《微生物发酵工程》课程教学改革探索

微生物发酵工程课程教学改革探索摘要：本文以生物技术专业核心课程微生物发酵工程为对象，探索了在新形势下发酵工程课程教学内容与教学方法的改革实践。从教学内容的更新、课程体系的构架、教学方法及手段的更新、考核制度的完善方面分别进行了较详细的论述。关键词：微生物发酵工程；教学改革；教学内容；教学方法；考核制度中图分类号：G642文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）05-0049-02微生物发酵工程是现代生物技术的重要组成部分，是生物工程技术走向产业化的主要技术关键。微生物发酵工程课程是生物工程、生物技术、食品工程等专业的重要专业课，它是一门应用性和实践性都很强的课程，课程涉及面非常广泛。面对蓬勃发展的生物技术，如何使微生物发酵工程适合时代发展的需要，培养和造就高素质、创新型人才；如何在有限的授课时间内使学生掌握该门课程最基本的内容，提高学生在工作中解决实际问题的能力，是教师需要认真思考的问题。作者结合学校特色及院系课程设置特点、学生特点与该门课程特点，进行了积极思考。现将积累的一些经验总结如下。一、更新教学内容，优化课程体系1.调整课程体系。微生物发酵工程涉及生物工业的许多领域，如酶制剂、有机酸、氨基酸、抗生素等相关工业。在这些领域中，各种工业产品的具体的生产工艺，包括发酵工程上游技术的菌种选育、中游技术的发酵过程工艺控制及下游技术的产物的分离与提纯等都有着很大的差异，但其基本生产模式相同、理论基础相同1。因此我们选择发酵行业中有代表性的产品进行讲解，而对于其他产品的生产工艺，学生可通过查阅相关资料进行自学，这样可收到很好的学习效果，同时也锻炼了学生自学的能力。2.选择优秀教材和参考用书。教材是教师与学生之间教与学的桥梁，是体现教学内容的知识载体。选择具有系统、完整的知识体系和反映本学科领域最新成就的优秀教材，是确保教学质量的关键2。根据教学要求，我们选用了2007年高等教学出版社出版李艳主编的发酵工程原理与技术，该教材系统地介绍了发酵工程所涉及到的内容，学生通过对该教材的学习，便能轻松掌握发酵工程的相关领域及发酵工业的整个生产过程。由于不同的教材侧重点不同、章节顺序安排不同、风格不同，因此，我们除指定教材参考用书外，还为学生推荐了其他参考用书及相关专业网站，如曹军卫主编的微生物工程（科学出版社，2007年），徐岩主编的发酵工程（高等教育出版社，2011年），陈坚主编的发酵工程原理与技术（化学工业出版社，2012年）等，学生可根据自己的学习兴趣和需要自行选择，这样可以拓宽学生在发酵工程领域的视野，收到了良好的教学效果。3.优化教学内容。微生物发酵工程的授课内容以发酵工业过程共性环节为主线。讲授本课程时，既要阐明发酵工艺的基本知识和基本原理，又要重点突出生产工艺操作及过程控制等方面的实际问题。因此，根据发酵产品生产的工艺路线及操作过程，我们对该门课程的教学内容按如下顺序编排：绪论、发酵工业微生物菌种制备原理和技术、发酵工业原料及其处理、无菌空气的制备、微生物发酵机理、发酵动力学、发酵过程工艺控制、发酵染菌及防治。这样安排教学内容不仅有利于各个章节的衔接，而且可以使学生更清楚、更完整地掌握发酵工艺全过程。最后通过对典型的发酵产品生产工艺过程的讲解，将各个流程环节有机结合，强调发酵工业生产的各个环节既相互独立又相互依存、各种因素和多个参数相互制约相互影响的动态形成，有利于学生从整体观念出发分析问题、解决问题，提高在工作中解决实际问题的能力，培养创新精神。