《微生物發(fā)酵工程》課程教學(xué)改革探索

摘要：本文以生物技術(shù)專業(yè)核心課程《微生物發(fā)酵工程》為對(duì)象，探索了在新形勢下發(fā)酵工程課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革實(shí)踐。從教學(xué)內(nèi)容的更新、課程體系的構(gòu)架、教學(xué)方法及手段的更新、考核制度的完善方面分別進(jìn)行了較詳細(xì)的論述。

關(guān)鍵詞：微生物發(fā)酵工程；教學(xué)改革；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)方法；考核制度

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2013）05-0049-02 微生物發(fā)酵工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分，是生物工程技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化的主要技術(shù)關(guān)鍵?！段⑸锇l(fā)酵工程》課程是生物工程、生物技術(shù)、食品工程等專業(yè)的重要專業(yè)課，它是一門應(yīng)用性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，課程涉及面非常廣泛。面對(duì)蓬勃發(fā)展的生物技術(shù)，如何使微生物發(fā)酵工程適合時(shí)代發(fā)展的需要，培養(yǎng)和造就高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才；如何在有限的授課時(shí)間內(nèi)使學(xué)生掌握該門課程最基本的內(nèi)容，提高學(xué)生在工作中解決實(shí)際問題的能力，是教師需要認(rèn)真思考的問題。作者結(jié)合學(xué)校特色及院系課程設(shè)置特點(diǎn)、學(xué)生特點(diǎn)與該門課程特點(diǎn)，進(jìn)行了積極思考?，F(xiàn)將積累的一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下。

一、更新教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程體系

1.調(diào)整課程體系。微生物發(fā)酵工程涉及生物工業(yè)的許多領(lǐng)域，如酶制劑、有機(jī)酸、氨基酸、抗生素等相關(guān)工業(yè)。在這些領(lǐng)域中，各種工業(yè)產(chǎn)品的具體的生產(chǎn)工藝，包括發(fā)酵工程上游技術(shù)的菌種選育、中游技術(shù)的發(fā)酵過程工藝控制及下游技術(shù)的產(chǎn)物的分離與提純等都有著很大的差異，但其基本生產(chǎn)模式相同、理論基礎(chǔ)相同[1]。因此我們選擇發(fā)酵行業(yè)中有代表性的產(chǎn)品進(jìn)行講解，而對(duì)于其他產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，學(xué)生可通過查閱相關(guān)資料進(jìn)行自學(xué)，這樣可收到很好的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)也鍛煉了學(xué)生自學(xué)的能力。

2.選擇優(yōu)秀教材和參考用書。教材是教師與學(xué)生之間教與學(xué)的橋梁，是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)載體。選擇具有系統(tǒng)、完整的知識(shí)體系和反映本學(xué)科領(lǐng)域最新成就的優(yōu)秀教材，是確保教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵[2]。根據(jù)教學(xué)要求，我們選用了2007年高等教學(xué)出版社出版李艷主編的《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》，該教材系統(tǒng)地介紹了發(fā)酵工程所涉及到的內(nèi)容，學(xué)生通過對(duì)該教材的學(xué)習(xí)，便能輕松掌握發(fā)酵工程的相關(guān)領(lǐng)域及發(fā)酵工業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)過程。由于不同的教材側(cè)重點(diǎn)不同、章節(jié)順序安排不同、風(fēng)格不同，因此，我們除指定教材參考用書外，還為學(xué)生推薦了其他參考用書及相關(guān)專業(yè)網(wǎng)站，如曹軍衛(wèi)主編的《微生物工程》（科學(xué)出版社，2007年），徐巖主編的《發(fā)酵工程》（高等教育出版社，2011年），陳堅(jiān)主編的《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》（化學(xué)工業(yè)出版社，2012年）等，學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣和需要自行選擇，這樣可以拓寬學(xué)生在發(fā)酵工程領(lǐng)域的視野，收到了良好的教學(xué)效果。

3.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。《微生物發(fā)酵工程》的授課內(nèi)容以發(fā)酵工業(yè)過程共性環(huán)節(jié)為主線。講授本課程時(shí)，既要闡明發(fā)酵工藝的基本知識(shí)和基本原理，又要重點(diǎn)突出生產(chǎn)工藝操作及過程控制等方面的實(shí)際問題。因此，根據(jù)發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝路線及操作過程，我們對(duì)該門課程的教學(xué)內(nèi)容按如下順序編排：緒論、發(fā)酵工業(yè)微生物菌種制備原理和技術(shù)、發(fā)酵工業(yè)原料及其處理、無菌空氣的制備、微生物發(fā)酵機(jī)理、發(fā)酵動(dòng)力學(xué)、發(fā)酵過程工藝控制、發(fā)酵染菌及防治。這樣安排教學(xué)內(nèi)容不僅有利于各個(gè)章節(jié)的銜接，而且可以使學(xué)生更清楚、更完整地掌握發(fā)酵工藝全過程。最后通過對(duì)典型的發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程的講解，將各個(gè)流程環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合，強(qiáng)調(diào)發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)既相互獨(dú)立又相互依存、各種因素和多個(gè)參數(shù)相互制約相互影響的動(dòng)態(tài)形成，有利于學(xué)生從整體觀念出發(fā)分析問題、解決問題，提高在工作中解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

教師在教學(xué)中，應(yīng)以教材為主，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以充實(shí)擴(kuò)展，將國內(nèi)外最新的相關(guān)科研成果和技術(shù)，分門別類地穿插在有關(guān)章節(jié)中講授，使學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)中獲得新知識(shí)[3]。

