“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下發(fā)酵工程教學(xué)改革探索

李從虎 吳彥

摘 要：發(fā)酵工程是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的綜合學(xué)科，如何提升其教學(xué)效果一直是教研工作者不斷改進(jìn)的地方?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代的來(lái)臨，給發(fā)酵工程的教學(xué)帶來(lái)了便利，同時(shí)也帶來(lái)了對(duì)教學(xué)方法、教學(xué)理念以及教學(xué)模式的沖擊。文章將發(fā)酵工程教學(xué)與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，提出有效的改革策略，旨在提高教學(xué)效率和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)性，促進(jìn)發(fā)酵工程教學(xué)得到可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：發(fā)酵工程；互聯(lián)網(wǎng)+；教學(xué)改革

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2096-000X（2017）17-0137-03

Abstract： Fermentation engineering is a comprehensive subject combining theory with practice， so the teaching effect of fermentation engineering course has been the purpose needed to improve. The coming of the "Internet +" age has brought convenience to the teaching of fermentation engineering but also impact on the teaching method， teaching idea and teaching mode. In order to improve the teaching efficiency and students' autonomous learning and promote the sustainable development of the teaching of fermentation engineering， the teaching of fermentation engineering is combined with the Internet through proposing reform measures in this paper.

Keywords： fermentation engineering； Internet +； teaching reform

李克強(qiáng)總理在2015年的政府工作報(bào)告中提出“制定‘互聯(lián)網(wǎng)+行動(dòng)計(jì)劃，推動(dòng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等與現(xiàn)代制造業(yè)結(jié)合，促進(jìn)電子商務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)金融健康發(fā)展，引導(dǎo)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)拓展國(guó)際市場(chǎng)”[1]。一時(shí)之間，“互聯(lián)網(wǎng)+”傳統(tǒng)行業(yè)成為關(guān)注熱點(diǎn)，社會(huì)各界都在進(jìn)行相應(yīng)的解讀和研究?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”已代表了一種新的經(jīng)濟(jì)形態(tài)，即充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)要素配置中的優(yōu)化和集成作用，把互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果與經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域深度融合，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)、放大效應(yīng)，大力提升實(shí)體經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新力和生產(chǎn)力形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)設(shè)施和實(shí)現(xiàn)工具的經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形態(tài)[2]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”的主要特征體現(xiàn)在：1.通過(guò)人和物的整合，在整合過(guò)程中產(chǎn)生創(chuàng)新，提升效益；2.通過(guò)加速創(chuàng)造滿(mǎn)足用戶(hù)需求的信息化產(chǎn)品和服務(wù)；3.互聯(lián)網(wǎng)對(duì)現(xiàn)有的行業(yè)沖擊巨大，會(huì)促成行業(yè)的革命性變革[3]。隨著社會(huì)的發(fā)展、教育的深入和智能手機(jī)的普及，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”成為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和社會(huì)發(fā)展對(duì)教育的要求，也是教育改革和發(fā)展的需求。

發(fā)酵工程，是指采用現(xiàn)代工程技術(shù)手段，利用微生物的某些特定功能，為人類(lèi)生產(chǎn)有用的產(chǎn)品，或直接把微生物應(yīng)用于食品、生物醫(yī)藥和環(huán)保等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的一種新技術(shù)[4]。其研究?jī)?nèi)容包括菌種選育、培養(yǎng)基配制、發(fā)酵機(jī)理及代謝控制、發(fā)酵動(dòng)力學(xué)、生物反應(yīng)器和產(chǎn)物分離等，因此，發(fā)酵工程是一門(mén)涉及數(shù)學(xué)、生物學(xué)、機(jī)械設(shè)備和化工等多學(xué)科的應(yīng)用性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科[5]。發(fā)酵工程在現(xiàn)代生物技術(shù)或生物工程領(lǐng)域中具有舉足輕重的作用，然而，它卻是一門(mén)抽象和難懂的學(xué)科，使得其教學(xué)效果備受詬病。如何使發(fā)酵工程的教學(xué)課堂成為集趣味性與知識(shí)性為一體的藝術(shù)課堂，成為廣大發(fā)酵工程師生共同的追求。

