生物技术专业《发酵工程》课程教学体系改革的探索

摘要： 《发酵工程》课程是生物技术专业开设的专业必修课。本文结合我校近几年该课程的教学效果，从教学模式、教学方式和考核方法三方面，围绕理论教学、实验教学和实习教学，探讨了课程教学体系的改革，为进一步完善《发酵工程》课程教学体系提供了参考。

Abstract: The Fermentation Engineering course is the specialized subject of students majoring in biotechnology. Combined with our classroom instruction effect of Fermentation Engineering in recent years, its teaching system reformation is discussed from teaching model, educating way and checking method about theory, experiment and practice teaching, which gives reference for the further improvement of course teaching system.

关键词： 发酵工程；课程教学体系；改革

Key words: fermentation engineering；course teaching system；reformation

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）18-0205-02

0引言

发酵工程是发酵原理与工程学的结合，是研究由生物细胞（包括微生物、动植物细胞）参与的工艺过程原理和科学，是研究利用生物材料生产有用物质，服务于人类的一门综合性科学技术。生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠生物催化剂（微生物、动植物细胞或细胞中的酶）的作用，将物料进行加工以提品或为社会服务的技术[1]。通过上述的发酵工程和生物技术的定义分析可知，生物技术最后的目的就是建立工业生产过程或进行社会服务，而生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的应用和研究或生产的对象，绝大多数生物技术的目标都是通过发酵工程来实现的，可见现代的发酵工程技术处于生物技术的中心地位。因此对于生物技术专业的学生来说，将《发酵工程》作为专业必修课开设是极其重要的，如何设置课程教学体系，把这门实践性极强的专业课有效的与发酵原理结合呢？本文以高教出版社出版、李艳主编的《发酵工程原理与技术》为指导教材，从教学模式、教学方式和考核方法三个方面说明我校生物技术专业几年来课程教学体系的改革。

1教学模式

教学模式定义为3面2主1线，从宏观上把握教学体系，使得3面，2主和1线相互交错，构成网络教学模式。

3面指《发酵工程》课程分为理论教学、实验教学和实习教学3个方面，均单独开设课程。理论教学涉及上游和下游的基本理论知识以及产品的工业化生产；实验教学框架分为基础实验、综合性实验和研究性实验3个部分，形成基础―综合―创新的梯级实验体系；实习教学以具体发酵产品为操作对象，诠释理论知识与工程的关系。这3个方面关系密切，理论教学为实验教学和实习教学打下坚实的理论基础，实验教学是理论知识到实习实践的衔接与过渡，实习教学是理论知识和实验思维的实践应用以及对理论知识的总结和体会，从而提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

2主指在3面的教学过程中，始终贯彻以学生为主体，以教师为主导的思想，发挥学生能动性的同时又能有效提高教学效果。每一节课的教学过程设计都要有内在的教学思路在里面，这个教学思路就是教师的主导思想。教师在授课过程中将教学任务和教学目的蕴含于教学思维中，引导学生思考和解决问题，激发学生的求知欲，让其成为问题的发现者和解决者，从而达到双赢的目的。在实际的教学过程中，我们发现不是学生笨或者没有兴趣学习，往往是教师没有有效的引导和启发。有时候注重了以学生为主体，而忘却了教师的引导作用。

1线是指以发酵原料的选择及预处理微生物菌种的选育及扩大培养发酵设备选择及工艺条件控制发酵产物的分离提取方法和设备发酵废物的回收和利用为主线。任何一个发酵产品的产业化过程都是这条主线所包含内容的优化与整合，在设计教学内容时始终执行这条主线，使得教师在授课过程中有线可教，学生在听课过程中有线可学，从而从整体上把握该课程的知识和内容。

在《发酵工程》教学过程中，实行3面2主1线的教学模式，可实现在理论教学，实验教学，实习教学过程中，均以发酵原料的选择及预处理微生物菌种的选育及扩大培养发酵设备选择及工艺条件控制发酵产物的分离提取方法和设备发酵废物的回收和利用为主线，在各个内容讲授过程中以学生为主体，以教师为主导的相互交错的教学网络，从而提高教学效果。

2教学方式

教学模式决定了教学方式的选择及其方法的综合运用，教学方法包括以语言形式获得间接经验的教学方法，以直观形式获得直接经验的教学方法，以实际训练形式形成技能、技巧的教学方法以及与现代教育技术的结合等，与教学过程有机整合。

