“雙創(chuàng)”教育融入發(fā)酵工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的路徑探索

中圖分類號(hào) G642.0;[Q815] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1007-7731（2025）13-0102-03

DOI號(hào)10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.13.025

Exploring the path of integrating“Innovation and Entrepreneurship”education into Fermentation Engineering major experiments

ZHANG Qiang YANG Yujie

（School ofLifeScienceand Technology，Changchun UniversityofSience and Technology，Changchun 130o22，China）

AbstractTocultivate“Innovation and Entrepreneurship”talents in Biotechnology，the current situation of experimental teaching inFermentation Engineering majorwasanalyzed，andthepathof integrating“innovationand entrepreneurship”education into this major experiments was explored.In terms of the current situation，there was a problemof insufficient teacher-student interaction in programmatic experimental teaching，and somestudents lack learninginitiativeand innovation.In terms of path exploration，thelayeredoptimization experimental teaching content strengthens basic and comprehensive experimental skills through experimentssuch as maizeraw material alcohol fermentation; improve experimental teaching methods，apply virtual simulation technologyand other resources to deepen knowledge understanding; strengthen the trainingof teachers’engineering practical skills and course ideology and politics，organize teachers togodeep intoenterprises orundertakerelated projects;organize extracuricularactivities such as innovation and entrepreneurship practice lectures and the Innovation and Entrepreneurship competition，and determine the topic for the graduation thesis basedon market demand; setupa dynamic assessment mechanism，and the total scoreof theexperiment consistsof5parts：atendance，preview situation，andcomprehensiveskils，etc.Practice shows that the teaching reform has achieved significant results，with 93.5% of students believing that they have mastered professional knowledge and enhanced innovation and entrepreneurship capacities.The average score of students has improved by8.2points compared tothepreviouslevel.Thisarticle provides references for thereformof Biologyrelated experimental teaching in universities.

KeywordsInnovationand Entrepreneurship education；fermentation engineering;maizeraw material alcohol fermentation; modern bioengineering

發(fā)酵工程是現(xiàn)代生物工程的重要組成部分，其實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)高質(zhì)量生物工程人才具有重要作用。近年來，“雙創(chuàng)\"教育理念不斷應(yīng)用于高校教學(xué)實(shí)踐，這對(duì)生物類專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了新要求，即重視培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維[2-3]。付明等[4研究認(rèn)為，生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生接觸科學(xué)技術(shù)、提高應(yīng)用理論知識(shí)和解決實(shí)際問題能力的直接有效途徑，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、鍛煉其實(shí)踐動(dòng)手能力的重要環(huán)節(jié)。萬永青等5研究認(rèn)為，“雙創(chuàng)\"背景下生物類工科專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵手段。本文以發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課現(xiàn)狀為切入點(diǎn)，探索“雙創(chuàng)\"教育融人發(fā)酵工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的路徑，為高校生物類相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供參考。

1發(fā)酵工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)現(xiàn)狀

該專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程通常安排在生物工程專業(yè)大三學(xué)期，常規(guī)教學(xué)模式下，部分教師課前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)相關(guān)藥品、器械，以“教師講、學(xué)生聽、學(xué)生做\"為主線開展教學(xué)。課上，教師逐一講解發(fā)酵實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮怼?shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作步驟以及注意事項(xiàng)等，或提供試劑的具體配制方法，如緩沖液及培養(yǎng)基配比等，學(xué)生參照給定步驟完成實(shí)驗(yàn)?，F(xiàn)行的程序化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法存在師生互動(dòng)不足的問題，使得部分學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)，缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性和創(chuàng)新性，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的思考和掌握程度不足

2“雙創(chuàng)\"教育融入發(fā)酵工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的路徑

2.1漸進(jìn)式優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

2.1.1強(qiáng)化基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)技能 通過玉米原料酒精發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，學(xué)生熟悉并掌握實(shí)驗(yàn)室小型發(fā)酵罐的使用方法，了解發(fā)酵罐滅菌、接種以及取樣等操作流程，并通過對(duì)pH、溶氧以及溫度的控制，了解發(fā)酵罐工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)過程。通過酒精生產(chǎn)菌的篩選實(shí)驗(yàn)，掌握篩選發(fā)酵所需微生物的基本方法，并合理應(yīng)用正交設(shè)計(jì)及響應(yīng)面設(shè)計(jì)等方法優(yōu)化菌種培養(yǎng)條件。將酒精棉球制作、培養(yǎng)血包扎、培養(yǎng)基配制、滅菌、菌種活化、保藏及接種等基本操作技能有序貫穿發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，有助于學(xué)生掌握常規(guī)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)儀器使用方法以及基本實(shí)驗(yàn)操作技能。