互聯(lián)網(wǎng)背景下，越來(lái)越多的新媒體（博客、論壇、微信等）不斷涌現(xiàn)，慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等視頻內(nèi)容極大的豐富了教學(xué)手段，學(xué)生們獲得知識(shí)的途徑和方式日益靈活化?？梢?jiàn)，發(fā)酵工程教學(xué)改革迎來(lái)了新的機(jī)遇，應(yīng)積極利用互聯(lián)網(wǎng)科技探索構(gòu)建新型教學(xué)模式，扭轉(zhuǎn)傳統(tǒng)教學(xué)模式的困境，提高發(fā)酵工程的課堂教學(xué)效果。

一、發(fā)酵工程教學(xué)的現(xiàn)實(shí)困境

（一）發(fā)酵工程課程特點(diǎn)

眾所周知，發(fā)酵工程是一門(mén)抽象和難懂的學(xué)科。這是因?yàn)椋菏紫龋l(fā)酵工程涉及數(shù)學(xué)、生物學(xué)、機(jī)械設(shè)備和化工等多學(xué)科知識(shí)，需要教師具有淵博的知識(shí)，也需要學(xué)生具有扎實(shí)的基本功底。如在介紹生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)時(shí)，需要教師掌握機(jī)械制圖以及生物工程設(shè)備等相關(guān)設(shè)備的知識(shí)；在介紹生物反應(yīng)器的攪拌功率時(shí)，如果教師不了解發(fā)酵液的流體力學(xué)特性，則無(wú)法生動(dòng)的引入攪拌功率的經(jīng)驗(yàn)公式。當(dāng)然，學(xué)生良好的基礎(chǔ)知識(shí)，也是提高該課程教學(xué)效果的良好保證。其次，發(fā)酵工程注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，是與工業(yè)生產(chǎn)緊密結(jié)合的學(xué)科，但發(fā)酵工程課堂教學(xué)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中的問(wèn)題抽象以及由此展開(kāi)的論述，往往過(guò)于簡(jiǎn)化導(dǎo)致理解上的難度大增，極易造成學(xué)生學(xué)習(xí)信心的減退、課堂氣氛死板、逃課曠課頻發(fā)的不良后果。如在介紹生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)時(shí)，盡管教師可以將各個(gè)部件詳細(xì)的講解，由于學(xué)生從未見(jiàn)過(guò)任何反應(yīng)器，因此，難以將零散的知識(shí)整合；在介紹青霉素發(fā)酵的溫度控制時(shí)，因?qū)W生并不熟悉青霉素的發(fā)酵工藝導(dǎo)致其也難以將抽象的知識(shí)具體化。因此，要上好發(fā)酵工程，必須要跳出傳統(tǒng)教學(xué)模式的束縛，探索適合發(fā)酵工程特點(diǎn)的教學(xué)模式，以提高教學(xué)效果。

（二）發(fā)酵工程學(xué)生的特點(diǎn)

作為典型的工科，發(fā)酵工程的學(xué)生做事都很專(zhuān)注，執(zhí)行率高，邏輯思維縝密，善于研究發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。在有限的課堂教學(xué)環(huán)境中，學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)課本知識(shí)的不足，因此，需要教師對(duì)發(fā)酵工程內(nèi)容的廣度、深度和難度加以延伸。

（三）教與學(xué)之間的矛盾

教材是課堂理論教學(xué)的載體，在教師與學(xué)生之間起著重要的橋梁作用，精選優(yōu)秀教材是確保教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵[6]。然而，教材具有一定的滯后性，往往跟不上變化的時(shí)代所反應(yīng)的新問(wèn)題。如果教師僅僅局限于教材，不能及時(shí)更新科技前沿，則導(dǎo)致學(xué)生接受的知識(shí)滯后的問(wèn)題。相反，互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，大學(xué)生從網(wǎng)絡(luò)上搜集資料、查找信息具有便捷、準(zhǔn)確以及成本低廉的優(yōu)勢(shì)。這種大數(shù)據(jù)時(shí)代的新穎和便捷與教材內(nèi)容的時(shí)滯性形成鮮明對(duì)比，影響了學(xué)生對(duì)于教材學(xué)習(xí)的積極性。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)酵工程教學(xué)改革措施