根据教学模式，理论教学过程中采用总-分-合的教学思路，即总论-分述-综合的方式，具体教学内容体现在绪论（引导与激发）、与发酵工艺相关各方面内容的详述和现酵工业（各方面内容的综合应用）。绪论的讲授很重要，它是第一节课，很多程度上决定了学生对你所教授课程学习的兴趣，其内容涉及课程的定义、历史、研究内容和意义以及发展趋势等，我们认为讲授绪论的目的是激发学生的兴趣并告知课程学习的主线，让学生明白学习该课程的重大意义并建构学习框架，做到这一点，自然而然就有了学习的动力。因此，应当重视绪论课堂内容的选择与教学过程的设计。同时讲解教材的目录，告知所要学习的章节和目录进一步明确学习的内容。理论教学过程中，虽然多媒体能拓展时空界限，具有直观性，抽象与具体的转化性，通过文字、图像、声音、色彩等信息的有效传递，刺激学生的感官，激发学生的求知欲和创造力并扩大教学信息量，但我们要明白多媒体是辅助教学的，在多媒体放映过程中注重逻辑思维的应用，而不是文字的罗列、图片的堆砌和幻灯片的切换，所设计和选用的材料能够真正解释和说明发酵工程所涉及的问题，而且精简。我们认为将多媒体和板书相结合，以板书为课堂框架，多媒体辅助讲解，教师语言引导，课堂快要结束时，依据板书回顾多媒体和教师所讲内容，进行课堂总结，收效甚佳。

实验教学采用的教学方式为预习-教师讲解-学生试验-教师指导-提问-教师答疑和总结，这个过程中的预习已是老生常谈了，但是极其重要，而这往往被教师和学生忽视。预习后学生会带着问题走进实验室并了解了实验过程，在教师简要的讲解过程中学生就会寻找答案，如果学生还有疑问就会在实验过程中寻找，实验结束后教师根据实验内容向同学们提出问题，然后解答同学们的疑问以及验证同学们自己的答案。整个过程中，在教师逐步的引导过程中，学生积极思考并解决问题。这个顺序可以根据实验类型进行改变，但预习是第一位的，而教师对课堂重点内容的最后归纳可提高学生的感性认知和理性总结。

实习教学依据校内和校外的资源为学生提供可进行实习的条件和设备，一方面由学生根据自己所掌握的知识以及兴趣拟定实习题目和内容，一方面教师提供一些实习内容，然后教师根据经费、条件和设备以及学生的主要研究内容从中选取合适的教学内容，这种方式称为谈话法，可通过网络教学平台进行师生互动交流。选定教学内容后，学生根据实习要求，查阅文献和书籍，构建实习的具体实施过程，同时教师加以引导，这种方式为读书指导法。具体实施时，把一个自然班分成4个小组，将具体的实习题目和内容分配到各个小组，每个小组至少分配到2项任务，各项任务由各个组组员完成并选举代表负责与教师沟通和交流，教师进行指导和修正以保证正常教学的有序进行。通过谈话-读书指导的方式可发挥学生的主观能动性，达到理论与实践相结合，同时培养了社交能力。

3考核方法

教学的目的是提高学生的能力，即认知能力、操作能力和社交能力，考核就是对学生能力的检验，因此考核方法注重这3方面的检验和进一步提高。理论教学的考核分数中，平时成绩占有40%的比例，通过课堂测验和学生授课的方式考核，主要检验和提高认知能力和社交能力。学生授课的分组方式采用宿舍制，一个班级的学生主要分别住在4个宿舍，一个宿舍的同学可以相互协调、商讨以及分工，题目由教师拟定，课件由学生自己制作，授课前交由教师审核；授课题目主要是针对现酵工业而定的，这些内容在使用的教材中没有涉及，需要学生自己阅读书籍，通过网络和数据库积累素材，这个过程既培养了团队精神和积极性又考验同学们对发酵工程的理解程度。实验教学也采用平时成绩和期末考试成绩相结合的方式，期末考试不是理论教学的试卷，而是把实验理论知识和实验技能相结合一对一（一个教师一个学生）的方式考核，共设置5项实验，每位学生轮流进行，主要检验和提高认知能力和操作能力；实习教学成绩由3部分组成，即参与和认真程度占实成绩的20%，任务完成情况占实成绩的40%，实习报告是对学生实习期间学习、工作的总结，占实成绩的40%，考核认知能力、操作能力和社交能力。

生物技术产业是当今世界经济中极富有活力的先导性、战略性产业，是21世纪高新技术革命的核心内容，而发酵工程作为现代生物技术的重要组成部分，具有广阔的应用前景。时代的发展需要我们除了加大自身投入、认真备课、不断提高自己的业务水平外，还须转变教学观念，勇于探索适应知识经济时代的教育规律和方法，要求我们围绕知识、实践能力、素质三者之间的关系，培养基础扎实、知识面广、能力强、素质高的优秀学生为社会服务，因此积极开展教学改革的探讨有很重要的意义。本文从教学模式、教学方式和考核方法3个方面说明了我校生物技术专业《发酵工程》课程体系的改革与探索，教学效果比以往大幅度提高，为进一步完善该课程体系提供了参考，但仍需加强与提高甚至转变，希望与各位教育战线的教师相互合作，共同提高。

参考文献：

[1]李艳.发酵工程原理与技术[M].高等教育出版社，2007.01:1-12.