生物工程專業(yè)《發(fā)酵工程》理論教學(xué)改革與實(shí)踐

肖美燕　余妍　廖業(yè)

【摘 要】本文介紹了在生物工程專業(yè)的發(fā)酵工程教學(xué)過程中所做的一些改革，包括教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等三方面，通過教學(xué)改革實(shí)踐，學(xué)生的成績?nèi)〉昧舜蟠蟮奶岣摺?/p>

【關(guān)鍵詞】發(fā)酵工程；理論教學(xué)；教學(xué)改革

【Abstract】In this paper， three reforms of theory teaching of Fermentation Engineering course majoring in Biological Engineering are introduced. It include teaching contents， teaching methods， and assessment methods. The students scores are improved greatly by these reforms.

【Key words】Fermentation Engineering； Theory teaching； Teaching reform

21世紀(jì)是生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的時(shí)代，發(fā)酵工程是生物技術(shù)的重要組成部分[1]，其應(yīng)用早已涉及到食品、醫(yī)藥、化工、農(nóng)業(yè)、環(huán)保等各行各業(yè)。目前，發(fā)酵行業(yè)生產(chǎn)企業(yè)有5000多家，需要大量的發(fā)酵工程技術(shù)人員，這為生物工程專業(yè)的學(xué)生就業(yè)提供了大量的機(jī)會(huì)。然而，發(fā)酵工程是一門應(yīng)用性非常強(qiáng)的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對發(fā)酵的過程控制、發(fā)酵設(shè)備及相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)等非常難理解，而我校由于各種條件的限制使得學(xué)生無法在學(xué)習(xí)理論的同時(shí)進(jìn)入發(fā)酵公司進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)，因此，如何將理論與實(shí)踐相結(jié)合，讓學(xué)生盡可能的掌握和理解產(chǎn)品的發(fā)酵過程顯得非常重要。通過多年的教學(xué)實(shí)踐，我院教師對發(fā)酵工程課程的教學(xué)體系進(jìn)行不斷的改革與完善，現(xiàn)已取得較好的教學(xué)效果。

1 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化課程體系

1.1 選擇合適的教材和參考書

根據(jù)校區(qū)課程設(shè)置及安排，發(fā)酵工程課安排在3年級下學(xué)期，40學(xué)時(shí)，其中理論36學(xué)時(shí)。為了讓學(xué)生能在較短少的課時(shí)中更好地了解產(chǎn)品的發(fā)酵過程，我們選擇曹軍衛(wèi)、馬輝文、張甲耀編著的，由科學(xué)出版社出版的的21世紀(jì)高等院校教材《微生物工程》作為教材[2]。該教材簡明、系統(tǒng)，按照發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程進(jìn)行編排，全書分為4部分：原理、下游工程、設(shè)備、舉例，使學(xué)生能更系統(tǒng)的學(xué)習(xí)不同產(chǎn)品的發(fā)酵生產(chǎn)過程及提取過程、設(shè)備的結(jié)構(gòu)等知識。同時(shí)還向?qū)W生推薦李艷主編的《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》等參考書及一些相關(guān)網(wǎng)站，讓學(xué)生自行參考學(xué)習(xí)，豐富自己的知識。

1.2 教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整

為了讓學(xué)生更好地進(jìn)行理論學(xué)習(xí)，教學(xué)內(nèi)容按以下程序進(jìn)行：

（1）在第一堂課介紹發(fā)酵工程的就業(yè)前景、發(fā)酵工程的應(yīng)用，引起學(xué)生的興趣，然后講講發(fā)酵的一般過程：菌種—種子罐—發(fā)酵罐—分離提取—精制—包裝，讓學(xué)生對發(fā)酵過程有一個(gè)大概的了解，方便后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

（2）按照發(fā)酵的過程進(jìn)行各章節(jié)的學(xué)習(xí)。先講上游部分：即菌種怎么來的？怎樣保藏？要進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)，首先要菌種，應(yīng)該怎樣獲得菌種？有了菌種，菌種又非常容易發(fā)生變異，該怎么保存？再講中游部分：怎樣進(jìn)行發(fā)酵控制？需要控制哪些參數(shù)？隨后講下游部分：即怎樣進(jìn)行產(chǎn)物的提??？接著講設(shè)備部分：發(fā)酵在什么容器里進(jìn)行？需要什么輔助設(shè)備？在產(chǎn)品的發(fā)酵過程中需要很多設(shè)備，如發(fā)酵設(shè)備、空氣除菌設(shè)備、產(chǎn)品純化設(shè)備等。最后結(jié)合前面的理論講兩個(gè)實(shí)例：抗生素、啤酒的完整發(fā)酵工藝。抗生素、啤酒在生活中非常多見，它們是怎么來的？結(jié)合前面講的理論知識，進(jìn)行再一次梳理。通過這兩個(gè)實(shí)例的學(xué)習(xí)，同學(xué)們可以自行學(xué)習(xí)其他產(chǎn)品的發(fā)酵過程。