（一）互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)模式

教學(xué)模式主要是指在一定的教育思想、教學(xué)理論和學(xué)習(xí)理論的指導(dǎo)下，通過(guò)特定的教學(xué)環(huán)境展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)進(jìn)程的相對(duì)穩(wěn)定的教學(xué)結(jié)構(gòu)形式[7]。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是以教師為主導(dǎo)，主要表現(xiàn)為“教師+學(xué)生+教室”，這種封閉式教學(xué)方式使得學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)空范圍和主動(dòng)性受到了限制。因此，轉(zhuǎn)變固有的教學(xué)模式，創(chuàng)新自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式勢(shì)在必行。互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)，具體為“教師+學(xué)生+教室+互聯(lián)網(wǎng)”，可充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)知識(shí)傳播交流的時(shí)空優(yōu)勢(shì)和學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性[8]。課堂上，教師提出問(wèn)題，學(xué)生可及時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)搜集相關(guān)材料，并經(jīng)過(guò)互相討論、思考等方式對(duì)自己收集的資料進(jìn)行理解、整理、加工，教師對(duì)整理的結(jié)果再進(jìn)行輔導(dǎo)，這種方式可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和獨(dú)立思考能力。課后，教師與學(xué)生之間可以通過(guò)微信、QQ和E-Mail等方式進(jìn)行溝通、遞交作業(yè)和安排學(xué)習(xí)任務(wù)等，有利于學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解和拓展。此外，輔以案例教學(xué)、問(wèn)題導(dǎo)向教學(xué)和匯報(bào)式教學(xué)等手段，可有效的活躍課堂氣氛，也可以幫助教師清楚了解學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容和知識(shí)的掌握情況。

（二）互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)內(nèi)容

發(fā)酵工程作為一門(mén)自然科學(xué)，其研究前沿和知識(shí)的更新速度相當(dāng)快。課本教學(xué)具有一定的遲滯性，如果教師在授課過(guò)程中為避免重復(fù)備課帶來(lái)的麻煩，則導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)的知識(shí)有限，難以培養(yǎng)出復(fù)合人才?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)，授課內(nèi)容應(yīng)更多元化、前沿化。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)將課本知識(shí)與科技前沿緊密結(jié)合起來(lái)。如在介紹淀粉水解糖的制備時(shí)，教師可利用中國(guó)知網(wǎng)、SCI數(shù)據(jù)庫(kù)和百度文庫(kù)等相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)等下載相應(yīng)的文獻(xiàn)，對(duì)照文獻(xiàn)詳細(xì)講解摘要、實(shí)驗(yàn)方法以及得到的相關(guān)結(jié)論，并比較課本內(nèi)容與科技文獻(xiàn)的異同點(diǎn)。同時(shí)，讓學(xué)生自己在課堂之外下載并閱讀科技文獻(xiàn)，以PPT的形式向教師和同學(xué)作報(bào)告。這種教學(xué)內(nèi)容的多元化，不僅讓學(xué)生學(xué)會(huì)了閱讀科技文獻(xiàn)，也加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解，同時(shí)給學(xué)生一個(gè)展現(xiàn)自己的平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提升。

（三）互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)踐教學(xué)

