基于OBE理念的《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》課程教學

鈕成拓，劉春鳳，鄭飛云，王金晶，李崎

(江南大學 生物工程學院，工業(yè)生物技術(shù)教育部重點實驗室，江蘇 無錫，214122)

酒類產(chǎn)品與人民的美好生活密切相關(guān)[1]。近年來，我國釀酒行業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)成為世界上最大的酒類產(chǎn)品生產(chǎn)國和消費國，且其發(fā)展方向已由重數(shù)量向重質(zhì)量轉(zhuǎn)變[2-3]。江南大學是我國唯一一家集白酒、啤酒、黃酒和葡萄酒四大酒種教學和研究于一體的國內(nèi)高校，在釀酒行業(yè)中已經(jīng)培養(yǎng)出了大量領(lǐng)軍人才及科技骨干。隨著釀酒行業(yè)的蓬勃發(fā)展以及科技水平的日新月異，釀酒行業(yè)對于人才的要求也逐漸提高[4]。因此，以提高釀酒行業(yè)人才培養(yǎng)水平為目標，提高并保障學生理論和實踐水平成為了教學的重中之重。

《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》是釀酒工程專業(yè)本科生的專業(yè)核心課，主要介紹四大酒種(白酒、啤酒、黃酒、葡萄酒)和小酒種(如清酒、白蘭地等)生產(chǎn)過程中有關(guān)原料、半成品、成品以及副產(chǎn)品重要指標的工業(yè)意義及其分析檢驗原理和方法。該課程秉持理論和實踐能力培養(yǎng)并重的理念，旨在使學生了解釀酒工業(yè)的分析指標及其工業(yè)意義，充分理解釀酒工業(yè)分析的基本原理，同時掌握釀酒工業(yè)分析各項指標的分析檢驗方法，熟悉行業(yè)的技術(shù)標準以及工業(yè)上常用的儀器設(shè)備，最終能夠?qū)⑺鶎W知識應(yīng)用于釀酒工業(yè)。該課程具有綜合性強、應(yīng)用性強的特點，教學內(nèi)容知識點極多且較為枯燥，學生的學習難度以及教師的教學難度均較大?；趯W習產(chǎn)出的教育模式(outcomes-based education，OBE)是近年來被廣泛采用的教育系統(tǒng)，其主要核心點是以學生為中心，以目標為導(dǎo)向，持續(xù)改進，使學生學習后達到最大能力[5-6]。作為工程教育的典型課程，將OBE理念引入《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》課程有助于進一步提升學生對該門課程的學習質(zhì)量，從而提高學生在釀酒工程方面的理論和實踐能力。本文基于OBE理念，對《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》課程內(nèi)容以及教學組織方式進行了探索和評價。

1 課程內(nèi)容設(shè)計

1.1 融入思政元素，強化課程立德樹人功能

習近平總書記在2016年全國高校思想政治工作會議上指出：“要堅持把立德樹人作為中心環(huán)節(jié)，把思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現(xiàn)全程育人、全方位育人，努力開創(chuàng)我國高等教育事業(yè)發(fā)展新局面。[7]”,將思政元素引入《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》課程有助于將價值觀傳授賦予在專業(yè)知識傳授中，引導(dǎo)學生樹立正確的三觀和社會責任感[8-9]。比如在緒論中講解分析檢測手段在酒類產(chǎn)品有害物質(zhì)(塑化劑、農(nóng)藥殘留、氨基甲酸乙酯等)檢測過程的應(yīng)用中，著重強調(diào)近年來國家在利用該門課程傳授的知識，結(jié)合政策導(dǎo)向及企業(yè)實施生產(chǎn)過程的改善，已經(jīng)基本消除了上述有害物質(zhì)在釀酒生產(chǎn)過程及酒類成品中的存在，從而保障了消費者的健康及酒類安全。與此同時，在課程中講述我國已經(jīng)在酒類生產(chǎn)及其安全保障方面編制了多套國家/行業(yè)/團體標準，其中對于釀酒行業(yè)有害物質(zhì)的限量標準極其嚴格，部分已經(jīng)高于歐盟標準。這說明我國對于酒類產(chǎn)品的生產(chǎn)及安全管理方面已經(jīng)取得了重要的進展，而該門課程所學習到的內(nèi)容是實現(xiàn)上述飛躍的重要前提。這不僅將極大激發(fā)同學們對于學習本門課程的興趣，同時能夠培養(yǎng)學生的愛國主義熱情和民族自豪感。