2.1.2提高綜合性實(shí)驗(yàn)技能 選擇玉米原料酒精發(fā)酵作為綜合性實(shí)驗(yàn)，主要包括活性干酵母菌種活化、玉米原料液化糖化預(yù)處理、發(fā)酵工藝調(diào)控、酒精蒸餾及酒精濃度測定等內(nèi)容。要求學(xué)生熟悉發(fā)酵的整個(gè)過程，即從原料處理開始，通過培養(yǎng)基配制、菌種擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵工藝控制，經(jīng)過蒸餾得到初級(jí)酒精，采用DNS法，通過紫外分光光度計(jì)測定殘?zhí)?。此類?shí)驗(yàn)訓(xùn)練有助于學(xué)生掌握發(fā)酵過程中的原料預(yù)處理、培養(yǎng)基配制、高壓滅菌、產(chǎn)品分離純化、發(fā)酵過程工藝參數(shù)檢測及工藝控制等一系列常規(guī)操作，有效提高了實(shí)驗(yàn)技能和綜合素養(yǎng)。

2.1.3培養(yǎng)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)技能 選定“酒精生產(chǎn)用∝ -淀粉酶生產(chǎn)菌株的篩選\"作為實(shí)驗(yàn)題目。學(xué)生分組查閱大量有關(guān) ∝ -淀粉酶的文獻(xiàn)資料，了解其結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制、應(yīng)用領(lǐng)域以及產(chǎn)酶菌株情況；共同討論制訂菌株的篩選方案，從土壤中進(jìn)行 ∝ -淀粉酶菌株的篩選工作，經(jīng)過土壤預(yù)處理、初篩、富集培養(yǎng)以及復(fù)篩等步驟，獲得可利用的產(chǎn) ∝- 淀粉酶菌種，并對(duì)該菌株進(jìn)行形態(tài)特征和理化特性的常規(guī)鑒定，包括營養(yǎng)類型、血清學(xué)反應(yīng)及酶反應(yīng)等；對(duì)該菌株進(jìn)行保存以及復(fù)壯處理，以便后續(xù)對(duì)該菌株進(jìn)行培養(yǎng)條件優(yōu)化、 ∝ 淀粉酶提取以及酶活力測定等工作。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程由學(xué)生主導(dǎo)完成，提升了其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力。

2.2改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

為培養(yǎng)學(xué)生分析及解決問題的能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行多元化探索，以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。一方面，在保留常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的同時(shí)，結(jié)合自學(xué)、個(gè)別輔導(dǎo)、分組討論等多種教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量；另一方面，通過多媒體課件、虛擬仿真技術(shù)以及動(dòng)畫模擬等資源，制作多媒體課件并進(jìn)行課堂演示，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。另外，加強(qiáng)校企合作，帶領(lǐng)學(xué)生到燃料乙醇公司參觀見習(xí)，了解燃料乙醇、酒糟蛋白飼料、玉米油以及乙酸乙酯等產(chǎn)品。這種教學(xué)方法和教學(xué)資源的多元化集合，拓寬了學(xué)生視野，加深了其對(duì)現(xiàn)代發(fā)酵工程產(chǎn)品的了解。

2.3加強(qiáng)對(duì)教師工程實(shí)踐技能及課程思政的培訓(xùn)

為更好地實(shí)現(xiàn)“雙創(chuàng)\"教育，組織教師深入企業(yè)或與企業(yè)合作承擔(dān)相關(guān)科研課題，豐富其工程實(shí)踐經(jīng)歷，提升工程素養(yǎng)。承擔(dān)發(fā)酵工程等實(shí)驗(yàn)教學(xué)的相關(guān)教師多次深人當(dāng)?shù)厝剂弦掖脊?，了解企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、規(guī)章制度及主要業(yè)務(wù)流程;熟悉酒精等產(chǎn)品的工藝流程及技術(shù)原理，掌握生產(chǎn)車間的主要設(shè)備和工藝管線布置；細(xì)致了解從酒精生產(chǎn)原材料處理，到產(chǎn)品生產(chǎn)、檢驗(yàn)等流程，掌握酒精等主要產(chǎn)品的質(zhì)量保證程序以及主要質(zhì)量指標(biāo)的檢測方法等。深入企業(yè)一線，及時(shí)了解發(fā)酵領(lǐng)域最新成果及發(fā)展動(dòng)態(tài)，將企業(yè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)融人實(shí)驗(yàn)教學(xué)，更好理解實(shí)驗(yàn)工藝和把握實(shí)驗(yàn)技能。同時(shí)，教師要不斷增強(qiáng)思政意識(shí)，注重專業(yè)教學(xué)與思政教育的無縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、技能掌握以及價(jià)值觀引領(lǐng)三者的有機(jī)統(tǒng)一。

2.4積極開展實(shí)驗(yàn)課外活動(dòng)

