發(fā)酵工程實驗教學(xué)改革新模式探索

趙娟娟

摘 要： 發(fā)酵工程是生物技術(shù)專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)課，實驗教學(xué)是發(fā)酵工程的重要部分。依托我國地方院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需求，緊密結(jié)合發(fā)酵工程學(xué)科發(fā)展前沿、地方企業(yè)需求和本專業(yè)教師科研方向，對發(fā)酵工程實驗教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容、開展方法、創(chuàng)新型實驗的設(shè)置等方面進行了改革與實踐。

關(guān)鍵詞： 發(fā)酵工程 實驗教學(xué) 改革新模式

服務(wù)地方是地方高校發(fā)揮高等教育職能、實現(xiàn)大學(xué)與社會相作用的重要使命，地方高校的辦學(xué)定位是培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟文化建設(shè)的應(yīng)用型人才[1]。發(fā)酵工程實驗課是一項應(yīng)用性和實踐性強的課程，高素質(zhì)發(fā)酵人才的培養(yǎng)迫切需要建立合理的教學(xué)平臺，依據(jù)地方產(chǎn)業(yè)特色調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，加強實驗課程建設(shè)，實現(xiàn)地方高校服務(wù)地方經(jīng)濟文化建設(shè)的辦學(xué)宗旨。

鑒于發(fā)酵工程這門課強應(yīng)用、重實踐的特點，實驗教學(xué)對強化發(fā)酵工程授課效果具有至關(guān)重要的作用。衡水學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)酵工程實驗安排在第四學(xué)期，基礎(chǔ)實驗16學(xué)時，發(fā)酵工程大試驗32學(xué)時。開設(shè)實驗課的目標(biāo)定位在為地方企業(yè)培養(yǎng)發(fā)酵工程所需的應(yīng)用型人才。但在前幾年的課程教學(xué)中，明顯存在實驗教學(xué)改革滯后于理論教學(xué)改革，也滯后于行業(yè)發(fā)展需要，實驗設(shè)置多為靜態(tài)和孤立的實驗，缺乏鍛煉學(xué)生工程學(xué)思維的內(nèi)容[2]。學(xué)生參與實驗和生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)少，無獨立研究和生產(chǎn)實踐能力。必須加強實驗操作技能和生產(chǎn)實踐能力的培養(yǎng)。為此，結(jié)合衡水學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)計劃，對發(fā)酵工程實驗教學(xué)模式提出如下探討。

1.優(yōu)化基礎(chǔ)實驗

實驗教學(xué)不僅為了鞏固課程理論知識，更要提高學(xué)生的科研思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索、創(chuàng)新意識滿足行業(yè)進步的要求[3]。在發(fā)酵工程實驗課中，以學(xué)生了解并掌握發(fā)酵工程中所涉及的菌種篩選、發(fā)酵工藝、發(fā)酵設(shè)備、產(chǎn)品分離等方面的知識及實驗技能為目標(biāo)，提高解決問題的能力。傳統(tǒng)的發(fā)酵工程實驗設(shè)計主要是一些相對獨立的驗證性實驗，彼此缺乏系統(tǒng)聯(lián)系。需要對實驗教學(xué)內(nèi)容做綜合調(diào)整，使實驗教學(xué)形成一個完善體系，并引入工程學(xué)設(shè)計內(nèi)容，增加學(xué)生整體思維和經(jīng)濟效益的評估，增強可行性分析的能力。

通過找出所學(xué)知識與社會實踐的最佳結(jié)合點，開設(shè)發(fā)酵工程的基礎(chǔ)實驗，如菌種篩選與擴大培養(yǎng)、發(fā)酵罐的操作、發(fā)酵污染的檢測、發(fā)酵酶產(chǎn)物的提取、糖化酶搖瓶發(fā)酵實驗等，通過嚴謹?shù)膶嶒灢僮鳎箤W(xué)生掌握發(fā)酵工程的基本實驗技術(shù)和主要產(chǎn)品的生產(chǎn)原理與工藝流程。

2.開展開放型、創(chuàng)新型實驗

從近年的實踐結(jié)果看，絕大多數(shù)學(xué)生都樂意參與創(chuàng)新實驗。認為這種方式能提高他們參與實驗的興趣，加深對理論知識的認識，增強動手能力，更有利于加深對發(fā)酵工廠相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的理解。

我們設(shè)置了多項創(chuàng)新型實驗課題，如“新型葡萄酒酵母的篩選”，“黃原膠的發(fā)酵及提取”，“發(fā)酵型核桃乳的制備”等。采用由學(xué)生自主選題，自主設(shè)計實驗方案，教師指導(dǎo)的方式。通過查閱資料，學(xué)生不但開闊了視野，還加深了對相關(guān)理論知識的掌握。在掌握了相應(yīng)課程理論知識和實驗技能的基礎(chǔ)上，學(xué)生自己列出實驗步驟、操作要點及重點、難點。通過創(chuàng)新型、開放式實驗，學(xué)生能邊做邊學(xué)，邊學(xué)邊想，不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，體會發(fā)酵工程各個環(huán)節(jié)的共性及特性[4]。

