發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革新模式探索

趙娟娟

摘 要： 發(fā)酵工程是生物技術(shù)專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)課，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是發(fā)酵工程的重要部分。依托我國地方院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的需求，緊密結(jié)合發(fā)酵工程學(xué)科發(fā)展前沿、地方企業(yè)需求和本專業(yè)教師科研方向，對(duì)發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的教學(xué)內(nèi)容、開展方法、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的設(shè)置等方面進(jìn)行了改革與實(shí)踐。

關(guān)鍵詞： 發(fā)酵工程 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革新模式

服務(wù)地方是地方高校發(fā)揮高等教育職能、實(shí)現(xiàn)大學(xué)與社會(huì)相作用的重要使命，地方高校的辦學(xué)定位是培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)文化建設(shè)的應(yīng)用型人才[1]。發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課是一項(xiàng)應(yīng)用性和實(shí)踐性強(qiáng)的課程，高素質(zhì)發(fā)酵人才的培養(yǎng)迫切需要建立合理的教學(xué)平臺(tái)，依據(jù)地方產(chǎn)業(yè)特色調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)地方高校服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)文化建設(shè)的辦學(xué)宗旨。

鑒于發(fā)酵工程這門課強(qiáng)應(yīng)用、重實(shí)踐的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)強(qiáng)化發(fā)酵工程授課效果具有至關(guān)重要的作用。衡水學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)安排在第四學(xué)期，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)16學(xué)時(shí)，發(fā)酵工程大試驗(yàn)32學(xué)時(shí)。開設(shè)實(shí)驗(yàn)課的目標(biāo)定位在為地方企業(yè)培養(yǎng)發(fā)酵工程所需的應(yīng)用型人才。但在前幾年的課程教學(xué)中，明顯存在實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革滯后于理論教學(xué)改革，也滯后于行業(yè)發(fā)展需要，實(shí)驗(yàn)設(shè)置多為靜態(tài)和孤立的實(shí)驗(yàn)，缺乏鍛煉學(xué)生工程學(xué)思維的內(nèi)容[2]。學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)少，無獨(dú)立研究和生產(chǎn)實(shí)踐能力。必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作技能和生產(chǎn)實(shí)踐能力的培養(yǎng)。為此，結(jié)合衡水學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)計(jì)劃，對(duì)發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式提出如下探討。

1.優(yōu)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅為了鞏固課程理論知識(shí)，更要提高學(xué)生的科研思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索、創(chuàng)新意識(shí)滿足行業(yè)進(jìn)步的要求[3]。在發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課中，以學(xué)生了解并掌握發(fā)酵工程中所涉及的菌種篩選、發(fā)酵工藝、發(fā)酵設(shè)備、產(chǎn)品分離等方面的知識(shí)及實(shí)驗(yàn)技能為目標(biāo)，提高解決問題的能力。傳統(tǒng)的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)主要是一些相對(duì)獨(dú)立的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，彼此缺乏系統(tǒng)聯(lián)系。需要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容做綜合調(diào)整，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)形成一個(gè)完善體系，并引入工程學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容，增加學(xué)生整體思維和經(jīng)濟(jì)效益的評(píng)估，增強(qiáng)可行性分析的能力。

通過找出所學(xué)知識(shí)與社會(huì)實(shí)踐的最佳結(jié)合點(diǎn)，開設(shè)發(fā)酵工程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，如菌種篩選與擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵罐的操作、發(fā)酵污染的檢測、發(fā)酵酶產(chǎn)物的提取、糖化酶搖瓶發(fā)酵實(shí)驗(yàn)等，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生掌握發(fā)酵工程的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)和主要產(chǎn)品的生產(chǎn)原理與工藝流程。

2.開展開放型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)

從近年的實(shí)踐結(jié)果看，絕大多數(shù)學(xué)生都樂意參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。認(rèn)為這種方式能提高他們參與實(shí)驗(yàn)的興趣，加深對(duì)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)動(dòng)手能力，更有利于加深對(duì)發(fā)酵工廠相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的理解。

我們?cè)O(shè)置了多項(xiàng)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)課題，如“新型葡萄酒酵母的篩選”，“黃原膠的發(fā)酵及提取”，“發(fā)酵型核桃乳的制備”等。采用由學(xué)生自主選題，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，教師指導(dǎo)的方式。通過查閱資料，學(xué)生不但開闊了視野，還加深了對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的掌握。在掌握了相應(yīng)課程理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的基礎(chǔ)上，學(xué)生自己列出實(shí)驗(yàn)步驟、操作要點(diǎn)及重點(diǎn)、難點(diǎn)。通過創(chuàng)新型、開放式實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能邊做邊學(xué)，邊學(xué)邊想，不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，體會(huì)發(fā)酵工程各個(gè)環(huán)節(jié)的共性及特性[4]。

