)的關(guān)聯(lián)，以及科技數(shù)據(jù)、圖表的分析方法與規(guī)范性，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也調(diào)動(dòng)了其學(xué)習(xí)的積極性。

目前，生物學(xué)已經(jīng)進(jìn)入代謝組學(xué)時(shí)代，而課本中講解的代謝途徑大多屬于模式微生物，如大腸桿菌、釀酒酵母等。發(fā)酵過(guò)程中的微生物種類繁多，很少有模式微生物，從課本中根本不可能找到其發(fā)酵機(jī)制。所以在生長(zhǎng)代謝章節(jié)的講解中，引入代謝網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的介紹，讓學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)常見(jiàn)公共代謝網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)W習(xí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)，學(xué)習(xí)查找特定微生物的特定代謝途徑。例如NCBI（National Center for Biotechnology Information）、KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）等。同時(shí)，再要求學(xué)生在課余時(shí)間尋找釀酒工業(yè)常見(jiàn)的微生物的特定代謝途徑，提高學(xué)生的動(dòng)手能力和思考能力，基本掌握利用數(shù)據(jù)庫(kù)查找特定代謝途徑的能力。

三、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)釀酒行業(yè)中的大部分企業(yè)一直以傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝為主。由于科研能力薄弱、生產(chǎn)線智能化不足、產(chǎn)品設(shè)計(jì)局限、行業(yè)內(nèi)信息不流暢、資源優(yōu)化配置能力較弱等因素一直以來(lái)都是制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題（楊國(guó)華等，2015），培養(yǎng)專業(yè)釀酒人才是我國(guó)釀酒行業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵。茅臺(tái)學(xué)院作為茅臺(tái)集團(tuán)的文化結(jié)晶，更是責(zé)無(wú)旁貸，專業(yè)課程體系建設(shè)是培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才的理論保障。微生物學(xué)是構(gòu)成釀酒工程學(xué)科平臺(tái)課程的主干之一，是釀酒工程技術(shù)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)的重要基礎(chǔ)。通過(guò)課程教學(xué)改革，使整個(gè)教學(xué)過(guò)程對(duì)釀酒工程專業(yè)更有針對(duì)性，使學(xué)生更容易理解和接受酒類釀造原理和工藝，對(duì)將來(lái)改進(jìn)釀造工藝、實(shí)現(xiàn)釀造技術(shù)升級(jí)具有一定的積極意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊國(guó)華，劉洪波，婁詠，等.大數(shù)據(jù)分析在“工業(yè)4.0”模式中的運(yùn)用及對(duì)傳統(tǒng)釀酒產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展研究[J].釀酒科技，2015，（11）：1-8.

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Abstract： Microbiology is a compulsory platform course of brewing engineering major in Maotai Institute， and it is one of the key courses in professional construction. Based on the problems such as the lack of professional pertinence， the author proposes to change ?the teaching focus， increase the teaching content， use modern information means to increase the teaching of cases， network resources， the interest and applicability of the course， in order to train more excellent professionals in the wine-making industry.

Key words： Microbiology; brewing engineering; teaching reform