發(fā)酵工程是一門(mén)理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的學(xué)科，突出的應(yīng)用性導(dǎo)致發(fā)酵工程的知識(shí)比較抽象，難以具體化，因此容易使得學(xué)生感到枯燥乏味。盡管我院設(shè)有實(shí)驗(yàn)課程，但這些實(shí)驗(yàn)比較零散，也主要以增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力為主，對(duì)于實(shí)際的工藝生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)則相對(duì)較少。如在介紹白酒的發(fā)酵工藝時(shí)，需要酒曲，可同學(xué)們對(duì)于酒曲根本沒(méi)有見(jiàn)過(guò)，在介紹生物反應(yīng)器時(shí)，對(duì)于不同類(lèi)型的生物反應(yīng)器學(xué)生也未見(jiàn)過(guò)。由于這些過(guò)程沒(méi)有可視感，僅靠教師的講解，無(wú)法將這些抽象的內(nèi)容具體化。互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，使得這些成為可能。教師可利用互聯(lián)網(wǎng)下載工藝生產(chǎn)的實(shí)際視頻和圖片文件。對(duì)照這些文件進(jìn)行講解，使學(xué)生足不出戶(hù)便可對(duì)知識(shí)的理解更具體、更透徹，也避免了去工廠見(jiàn)習(xí)所帶來(lái)的時(shí)間、人力和物力的消耗。

（四）互聯(lián)網(wǎng)+教學(xué)隊(duì)伍

建設(shè)創(chuàng)新的教學(xué)模式和資源，優(yōu)秀的教學(xué)隊(duì)伍起到?jīng)Q定性的作用。因此，高?？膳汕步處熥鳛樵L問(wèn)學(xué)者去往國(guó)外名校，還要重視聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外著名的專(zhuān)家學(xué)生到學(xué)校對(duì)學(xué)生和青年教師進(jìn)行短期講學(xué)，不僅提高青年教師的教學(xué)水平，也提高了學(xué)生的認(rèn)知水平。同時(shí)，發(fā)酵工程是一門(mén)涉及多學(xué)科的綜合性課程，如果僅以某一位老師在課堂上講解，由于老師的認(rèn)知的局限性，對(duì)知識(shí)的理解有深有淺，往往導(dǎo)致學(xué)生學(xué)到的知識(shí)有限。基于此，將互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)多媒體教學(xué)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)型教師之間的有機(jī)合成，促進(jìn)各要素的共享、整合與重組，它是“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境的內(nèi)在要求，也是充分想用現(xiàn)代高科技的過(guò)程。這種依據(jù)專(zhuān)業(yè)性組建的教學(xué)隊(duì)伍，在授課過(guò)程中通過(guò)分工與專(zhuān)業(yè)化，可使學(xué)生保持持續(xù)的熱情和興趣投入到枯燥的學(xué)習(xí)中，最終實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果。其特征主要體現(xiàn)在：1.教學(xué)隊(duì)伍的專(zhuān)業(yè)性使得講授知識(shí)的深度和高度得到升華，提升了學(xué)生理論掌握水平和教學(xué)效果；2.教學(xué)隊(duì)伍不同的研究背景、分析視角和講授風(fēng)格，有利于增強(qiáng)學(xué)生的注意力和興趣，提高發(fā)酵工程教學(xué)的趣味性；3.教師之間、教師與學(xué)生之間的互動(dòng)，可拓展學(xué)生的知識(shí)面，創(chuàng)新的渠道也更為便捷；4.教學(xué)隊(duì)伍的資源共享、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、動(dòng)力集成，可做到教學(xué)內(nèi)容的精準(zhǔn)講授[9]。這種教學(xué)隊(duì)伍的有機(jī)合成可通過(guò)教研室、院系不同專(zhuān)業(yè)背景的老師組建；也可通過(guò)拓展到整個(gè)學(xué)?；蛘咭粋€(gè)城市的高校之間的資源共享與經(jīng)驗(yàn)互動(dòng)；也可借助互聯(lián)網(wǎng)，拓展到全國(guó)乃至世界，利用各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)資源形成全球范圍的教學(xué)有機(jī)合成，從而拓展學(xué)生的知識(shí)面。

