發(fā)酵工程實驗教學(xué)的改革與思考

李曉英，薛 梅

(重慶文理學(xué)院林學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院，重慶 永川 402168)

發(fā)酵工程是一門應(yīng)用性和實踐性很強的學(xué)科［1］，發(fā)酵工程實驗是以操作為主的訓(xùn)練學(xué)生專業(yè)技能的課程.在一些新建本科院校，由于受到課時限定和實驗條件、實驗設(shè)備欠缺等的限制，以往開設(shè)的發(fā)酵工程實驗由一些相對獨立的實驗構(gòu)成，學(xué)生在教師的逐步指導(dǎo)下完成實驗，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中興趣不大，積極主動性不高，難以將所學(xué)到的實驗原理和方法應(yīng)用于實際，也達不到滿意的教學(xué)效果，亦不能適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才的需求［2］.大學(xué)教育教學(xué)倡導(dǎo)積極改變學(xué)生由被動到主動參與學(xué)習(xí)的改革與思考［3］，許多學(xué)者也在許多領(lǐng)域進行了這方面的大膽改革與實踐［4－5］.筆者經(jīng)過幾年的教學(xué)實踐后，對發(fā)酵工程實驗課程進行了2年的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及評價方式的改革和探索，實驗證明，通過綜合性、系統(tǒng)性的實驗，增強了學(xué)生的動手動腦能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，提高了發(fā)酵工程實驗教學(xué)效果，對其他相關(guān)實驗改革具有指導(dǎo)意義.

1 構(gòu)建應(yīng)用性和實踐性強的實驗課程體系

發(fā)酵工程實驗課涉及的內(nèi)容多，所需要學(xué)生掌握的實驗技能也多種多樣.原有實驗課教學(xué)內(nèi)容單一且分散，我們從訓(xùn)練學(xué)生實驗技能的系統(tǒng)性和整體性出發(fā)，根據(jù)現(xiàn)有實驗設(shè)備及場地條件，制定了符合重慶文理學(xué)院實際情況的實驗項目體系，強化了實驗項目間的聯(lián)系，使學(xué)生對發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)的整個工藝流程有系統(tǒng)的了解和掌握.實驗體系整體分為好養(yǎng)發(fā)酵和厭氧發(fā)酵兩大專業(yè)系統(tǒng)，實驗課程教學(xué)體系如圖1所示.好氧發(fā)酵以某一發(fā)酵產(chǎn)品連續(xù)、系統(tǒng)展開，甚至其發(fā)酵產(chǎn)品還可為厭氧實驗所用，而厭氧發(fā)酵以綜合實驗項目展開，實驗項目如表1所示.

圖1 發(fā)酵工程實驗課程體系

表1 發(fā)酵工程實驗課程實驗項目、學(xué)時及性質(zhì)

2 主動式課堂教學(xué)模式的建立

以往實驗課都是教師準(zhǔn)備好實驗材料及相關(guān)用品等，教師講解實驗原理、方法和操作步驟，學(xué)生只是被動地學(xué)和聽.這樣的教學(xué)，缺乏學(xué)生的主動參與，實驗課不能真正地“動”起來，學(xué)生只知道做什么，不知道為什么，實驗也只能是機械地操作.針對這種情況，重慶文理學(xué)院林學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院積極探索“主動式”課堂教學(xué)組織形式，讓學(xué)生真正成為課堂的主體.

2.1 預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備

要想學(xué)生在課堂成為主體，必須抓好學(xué)生實驗前的預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備工作.一般提前2周給定學(xué)生實驗項目和實驗要求，讓學(xué)生預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備實驗材料，并通過預(yù)習(xí)，提出該實驗項目的關(guān)鍵技術(shù)，分析實驗操作中需要注意的事項，以及該實驗中自己不明白需要老師解答或討論的問題.預(yù)習(xí)完經(jīng)老師審閱可行后，分小組向老師借所需器材，每組選一組長負責(zé)保管器材和小組的實驗安排，實驗完后如數(shù)歸還器材.此環(huán)節(jié)體現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)、自悟、自我挖掘潛力的過程.這樣解除學(xué)生的依賴心里，學(xué)生的主動性增強了，學(xué)習(xí)效果有所提高.

