酿酒工程专业微生物教学适应性探究

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　　摘要：微生物學是茅台学院酿酒工程专业的必修学科平台课程，是专业建设的重点主干课程之一。基于专业针对性不强等问题，提出要改变教学重点，增加教学内容，利用现代化信息手段增加案例和网络资源教学，增加课程的趣味性和适用性，以培养更加优秀的酿酒行业的专业人才。
　　关键词：微生物学;酿酒工程;教学改革
　　中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2020）21-0189-02
　　“十二五”期间贵州省积极发展壮大烟酒产业、民族制药、特色食品、旅游商品等特色产业。其中茅台酒在贵州省发挥着品牌带动的作用，为更好地发挥这一作用，中国贵州茅台酒厂（集团）有限责任公司于2017年成功举办茅台学院，为贵州省经济发展助力。众所周知，茅台酒需要五年的储存才可流通到市场，茅台学院也经过了五年的沉淀终于成为我国第一所围绕酿酒产业链培养应用型人才的非营利性本科高校。学校以酿酒工程为核心专业，逐步形成以工学为主，多学科协调发展的学科专业体系。
　　酿酒工程集多种学科于一身，其中化学和生物学是基础学科，同时结合了工程学，研究对象是发酵原理、生产工艺以及质量控制等。该专业的应用特点是开发新的酒类产品或者提升酒类产品的质量或控制生产的过程，并且实现对酒类酿造企业健康发展的正确引导，并将先进的营销理念和高雅的鉴赏艺术有机结合，促进饮料酒的健康消费（邹伟等，2017）。其中，微生物课程是酿酒工程专业建设的一门主干学科平台课程。
　　一、微生物学课程设置
　　微生物学作为一门理论与实践相结合的学科在酿酒工程专业的设置中拥有举足轻重的地位，是酿酒行业学生的必修平台课程。该门课程从微观和宏观的角度介绍各类微生物的特性、生存、进化等基本原理和规律，并将其应用于工业发酵等领域。它是酿酒工程的奠基课程，是衔接生物化学和白酒生产技术、酿酒工厂设计概论、白酒酿造学等多门课程的关键，通过本课程的教学，学生不仅仅需要掌握微生物学的基础知识，更要明确各类微生物不同的特性，能够在我们的科学研究、技术发展和生产过程当中使它们分门别类地发挥关键的作用。知识是基础，应用是关键，因此在理论教学的基础上，通过对实验操作，培养学生基本微生物学操作技能。俗话说，知己知彼，方百战不殆，了解和掌握基本微生物学实验技术原理和方法，并培养学生的创新思维能力，才有能力应对在今后工作中遇到的棘手问题。培养动手与思考相结合的优质学生，使他们具备一定实际工作能力和创新思考能力，能初步解决实践中微生物相关问题，为以后从事相关专业工作及研究打下坚实的基础。
　　在酿酒工程专业设置过程中，微生物学作为必修的学科平台课程，所用教材为周德庆主编的《微生物学教程》，共包括11章内容，48个学时。目前，教学大纲在部分领域介绍过于宽泛，没有体现酿酒工程的专业特色，比如其中原教材中并没有非常突出酿酒相关的微生物讲解。而传染与免疫的内容相对于酿酒工程专业来说可以作为自修内容。同时，现有课程教学在涉及酿酒工业相关方面的针对性不强。为了能保证酿酒工程专业本科教育质量，需要对微生物工程工艺原理的课程进行一定改革。
　　二、微生物学教学适应性改革
　　（一）重新设置教学
　　现在酿酒工程专业的微生物课程涵盖整个微生物范围，种类较多，课时相对较少，只能对学生进行基本讲解，基于酿酒工程专业对微生物知识的需求和茅台学院的特殊性，对原有课程大纲中的教学重点做出少量修改：（1）微生物基础知识学习过程中，细菌、放线菌、真菌部分重点介绍与酿酒相关的微生物，尤其是白酒传统固态发酵过程中涉及的微生物种群。包括高温大曲发酵过程中的细菌、霉菌和放线菌，堆积发酵过程中的各种芽孢杆菌、霉菌和酵母等，酒精发酵过程中的酿酒酵母和其他类型酵母，以及乳酸菌。而其他相关的菌种简略介绍。（2）病毒部分重点介绍噬菌体以及在酿酒过程中可能遇到的病毒感染实例讲解，其他与疾病相关的病毒部分简略介绍，并与传染与免疫合并作为自学内容，提交读书报告。（3）发酵机制部分包括微生物营养和代谢部分，是整个课程的重点，因为有生物化学学习的基础，学生基本了解所有生物体的代谢过程。本部分内容重点阐述酿酒过程发生的关键代谢机制：糖化过程、与酒精及其各种副产物生产的代谢机制。另外，柠檬酸代谢、氨基酸代谢、核苷酸代谢和抗生素代谢机制部分作简略介绍。（4）教材中代谢调控内容太过于简单，需要引入一些《发酵调控学》内容，对代谢调控作详细讲解。（5）微生物生长控制部分的侧重点放在对白酒生产影响较大的因素（温度和pH）的相关控制部分，其他控制因素，如发酵泡沫、补料等可以在后续啤酒发酵课程中进行详尽讲解。