教师在教学中，应以教材为主，并对教学内容加以充实扩展，将国内外最新的相关科研成果和技术，分门别类地穿插在有关章节中讲授，使学生在系统学习中获得新知识3。二、改进教学方法，更新教学手段1.采用多媒体教学。多媒体教学具有生动、文本清晰、信息量大等特点，微生物发酵工程研究内容广泛，知识点多，发酵工艺参数多，如采用传统的板书形式，很难在有限的课时内将内容讲授完毕，且学生对所讲授内容没有直观的印象，为了使学生对所学内容印象深刻，理解透彻，我们充分利用网络资源如视频辅助教学，使课堂教学生动、有趣，学生在轻松的环境中掌握了该课程的内容。比如在讲授机械搅拌发酵罐的结构及工作原理时，就充分利用了网络资源，对发酵罐进行在线模拟组装，只有将发酵罐的主要部件都组装到正确的位置，发酵罐才开始运作，这样就掌握了发酵罐的工作原理。所以应用多媒体教学在该门课程中发挥了不可替代的作用，大大提高了教学质量，达到了教学效果，学生评价很好。2.构建启发式互动教学模式。在教学中充分调动学生的积极性和主动性，启发学生和教师的思维同步进行。例如，在讲授发酵罐的灭菌方式时，包括在线灭菌及离线灭菌，通过微生物学课程的学习，学生很容易理解离线灭菌，这时提出大型发酵罐如何完成灭菌过程呢？学生主动思考后，课后查阅相关资料，然后将学生带到发酵罐现场进行讲授，这样就很容易掌握该知识点了。3.调动学生学习的积极性和主动性。众所周知，理工类的课程内容大都比较抽象乏味，教师在教学过程中就要善于联系生活，从同学们熟悉的内容出发。对于一门课程来说，绪论的讲授尤为重要，微生物发酵工程课程中绪论内容的讲解以大家曾经接触过的发酵产品开始，泡菜、酸奶、味精、酱油、青霉素、啤酒，大家七嘴八舌，课堂气氛一下子变得活跃，学生的注意力集中在了课堂上，调动了学生学习的积极性和主动性。另外，结合教学内容，布置课程论文，课堂进行讨论，学生积极发言，教师最后进行汇总。经过讨论，学生对如何从上游到下游获得发酵产品有了进一步的掌握，巩固了课堂知识，加深了记忆。学生在学到理论知识的基础上，了解了本学科前沿的科技动态，有利于培养学生的独立思考能力和解决问题的能力，开阔了视野，提高了同学们的文献阅读与科技论文写作能力4！三、建立科学评估体系，完善考核制度考核是教学过程中的一个重要环节，抓好这一环节，能客观评价学生掌握该课程知识的程度。因此，我们对该门课程按如下方式考核：平时成绩（40%）和期末成绩（60%），其中平时成绩包括出勤（10%）、课堂表现（10%）、作业设计（10%）、课程论文（10%）。课堂表现除考核学生的课堂纪律外，还将学生在教学过程中的参与程度纳入考核范畴。在期末命题时，除了要包括基本知识点外，尽可能增大知识面的考核力度，学生在作答时，需要综合所学知识，这样可以提高学生灵活运用知识解决实际问题的能力5，同时也有助于扩展学生的思路，对考研答题也有所启发。微生物发酵工程课程的教学改革及探索，紧紧抓住了课程的培养目标，增强了学生的理论知识，提高了学生的综合素质，培养了学生的创新思维，提高了教学质量。以上教学方法和教学手段的改进对提高教学质量十分有益，同学毕业后也更容易受到用人单位的欢迎。参考文献：1李玉英，柴春月，惠丰立.发酵工程教学改革的实践J.生命世界，2009，（4）：97-98.2纪蓓，崔志芳，王冬梅，李惠娟.发酵工程教学改革与实践J.新课程研究（中旬刊），2010，（12）：103-105.3韩立敏.“发酵工程”教学的研究与思考J.生物学杂志，2010，27（2）：105-107.4