2.2 展示和總結(jié)

這是開展“主動式”課堂教學(xué)模式的核心.傳統(tǒng)的實驗課堂教學(xué)都是老師一講到底，操作步驟寫在黑板上，盡管反復(fù)強調(diào)了每個實驗項目需要注意的事項，但是學(xué)生做起實驗來還是有些吃力.此環(huán)節(jié)的關(guān)鍵是學(xué)生的主動參與和教師的適時引導(dǎo)，即教師對課堂的控制.展示和總結(jié)是對學(xué)生預(yù)習(xí)的延伸與檢測，對展示過程中所出現(xiàn)的難點問題進一步解決，目的是通過學(xué)生合作學(xué)習(xí)，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量，具有激勵性.組織同學(xué)間的問答和討論，老師也參與到問答中去，并做最后總結(jié)發(fā)言，指出該組沒講到的重要內(nèi)容和技術(shù)問題.這既鍛煉了學(xué)生的膽量及說話表達能力，也活躍了課堂氣氛，更重要的是逐步提高了學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力.這個環(huán)節(jié)展示了學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師，小組與小組互動的過程，主角是學(xué)生.學(xué)生走上講臺，就自己負責(zé)的實驗項目或內(nèi)容展開交流，實驗原理、方法、關(guān)鍵步驟及操作注意事項等都可以講，并要求學(xué)生提出問題，學(xué)生討論、闡述自己的觀念和見解.總結(jié)環(huán)節(jié)的主要任務(wù)是對講解不夠清楚、明晰的地方，或分析不全面的問題或技術(shù)要點進行補充和說明.這樣一來，一方面可更好地落實教學(xué)目標(biāo)，另一方面可以幫助能力差的學(xué)生達到共同提高的目的.

2.3 分工合作

發(fā)酵工程實驗項目一般都需要幾個人共同完成.實驗操作過程中，大部分時間需要學(xué)生間分工合作.此環(huán)節(jié)的關(guān)鍵是注重學(xué)生能力的培養(yǎng)，重視學(xué)生的體驗性學(xué)習(xí)，學(xué)生間共同探究，有利于開發(fā)每一位學(xué)生的創(chuàng)造潛能，提高教學(xué)效率，有利于學(xué)生獲得從事科學(xué)研究的體驗和技能，更有利于培養(yǎng)學(xué)生社會合作精神與人際交往能力.因為實驗的連續(xù)性、系統(tǒng)性，一環(huán)扣一環(huán)，本次實驗沒做好，直接影響著下一個實驗的開展，因此學(xué)生操作時更加注意，責(zé)任心增強，這樣就培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識、團隊精神，提升了他們的境界，拓寬了他們的胸懷.

因此，“主動式”課堂教學(xué)模式增加了學(xué)生動腦、動嘴、動手機會，增強了學(xué)生實驗的積極性和主動性，提高了實驗教學(xué)效果.

3 實驗成績評價方式的改革

實驗成績以學(xué)生實驗前的準(zhǔn)備、實驗中的表現(xiàn)以及實驗報告的書寫等綜合評價.實驗前主要考查預(yù)習(xí)情況和問題的提出等(占10﹪);實驗過程中注重學(xué)生參與實驗項目相關(guān)問題的討論情況(占總成績的20﹪)、操作技能等(占總成績的40﹪);實驗報告的評價主要看對實驗結(jié)果的分析和討論情況，既要對自己的實驗結(jié)果的正常或異常情況能合理解釋與分析，也要與其他組同學(xué)的結(jié)果進行比較分析，總結(jié)出問題所在，有助于其在今后實驗過程中進行改進(占總成績30﹪).老師根據(jù)自我評價表對每個學(xué)生進行提問，回答成績與自評成績相差越遠，則得分越低.實驗期末考試可以自選題目或教師給出幾個可選實驗項目，由學(xué)生自己擬定方案，可自己做也可3～4人做(根據(jù)實驗項目簡易和實驗條件定)，由指導(dǎo)老師審核后學(xué)生利用空閑時間自行在規(guī)定時間內(nèi)完成.最后老師根據(jù)實驗設(shè)計的創(chuàng)新性、研究過程中的工作態(tài)度、研究報告的規(guī)范性、分析討論是否全面等進行綜合評定期末考試成績，而不是以實驗是否合理、結(jié)果是否理想來評定平時成績及期末成績.

