生物工程專業(yè)發(fā)酵工藝教學(xué)改革探索

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摘要:根據(jù)發(fā)酵工藝原理課程的特點(diǎn)和性質(zhì)及吉林大學(xué)生物工程專業(yè)的具體情況，制定課程教學(xué)改革的思路和方法，并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面探索教學(xué)模式在教學(xué)過程中的應(yīng)用，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，取得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:發(fā)酵工藝原理；生物工程；教學(xué)改革

1前言

發(fā)酵工程是基因工程、酶工程和細(xì)胞工程等其他生物技術(shù)的最終手段和方法，是生物技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。發(fā)酵工藝原理是吉林大學(xué)生物工程專業(yè)開設(shè)的一門重要專業(yè)課，是綜合運(yùn)用所學(xué)知識來解決工程實(shí)際問題的一門重要課程，同時也是學(xué)生后續(xù)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計及進(jìn)入相關(guān)領(lǐng)域工作的基礎(chǔ)。由于此課程內(nèi)容豐富，涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、微生物學(xué)及化工原理等理論，各學(xué)科間相互交叉滲透[1]，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。因此，如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在有限的學(xué)時內(nèi)對發(fā)酵過程有系統(tǒng)全面的認(rèn)識，掌握發(fā)酵工藝的基本內(nèi)容和操作過程，提高分析和解決實(shí)際問題的能力[2]，其取得良好的教學(xué)效果，是高校教師在教學(xué)工作中需要探索的重要問題[3-4]。筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)工作，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等方面進(jìn)行調(diào)整，取得一定的效果。