引導(dǎo)學(xué)生積極參加生物工程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)[0，包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐講座、生命之光大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽以及全國大學(xué)生生命學(xué)科競賽等，以提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)。根據(jù)市場需求確定畢業(yè)論文選題，學(xué)生在校內(nèi)教師和企業(yè)導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下完成《無蒸煮玉米原料酒精發(fā)酵工藝研究》《玉米濃醪酒精發(fā)酵工藝研究》等具有一定實(shí)用性的畢業(yè)論文。

2.5 優(yōu)化考核評(píng)價(jià)體系

設(shè)置動(dòng)態(tài)考核機(jī)制，實(shí)驗(yàn)總成績由實(shí)驗(yàn)出勤1 10% 、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)考核（ 10% ）、實(shí)驗(yàn)綜合技能考核0 20% 、口試考核（ 20% 以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告（ 40% 共5個(gè)部分組成。（1）實(shí)驗(yàn)出勤。對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課堂出勤情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。2）實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)考核。要求學(xué)生在課前根據(jù)要求充分預(yù)習(xí)，了解實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容；教師在課堂上隨機(jī)提問，通過學(xué)生的回答情況對(duì)其進(jìn)行成績?cè)u(píng)定。（3）實(shí)驗(yàn)綜合技能考核。根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)其分析和判斷能力進(jìn)行考察。（4）口試考核。通過師生一問一答的方式，了解學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的掌握情況，包括對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容。（5）實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核。主要考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、處理以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)的能力，重點(diǎn)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論部分，弱化對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作流程的評(píng)判，以提升評(píng)價(jià)的科學(xué)性和時(shí)效性。

3發(fā)酵工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革成效

對(duì)實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的2021級(jí)生物工程專業(yè)63名學(xué)生進(jìn)行問卷調(diào)查，回收率 100% 。結(jié)果表明，該實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得了一定成效，學(xué)生對(duì)該實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、教學(xué)方法改革以及實(shí)驗(yàn)考核方式等的滿意率均在 90% 以上，其中 92.8% 的學(xué)生認(rèn)為發(fā)酵實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容設(shè)置合理， 93.5% 的學(xué)生認(rèn)為掌握了專業(yè)知識(shí)、培養(yǎng)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)與能力，94.0% 的學(xué)生認(rèn)為改進(jìn)后的教學(xué)方法和手段提高了實(shí)驗(yàn)技能和學(xué)習(xí)興趣， 95.4% 的學(xué)生認(rèn)為多元化的實(shí)驗(yàn)考核方式提高了自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生平均成績達(dá)90.8分，較2020級(jí)提高了8.2分；2023年教學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，學(xué)生對(duì)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)滿意度為“優(yōu)秀”。另外，學(xué)生積極參加生命之光大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽以及全國大學(xué)生生命學(xué)科競賽等，分別獲國家級(jí)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，并獲得省級(jí)校級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)多項(xiàng)。

本文探討了“雙創(chuàng)\"教育融人發(fā)酵工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)的路徑，通過漸進(jìn)式優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法、加強(qiáng)教師工程實(shí)踐技能及課程思政培訓(xùn)、積極開展實(shí)驗(yàn)課外活動(dòng)以及優(yōu)化考核評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)了“雙創(chuàng)\"教育，獲得了良好的教學(xué)成效，為高校生物類相關(guān)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供參考。

參考文獻(xiàn)

[1]劉奇志.基于工匠精神的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育體系建構(gòu)研究[J].湖北開放職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，34（19）：25-27.

[2]崔浩，董瑤，魯騰輝，等.工科院校生物制藥專業(yè)發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，36（10）：29-32.

[3]賀氣志，唐亮，夏俊，等.醫(yī)學(xué)院校生物技術(shù)專業(yè)發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)體系的構(gòu)建[J].現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展，2015，15（29）：5745-5747，5761.

[4]付明，胡興，全妙華，等.“雙創(chuàng)\"模式下生物工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系構(gòu)建[J].懷化學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，36（5）：93-96.

[5]萬永青，龐鑫.“雙創(chuàng)\"背景下高校生物類工科專業(yè)實(shí)踐教學(xué)與課程考核研究[J].教育信息化論壇，2024（17）：111-113.

[6]趙輝.高校發(fā)酵工程類課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索[J]安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（3）：245-246.

[7]何曉梅，張晶晶，孫傳伯，等.應(yīng)用型本科高校微生物發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革的探索與實(shí)踐[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018，46（12）：235-236.

[8]趙曉菊，于波，胡敏，等.生物類專業(yè)課程思政建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（21）：269-271.

[9]郜原，張歲玲，陳正軍，等.“課程思政\"在生物類專業(yè)課程混合式教學(xué)中的實(shí)踐探索[J].呂梁學(xué)院學(xué)報(bào)，2021，11（2）：56-59.

[10]魯明波，劉亞豐，楊英，等.虛實(shí)結(jié)合的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索與實(shí)踐[J].高校生物學(xué)教學(xué)研究（電子版），2019，9（6）：41-45.

（責(zé)任編輯：楊歡）