2 教學(xué)方法與手段的改革

隨著科技的進(jìn)步，教學(xué)手段也發(fā)生巨大的變化，早已從以前的板書教學(xué)步入了多媒體教學(xué)時(shí)代。我校也采用多媒體教學(xué)，多媒體教學(xué)有其巨大的優(yōu)勢，信息量大，直觀，但也可能會(huì)造成講授速度太快，學(xué)生難以接受的情況。因此，為了最大化多媒體教學(xué)的優(yōu)勢，在教學(xué)方法上還需進(jìn)行改進(jìn)：

（1）對重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容要反復(fù)強(qiáng)調(diào)。在教學(xué)過程中，重點(diǎn)、難點(diǎn)要講慢點(diǎn)，講完一章后復(fù)習(xí)一下，課后留點(diǎn)復(fù)習(xí)題，方便學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)。課前可以適當(dāng)提問，可以是上節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，也可以上本次課的啟發(fā)式問題。

（2）多舉實(shí)例。對難點(diǎn)內(nèi)容，可采用多舉例子的方法進(jìn)行，可以是珠海某個(gè)公司的，也可以是網(wǎng)上搜的，最好是大家比較熟悉的公司。比如講到空氣除菌流程，同學(xué)們沒有見過自然很難理解，我們就結(jié)合周邊一飼料添加劑發(fā)酵生產(chǎn)公司的空氣除菌情況進(jìn)行講解。

（3）多引用圖片資料。多展示一些在發(fā)酵公司拍的照片，讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)一下公司的生產(chǎn)情況。當(dāng)然，如果有條件，可以安排學(xué)生到發(fā)酵公司去參觀。

（4）適當(dāng)增加視聽材料。購買一些光碟展示發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，讓學(xué)生通過良好的視聽材料進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高興趣。

（5）提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。為了讓學(xué)習(xí)加入到主動(dòng)學(xué)習(xí)過程中來，可課前布置一個(gè)與本課程密切相關(guān)的作業(yè)，讓學(xué)生進(jìn)行分組，分別利用課余時(shí)間查找一些資料，做出PPT，最后進(jìn)行課堂交流。比如：課前布置一個(gè)作業(yè)，淀粉酶的來源、作用、發(fā)酵用菌種、發(fā)酵過程分別是什么？讓學(xué)生分為4組，每組選擇一個(gè)問題進(jìn)行查閱資料、總結(jié)、做出PPT，利用一次課堂時(shí)間進(jìn)行現(xiàn)場交流。通過這種方式既鍛煉了學(xué)生，又可以促使學(xué)生進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高興趣。

3 考核方式的改革

課程考核是教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，既可以檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，又可以衡量教師的教學(xué)效果。因此，選擇一個(gè)合適的考核方案非常重要。在課程考核中，我們既注重學(xué)生對知識要點(diǎn)的掌握，也注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)?；诒拘０l(fā)酵工程課程的安排，采用以下考核方式進(jìn)行：平時(shí)分占20%，可以結(jié)合學(xué)生查資料作報(bào)告情況、出勤情況、課堂回答問題情況給予打分；期末考試筆試成績占80%，給出最終期末成績。

4 教學(xué)改革實(shí)踐結(jié)果

本課程以本校區(qū)2011級生物工程學(xué)生為非教改組，2012級生物工程專業(yè)學(xué)生為教改實(shí)踐組，通過比較兩組學(xué)生的期末考試成績，并對各考核指標(biāo)進(jìn)行對比。對比結(jié)果見表1、表2：

從表1可以看出，學(xué)生的期末成績非教改組的高分（≥90分）和低分者（<70分）比例都比教改組高，而中間段70-89分的比例又比較低，這說明通過教學(xué)改革，能使學(xué)生的整體成績更趨于正態(tài)分布。從表2也可以看出，通過教學(xué)改革，使學(xué)生的平均成績從77.89分提高至80.03分，不及格率也從3.8%降低至1%，這說明通過教改，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情及主動(dòng)性得到提高，因而考試成績也大大提高了。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張雁南，劉剛，李彥國.發(fā)酵工程課程教學(xué)改革與探索[J].長春師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，4（29）：122-123.

[2]李賽男，李充璧.高校發(fā)酵工程課程教學(xué)改革探索[J].廣東化工，2010，37（11）：204-205.

[責(zé)任編輯：王楠]