《工業(yè)發(fā)酵分析》課程內(nèi)容與教學(xué)手段的改進(jìn)

孟 君，荊曉燕

(鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州 450002)

工業(yè)生產(chǎn)上把一切依靠微生物的生命活動而實(shí)現(xiàn)的工業(yè)生產(chǎn)均稱為發(fā)酵?！豆I(yè)發(fā)酵分析》是專門研究與發(fā)酵工業(yè)有關(guān)物質(zhì)的組成成分及其含量的檢測方法、檢驗(yàn)技術(shù)及實(shí)際操作的一門技術(shù)性和應(yīng)用性的學(xué)科。是對工業(yè)發(fā)酵過程中有關(guān)的原料、半成品、成品和副產(chǎn)物等中的成分與含量進(jìn)行分析、測試與鑒定，從而指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的一門技術(shù)性學(xué)科，是一門涉及面很廣的學(xué)科。常見的工業(yè)發(fā)酵產(chǎn)品主要有酒類、醬油、醋、味精等。工業(yè)發(fā)酵分析是工科院校生物工程專業(yè)學(xué)生一門重要的專業(yè)理論課，實(shí)踐性課?，F(xiàn)階段工業(yè)發(fā)酵分析教科書種類少，目前用于高等學(xué)校教材的《工業(yè)發(fā)酵分析》主要有兩本，一本是吳國峰等主編，由化學(xué)工業(yè)出版社于2006年出版的《工業(yè)發(fā)酵分析》，這本內(nèi)容主要偏重于實(shí)踐內(nèi)容的教學(xué)，作為理論課程的學(xué)習(xí)，我們學(xué)校教學(xué)所用的教材一直是由天津輕院、大連輕院、無錫輕院等合編的、由中國輕工業(yè)出版社于1980年出版的《工業(yè)發(fā)酵分析》。由于發(fā)酵工業(yè)是一個發(fā)展非常迅速的行業(yè)，隨著新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，新的產(chǎn)品不斷問世，作為一門分析、檢測與鑒定性課程，顯然理論教學(xué)內(nèi)容已跟不上要求。加上近年來，我院生物技術(shù)及生物工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用模塊組合，把原本工業(yè)發(fā)酵分析課程的實(shí)驗(yàn)，納入專業(yè)模塊試驗(yàn)中，使理論和實(shí)驗(yàn)脫節(jié)，課程安排跨度大，致使理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)不銜接?！肮I(yè)發(fā)酵分析”是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和科研能力的重要課程[1］，其教學(xué)質(zhì)量直接涉及專門技術(shù)人才培養(yǎng)的質(zhì)量[2］。針對“工業(yè)發(fā)酵分析”課程教學(xué)的現(xiàn)狀與存在的問題，通過近幾年該課程的教學(xué)，結(jié)合近幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，就改進(jìn)教學(xué)方法、優(yōu)化課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容、規(guī)范實(shí)踐操作、加大技能培訓(xùn)力度等方面談?wù)勛约旱臏\見。

1 確立多層次與實(shí)用性的教學(xué)內(nèi)容

工業(yè)發(fā)酵分析的教學(xué)教材局限，缺乏適合本科專業(yè)層次的統(tǒng)編教材。一直以來教學(xué)所用的1980年出版的《工業(yè)發(fā)酵分析》。包括:化學(xué)分析、物理分析、氣體分析、分光光度分析、色層和氣色相譜分析幾方面內(nèi)容。各部分理論或原理性內(nèi)容較多，而實(shí)用性、技術(shù)性內(nèi)容相對較少。而吳國峰編寫的工業(yè)發(fā)酵分析，內(nèi)容又偏重于測定方法和實(shí)驗(yàn)的具體步驟，兩本教材都有一定的局限性。由于現(xiàn)階段使用的課程內(nèi)容較多，按學(xué)院教學(xué)安排的理論學(xué)時20學(xué)時來講，必須精簡教學(xué)內(nèi)容?！肮I(yè)發(fā)酵分析”本身就是一門實(shí)用性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，根據(jù)課程專業(yè)的特點(diǎn)，針對教材現(xiàn)狀，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容體系，本人的指導(dǎo)思想是加強(qiáng)基礎(chǔ)性、針對性與實(shí)用性，根據(jù)交叉學(xué)科的內(nèi)在規(guī)律和聯(lián)系，進(jìn)行重組、交叉、融匯、整合，少講學(xué)生接觸比較多的傳統(tǒng)經(jīng)典的化學(xué)分析方法和物理分析，加大現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的新技術(shù)、新手段理論內(nèi)容的學(xué)習(xí)，另外，增添學(xué)生感興趣的與生活有關(guān)的發(fā)酵產(chǎn)品(醬油、醋、酒等)的生產(chǎn)原料、生產(chǎn)流程和方法的講解，并結(jié)合視頻與實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)場，實(shí)地參觀學(xué)習(xí)，加強(qiáng)對理論內(nèi)容的理解和掌握，培養(yǎng)學(xué)生掌握運(yùn)用理論知識的能力。

2 理論和實(shí)踐結(jié)合，注重能力培養(yǎng)

