發酵工程課程教學改革探索與實踐*

生書晶　佘婷婷　孫婷琪　陳海鋒（廣東第二師范學院 生物與食品工程學院，廣東 廣州 510303）

?

發酵工程課程教學改革探索與實踐*

生書晶*佘婷婷孫婷琪陳海鋒
（廣東第二師范學院 生物與食品工程學院，廣東 廣州 510303）

摘要：發酵工程是生物工程、生物技術、食品工程等專業的一門重要專業課程。課程內容豐富、涉及面寬，基礎理論性和實踐性要求都很高，導致學習難度較大。有鑒于此，作者針對發酵工程教學過程中面臨的難點，提出以教學目標為導向，從教學方法、教學手段、教學實踐和考核體系等方面進行了教學改革和調整，重視理論與實踐教學的結合。教改實踐激發了學生的學習興趣，提高了教學質量。

關鍵詞：發酵工程；教學改革；教學質量

微生物發酵工程是現代生物技術的重要組成部分，它是利用微生物細胞的某些特定功能，為人類生產有用的產品，或直接把微生物應用于工業生產過程的一種新技術［1］。發酵工程在生物制藥、食品發酵、環境保護、化工、農業等各個領域都應用廣泛，影響著人們日常生活的方方面面。所以，發酵工程課程成為微生物、食品、生物工程、制藥等專業的重要專業課程，本校開設發酵工程課程的就有生物藥學、食品科學以及烹飪與營養教育三個專業。但是，由于發酵工程課程的基礎理論性和實踐性要求都很高，課程內容豐富，涉及面較廣，導致學生感覺學習難度較大。因此，如何激發學生的學習興趣，進而提高發酵工程課程的教學質量，成為教學過程中急需解決的問題。

作者根據近幾年的教學實踐，提出以教學目標為導向，從教學方法、教學手段、教學實踐和考核體系等方面進行教學改革和調整，在激發學生學習興趣、提高發酵工程課程的教學質量方面收到了很好的效果。

一、明確教學目標，合理安排教學

教學目標是整個教學過程的準繩，它決定了教學活動的指向和教學進程［2］。發酵過程涉及生物制藥、食品發酵、環境保護、化工、農業等各個領域，內容繁雜。如何在有限的課時內對發酵工程龐雜分散的課程內容進行解析，讓學生對發酵過程有詳細深入的了解，成為當前發酵工程教師面臨的首要挑戰。縱觀目前食品發酵工程教材，主要包含了以下幾個方面的內容：菌種選育與保藏、發酵過程控制、產物提取與純化。雖然針對醫藥、食品、化工、環保等不同行業具體的發酵過程，菌種選育、過程控制以及產物提純等都有很大的差異，但其基本生產模式相同、理論基礎相同［3］。所以，教師可以根據開設專業的特點和學生今后的就業方向進行合理安排，有所側重的進行講授。

例如，本校開設發酵工程課程的主要有生物藥學、食品科學以及烹飪與營養教育三個專業。對于生物藥學專業的學生，教學重點應針對與藥學相關的代表性產品如抗生素、維生素C、活性多糖等生產過程進行發酵工程各個階段的講解。對于食品和烹飪專業，則應針對發酵食品如酒、酸奶、醬油、醋、味精等的生產過程進行講解。對于其他產品的發酵過程及控制，可以給學生相關資料，引導他們進行自學，這樣不但鍛煉了學生自學的能力，也節省了課堂時間，提高了課堂效率。

二、理論結合實際，激發學習興趣

在發酵工程的教學過程中發現，大部分學生對于單純的發酵理論很難產生興趣，所以如果只是按照書本的脈絡單純講菌種選育與保藏、發酵過程控制、產物提取與純化，學生很容易感到枯燥［4］。發酵工程是一門實踐性極強的學科，所以理論教學與實踐教學的結合才是學生牢固掌握發酵工程基本知識的關鍵［5］。

我們經過摸索，最終確定在經過一次理論課學習后便帶學生進入啤酒廠或者制藥廠見習一次。學生在發酵車間和提取車間實地參觀，同時對發酵設備、生產流程進行拍照和視頻錄制，初步了解發酵工藝的基本流程、設備等，對發酵過程體系有了直觀的認識。在后續課堂的理論學習中，見習過程中的圖片或視頻會在課堂理論教學時播放，我們會針對見習過程的具體環節進行討論，這對于激發學生的學習興趣，加深對課堂理論的理解有很大幫助。

其次，在講授機械攪拌發酵罐的結構及工作原理時，我們充分利用實驗室實踐條件，在實驗室邊演示邊講解，通過全自動發酵罐發酵啤酒整個實驗流程的操作，使學生充分認識和體會發酵罐的結構和工作原理，并對發酵過程的控制有了深刻理解。

另外，教學中的理論與實踐都涉及大量工程性知識和技能，這就要求教師應不斷學習，提升自己的理論知識和實驗技能。我們專業會定期安排教師去知名企業接受專業實訓，不但提升了教師的專業素質，教師還可以根據實際生產過程及時調整和完善課程體系，從而可以根據市場需求及時對教學大綱進行修繕，更好的培養具有創造性思維及實際動手能力的應用型人才。

三、采用多種教學方法，增強師生互動

目前，對于發酵工程這門信息量大的課程來講，講授法仍是最簡潔和高效的手段。但講授法容易導致學生機械的、被動的學習，不利于學生的獨立思考、主動學習和創造性思維的培養。這就要求我們在教學過程中應該采用多種教學方法［4］。