在整個實驗課程改革實施過程中注重多給以學(xué)生創(chuàng)新思維的鼓勵和支持，注重學(xué)生科研素養(yǎng)的養(yǎng)成和提高，培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力.

4 存在的問題與思考

雖然主動式教學(xué)模式提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，活躍了課堂氣氛，學(xué)生提出問題解決問題的能力有所提高，對他們以后進行畢業(yè)課題及其它研究有一定的指導(dǎo)作用，但在實施過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題.

4.1 學(xué)生態(tài)度差異明顯

因為實驗預(yù)習(xí)和課堂講解和操作都需要學(xué)生主動參與，但是部分學(xué)生預(yù)習(xí)就只是抄或照搬一些資料，沒有根據(jù)學(xué)校現(xiàn)有實驗條件來確定，工作顯得有點馬虎.再者因為多數(shù)實驗是一小組同學(xué)共同完成，所以有些同學(xué)就偷懶，最后結(jié)果數(shù)據(jù)等都照搬過來.另外，有些實驗課時安排不足，延續(xù)時間較長，就需要學(xué)生自己抽課余時間來完成，部分同學(xué)沒能準(zhǔn)時進行后續(xù)實驗，或者對一些后續(xù)實驗根本就不聞不問，導(dǎo)致實驗草草結(jié)尾，沒有達到預(yù)先培養(yǎng)學(xué)生科研素養(yǎng)的初衷.這就要求在今后的教學(xué)中，老師應(yīng)該進一步加強對學(xué)生實驗的跟蹤監(jiān)督和指導(dǎo)，對態(tài)度不端正的學(xué)生給予及時的鞭策，并對能力較差的學(xué)生給予及時的鼓勵與引導(dǎo).

4.2 學(xué)生的分析能力不足

分析能力不僅是科學(xué)研究需要的能力，其他工作及生活中都需要這樣的能力與素養(yǎng).然而這個問題卻是很多實驗報告及科研小論文中學(xué)生表現(xiàn)出的一種“通病”.盡管多次強調(diào)分析的重要性，而且在評講實驗報告時老師也多次指導(dǎo)學(xué)生如何寫“結(jié)果分析及討論”，但是很多學(xué)生還是只把實驗數(shù)據(jù)或結(jié)果簡單地寫在報告冊上，沒有必要的分析;有些學(xué)生能簡單地分析，但有時分析也很膚淺;有些學(xué)生根本就不分析，只有結(jié)果或數(shù)據(jù).這表現(xiàn)出學(xué)生對整個實驗及結(jié)果“知其然，不知其所以然”，對資料、文獻、數(shù)據(jù)等的駕馭能力太弱.今后在這方面有待教師進一步對學(xué)生加強訓(xùn)練，甚至最初“手把手教”，在最初一兩個實驗跟學(xué)生一起寫分析與討論報告，然后逐步放手，使他們通過幾年的大學(xué)學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，在分析能力上有很大提高.這對學(xué)生今后的發(fā)展也具有非常重要的意義.

［1］潘進權(quán).發(fā)酵工程課程教學(xué)改革的設(shè)想［J］.釀酒，2005，32(2):17 －19.

［2］陳小虎，劉化君，曲華昌.應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式及其定位研究［J］.中國大學(xué)教學(xué)，2004(5):58－60.

［3］李志義.對大學(xué)教學(xué)的“三思”［J］.中國高等教育，2009，44(7):26 －28.

［4］葉青，劉紅寧，杜建強，等.“主動式”課堂教學(xué)模式的探索與實踐［J］.教育學(xué)術(shù)月刊，2010，27(11):105 －106.

［5］姚建光.參與式教學(xué):理論建構(gòu)與實證樣本［J］.中國教育學(xué)刊，2011，23(1):54 －56.