對比參與創(chuàng)新實驗與非參與創(chuàng)新實驗的學(xué)生，在畢業(yè)設(shè)計、就業(yè)選擇及考研復(fù)試方面，參與創(chuàng)新實驗的同學(xué)自信心明顯增強，表現(xiàn)出眾。

3.結(jié)合地方及企業(yè)需求開展實驗

產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合是實現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要途徑[5]。目前衡水學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)已在多家相關(guān)部門和企業(yè)建立了實踐教學(xué)基地。和衡水的先進企業(yè)如“衡水老白干釀酒集團”、“河北養(yǎng)元智匯飲品股份有限公司”等加強校企合作，充分利用企業(yè)的實踐資源，安排學(xué)生參觀學(xué)習(xí)。使學(xué)生帶著問題到企業(yè)去，在實際生產(chǎn)中解決問題，并分析實驗室階段和生產(chǎn)階段的主要區(qū)別。例如在衡水老白干釀酒集團的實習(xí)。前期教師對白酒的生產(chǎn)工藝流程、質(zhì)量控制及設(shè)備等進行介紹，通過技術(shù)員的講解和參觀及現(xiàn)場問答，讓學(xué)生加深對白酒的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)如曲的制備和“清蒸二次清”的典型工藝的了解。這種課程設(shè)計的實施方式具有針對性和實踐性很強的特點，對于學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)具有很好的促進作用。

在發(fā)酵工程實驗課的開設(shè)中，我們結(jié)合地方及企業(yè)需求開展發(fā)酵工程實驗內(nèi)容，如酒廠發(fā)酵菌種的誘變與復(fù)壯，發(fā)酵型飲品的研發(fā)等內(nèi)容，讓學(xué)生進一步了解發(fā)酵工程在實際生產(chǎn)上的應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。

4.結(jié)合教師科研課題開展實驗

為增強學(xué)生的自主性及生產(chǎn)實踐能力，學(xué)校投入了大量的實驗專項資金進行實驗室建設(shè)，配置了菌種選育、發(fā)酵過程監(jiān)控、發(fā)酵產(chǎn)品提取到產(chǎn)品成型一整套的實驗設(shè)備，并依據(jù)衡水地域經(jīng)濟特色建立了啤酒發(fā)酵的中試產(chǎn)品生產(chǎn)線。學(xué)校致力于“雙師型”教師的發(fā)展，鼓勵教師與企業(yè)合作并讓學(xué)生真正參與到這些項目的生產(chǎn)過程中。

將教師的科研課題和地方經(jīng)濟緊密結(jié)合，科研工作與教學(xué)相結(jié)合，將學(xué)科發(fā)展的最新成果融入教學(xué)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生參與教師的科研課題研究，由學(xué)生自由設(shè)計具體的實驗方案和組建實驗團隊，制訂初步方案，并根據(jù)討論修改后的實驗方案開展實驗。既激勵學(xué)生努力學(xué)好發(fā)酵工程實驗課程，促進教學(xué)質(zhì)量的提高，又培養(yǎng)了學(xué)生實驗動手能力，鍛煉了科研思維。

發(fā)酵工程是一門高速發(fā)展的學(xué)科，是現(xiàn)代生物技術(shù)的集成器。實驗教學(xué)質(zhì)量直接影響學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，實驗教學(xué)的改革是一個不斷探索、不斷完善的過程。衡水學(xué)院雖然開設(shè)發(fā)酵工程課程相對較晚，但在總結(jié)了其他學(xué)校課程設(shè)置的基礎(chǔ)上，也在探索培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟文化建設(shè)的應(yīng)用型發(fā)酵工程人才。改革后的實驗教學(xué)可以有效提高學(xué)生的綜合能力，促進其個性發(fā)展，使學(xué)生能充分開發(fā)潛能，接受實踐的檢驗。

參考文獻：

[1]潘懋元，王琪.從高等教育分類看我國特色型大學(xué)發(fā)展[J].中國高等教育，2010（5）：17-19.

[2]高永生，朱麗云，李紅亮，等.基基于工程學(xué)范式發(fā)酵工程實驗教學(xué)模式探索[J].中國校外教育，2012，（33）：124.

[3]李凜，鄧建，謝鴻觀，等.《發(fā)酵工程與工藝》課程改革的思考與探討[J].成都理工大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2011，19（6）：113-116.

[4]徐清萍.《發(fā)酵工程》教學(xué)模式改革的研究與實踐[J].輕工科技，2013，12（12）：144-145.

[5]付永前，朱華躍，蔣茹.結(jié)合臺州經(jīng)濟轉(zhuǎn)型探索發(fā)酵工程教改新模式[J].科教文匯，2011，6：51-53.

衡水學(xué)院教改項目：《發(fā)酵工程》課程教學(xué)改革研究。課題編號：jg2014049.