談生物工程專業(yè)發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)

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生物工程是一門以生物學(xué)理論技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合機(jī)械、化工、計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化工程技術(shù)于一體的綜合性應(yīng)用學(xué)科。其中發(fā)酵工程作為生物工程專業(yè)的重要組成部分，是一項(xiàng)由生物科學(xué)技術(shù)與化學(xué)工程學(xué)緊密結(jié)合、相互滲透而成的高新技術(shù)，也是一門注重應(yīng)用性和實(shí)驗(yàn)性的專業(yè)課程，具有良好的科學(xué)發(fā)展前景。

如何加強(qiáng)發(fā)酵工程教學(xué)的實(shí)踐性，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力并使其能在實(shí)際問題中加以應(yīng)用，是廣大發(fā)酵工程專業(yè)教師當(dāng)前需要深度思考與探索的問題。羅大珍、林稚蘭主編，北京大學(xué)出版社2006年出版的《現(xiàn)代微生物發(fā)酵及技術(shù)教程》就是一部以微生物發(fā)酵為核心，重點(diǎn)闡述發(fā)酵工程理論內(nèi)容和技術(shù)實(shí)踐的教學(xué)參考書籍，筆者在開展2020年湖南省新農(nóng)科研究與改革實(shí)踐項(xiàng)目(20C2009)過程中，通過對(duì)該書的閱讀學(xué)習(xí)，進(jìn)一步探索發(fā)酵工程專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)?！冬F(xiàn)代微生物發(fā)酵及技術(shù)教程》共十四章，主要內(nèi)容包括現(xiàn)代微生物發(fā)酵的研究?jī)?nèi)容和特點(diǎn)、菌種的選育和保藏、微生物發(fā)酵的代謝調(diào)控、發(fā)酵工程學(xué)概述、發(fā)酵產(chǎn)物的提取與純化、固定化細(xì)胞和酶、基因工程育種等。該書凝聚了編者多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)科研成果，并且書本中還附有大量的實(shí)驗(yàn)教程，旨在豐富教材內(nèi)容、增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)性，進(jìn)而指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)的微生物發(fā)酵工程實(shí)踐，提高個(gè)人實(shí)踐技能，同時(shí)有助于為發(fā)酵工程科研技術(shù)人員提供部分理論、實(shí)踐參考。

發(fā)酵工程基本概述及專業(yè)特點(diǎn)發(fā)酵指的是人們利用在無氧或有氧條件下微生物的生命活動(dòng)，來制備微生物菌體及其代謝產(chǎn)物的過程，在微生物學(xué)領(lǐng)域，這也被稱為以微生物降解成氧化產(chǎn)物并放出能量的生物氧化反應(yīng)。發(fā)酵工程正是利用微生物這一特定的性狀和功能，直接將其應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，或是采用現(xiàn)代工程科技手段為大眾生產(chǎn)有效生物產(chǎn)品的一項(xiàng)全新技術(shù)，其實(shí)踐內(nèi)核主要是將DNA重組技術(shù)、分子改造技術(shù)及細(xì)胞融合技術(shù)等與傳統(tǒng)發(fā)酵結(jié)合并發(fā)展。發(fā)酵工程專業(yè)特點(diǎn)顯著:一方面發(fā)酵工程的實(shí)踐內(nèi)容與工業(yè)生產(chǎn)聯(lián)系緊密，具有極強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用性和科技發(fā)展作用，其生產(chǎn)的各類產(chǎn)品涵蓋了大眾生活的方方面面，涉及領(lǐng)域廣泛。另一方面，發(fā)酵工程對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力要求較高，其理論內(nèi)容所包含的各項(xiàng)發(fā)酵原理和實(shí)驗(yàn)原理只有在實(shí)際操作過程中才得以體現(xiàn)，學(xué)生須親自動(dòng)手方能理解與掌握。總的來看，發(fā)酵工程專業(yè)教學(xué)需要具備一定的專業(yè)性、科學(xué)性和實(shí)踐性，實(shí)驗(yàn)技術(shù)教學(xué)在發(fā)酵工程專業(yè)課程中具有十分重要的教學(xué)地位。發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題一是實(shí)踐意識(shí)不足。發(fā)酵工程作為現(xiàn)代生物技術(shù)、生物制藥、生物工程等專業(yè)的必修課程，具有極強(qiáng)的應(yīng)用性與實(shí)驗(yàn)性，但是受到傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，教師們更多地采用理論型教學(xué)，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性的正確認(rèn)知，以致于學(xué)生對(duì)發(fā)酵工程專業(yè)知識(shí)掌握不夠充分，實(shí)驗(yàn)操作水平較差。二是教學(xué)內(nèi)容落后。隨著社會(huì)的快速發(fā)展，科技水平和工業(yè)技術(shù)也在不斷進(jìn)步，這些改變推動(dòng)了發(fā)酵工程的技術(shù)創(chuàng)新。然而，許多高校的發(fā)酵工程專業(yè)課程至今仍沿用傳統(tǒng)教材，未根據(jù)學(xué)科前沿及時(shí)更新教材內(nèi)容，導(dǎo)致課程與時(shí)展脫節(jié)，學(xué)生無法學(xué)以致用。三是教學(xué)形式刻板。