1.2 教學內(nèi)容與時俱進，前沿成果進課堂

近年來，隨著科學技術(shù)的發(fā)展以及釀酒生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模的擴大，大量新型設(shè)備和技術(shù)在釀酒工業(yè)分析中得到了應(yīng)用[10]。目前國內(nèi)開設(shè)《釀酒工業(yè)分析》課程的高職院校在開展該課程教學的過程中仍然主要集中在對傳統(tǒng)方法及設(shè)備在酒類生產(chǎn)及產(chǎn)品分析中的應(yīng)用講述，而忽略了對現(xiàn)代分析方法(尤其是現(xiàn)代化快速檢測儀器的原理及在釀酒行業(yè)中應(yīng)用)的教學[11]。針對上述問題，實時更新教學內(nèi)容，選用新版教材，將最新的分析檢測技術(shù)及設(shè)備引入教學內(nèi)容，讓學生了解最新的釀酒工業(yè)分析方面的知識。在實驗課程方面，進一步提升利用現(xiàn)代化分析檢測設(shè)備實驗部分的比重，讓學生有機會去使用新型設(shè)備，從而加深對現(xiàn)代化釀酒行業(yè)分析檢測技術(shù)的理解。比如，在啤酒的分析檢測部分，除了講述常用的比重法和蒸餾法測定啤酒酒精度和雙乙酰含量，同時對安東帕全自動啤酒快速檢測系統(tǒng)和LC-MS對酒精度和雙乙酰含量的測定原理及操作步驟[12-13]進行講解并開設(shè)對應(yīng)實驗?zāi)K。比如在啤酒污染微生物檢測方面，除了傳統(tǒng)培養(yǎng)基培養(yǎng)之外，進一步將近年來最新的檢測方法(如針對horA和horC基因的PCR方法[14-15]和ATP熒光法[16])介紹給學生，提高學生的專業(yè)知識，使學生能夠分別從生產(chǎn)者、消費者和研究者多個角度去思考問題，從而提升其工程知識儲備。

1.3 理論與實驗相結(jié)合，引入優(yōu)質(zhì)線上資源，提升學生實踐與認知水平

《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》課程包含理論教學和實驗教學兩部分。為了提升學生對于釀酒行業(yè)分析檢測知識的掌握，在課程教學設(shè)置時以教學和實驗穿插進行，做到理論知識點和實驗操作相對應(yīng)，完善理論教學和實驗教學銜接的問題[17]。在理論教學時，在強調(diào)正確實驗操作的同時會仔細講解不適當操作會帶來的實驗結(jié)果，并在實驗教學時鼓勵同學嘗試不同實驗條件，從失敗操作中吸取教訓(xùn)，從而加深學生對實驗操作和原理的認識。在理論和實驗教學之外，選擇網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)質(zhì)相關(guān)教學資源，尤其是由于實際條件限制未能實際開展的實驗，作為學生的課外自主學習的內(nèi)容。通過理論和實驗教學等線下學習以及視頻等線上教學資源，進一步加強學生的實踐和認知水平。

2 課程教學組織方式

2.1 以學生為中心，采用“課前預(yù)習-課上筆記-課后總結(jié)-科學評價”四位一體教學策略，培養(yǎng)具有扎實理論和實踐能力的學生

基于OBE教育系統(tǒng)工段基本理念，以學生為中心，采用“學生課前預(yù)習課程學習資料，課上及時記錄課堂筆記及實驗數(shù)據(jù)，課后對所學內(nèi)容進行歸納總結(jié)，建立注重學習過程的多元化評價體系”的四位一體教學策略，旨在提升學生在學習《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》課程后具備扎實的理論和實踐能力。在上課之前，授課教師通過教學群(QQ群或企業(yè)微信群)發(fā)布預(yù)習要求，學生根據(jù)教師要求完成相關(guān)理性教學內(nèi)容和實驗教學內(nèi)容的預(yù)習；在上課過程中，教師在授課過程中會根據(jù)課前提出的預(yù)習要求，重點講解相關(guān)內(nèi)容，并通過提問等課堂互動方式進一步解析學生對于教學內(nèi)容中難點的理解程度，并以此調(diào)整教學重點，同時進行針對性講解，保證學生在授課過程中能夠充分理解授課內(nèi)容；課后，教師會在每章或每個教學環(huán)節(jié)結(jié)束后進行隨堂測試或?qū)嶒灒钥疾鞂W生對于相關(guān)內(nèi)容的掌握程度。如果學生存在普遍性不理解或者錯誤的問題，在后續(xù)課程中會繼續(xù)著重講述，以達到學生應(yīng)知應(yīng)會的目標；在課程開展過程中，在課前-課中-課后設(shè)置多環(huán)節(jié)檢測方式(比如平時作業(yè)、章節(jié)測試、隨堂實驗操作考核以及期末考試)，全面考察學生在整個授課過程中的相關(guān)知識掌握情況，建立多元化評價體系，引導(dǎo)學生在整個授課過程中注重相關(guān)內(nèi)容的掌握和實踐能力的提升，從而培養(yǎng)具有扎實理論和實踐能力的學生。