　　（二）增加部分教学内容
　　由于目前学院工作繁多，专业教师工作压力大，暂时没有编写直接应用于茅台学院酿酒工程专业的《微生物学》教材，因此需要根据酿酒工程专业教育需要对原有教程增加新的教学内容：（1）在微生物的营养与培养基章节，引入酿酒工程原料部分内容，主要包括白酒酿造原料，以及原料在酿酒工业中相应的预处理技术，同时以啤酒酿造原料和果酒酿造原料内容作简要补充;（2）茅台酒采用的是传统固态发酵模式，所以，要将固态发酵相关知识整合引入本课程教学，主要包括固态发酵过程中主要的代谢路径，固态发酵过程中微生物的生长规律，影响固态发酵过程的主要参数与控制等;（3）在遗传变异章节，重点从遗传变异转向基因育种，引入现代比较先进的育种技术介绍;（4）在微生物生态章节，引入酿酒工业的废物处理与利用相关知识，如酒糟、葡萄皮渣的后处理与自然界物质循环结合起来。
　　（三）适当引用现代资源
　　以文章综述的形式作为课后练习已经是提高学生综合素质和创新能力的有效手段，所以，我们一改课后习题和练习册的复习作业形式，要求学生按照正规学术论文格式进行撰写综述文章或者读书报告。并且为提高学生的团队合作精神，多数采用小组合作完成，但是需注明每个人的工作内容，作为考评依据。这种方式还可以锻炼学生的文献查阅能力和写作能力。此外，在课程教学中，教师引入相关领域国内优秀期刊论文作为教学辅助，能够增加教学的时效性和趣味性。在此过程中，向学生讲解期刊论文的格式、研究内容与方法和课堂相应章节的关联，以及科技数据、图表的分析方法与规范性，提高学生的科学素养，也调动了其学习的积极性。 　　目前，生物学已经进入代谢组学时代，而课本中讲解的代谢途径大多属于模式微生物，如大肠杆菌、酿酒酵母等。发酵过程中的微生物种类繁多，很少有模式微生物，从课本中根本不可能找到其发酵机制。所以在生长代谢章节的讲解中，引入代谢网络数据库的介绍，让学生能够认识常见公共代谢网络，能够学习网络数据库，学习查找特定微生物的特定代谢途径。例如NCBI（National Center for Biotechnology Information）、KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）等。同時，再要求学生在课余时间寻找酿酒工业常见的微生物的特定代谢途径，提高学生的动手能力和思考能力，基本掌握利用数据库查找特定代谢途径的能力。
　　三、结语
　　我国酿酒行业中的大部分企业一直以传统生产工艺为主。由于科研能力薄弱、生产线智能化不足、产品设计局限、行业内信息不流畅、资源优化配置能力较弱等因素一直以来都是制约行业发展的瓶颈问题（杨国华等，2015），培养专业酿酒人才是我国酿酒行业现代化的关键。茅台学院作为茅台集团的文化结晶，更是责无旁贷，专业课程体系建设是培养专业技术人才的理论保障。微生物学是构成酿酒工程学科平台课程的主干之一，是酿酒工程技术人才知识结构的重要基础。通过课程教学改革，使整个教学过程对酿酒工程专业更有针对性，使学生更容易理解和接受酒类酿造原理和工艺，对将来改进酿造工艺、实现酿造技术升级具有一定的积极意义。
　　参考文献：
　　[1] 杨国华，刘洪波，娄咏，等.大数据分析在“工业4.0”模式中的运用及对传统酿酒产业的创新发展研究[J].酿酒科技，2015，（11）：1-8.
　　[2] 邹伟，张楷正，边名鸿，等.酿酒工程专业微生物工程工艺原理课程教学改革[J].安徽农业科学，2017，45（04）：257-258.
　　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
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