针对理学专业的《发酵工程》课程教学改革探讨

摘 要：侧重工科且理工结合的发酵工程是轻工、农业、医药类高等院校的专业必修课程，针对属于理学的生物技术专业特点，对其专业课发酵工程的课程教学改革进行了探讨，通过对教学内容、教学环节、实验教学和实践教学的组织与安排上进行革新，以学生为主体，注重培养学生的专业技能和创新思维能力，切实提高了教学质量。

关键词：理学专业 发酵工程 教学实践 改革

中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）02（b）-0041-02

作为现代生物工程重要组成部分的发酵工程，是以生物细胞为主体，利用廉价的原料生产有用产品或用于环境净化，是生物技术实现产业化的必经阶段。该课程是我校生命科技学院生物技术专业的一门重要的专业必修课程，在微生物学、生物化学、生物统计学等相应先导课程之后开设，是一门基础理论与生产实践紧密结合的课程。针对我校授课对象为理学生源的实际情况，在授课过程中如何优化课程内容，把这门侧重工科且理工结合的课程讲好，是笔者讲授这门课程的主要出发点。使之起到既启发学生思路，又能拓宽学生学习发酵工艺的知识面，为今后从事与生物工程相关的科学研究，技术开发和应用打下良好的基础，为此，笔者结合工作中的教学实践，从授课内容、授课方式等方面就如何提高教学质量，提高学生分析问题及解决实际问题的能力进行了一些尝试。

1 加强课程体系建设，优化教学内容

1.1 因地制宜，制定合理的教学大纲

教学内容和课程体系是人才培养的基础，是教学改革的核心和关键[1]。在大纲制定方面，我们借鉴了其他院校的教学经验，结合我校的办学条件、实验条件、学生基本情况及就业方向等实际情况来制定合理的教学大纲。在前几届学生的授课中，我们把发酵动力学单独作为一章来讲授，但由于我校生物技术专业的学生之前并未学习生物化工，代谢控制等相关理论课程，所以学习这部分内容相当吃力，且这部分内容是从微观上来调控菌株，因此，自2008年起的授课中我们做了调整，仅把部分关键内容穿插到发酵工艺控制中来讲授，取得了较好的效果。总结近些年的教学实践，结合学生的实际情况，笔者对教学大纲进行了调整。众所周知，尽管生物工程领域涉及的相关产品多种多样，从工业化的菌种、培养基、发酵工艺控制及关键点和产品的分离纯化都有较大的差异，但其基本的生产形式和理论基础大体相同。由此大纲的制定围绕这些工艺的共性规律，将发酵工艺以菌种选育―种子扩大培养―培养基制备―无菌空气制备―发酵设备―发酵工艺控制―产品的分离纯化为一条主线来编排，其各个操作单元涉及的内容也是该课程的重点内容，授课中不断强化这条主线，使学生牢固掌握发酵工艺的核心部分。

1.2 注重教材建设，选用优秀教材

教材是教师和学生之间教与学的桥梁，是体现教学内容的知识载体。结合学生自身特点，选择系统性强、知识体系完整和能够反映本学科领域的最新技术的优秀教材在很大程度上能够激发学生学习的兴趣和热情，确保授课效果，提高教学质量。在教材选择上，前几届学生我们选用化学工业出版社出版的俞俊棠教授主编的《新编生物工艺学》（上下册），但这部教材内容偏重工科，不太适合我校的理学学生使用，由此现在仅作为参考教材供学生学习。自2008年起，我校选用了2007年高等教育出版社出版的李艳教授主编的生物技术和生物工程专业规划教材《发酵工程原理与技术》，该教材在内容编排上系统性强，体系完整、实用，更适合理学学生学习。学生一本教材在手，便能全面的了解发酵工艺的生产主线及相关生产领域。除了推荐俞俊棠主编的《新编生物工艺学》（上下册）作为参考书外，还为学生推荐贺小贤主编的《生物工艺原理》（第二版），刘振宇编著的《发酵工程技术与实践》。同时，还向学生推荐相关的网站，像生物谷、生物秀等，促进学生自主学习。

1.3 因材施教，优化教学内容

随着生物技术的不断丰富和发展，发酵工程的教学内容也应加以补充和及时更新，尽可能增加一些新内容，新技术、新成果方面的资料，介绍学科发展的前言信息，拓宽学生视野。由此教师应对教学内容进行适当的删减或增加，使教学内容更系统化，以利于学生对内容的整体把握。

针对我校生物技术专业为理学学生这一特点，学生对工学的认识较浅，感性认识多于理性思考，学习中缺乏从工学角度认识问题，解决实际问题的能力。为此，在教学内容上，笔者更注重实用性、基础性、科学性、系统性，即要阐明发酵工艺的基本知识和基本原理，强化发酵工艺主线，且把典型产品的发酵生产融于课程讲授中。在章节编排上按照发酵工艺主线进行设置，其中绪论（2学时）、菌种选育（4学时）、种子扩大培养（4学时）、培养基制备（6学时）、无菌空气制备（4学时）、发酵设备（4学时）、发酵工艺控制（10学时）、产品的分离纯化（2学时）。由于学生在第六学期开设《生物分离工程》课程，所以产品的分离纯化部分我们只做简单讲授，目的使学生掌握整个发酵工艺主线。对于学生已经学过的内容，像菌种选育和培养基制备中，与微生物相关的一些基本内容点到为止，本门课程中重点讲授目的菌株的选育方法、发酵工业所用培养基的来源及培养基优化设计、培养基灭菌方面则重点讲授工业生产上的间接灭菌和连续灭菌方法等内容，使学生学到的内容既不重复，又前后连贯。对于新学内容，有的讲深讲透，有的适当介绍，有的主张学生自主学习并提交学习心得。

2 优化教学环节，提高学生学习的积极性和主动性

教学方法是课程建设的重要内容之一，为了保证教学的系统性和丰富的知识容量，课堂讲授必不可少。传统的填鸭式讲授很难引起学生的听课兴趣，由此应根据授课内容选择合适的教学方法，以充分调动学生学习的积极性和主动性。现代的教学方法包括启发式教学、讨论式互动教学、设计式教学等，如何在短短的50分钟课堂讲授中合理利用各种教学方法，抓住学生兴趣，提高授课效果，这是发酵工程课程改革的重点内容。