我們在教學過程中采取了啟發式、互動式以及研討式等多種教學方法，目的就是引導學生參與教學過程［4］。例如，我們在教學過程中會設計一些啟發性的問題，如怎樣從環境中選育特定的工業化菌種？為什么我國白酒生產大多采用傳統發酵而不采用現代化的發酵罐發酵呢？為什么味精生產中要限量供應生物素？發酵罐染菌的原因有哪些？染菌后應如何應對？然后組織學生進行分組討論，不同的組之間可以進行辯論和講演。另外，學生還可以選擇一個小專題后課下多做準備，然后在課堂上通過PPT向大家匯報。這些舉措能夠引導學生積極思考，深入學習，許多學生在交流中提高了自我能力，在討論或報告中表現優秀。

另外，發酵工程的發展日新月異，單純根據某本教材講授顯然是題材有限，無法跟上時代發展的腳步［4］。所以根據當前的生產和研究現狀，教師應及時補充和更新教學素材，引導學生收集研讀與課堂教學內容相關的最新文獻，甚至可以通過網絡視頻，或者組織學生聆聽本領域知名學者的報告會，使學生了解當下的發酵工程的現狀和發展前沿，拓展學生的知識面，從而激發他們通過自主學習獲得當前研究新進展的興趣［3］。

四、理論與實驗結合，提高實踐教學效果

實踐教學是鞏固和加深理論知識學習的有效途徑，有利于學生整體素養的提高。如果沒有豐富的生產實習和工程實訓，會導致學生缺乏工程視角和思維，從而不能應用工程原理及方法解決實際問題。本校開設發酵工程的專業目標都是培養應用型人才，所以我們緊緊圍繞培養目標，大力開展校企合作，與多家食品、制藥公司建立了校企合作基地，形成互補互利的產學研對接機制。

我們在見習環節就帶學生參觀了啤酒生產以及生物制藥企業，使他們明確自己工作所需掌握的技能。而大四的畢業實習，很多學生被安排進入相關的生產企業進行為期2-3個月的實踐學習并參與生產，使學生成為初步擁有發酵工藝操作能力的應用型人才。

同時，學校也配備了良好的實驗室條件，保證學生在校期間能夠開展發酵工程專業實驗，如發酵培養基的配制和滅菌，菌種的擴大培養以及物理化學誘變，全自動發酵罐的演示和操作等。另外，結合生活實際，我們開展了甜酒釀、酸奶以及泡菜的發酵實驗，使學生能夠在簡單的發酵實踐中理解發酵原理，最終能夠品嘗到自己制作的發酵制品也使學生興味盎然。在實驗教學過程中，我們多采用“學生自學——課堂提問——學生實驗——討論和總結——撰寫實驗報告”的模式。這樣的教學模式，不僅鍛煉了學生的實踐動手能力，還通過自學和啟發提問，使學生理解了實驗中所蘊含的理論知識。

五、綜合考察，建立復合型考核體系

由于發酵工程是一門實踐性很強的科目，單純靠期末考試很難評價學生知識掌握的情況，所以我們會從多個方面考核學生的綜合能力。例如課堂上學生分組對某一開放性問題的討論及演講；學生選擇某一專題撰寫小論文；實驗室的實踐操作；所以學生的最終成績是由論文（20%）、演講討論（20%）、實驗報告（10%）、實驗技能（10%）、期末考試（40%）等部分按不同的比例折算。這樣的考核體系，不但刺激了學生主動學習的興趣，也能較全面的反映學生對發酵工程理論知識和實驗技能的掌握程度。

總之，為了更好的講授發酵工程這門課程，培養適應社會發展的具有創新思維和實踐動手能力的復合型人才，我們提出教學過程中緊扣教學目標，從教學方法、教學手段、教學實踐和考核體系等多個方面進行教學改革和調整。結果激發了學生的學習興趣，提高了教學質量，培養了學生的創造性思維以及動手實踐能力。所以，生物科技的發展日新月異，發酵工程課程教學也應緊跟時代步伐，不斷地改革創新，才能培養出更多理論基礎好、動手能力強、綜合素質高的復合型人才。

參考文獻

［1］李昌靈，胡玉平，吳鏑，等.新建本科院校發酵工程課程的教學質量研究［J］.懷化學院學報，2013，32（5）：91-93.

［2］李森.教與學——關于生物化學教學若干問題的思考與交流［J］.生命的化學，2013，33（1）：109-111.

［3］李敏.《微生物發酵工程》課程教學改革探索［J］.教育教學論壇，2013，（5）：49-50.

［4］生書晶，龔玉蓮，佘婷婷，等.食品生物化學課程教學改革探索［J］.廣州化工，2015，43（3）：186-187.

［5］許波，黃遵錫，楊云娟.發酵工程實驗教學改革初探［J］.微生物學通報，2007，34（3）：600-602.

中圖分類號：G642

文獻標志碼：A

文章編號：2096-000X（2016）13-0069-02

*基金項目：廣東第二師范學院博士專項（2015ARF20）；廣東第二師范學院校級質量工程項目（2016zcjf02）；省級大學生創新訓練項目（201614278029）

*通訊作者：生書晶（1981-），女，博士，廣東第二師范學院生物與食品工程學院講師，主要從事微生物發酵工程、食品生物化學的教學與研究。

Abstract：Fermentation engineering is an important professional course for students specialized in bioengineering，biotechnology and food engineering.However，because the knowledge was too much，both basic theoretical and practical requirements are very high，it was difficult to study.With that，in connection with the difficulties existing in the teaching of fermentation engineering，some teaching reforms were explored from the respect of teaching targets，teaching methods，teaching materials，teaching practice and evaluation system，while theoretical and practical teaching were closely combined.As a result，students'interest in learning was stimulated and the teaching quality of fermentation engineering was improved.

Keywords：fermentation engineering；teaching reforms；teaching quality