對高校培養(yǎng)高質(zhì)量工程技術(shù)人才而言，培養(yǎng)學(xué)生的主要目標(biāo)是為生產(chǎn)一線培養(yǎng)實(shí)用型人才。作為以分析、檢測與鑒定為主要目的的“工業(yè)發(fā)酵分析”課程，初步培養(yǎng)大家的科學(xué)分析及研究能力，為科研工作及發(fā)酵行業(yè)輸送合格的技術(shù)型、應(yīng)用型人才。本課程教學(xué)計劃安排實(shí)驗(yàn)學(xué)時24學(xué)時，該課程的主要內(nèi)容在于實(shí)踐教學(xué)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時應(yīng)該較理論學(xué)時更多。但是，由于學(xué)科計劃的變動，學(xué)院對各科專業(yè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行融合，把本科實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)整合成三大模塊，工業(yè)發(fā)酵分析的課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容被整合到專業(yè)性模塊實(shí)驗(yàn)當(dāng)中去，隨著實(shí)驗(yàn)課時計劃的調(diào)整，該課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容大大減少;在模塊實(shí)驗(yàn)的時間安排上，由于是所有課程統(tǒng)一調(diào)配，致使該科課程理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)在內(nèi)容和時間上不能很好銜接。而模塊實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)老師，不是理論課的老師，致使學(xué)生不能很好的把握理論和實(shí)踐的重點(diǎn)。現(xiàn)有大多數(shù)教學(xué)實(shí)驗(yàn)都是“照方抓藥”型，學(xué)生只要按教材規(guī)定的步驟去完成實(shí)驗(yàn)即可，不能很好地用理論指導(dǎo)實(shí)踐，也不利于學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。針對這些問題，本人認(rèn)為，“工業(yè)發(fā)酵發(fā)酵分析”作為生物工程、發(fā)酵相關(guān)專業(yè)的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，為更好使學(xué)生掌握知識，培養(yǎng)學(xué)生對該科知識的應(yīng)用能力，要做到理論和實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容和時間上的統(tǒng)一，特別是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排，理論課老師和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)老師要及時溝通研討，課程要以實(shí)際操作技能為主線，做到理論和實(shí)踐相結(jié)合，針對發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)過程中分析測試項目，將課程中代表性、實(shí)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)貫穿于物質(zhì)的分離提純技術(shù)、理化性質(zhì)檢驗(yàn)技術(shù)、滴定分析技術(shù)、質(zhì)量分析技術(shù)、基礎(chǔ)儀器分析技術(shù)、現(xiàn)代色譜分析技術(shù)、綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)技術(shù)等七大技術(shù)之中，淘汰了某些陳舊的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和重復(fù)性簡單實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)應(yīng)用性、設(shè)計性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，加大大型現(xiàn)代分析儀器的實(shí)際應(yīng)用，為社會培養(yǎng)實(shí)用性和高技術(shù)性人才。

3 建立靈活多樣的授課方式，提高教學(xué)質(zhì)量

3.1 理論教學(xué)授課方式

科學(xué)、合理的教學(xué)方法能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，讓學(xué)生正確理解和掌握概念及其相互關(guān)系，有利于培養(yǎng)學(xué)生能力[3］。作為以培養(yǎng)適應(yīng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)特色和發(fā)展的“應(yīng)用型”人才為目標(biāo)的地方工科院校，對于“工業(yè)發(fā)酵分析”教學(xué)來說，該課知識量比較多，課程的內(nèi)容主要是方法和原理、實(shí)驗(yàn)步驟、操作裝置、操作步驟及分析計算，特別是儀器分析的基本原理、儀器結(jié)構(gòu)、操作條件的選擇等。如果老師用傳統(tǒng)的教學(xué)手段，只是知識灌輸，學(xué)生被動接受比較抽象、無法感知的東西，老師難以表達(dá)清楚，學(xué)生就會感到枯燥、抽象，學(xué)習(xí)的積極性不高。為此，本人認(rèn)為:①多媒體在教學(xué)中可發(fā)揮很大的作用，利用動畫、圖形、文字和交互操作等可以進(jìn)行儀器分析理論、儀器操作規(guī)程和分析方法研發(fā)的教學(xué)訓(xùn)練，將復(fù)雜的儀器分析內(nèi)容，用簡潔的圖形表達(dá)，幫助學(xué)生消化吸收。另外利用網(wǎng)絡(luò)下載一些相關(guān)視頻穿插于教學(xué)過程中，使學(xué)生將復(fù)雜的儀器內(nèi)容形象化、具體化，不光是上課形式多樣化，而且學(xué)生提高了聽課效果，使學(xué)生有助于消化所學(xué)內(nèi)容，提高了學(xué)習(xí)積極性。②教師語言風(fēng)趣幽默，有助于挺高學(xué)生聽課積極性，能夠活躍課堂氣氛，增加師生的互動性，提高學(xué)生聽課的效果。③課后針對所講內(nèi)容，布置相關(guān)知識的作業(yè)，讓學(xué)生對知識進(jìn)行鞏固，并根據(jù)作業(yè)情況和學(xué)生的反饋，改進(jìn)課堂教學(xué)中的不足，更好地完善教學(xué)方法。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容安排與方法的改進(jìn)

