《發酵工藝學》說課教學探討

向麗君，戴傳云，王孝科

《發酵工藝學》課程是重慶科技學院制藥工程本科專業開設的一門新課程，也是一門綜合性及實用性很強的課程。《發酵工藝學》教材系本校自編教材，是一門發酵行業典型產品工藝理論與地方產業實例相結合為主要教學內容的教材，此教材突破了傳統教材重理論輕實踐的現有大部分相關教材，其特色重在產品工藝與行業生產實際工藝緊密結合，充分體現本校專業特色和學科特色，以卓越工程師及應用型人才培養目標為出發點，由擔任本門課程經驗豐富的多位教師及企業技術專家共同編寫。

說課是青年教師迅速成長和成熟的一個重要途徑。是教師在進行教學活動中涌現出的一種新的教學形式。青年教師的培養是一個長期而漸進的過程，而說課就是在熟悉了教學內容，并完成了聽課、備課之后對教學任務思考的一次實踐，它能有效提高青年教師自身素質［1］。重慶科技學院一直以來重視教學的質與量，數年來一直堅持開展說課工作，現結合以往個人教學的一些經驗，就《發酵工藝學》課程的設置、內容、特色與創新、教學組織與實施等進行探析。

一、課程設置

（一）課程定位

《發酵工藝學》是重慶科技學院制藥工程本科專業生物化工方向一門核心專業課程。該課程以《生物化學》、《微生物工程工藝原理》、《微生物學》等課程為基礎，要求學生掌握利用特定微生物菌種及現代化生物技術手段來進行發酵產品的生產，并掌握發酵產品生產工藝流程以及產品質量控制等專業知識的一門課程；同時與新藥研究與開發、專業實驗、生產實習等后續課程相銜接，共同打造學生的專業核心技能。

該課程的前修課程有專業基礎支撐課程：無機化學、有機化學、分析化學等；專業基礎課程：生物化學、微生物學等；平行課程：微生物工程工藝原理，發酵工藝學等；以及后續課程：新藥研究與開發、專業實驗、食品、藥品企業生產實習等。

（二）課程教學目標

該課程以能勝任相關企業各崗位技術工作要求作為目標，以完成大綱要求及專業培養目標為宗旨，緊密結合企業生產線各崗位群進行設定。

1.專業的崗位群分析。該課程主要以應用型人才培養為目標，根據教學要求及教學內容，將該課程分五個崗位群進行目標性培養，共包括發酵菌種培養、誘變、選育崗位；原材料驗收、處理崗位；發酵工藝過程控制崗位；產品品質控制與管理崗位；產品研究與開發崗位。其中，發酵工藝過程控制崗位是首要培養崗位目標，各目標按能力遞進原則進行培養，以實現全崗位通用人才為培養目標。

2.發酵工藝學課程設計。發酵工藝學課程設計緊密結合企業崗位流程，按五個能力遞進培養順序進行教學設計，依次為生產菌種選育生產能力；原輔材料驗收處理能力；生產過程控制能力；質量管理能力；新產品研究與開發能力，實現學生能力的逐步提升，使學生知識結構更具邏輯性。

二、課程教學內容

（一）內容選取

本課程內容的選擇是在對大量企業崗位進行調研與分析后，以卓越工程師培養目標為標準，由企業技術人員與本課程教學團隊共同參與探討下進行設計編排。通過企業調研，企業崗位分析，在內容選取方面盡量體現典型工藝，對接生產實際，融通行業標準，以崗位需求為導向，突出理論與實例教學相結合，以專業實驗的開設突出專業技能的培養。

（二）內容結構體系

教材知識結構以五大崗位模塊共包括十一個分崗位知識體系和一個綜合項目構成，實現理論知識與專業技能的同步培養。五大崗位模塊包括：生產菌種選育培養、原輔材料驗收處理、發酵工藝控制、產品質量管理及綜合訓練；十一個分崗位知識體系包括：葡萄酒酵母菌的分離、發酵產品原材料處理、氨基酸發酵、蛋白質發酵、有機酸發酵、抗生素發酵、維生素發酵、核酸類物質發酵、酶制劑發酵、酒精發酵以及發酵產品質量控制。

三、課程教學設計

（一）總體思路

結合企業實際確定課程教學內容，圍繞發酵典型產品生產工藝過程這一主線，以專業能力培養為重點，以理論考核和專業實驗考核為檢驗，完成教學目標。

以發酵產品生產典型工作崗位任務為依據組織教學，采用企業真實實例，以生產過程為導向組織教學過程，注重理論與實例一體化教學。

（二）具體體現

根據專業培養要求，課程特點及多年理論教學經驗，對于《發酵工藝學》一門課程的教學采用學生學習與教師引導教學并重的原則，在教學中，鼓勵學生積極參與，重視互動；采用企業實例貫通理論教學全過程，以專業實驗為檢驗的教學模式。

多媒體教學是實現教學過程的重要手段，對于工藝復雜，同時需結合實際工業化生產展現設備設施及工藝管道路線等實例教學的一門課程而言，多媒體教學比傳統板書能起到更好的教學效果。同時，在教學中，充分利用豐富的網絡資源和學校圖書管理資源為發酵工藝學這門課程的學習與鞏固提供必要的教學資源輔助材料與信息。

