生物工程專業《發酵工程》理論教學改革與實踐

肖美燕　余妍　廖業

【摘 要】本文介紹了在生物工程專業的發酵工程教學過程中所做的一些改革，包括教學內容、教學方法、考核方法等三方面，通過教學改革實踐，學生的成績取得了大大的提高。

【關鍵詞】發酵工程；理論教學；教學改革

【Abstract】In this paper， three reforms of theory teaching of Fermentation Engineering course majoring in Biological Engineering are introduced. It include teaching contents， teaching methods， and assessment methods. The students scores are improved greatly by these reforms.

【Key words】Fermentation Engineering； Theory teaching； Teaching reform

21世紀是生物技術產業高速發展的時代，發酵工程是生物技術的重要組成部分[1]，其應用早已涉及到食品、醫藥、化工、農業、環保等各行各業。目前，發酵行業生產企業有5000多家，需要大量的發酵工程技術人員，這為生物工程專業的學生就業提供了大量的機會。然而，發酵工程是一門應用性非常強的課程，學生在學習過程中對發酵的過程控制、發酵設備及相關生產設備結構等非常難理解，而我校由于各種條件的限制使得學生無法在學習理論的同時進入發酵公司進行實踐學習，因此，如何將理論與實踐相結合，讓學生盡可能的掌握和理解產品的發酵過程顯得非常重要。通過多年的教學實踐，我院教師對發酵工程課程的教學體系進行不斷的改革與完善，現已取得較好的教學效果。

1 調整教學內容，優化課程體系

1.1 選擇合適的教材和參考書

根據校區課程設置及安排，發酵工程課安排在3年級下學期，40學時，其中理論36學時。為了讓學生能在較短少的課時中更好地了解產品的發酵過程，我們選擇曹軍衛、馬輝文、張甲耀編著的，由科學出版社出版的的21世紀高等院校教材《微生物工程》作為教材[2]。該教材簡明、系統，按照發酵產品的生產過程進行編排，全書分為4部分：原理、下游工程、設備、舉例，使學生能更系統的學習不同產品的發酵生產過程及提取過程、設備的結構等知識。同時還向學生推薦李艷主編的《發酵工程原理與技術》等參考書及一些相關網站，讓學生自行參考學習，豐富自己的知識。

1.2 教學內容的調整

為了讓學生更好地進行理論學習，教學內容按以下程序進行：

（1）在第一堂課介紹發酵工程的就業前景、發酵工程的應用，引起學生的興趣，然后講講發酵的一般過程：菌種—種子罐—發酵罐—分離提取—精制—包裝，讓學生對發酵過程有一個大概的了解，方便后面內容的學習。

（2）按照發酵的過程進行各章節的學習。先講上游部分：即菌種怎么來的？怎樣保藏？要進行發酵生產，首先要菌種，應該怎樣獲得菌種？有了菌種，菌種又非常容易發生變異，該怎么保存？再講中游部分：怎樣進行發酵控制？需要控制哪些參數？隨后講下游部分：即怎樣進行產物的提取？接著講設備部分：發酵在什么容器里進行？需要什么輔助設備？在產品的發酵過程中需要很多設備，如發酵設備、空氣除菌設備、產品純化設備等。最后結合前面的理論講兩個實例：抗生素、啤酒的完整發酵工藝。抗生素、啤酒在生活中非常多見，它們是怎么來的？結合前面講的理論知識，進行再一次梳理。通過這兩個實例的學習，同學們可以自行學習其他產品的發酵過程。

2 教學方法與手段的改革

隨著科技的進步，教學手段也發生巨大的變化，早已從以前的板書教學步入了多媒體教學時代。我校也采用多媒體教學，多媒體教學有其巨大的優勢，信息量大，直觀，但也可能會造成講授速度太快，學生難以接受的情況。因此，為了最大化多媒體教學的優勢，在教學方法上還需進行改進：

（1）對重點、難點內容要反復強調。在教學過程中，重點、難點要講慢點，講完一章后復習一下，課后留點復習題，方便學生進行復習。課前可以適當提問，可以是上節課的重點內容，也可以上本次課的啟發式問題。

（2）多舉實例。對難點內容，可采用多舉例子的方法進行，可以是珠海某個公司的，也可以是網上搜的，最好是大家比較熟悉的公司。比如講到空氣除菌流程，同學們沒有見過自然很難理解，我們就結合周邊一飼料添加劑發酵生產公司的空氣除菌情況進行講解。

（3）多引用圖片資料。多展示一些在發酵公司拍的照片，讓學生切實體會一下公司的生產情況。當然，如果有條件，可以安排學生到發酵公司去參觀。

（4）適當增加視聽材料。購買一些光碟展示發酵產品的生產過程，讓學生通過良好的視聽材料進行學習，提高興趣。

（5）提高學生的學習主動性。為了讓學習加入到主動學習過程中來，可課前布置一個與本課程密切相關的作業，讓學生進行分組，分別利用課余時間查找一些資料，做出PPT，最后進行課堂交流。比如：課前布置一個作業，淀粉酶的來源、作用、發酵用菌種、發酵過程分別是什么？讓學生分為4組，每組選擇一個問題進行查閱資料、總結、做出PPT，利用一次課堂時間進行現場交流。通過這種方式既鍛煉了學生，又可以促使學生進行主動學習，提高興趣。

3 考核方式的改革

課程考核是教學過程中的一個重要環節，既可以檢驗學生的學習效果，又可以衡量教師的教學效果。因此，選擇一個合適的考核方案非常重要。在課程考核中，我們既注重學生對知識要點的掌握，也注重學生自主學習能力的培養。基于本校發酵工程課程的安排，采用以下考核方式進行：平時分占20%，可以結合學生查資料作報告情況、出勤情況、課堂回答問題情況給予打分；期末考試筆試成績占80%，給出最終期末成績。

4 教學改革實踐結果

本課程以本校區2011級生物工程學生為非教改組，2012級生物工程專業學生為教改實踐組，通過比較兩組學生的期末考試成績，并對各考核指標進行對比。對比結果見表1、表2：

從表1可以看出，學生的期末成績非教改組的高分（≥90分）和低分者（<70分）比例都比教改組高，而中間段70-89分的比例又比較低，這說明通過教學改革，能使學生的整體成績更趨于正態分布。從表2也可以看出，通過教學改革，使學生的平均成績從77.89分提高至80.03分，不及格率也從3.8%降低至1%，這說明通過教改，學生的學習熱情及主動性得到提高，因而考試成績也大大提高了。

【參考文獻】

[1]張雁南，劉剛，李彥國.發酵工程課程教學改革與探索[J].長春師范學院學報（自然科學版），2010，4（29）：122-123.

[2]李賽男，李充璧.高校發酵工程課程教學改革探索[J].廣東化工，2010，37（11）：204-205.

[責任編輯：王楠]