二、改進(jìn)教學(xué)方法，更新教學(xué)手段

1.采用多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)具有生動(dòng)、文本清晰、信息量大等特點(diǎn)，微生物發(fā)酵工程研究內(nèi)容廣泛，知識(shí)點(diǎn)多，發(fā)酵工藝參數(shù)多，如采用傳統(tǒng)的板書形式，很難在有限的課時(shí)內(nèi)將內(nèi)容講授完畢，且學(xué)生對(duì)所講授內(nèi)容沒有直觀的印象，為了使學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容印象深刻，理解透徹，我們充分利用網(wǎng)絡(luò)資源如視頻輔助教學(xué)，使課堂教學(xué)生動(dòng)、有趣，學(xué)生在輕松的環(huán)境中掌握了該課程的內(nèi)容。比如在講授機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)及工作原理時(shí)，就充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行在線模擬組裝，只有將發(fā)酵罐的主要部件都組裝到正確的位置，發(fā)酵罐才開始運(yùn)作，這樣就掌握了發(fā)酵罐的工作原理。所以應(yīng)用多媒體教學(xué)在該門課程中發(fā)揮了不可替代的作用，大大提高了教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到了教學(xué)效果，學(xué)生評(píng)價(jià)很好。

2.構(gòu)建啟發(fā)式互動(dòng)教學(xué)模式。在教學(xué)中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，啟發(fā)學(xué)生和教師的思維同步進(jìn)行。例如，在講授發(fā)酵罐的滅菌方式時(shí)，包括在線滅菌及離線滅菌，通過微生物學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生很容易理解離線滅菌，這時(shí)提出大型發(fā)酵罐如何完成滅菌過程呢？學(xué)生主動(dòng)思考后，課后查閱相關(guān)資料，然后將學(xué)生帶到發(fā)酵罐現(xiàn)場進(jìn)行講授，這樣就很容易掌握該知識(shí)點(diǎn)了。

3.調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。眾所周知，理工類的課程內(nèi)容大都比較抽象乏味，教師在教學(xué)過程中就要善于聯(lián)系生活，從同學(xué)們熟悉的內(nèi)容出發(fā)。對(duì)于一門課程來說，緒論的講授尤為重要，微生物發(fā)酵工程課程中緒論內(nèi)容的講解以大家曾經(jīng)接觸過的發(fā)酵產(chǎn)品開始，泡菜、酸奶、味精、醬油、青霉素、啤酒……，大家七嘴八舌，課堂氣氛一下子變得活躍，學(xué)生的注意力集中在了課堂上，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。另外，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，布置課程論文，課堂進(jìn)行討論，學(xué)生積極發(fā)言，教師最后進(jìn)行匯總。經(jīng)過討論，學(xué)生對(duì)如何從上游到下游獲得發(fā)酵產(chǎn)品有了進(jìn)一步的掌握，鞏固了課堂知識(shí)，加深了記憶。學(xué)生在學(xué)到理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，了解了本學(xué)科前沿的科技動(dòng)態(tài)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和解決問題的能力，開闊了視野，提高了同學(xué)們的文獻(xiàn)閱讀與科技論文寫作能力[4]！

三、建立科學(xué)評(píng)估體系，完善考核制度

考核是教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，抓好這一環(huán)節(jié)，能客觀評(píng)價(jià)學(xué)生掌握該課程知識(shí)的程度。因此，我們對(duì)該門課程按如下方式考核：平時(shí)成績（40%）和期末成績（60%），其中平時(shí)成績包括出勤（10%）、課堂表現(xiàn)（10%）、作業(yè)設(shè)計(jì)（10%）、課程論文（10%）。課堂表現(xiàn)除考核學(xué)生的課堂紀(jì)律外，還將學(xué)生在教學(xué)過程中的參與程度納入考核范疇。在期末命題時(shí)，除了要包括基本知識(shí)點(diǎn)外，盡可能增大知識(shí)面的考核力度，學(xué)生在作答時(shí)，需要綜合所學(xué)知識(shí)，這樣可以提高學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力[5]，同時(shí)也有助于擴(kuò)展學(xué)生的思路，對(duì)考研答題也有所啟發(fā)?！段⑸锇l(fā)酵工程》課程的教學(xué)改革及探索，緊緊抓住了課程的培養(yǎng)目標(biāo)，增強(qiáng)了學(xué)生的理論知識(shí)，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高了教學(xué)質(zhì)量。以上教學(xué)方法和教學(xué)手段的改進(jìn)對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量十分有益，同學(xué)畢業(yè)后也更容易受到用人單位的歡迎。

參考文獻(xiàn)：

[1]李玉英，柴春月，惠豐立.發(fā)酵工程教學(xué)改革的實(shí)踐[J].生命世界，2009，（4）：97-98.

[2]紀(jì)蓓，崔志芳，王冬梅，李惠娟.《發(fā)酵工程》教學(xué)改革與實(shí)踐[J].新課程研究（中旬刊），2010，（12）：103-105.

[3]韓立敏.“發(fā)酵工程”教學(xué)的研究與思考[J].生物學(xué)雜志，2010，27（2）：105-107.

[4]潘進(jìn)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.

[5]黃方一，楊登想，楊艷燕.高職院校發(fā)酵工程課程教學(xué)改革探析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009，（23）：370-372.

基金項(xiàng)目：內(nèi)蒙古自治區(qū)級(jí)品牌專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目資助

作者簡介：李敏（1979-），女，講師，博士，主要研究方向?yàn)閼?yīng)用微生物。