地方應用型本科院校《發酵工程實驗》教學改革與實踐

鄔建國+王新風+張瞳

（淮陰師范學院生命科學學院，江蘇 淮安 223300）

摘要：根據地方應用型本科院校的發展要求，對目前發酵工程實驗的教學內容、教學模式、教學管理、成績考核等方面進行了改革，普遍提升了學生的實驗動手能力、實驗態度、分析問題和解決問題的能力以及創新能力等，學生滿意度大為提升。

關鍵詞：發酵工程實驗；教學改革；實踐創新；本科生

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）50-0112-02

一、前言

地方應用型本科院校是根據當地社會經濟發展需求，培養適應經濟建設和社會發展，面向生產、建設、服務一線，基礎扎實、創造力和實踐能力強的應用型專門人才。隨著市場經濟的發展，社會對高級應用型人才的需求不斷增加，如何有效培養應用型人才以滿足社會需求，是應用型本科院校教學面臨的重要任務和教學改革的主要方向。高等院校的實驗教學是實現應用型人才培養目標的關鍵，在實驗教學中對學生基本技能、動手能力、實驗習慣以及科研思維等方面的強化訓練尤為重要。發酵工程是我院生物技術專業修完植物生物學、動物生物學、微生物學、生物化學、分子生物學、細胞生物學、遺傳學等專業基礎課后開設的專業核心課，是面向應用非常重要的課程。發酵工程實驗是學生基于發酵工程原理開設的技能性實驗，可進一步加深學生對微生物學及發酵工程基本概念和基本理論的理解，提高實際動手能力，為后續的專業課程學習、繼續深造或走向工作崗位打好良好基礎。因此，如何提高發酵工程實驗教學效果，更好地完成應用型本科院校生物技術專業的人才培養目標，是當前發酵工程實驗教學研究和探索的重要課題。

二、發酵工程實驗教學存在的問題

1.課程內容不緊密。現在的發酵工程實驗教學內容主要分成兩個部分：發酵罐結構及滅菌實驗（驗證性實驗）、發酵產品的發酵實驗（探索性實驗）。這兩個大實驗雖然具有特色，針對性很強，但內在聯系不夠緊密。其中發酵罐結構及滅菌實驗，目的是讓學生掌握發酵罐的相關知識，并具備一定的實際操作能力，但實際上學生幾乎不能真正動手操作，實驗目的大打折扣。發酵產品的發酵實驗，是任意選擇一個發酵產品進行發酵，課程本來設計很好，為便于實驗，實驗老師主要選擇了傳統的酒精這一發酵產品進行發酵，實驗內容缺乏創新性，且與之前的發酵罐實驗幾乎沒有關聯。因此，發酵工程實驗開展下來，學生不能系統地掌握發酵工程基本實驗技能，更談不上創新性的發酵工程實驗設計。

2.實驗教學模式傳統。發酵工程實驗沿用著傳統的實驗教學模式，就是在教學過程中，教師對實驗目的、實驗原理、實驗內容、實驗現象、實驗結果、注意事項等進行逐一講解，然后讓學生進行實驗。這種傳統的教學模式讓學生“按部就班”完成了實驗，而對于實驗設計、實驗過程中出現的問題缺乏自己的思考，甚至實驗失敗了也不知道原因，缺乏科研思維能力的培養。

3.學生實驗操作不規范。雖然學生在開設本實驗課之前已經開設了微生物學實驗、細胞工程實驗、生物化學實驗等專業實驗課，受到了比較系統的訓練，但受到實驗條件限制，學生能親自動手實驗訓練的比例不高，導致學生普遍實驗操作技能不扎實，尤其是無菌操作不過關。而本實驗在學生不規范操作基礎上開設發酵產品的發酵，從而導致實驗失敗率較高。而且這些不規范的實驗操作有可能會伴隨著學生后續的學習、工作中，不利于學生的職業生涯。

4.考核手段單一、不科學。發酵工程實驗課中，學生學習成績主要根據學生的實驗報告進行評價。實驗報告評價主要根據學生實驗報告的內容、實驗數據的處理和分析等內容，無法反映學生的實驗過程和實驗態度，尤其是學生的實驗技能不能量化。并且，實驗報告多是流于形式，大部分學生都是照抄講義或相互參考。更為重要的是老師對學生報告的評價有些隨意。因此，單一的實驗考核手段具有多重弊端，不能真實反映學生的實驗能力。