（五）互聯(lián)網(wǎng)+教師角色

互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，盡管學(xué)生學(xué)習(xí)的渠道廣，但依舊離不開(kāi)教師的指導(dǎo)。然而，傳統(tǒng)教師的作用局限在傳播道德、講授知識(shí)、解答疑惑上，面對(duì)科技迅猛發(fā)展，知識(shí)不斷更新，一個(gè)教師僅僅擁有所教學(xué)生的知識(shí)是無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代教育的要求的[10]。教師必須更新過(guò)去的“傳道授業(yè)解惑”的角色定位，否則將會(huì)被淘汰。首先，教師要以“教到老，學(xué)到老”為典范，應(yīng)以積極的心態(tài)主動(dòng)學(xué)習(xí)，接受和掌握新技術(shù)，主動(dòng)利用網(wǎng)絡(luò)社交工具營(yíng)造師生之間的學(xué)習(xí)氛圍，關(guān)注并開(kāi)發(fā)在線課程，讓自己的教學(xué)影響更多的學(xué)生。其次，教師應(yīng)做到學(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者，而不是主導(dǎo)者，要改變傳統(tǒng)陳舊的教學(xué)方法，與時(shí)俱進(jìn)，做個(gè)永遠(yuǎn)的“新教師”。再次，教師要轉(zhuǎn)變思維，應(yīng)尊重學(xué)生并與學(xué)生和睦相處，建立平等、健康的師生關(guān)系，要成為學(xué)生心靈的呵護(hù)者。只有這樣，教師才能與學(xué)生進(jìn)行良性溝通，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)和生活以及情感方面的問(wèn)題，才能將科學(xué)知識(shí)與社會(huì)價(jià)值觀傳授給學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生理論知識(shí)與社會(huì)價(jià)值觀的升華，最終教師和學(xué)生都會(huì)成為“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的贏家。

（六）互聯(lián)網(wǎng)+創(chuàng)新考評(píng)

傳統(tǒng)的成績(jī)?cè)u(píng)定主要是期末考試成績(jī)（70%）+平時(shí)成績(jī)（30%），這種考評(píng)更注重學(xué)生對(duì)教材知識(shí)的掌握程度和運(yùn)用能力，往往忽略了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)?；诖?，提出創(chuàng)新的考評(píng)方法。其中，出勤和書(shū)面作業(yè)（10%），主要考查學(xué)生的出勤率和對(duì)作業(yè)的執(zhí)行情況；期末考試（50%）用于考查學(xué)生對(duì)教材知識(shí)的掌握；通過(guò)網(wǎng)絡(luò)測(cè)試或任完成成的一種形成性評(píng)價(jià)（40%），用于評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新性，考查學(xué)生整個(gè)學(xué)期參與小組活動(dòng)的狀況，如根據(jù)教師所要求的主題或者自我選擇的主題，搜集相關(guān)的文獻(xiàn)資料、制作課件、演示課件以及口頭報(bào)告等。這種評(píng)價(jià)方式激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，充分發(fā)掘了自己的才智。

三、結(jié)束語(yǔ)

Internet是現(xiàn)在乃至未來(lái)的“教學(xué)課件”，智能手機(jī)、電腦等是教學(xué)的“黑板”。在信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算等背景條件下，互聯(lián)網(wǎng)在教育中的作用越來(lái)越大，也受到越來(lái)越多的重視。發(fā)酵工程是一門(mén)高速發(fā)展的實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，是現(xiàn)代生物技術(shù)的集成器。發(fā)酵工程的教學(xué)關(guān)鍵是對(duì)學(xué)生思維的訓(xùn)練和解決問(wèn)題的能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生掌握理論知識(shí)的同時(shí)，做到實(shí)踐知識(shí)的融合，其教學(xué)也是一個(gè)不斷完善、不斷改進(jìn)的過(guò)程。在不斷變革的社會(huì)環(huán)境中，積極調(diào)整發(fā)酵工程教學(xué)理念，構(gòu)建適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的新的教學(xué)改革措施成為發(fā)酵工程教學(xué)的重要手段，能夠有效提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，利用學(xué)到的科學(xué)知識(shí)和技術(shù)，充分發(fā)揮自身潛能，更好地投身到社會(huì)中去。

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