目前發(fā)酵工程專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程大多數(shù)都是根據(jù)教材內(nèi)容來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，“教師跟著教材走，學(xué)生跟著教師走”，這種按部就班的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式難以讓學(xué)生深入理解發(fā)酵工程原理，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)能力。發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索路徑首先，各大高校制定和修改發(fā)酵工程專業(yè)教學(xué)大綱時(shí)，需要在保留基礎(chǔ)理論和原理概述的基礎(chǔ)上，加入現(xiàn)代工程技術(shù)的創(chuàng)新成果和發(fā)酵工程全新的實(shí)驗(yàn)教材，以豐富教學(xué)內(nèi)容，幫助學(xué)生擴(kuò)展專業(yè)知識(shí)面，同時(shí)有助于學(xué)生對(duì)專業(yè)應(yīng)用及發(fā)展前景產(chǎn)生清晰認(rèn)識(shí)。其次，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在發(fā)酵工程專業(yè)課程中的教學(xué)比重，提高廣大師生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)注和重視。與此同時(shí)，專業(yè)教師應(yīng)當(dāng)將理論內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)踐應(yīng)用緊密結(jié)合，多采用實(shí)驗(yàn)型教學(xué)方式引導(dǎo)學(xué)生了解并掌握發(fā)酵工程的實(shí)踐性和技術(shù)性，讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到發(fā)酵工程的實(shí)際作用和專業(yè)魅力，從而提高學(xué)習(xí)主動(dòng)性和專業(yè)能力。最后，發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程重點(diǎn)應(yīng)該放在學(xué)生研究思維、創(chuàng)新意識(shí)和操作能力培養(yǎng)等方面，擺脫傳統(tǒng)的教學(xué)方式，以學(xué)生為主體開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)規(guī)劃。教師可以明確實(shí)驗(yàn)主題，讓學(xué)生在既定實(shí)驗(yàn)名稱和大致方案的條件下，以小組為單位，自行完成資料查找、流程設(shè)計(jì)、材料準(zhǔn)備及預(yù)習(xí)報(bào)告撰寫等實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。

發(fā)酵工程是一門注重實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用的專業(yè)課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為該課程教育發(fā)展的重點(diǎn)環(huán)節(jié)，其教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法需進(jìn)一步研究與探索，以便發(fā)掘出更優(yōu)質(zhì)的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，從而提高專業(yè)教學(xué)質(zhì)量，推動(dòng)發(fā)酵工程創(chuàng)新發(fā)展?！冬F(xiàn)代微生物發(fā)酵及技術(shù)教程》一書內(nèi)容詳略得當(dāng)、專業(yè)指導(dǎo)性強(qiáng)，是學(xué)習(xí)微生物發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)秀教輔材料。

作者：邵金華 余響華 單位：湖南科技學(xué)院