2.2 以產(chǎn)出為導(dǎo)向，建立以實際案例和課堂討論為基礎(chǔ)的教學方法，提升學生解決復(fù)雜工程問題的能力

釀酒工程是一門實踐性非常強的工程類專業(yè)[18]，而《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》是該專業(yè)中典型的一門理論與實踐密切聯(lián)系的課程。因此，在該課程實際教學過程中，多采用與實際生產(chǎn)相關(guān)的案例法進行教學。采用案例式教學能夠使學生更好地了解到學到的知識是具有實際應(yīng)用價值的，使學生產(chǎn)生強烈的學習興趣[19]。與此同時，在案例教學的同時，會通過提出典型實際問題讓學生進行分組討論或集體討論，集思廣益，經(jīng)由學生討論、整理及提出解決方案后，由教師對學生的討論過程及方案進行點評，加深學生對于所學知識點與實際生產(chǎn)情況之間聯(lián)系的理解，提高學生利用課程所學內(nèi)容解決實際問題的能力。比如，在啤酒生產(chǎn)過程中，啤酒生產(chǎn)原料麥芽理化指標(水分、糖含量、氮含量等)、過程指標(輔料浸出物含量、雙乙酰含量等)以及成品酒指標(原麥汁濃度、酒精度等)之間存在密切的關(guān)系，在教學中會引導(dǎo)學生從原料的選擇、過程指標控制等角度思考如何提高成品啤酒的質(zhì)量，并結(jié)合工廠實際情況對學生進行講解。因此，以案例法教學和課堂討論相結(jié)合的方式，可以有效提高學生的學習效率，加深學生對于教學內(nèi)容的理解，極大提升學生利用所學知識分析及解決實際問題的能力。

2.3 建立“教學-反饋-改進”閉環(huán)，持續(xù)性改進教學方法，保障課程教學目標

持續(xù)改進是OBE導(dǎo)向教學體系中優(yōu)質(zhì)課程教學歷久彌新的重要手段[20]。自2018年在釀酒工業(yè)專業(yè)設(shè)置《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》課程起，教師在近3年的授課過程中注重教學內(nèi)容及教學方法的持續(xù)性改進，形成“課程教學-教學反饋-及時改進”閉環(huán)。在日常授課過程中和課后，根據(jù)學生在上課時的課堂反應(yīng)以及課后測驗的結(jié)果檢驗學生對于特定知識點的掌握程度，與此同時在學生評教系統(tǒng)中設(shè)置針對性問題以獲得學生角度的教學內(nèi)容及教學策略的改進意見，結(jié)合教學督導(dǎo)聽課提出的改進措施，對上述建議及意見進行整理總結(jié)，提出針對性解決方案，并將其應(yīng)用于后續(xù)教學過程中，從而持續(xù)性促進學生的聽課效果及加深對知識點的掌握程度。因此，通過上述“教學-反饋-改進”閉環(huán)式持續(xù)性改進教學方法，可以持續(xù)改進教學質(zhì)量，最終保障課程教學目標。圖1為基于OBE理念建立的教學組織方式示意圖。

圖1 《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》課程組織方式Fig.1 Diagram of teaching organization in Analysis of Brewing Industry (experiments included)

2.4 教學成效及評價

近年來，課程教學團隊將按照OBE理念建立的課程教學內(nèi)容及教學組織方式揉入到生物工程學院釀酒工程專業(yè)學生《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》日常教學中，取得了良好的教學效果。釀酒工程專業(yè)同學在2018年對于課程的評價為“一門較為枯燥的課程”，經(jīng)過近3年的教學改革及改進，同學對于該課程的評價顯著好轉(zhuǎn)。以下摘錄部分同學對于該課程的評價：“教師上課風趣幽默，能夠?qū)⑤^為枯燥的知識點深入淺出教給我們，布置的作業(yè)有針對性，能夠幫助我們加深對知識點的理解”、“教師上課認真，能夠快速、準確解答我們的問題，讓我們了解到了這門課程的最新進展，與時俱進”、“教師采用現(xiàn)場上課結(jié)合線上視頻，讓我們對于部分無法開展的實驗也有了更深的印象，通過實際案例讓我們對于實際生產(chǎn)過程更加熟悉”。在日常考核過程中，同學提交的日常作業(yè)體現(xiàn)出他們對于知識點的掌握程度以及思考的深度有了明顯的提升，期末考試成績先有顯著的上升，從平均分在80分左右已經(jīng)提升至90分左右。由此可見，通過基于OBE理念的教學課程內(nèi)容及教學組織方式的改革后，《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》課程取得了更好的教學效果。

3 結(jié)語

以O(shè)BE教學理念為指導(dǎo)，持續(xù)推進《釀酒工業(yè)分析(含實驗)》課程的教學改革，探索了包括思政元素融入、前沿技術(shù)進課堂、線上資源引入等方式在教學內(nèi)容改革方面的應(yīng)用，同時在課程教學組織上以學生為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，持續(xù)性改進教學方法，采用“課前預(yù)習-課上筆記-課后總結(jié)-科學評價”四位一體、案例情景教學以及“教學-反饋-改進” 閉環(huán)改進策略培養(yǎng)學生具備扎實的理論知識以及解決復(fù)雜實際工程問題的能力，從而達到課程設(shè)置的教學目標。