對(duì)比參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與非參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的學(xué)生，在畢業(yè)設(shè)計(jì)、就業(yè)選擇及考研復(fù)試方面，參與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的同學(xué)自信心明顯增強(qiáng)，表現(xiàn)出眾。

3.結(jié)合地方及企業(yè)需求開展實(shí)驗(yàn)

產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合是實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要途徑[5]。目前衡水學(xué)院生物技術(shù)專業(yè)已在多家相關(guān)部門和企業(yè)建立了實(shí)踐教學(xué)基地。和衡水的先進(jìn)企業(yè)如“衡水老白干釀酒集團(tuán)”、“河北養(yǎng)元智匯飲品股份有限公司”等加強(qiáng)校企合作，充分利用企業(yè)的實(shí)踐資源，安排學(xué)生參觀學(xué)習(xí)。使學(xué)生帶著問題到企業(yè)去，在實(shí)際生產(chǎn)中解決問題，并分析實(shí)驗(yàn)室階段和生產(chǎn)階段的主要區(qū)別。例如在衡水老白干釀酒集團(tuán)的實(shí)習(xí)。前期教師對(duì)白酒的生產(chǎn)工藝流程、質(zhì)量控制及設(shè)備等進(jìn)行介紹，通過技術(shù)員的講解和參觀及現(xiàn)場問答，讓學(xué)生加深對(duì)白酒的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)如曲的制備和“清蒸二次清”的典型工藝的了解。這種課程設(shè)計(jì)的實(shí)施方式具有針對(duì)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)于學(xué)生工程素質(zhì)的培養(yǎng)具有很好的促進(jìn)作用。

在發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)中，我們結(jié)合地方及企業(yè)需求開展發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如酒廠發(fā)酵菌種的誘變與復(fù)壯，發(fā)酵型飲品的研發(fā)等內(nèi)容，讓學(xué)生進(jìn)一步了解發(fā)酵工程在實(shí)際生產(chǎn)上的應(yīng)用，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。

4.結(jié)合教師科研課題開展實(shí)驗(yàn)

為增強(qiáng)學(xué)生的自主性及生產(chǎn)實(shí)踐能力，學(xué)校投入了大量的實(shí)驗(yàn)專項(xiàng)資金進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室建設(shè)，配置了菌種選育、發(fā)酵過程監(jiān)控、發(fā)酵產(chǎn)品提取到產(chǎn)品成型一整套的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并依據(jù)衡水地域經(jīng)濟(jì)特色建立了啤酒發(fā)酵的中試產(chǎn)品生產(chǎn)線。學(xué)校致力于“雙師型”教師的發(fā)展，鼓勵(lì)教師與企業(yè)合作并讓學(xué)生真正參與到這些項(xiàng)目的生產(chǎn)過程中。

將教師的科研課題和地方經(jīng)濟(jì)緊密結(jié)合，科研工作與教學(xué)相結(jié)合，將學(xué)科發(fā)展的最新成果融入教學(xué)內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生參與教師的科研課題研究，由學(xué)生自由設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)方案和組建實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，制訂初步方案，并根據(jù)討論修改后的實(shí)驗(yàn)方案開展實(shí)驗(yàn)。既激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)好發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課程，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量的提高，又培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，鍛煉了科研思維。

發(fā)酵工程是一門高速發(fā)展的學(xué)科，是現(xiàn)代生物技術(shù)的集成器。實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量直接影響學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革是一個(gè)不斷探索、不斷完善的過程。衡水學(xué)院雖然開設(shè)發(fā)酵工程課程相對(duì)較晚，但在總結(jié)了其他學(xué)校課程設(shè)置的基礎(chǔ)上，也在探索培養(yǎng)服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)文化建設(shè)的應(yīng)用型發(fā)酵工程人才。改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以有效提高學(xué)生的綜合能力，促進(jìn)其個(gè)性發(fā)展，使學(xué)生能充分開發(fā)潛能，接受實(shí)踐的檢驗(yàn)。

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衡水學(xué)院教改項(xiàng)目：《發(fā)酵工程》課程教學(xué)改革研究。課題編號(hào)：jg2014049.