三、發酵工程實驗教學進行的改革與實踐

1.優化實驗教學內容，提高關聯度。打亂之前的兩個大實驗的設計，將兩者結合起來形成一個體系，進而形成一個由多個小實驗組成的系統實驗，包括培養基配置及滅菌、斜面試管的制備、一級種子液的制備、發酵過程的控制、發酵產物的分離純化及檢測、小型發酵罐的發酵等六個實驗，而這些實驗正好是一個產品開發所要經歷的所有步驟，也是企業生產的各個工藝環節。這些實驗的有機組合有利于學生系統掌握發酵工程的內涵，更有利于發酵工程實驗操作的精髓，有利于學生綜合素質與能力的提高。

2.多媒體教學為主的課堂教學，更形象生動。隨著現代教學技術的發展，多媒體技術在教學中發揮著越來越大的作用。發酵工程由之前的兩個大實驗優化形成了6個緊密關聯的實驗，而每個實驗均涵蓋了相關的專業理論及實驗操作要點，如果僅僅通過傳統的教學模式難以將細節講解通透。利用多媒體技術包括PPT、動畫、視頻等融入到每個實驗教學中，學生在輕松的環節中接收知識，接收規范的實驗操作，利于后續的實驗開展，尤其是在一定程度上彌補了條件有限的實驗開展。

3.提倡開放實驗教學，自由探索。正常實驗教學時間有限、實驗條件有限，從而讓學有余力的學生留有遺憾。將發酵工程實驗在開始就實行開放教學，就是在正常教學之外，整個實驗室面向學生開放，讓學生根據自己的空閑時間隨時在實驗室內訓練自己的實驗技能；同時提供一些開放實驗項目，引導學生查閱文獻、設計實驗思路，以及處理數據等。這些實踐活動間接地訓練了學生的規范化操作和科研思維，也促進了發酵工程實驗教學效果。

4.強化實驗教學過程管理，完善過程記錄。在實驗教學過程中，著重從課前預習、課堂操作、課外表現和實驗報告等四個方面加強管理，完善教學各個環節的記錄。課前預習的管理主要通過提問、演示等途徑進行評價，課堂操作主要看學生的操作規范性、主動性等方面進行評價，課外表現主要通過開放實驗項目的參與度進行評價，實驗報告主要通過數據處理的準確性、數據分析的全面性和思考題的正確性等進行評價。評價分數隨時在學生中間公開，并允許學生對分數提出質疑。通過這些措施，學生對發酵工程實驗主動性大為提高，極大地促進了學生的興趣。

5.完善實驗考核體系，科學全面。通過強化了實驗教學過程管理，并在教學過程的各個環節進行了評價，這些評價均在實驗成績上有所體現。并且在實驗結束后，還要學生制作PPT進行答辯并提交完整的實驗報告。為真實全面反映學生的實驗水平，將實驗考核成績分成三個方面進行綜合評定：平時成績（30%）、答辯（20%）和實驗報告（50%），其中平時成績由課前預習、課堂操作、課外表現等分值組成；答辯成績由授課老師（50%）和5名學生代表（50%）組成；實驗報告重在質量。這樣的實驗考核體系，既體現了實驗的過程，也體現了學生總結、交流的能力，評價比較客觀、公正、合理，且操作性強。

四、結語

為適應地方應用型人才培養要求，生物技術實驗教學改革勢在必行。根據淮陰師范學院應用型本科人才培養方案，我對發酵工程實驗教學內容、教學模式、教學管理、成績考核等方面進行了改革。通過近3年的教學實踐和探索，學生普遍在實驗動手能力、實驗態度、分析問題和解決問題的能力以及創新能力等方面均有不同程度的提升，學生滿意度達到95%以上。為更好地迎接OBE教學新理念，我將繼續努力探索，不斷推進發酵工程實驗教學改革，更好地實現學生的能力達成以及人才培養目標的達成，為學生后續深造和工作打下堅實基礎。

參考文獻：

[1]李國毅，王為一.對地方高校應用型人才培養模式優化的思考[J].教育探索，2015，（288）：67-71.

[2]劉志軍.地方應用型本科院校無機及分析化學實驗教學的改革與實踐[J].教育教學論壇，2015，（4）：276-277.