“工業(yè)發(fā)酵分析”作為生物工程專業(yè)學(xué)生一門重要的專業(yè)理論課，實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)。因此，安排好實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容能更好地鞏固理論知識的掌握。作為一門分析、檢測與鑒定性課程，應(yīng)隨著時代的發(fā)展和要求培養(yǎng)出滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)需要的現(xiàn)代型、應(yīng)用型人才。為此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容安排上，我們不僅讓學(xué)生掌握較強(qiáng)基礎(chǔ)性、實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)，如簡單滴定分析、質(zhì)量分析、物質(zhì)分離提純、理化性質(zhì)檢驗(yàn)、基礎(chǔ)儀器分析，更應(yīng)該掌握綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，大型儀器分析，如現(xiàn)代色譜分析、光譜分析等現(xiàn)代精密儀器的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。由于所開課時有限，我們必須淘汰部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和其它課程教學(xué)中已做過的實(shí)驗(yàn)，通過查閱文獻(xiàn)資料，結(jié)合本院實(shí)驗(yàn)中心現(xiàn)有的條件，補(bǔ)充一些新進(jìn)展、新技術(shù)和新方法的分析研究方面的教學(xué)內(nèi)容。如氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用，高效液相色譜法及聯(lián)用技術(shù)、原子吸收光譜分析技術(shù)等較為先進(jìn)分析的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)課的實(shí)施過程中學(xué)生實(shí)驗(yàn)大班上課，大組實(shí)驗(yàn)存在個別學(xué)生沒事干、學(xué)習(xí)興趣低、敷衍應(yīng)付的態(tài)度，實(shí)驗(yàn)只是為完成實(shí)驗(yàn)報告以及一味追求與理論相符合的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)象。本人認(rèn)為，為讓學(xué)生都得到鍛煉，實(shí)驗(yàn)課應(yīng)采取小班上課，多位老師負(fù)責(zé)制形式，而不是隨大流，一名指導(dǎo)老師帶30多人的大班上課形式，應(yīng)探索小班基本循環(huán)操作，特別是大型儀器的操作，應(yīng)分小組循環(huán)實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改進(jìn)也是當(dāng)前要解決的一個重要問題，現(xiàn)在的學(xué)生實(shí)驗(yàn)大多是由專門的實(shí)驗(yàn)老師把實(shí)驗(yàn)用的材料、試劑、儀器等一切實(shí)驗(yàn)前工作準(zhǔn)備好，學(xué)生只是被動地按照實(shí)驗(yàn)的要求去驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這不但不能拓寬學(xué)生的思路，反而培養(yǎng)了學(xué)生因循守舊的習(xí)慣，所以，盡管實(shí)驗(yàn)課開的不少，卻難以收到預(yù)期的效果。在實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中應(yīng)讓學(xué)生成為教學(xué)的主體，放手讓學(xué)生去動手，去思考，去實(shí)踐。采用啟發(fā)式教學(xué)方法教學(xué)，從傳統(tǒng)的單向傳授變?yōu)殡p向共同的活動過程，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，啟發(fā)學(xué)生和教師的思維同步，增加一些探索性實(shí)驗(yàn)，目的是使學(xué)生靈活運(yùn)用基本的理論知識及專業(yè)知識，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)來設(shè)計實(shí)驗(yàn)并開展檢測，如老師給出一些發(fā)酵生產(chǎn)過程中用于原料、輔料、半成品、成品所涉及的相關(guān)實(shí)驗(yàn)題目，讓學(xué)生自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的材料、試劑、儀器等，讓他們來自行設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)所學(xué)知識和查閱資料，自己分析結(jié)果，注重學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生帶著必要的基礎(chǔ)理論知識在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，注重培養(yǎng)其知識開拓能力、運(yùn)用能力、實(shí)踐操作能力和創(chuàng)新思維的能力，逐步增強(qiáng)主觀能動性，調(diào)動學(xué)習(xí)興趣和積極性，有利于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，這也是現(xiàn)今社會的迫切需要。

4 結(jié)語

“工業(yè)發(fā)酵分析”是生物工程、生物技術(shù)、發(fā)酵工程等專業(yè)比較重要的專業(yè)必修課，它在抗生素制造專業(yè)、生物制藥專業(yè)、生物工程、生化工程、微生物制藥等專業(yè)教學(xué)中具有舉足輕重的作用，針對發(fā)酵分析目前的現(xiàn)狀，結(jié)合本院該課程教學(xué)的實(shí)際，就優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)方法等方面，提出了一些改革建議，另外，還有許多方面需要我們在教學(xué)實(shí)踐中去探索和完善，希望通過交流以及同行們的進(jìn)一步努力將這項工作做得更好。

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[2]孫世英.高職、高專工業(yè)發(fā)酵分析實(shí)驗(yàn)課程改革的探索及實(shí)踐[J］.安徽教育學(xué)院學(xué)報，2002，20(3):116-117.

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