2教學(xué)改革探索

優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容合理的教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生綜合素質(zhì)的提高起重要作用。為了使學(xué)生在校學(xué)習(xí)的專業(yè)知識既系統(tǒng)科學(xué)又專業(yè)實(shí)用，筆者改變以往對單一教科書的依賴，優(yōu)化和充實(shí)教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的知識體系，在教材的選擇上以熊宗貴主編的《發(fā)酵工藝原理》為主，同時為學(xué)生推薦《發(fā)酵工程最優(yōu)化控制》《發(fā)酵工藝學(xué)》《發(fā)酵工藝原理與技術(shù)》等側(cè)重點(diǎn)不同的教科書。在此基礎(chǔ)上多途徑（雜志、相關(guān)網(wǎng)站）選擇參考資料[5]，內(nèi)容上涉及教學(xué)小組各教師的科研項目及國內(nèi)外最新的科研成果和專業(yè)技術(shù)，用以擴(kuò)增課堂信息量，解決原來課上知識乏味、內(nèi)容老舊的問題，從而使學(xué)生對課程內(nèi)容及研究前景有所了解，激發(fā)學(xué)生對相關(guān)方向的研究興趣和熱情，對學(xué)生未來從事相關(guān)科研工作起到一定的啟蒙和科普的作用。教學(xué)順序上為了使學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識，講授的主要內(nèi)容按照發(fā)酵工藝進(jìn)行的先后順序（微生物生長和產(chǎn)物形成、菌種選育與保藏、培養(yǎng)基配制、滅菌、發(fā)酵動力學(xué)、發(fā)酵過程檢測及控制、發(fā)酵過程的實(shí)驗(yàn)室過程和放大、環(huán)境保護(hù)、發(fā)酵過程經(jīng)濟(jì)學(xué)）進(jìn)行編排，并在基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)完成后結(jié)合現(xiàn)有發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)實(shí)例進(jìn)行講授，便于學(xué)生從整體至局部對發(fā)酵工程基本理論及工藝流程進(jìn)行理解與掌握。改革教學(xué)方法以知識傳授為主的教學(xué)方法在實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程教學(xué)中存在易使學(xué)生知識學(xué)習(xí)片面，不能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和提高實(shí)踐能力等問題[6]。首先，改變傳統(tǒng)的課堂講授方式，把課堂教學(xué)從傳統(tǒng)的單向傳授變?yōu)殡p向互動的過程，在課堂教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)方法。課上教師有針對性地提出問題并給予一定的提示，使學(xué)生獨(dú)立思考，注重對其他已學(xué)課程中知識的聯(lián)系和鞏固，同時布置課后思考題便于學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固課上知識。其次，開設(shè)專題討論課，學(xué)生以小組的形式對感興趣的發(fā)酵過程進(jìn)行資料的收集和整理，提倡相互交流，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，深入挖掘?qū)W生的思維潛能。第三，發(fā)酵工藝原理是一門實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，許多設(shè)備必須以圖像形式展現(xiàn)其關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)和工作原理，有些工藝如果能夠親臨現(xiàn)場或用視頻的形式進(jìn)行介紹，則能使課堂上的教學(xué)效果大大增強(qiáng)[7]。用制圖軟件提高課件中插圖的質(zhì)量，使圖像色彩化、立體化、直觀化、動態(tài)化，教學(xué)效果遠(yuǎn)勝空洞的語言描述。在課堂教學(xué)過程中適當(dāng)增加模擬動畫、工廠生產(chǎn)視頻，使原本抽象的內(nèi)容能夠直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，學(xué)生更容易理解和接受，從而將枯燥的發(fā)酵過程和繁雜的設(shè)備工作原理的記憶過程轉(zhuǎn)化為生動形象直觀理解的過程，學(xué)習(xí)熱情和教學(xué)效果得到增強(qiáng)。并且通過此方法，可以保證學(xué)生在認(rèn)識實(shí)習(xí)參觀工廠之前對各種設(shè)備和生產(chǎn)工藝建立初步印象和認(rèn)識，改善以往參觀與課堂知識銜接不理想、見習(xí)效果收效甚微的狀況。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力實(shí)驗(yàn)課程是發(fā)酵工藝原理課程教學(xué)中重要的組成部分，對于幫助學(xué)生提高解決實(shí)際問題的能力具有重要意義[5]。由于完整的發(fā)酵過程存在實(shí)驗(yàn)時間長的特點(diǎn)，以往在教學(xué)過程中受到實(shí)驗(yàn)課時短、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場地有限等條件的限制，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容孤立，大多為驗(yàn)證型小實(shí)驗(yàn)，很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。因此，在實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)時，一方面將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由單一驗(yàn)證型向綜合型、研究型發(fā)展，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行改革，充分調(diào)動學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的熱情，在加深對課程知識理解的同時，提高實(shí)驗(yàn)操作能力。對學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)技能培訓(xùn)和考核，合格后靈活安排實(shí)驗(yàn)時間，開放實(shí)驗(yàn)室保證學(xué)生能夠充分利用課余時間走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，對課程中感興趣或有疑問的知識設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以分析，從而提高設(shè)計實(shí)驗(yàn)和解決問題的能力。另一方面，增加實(shí)驗(yàn)分組數(shù)目，給學(xué)生增加參與實(shí)驗(yàn)操作的條件和機(jī)會，爭取實(shí)現(xiàn)每個學(xué)生都能充分參與實(shí)驗(yàn)中的每一個過程。另外，因吉林大學(xué)生物工程專業(yè)的學(xué)生在大四上學(xué)期有為期一周的工廠見習(xí)，為了更好地鞏固課堂學(xué)習(xí)的知識，將發(fā)酵工藝原理課程由原來的大四上學(xué)期調(diào)整至在大三下學(xué)期，通過對發(fā)酵工藝的學(xué)習(xí)，使學(xué)生帶著課堂上學(xué)習(xí)過的理論知識去相關(guān)工廠實(shí)習(xí)，實(shí)現(xiàn)理論與生產(chǎn)實(shí)際的結(jié)合，在鞏固理論知識的同時，對工廠實(shí)習(xí)中的工藝流程更加清晰?？己诵问降母母镆钥荚嚍橹鞯脑u價忽略了對學(xué)生在綜合分析和技能方面的測試，因此，適當(dāng)增加學(xué)生平時成績在課程成績中所占的權(quán)重，學(xué)生課堂討論情況、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和操作情況、作業(yè)完成情況都要在課程成績中有所體現(xiàn)；考試卷面題目中，為了檢查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解和操作，增加一定比例的實(shí)驗(yàn)過程異常情況分析題目；為了考查學(xué)生對專業(yè)前沿技術(shù)的關(guān)注程度，增加主觀題作為附加題目，從而保證通過本門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生各方面的必要技能都有所提升，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)社會需要的復(fù)合型綜合人才的目標(biāo)。

3結(jié)語

為了更好地使學(xué)生掌握發(fā)酵工藝原理這門專業(yè)課程，培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的具有創(chuàng)新思維和實(shí)踐動手能力的復(fù)合型人才，針對教學(xué)過程中的部分環(huán)節(jié)進(jìn)行一些改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生的專業(yè)知識掌握、資料收集與展示、實(shí)驗(yàn)操作能力有所提高。隨著生物科技的發(fā)展，教師的教學(xué)工作也應(yīng)不斷地改革創(chuàng)新，培養(yǎng)出高專業(yè)素養(yǎng)的人才。

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作者:梁清