在教學方法上，為了收到更好的教學效果，采用“三步曲”方式實現教學，即第一步曲，課前分組設問，學生查閱資料，結合教材，帶著問題預習；第二步曲，課上學生分組分崗總結作答、提問，教師結合學生疑難講解、補充，突出重點；第三步曲，課后習題鞏固，總結歸納。

（三）教學評價

對發酵工藝學這門課程的學習，我們采用學習過程評價與結果評價相結合，理論學習與實驗操作評價相結合，以及學生自評總結的“三評”環節。

（四）保障條件

對發酵工藝學這門課程的教學實施包括三個必須的保障條件，一是教材建設，教學計劃及教學大綱的建設，根據本校該門課程教學要求，結合現有相關出版物情況，本門課程采用由重慶科技學院生物專業教學團隊及企業行業專家共同編寫教材，并編寫配套《專業實驗指導書》。二是教學團隊的建設，重慶科技學院從事本專業課程教學并有多年教學經驗的專業老師，實驗老師及外聘行業專家組成。三是實驗條件建設，重慶科技學院化工學院到目前為止在生物專業已陸續投資了近500萬元的實驗設備設施，其中與發酵有關的主要設備如超凈工作臺，發酵罐，立式滅菌鍋，生化培養箱，搖床等配套齊全，一次基本能容納一個班級40人左右學生的實踐教學。

四、教學組織與實施

（一）教學內容

以抗生素發酵教學實施流程為例，抗生素發酵”一章主要講述幾種典型抗生素如青霉素、紅霉素和鏈霉素等發酵生產工藝。根據我院《化工與制藥專業（生物化工方向）專業教學計劃》和《發酵工藝學教學大綱》的要求。本章的理論教學共安排6學時，本次課是“抗生素發酵”的第一次理論課，共2課時（90分鐘）。教學內容包括青霉素發酵用微生物菌種，青霉素發酵用原材料，青霉素發酵工藝流程與工藝控制，青霉素提取下游工藝技術及產品檢驗等。

（二）教學目標

通過本次教學，要求學生掌握青霉素發酵用微生物菌種，了解青霉素發酵原材料，理解并掌握青霉素發酵工藝流程及其控制，掌握青霉素下游提取技術及產品檢驗。

（三）教學重點和難點

該次課教學的重點內容為青霉素發酵工藝流程，重點放在發酵罐體這部分工藝的控制及下游分離純化，產品檢驗環節，如pH控制，溶氧濃度變化的掌握及其控制與判斷，泡沫控制，補糖補氮控制等內容。其中青霉素發酵工藝過程控制是教學的難點。

（四）具體實施環節

1.課前三步曲

第一步，讓學生查閱相關資料，結合教材，帶著課前老師給出的預習題進行預習；第二步，學生分組分崗位任務解決預習題；第三步，記錄預習過程中的疑難問題。

具體操作為：課前將學生分4組，全面預習當次教學內容的同時，重點解決分崗分角色所設定的問題。對抗生素發酵工藝的學習，青霉素是抗生素的典型代表，教學中主要從四個崗位出發進行提問：生產菌種選育崗需掌握青霉素發酵常用菌種及特征以及保藏常用方法，原輔材料驗收處理崗需掌握青霉素發酵培養基配制常用原材料選取，生產工藝控制崗需掌握青霉素發酵代謝中間調控問題如pH，溶氧濃度變化及其控制與判斷；泡沫控制，補糖補氮控制等，而產品質量控制崗需掌握如何防治發酵染菌，如何判斷發酵終點等問題，所以我們明確了不同崗位需達到的培養要求，然后對其進行提問引導學生有的放矢的解決問題。從而輕輕松松掌握所學內容。

2.課堂課后三步曲

第一步曲：明確教學內容，教學目的，教學重難點。第二步曲：解決問題，是關鍵一步，學生模擬崗位角色，以完成崗位任務為目標，分組答問，分等計分鼓勵；教師通過設問啟發等方式講授，強調學習的重難點。問題教育法有利于培養學生的思維能力和創新精神［1］。

在教學過程中，有意識樹立學生在每一堂工藝學習中將自己轉換成某企業技術指導員，以嚴謹的工作作風對待工藝控制中可能出現的每一個問題，對本次課而言，學生需掌握如何根據溶氧濃度變化判斷發酵是否異常及其控制方法，如何及時發現代謝異常并分析原因，并采取措施及時處理，把經濟損失降到最低等問題。學生只要掌握了這些內容，該部分內容就能很好的掌握和領會。第三步曲則是對所學內容的鞏固，教師通過課堂學習情況，以及教學目標布置鞏固練習題，通過批閱習題掌握學生學習效果，通過點評作業到達及時補充不足。

五、課程特色與創新

對本門課程，注重理論緊密結合企業生產實例進行教學內容編寫是該門課程教學內容上的一個重大突破；在教學方法上，更注重實踐能力的培養，學生互動參與，強調學生自學與教師講解并重原則［4］。學習中學生模擬崗位角色，按企業生產管理要求嚴格要求自己，在各工藝控制環節均以最大化降低生產成本，或把經濟損失降到最低為目標，讓學生明白這就是技術員崗位業績考核，也即學生學習成績考核的重要組成部分。

[1]趙敏.《生物化學》說課的教學探討[J].中國科教創新導刊.2012，（01）.

[2]周林，趙林.將問題教學法應用于發酵工藝學課堂教學[J].藥學教育.2008，24（1）.