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生物工程專業(yè)發(fā)酵工藝教學(xué)改革探索

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生物工程專業(yè)發(fā)酵工藝教學(xué)改革探索

摘要:根據(jù)發(fā)酵工藝原理課程的特點和性質(zhì)及吉林大學(xué)生物工程專業(yè)的具體情況,制定課程教學(xué)改革的思路和方法,并從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面探索教學(xué)模式在教學(xué)過程中的應(yīng)用,充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,取得良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞:發(fā)酵工藝原理;生物工程;教學(xué)改革

1前言

發(fā)酵工程是基因工程、酶工程和細胞工程等其他生物技術(shù)的最終手段和方法,是生物技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。發(fā)酵工藝原理是吉林大學(xué)生物工程專業(yè)開設(shè)的一門重要專業(yè)課,是綜合運用所學(xué)知識來解決工程實際問題的一門重要課程,同時也是學(xué)生后續(xù)進行畢業(yè)設(shè)計及進入相關(guān)領(lǐng)域工作的基礎(chǔ)。由于此課程內(nèi)容豐富,涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、微生物學(xué)及化工原理等理論,各學(xué)科間相互交叉滲透[1],學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大。因此,如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,在有限的學(xué)時內(nèi)對發(fā)酵過程有系統(tǒng)全面的認識,掌握發(fā)酵工藝的基本內(nèi)容和操作過程,提高分析和解決實際問題的能力[2],其取得良好的教學(xué)效果,是高校教師在教學(xué)工作中需要探索的重要問題[3-4]。筆者根據(jù)近幾年的教學(xué)工作,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段等方面進行調(diào)整,取得一定的效果。

2教學(xué)改革探索

優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容合理的教學(xué)內(nèi)容對學(xué)生綜合素質(zhì)的提高起重要作用。為了使學(xué)生在校學(xué)習(xí)的專業(yè)知識既系統(tǒng)科學(xué)又專業(yè)實用,筆者改變以往對單一教科書的依賴,優(yōu)化和充實教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合學(xué)生的知識體系,在教材的選擇上以熊宗貴主編的《發(fā)酵工藝原理》為主,同時為學(xué)生推薦《發(fā)酵工程最優(yōu)化控制》《發(fā)酵工藝學(xué)》《發(fā)酵工藝原理與技術(shù)》等側(cè)重點不同的教科書。在此基礎(chǔ)上多途徑(雜志、相關(guān)網(wǎng)站)選擇參考資料[5],內(nèi)容上涉及教學(xué)小組各教師的科研項目及國內(nèi)外最新的科研成果和專業(yè)技術(shù),用以擴增課堂信息量,解決原來課上知識乏味、內(nèi)容老舊的問題,從而使學(xué)生對課程內(nèi)容及研究前景有所了解,激發(fā)學(xué)生對相關(guān)方向的研究興趣和熱情,對學(xué)生未來從事相關(guān)科研工作起到一定的啟蒙和科普的作用。教學(xué)順序上為了使學(xué)生更好地掌握所學(xué)知識,講授的主要內(nèi)容按照發(fā)酵工藝進行的先后順序(微生物生長和產(chǎn)物形成、菌種選育與保藏、培養(yǎng)基配制、滅菌、發(fā)酵動力學(xué)、發(fā)酵過程檢測及控制、發(fā)酵過程的實驗室過程和放大、環(huán)境保護、發(fā)酵過程經(jīng)濟學(xué))進行編排,并在基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)完成后結(jié)合現(xiàn)有發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)實例進行講授,便于學(xué)生從整體至局部對發(fā)酵工程基本理論及工藝流程進行理解與掌握。改革教學(xué)方法以知識傳授為主的教學(xué)方法在實踐性較強的專業(yè)課程教學(xué)中存在易使學(xué)生知識學(xué)習(xí)片面,不能培養(yǎng)學(xué)生獨立思考能力和提高實踐能力等問題[6]。首先,改變傳統(tǒng)的課堂講授方式,把課堂教學(xué)從傳統(tǒng)的單向傳授變?yōu)殡p向互動的過程,在課堂教學(xué)中采用啟發(fā)式教學(xué)方法。課上教師有針對性地提出問題并給予一定的提示,使學(xué)生獨立思考,注重對其他已學(xué)課程中知識的聯(lián)系和鞏固,同時布置課后思考題便于學(xué)生復(fù)習(xí)和鞏固課上知識。其次,開設(shè)專題討論課,學(xué)生以小組的形式對感興趣的發(fā)酵過程進行資料的收集和整理,提倡相互交流,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性,深入挖掘?qū)W生的思維潛能。第三,發(fā)酵工藝原理是一門實踐性、應(yīng)用性很強的課程,許多設(shè)備必須以圖像形式展現(xiàn)其關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)和工作原理,有些工藝如果能夠親臨現(xiàn)場或用視頻的形式進行介紹,則能使課堂上的教學(xué)效果大大增強[7]。用制圖軟件提高課件中插圖的質(zhì)量,使圖像色彩化、立體化、直觀化、動態(tài)化,教學(xué)效果遠勝空洞的語言描述。在課堂教學(xué)過程中適當增加模擬動畫、工廠生產(chǎn)視頻,使原本抽象的內(nèi)容能夠直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前,學(xué)生更容易理解和接受,從而將枯燥的發(fā)酵過程和繁雜的設(shè)備工作原理的記憶過程轉(zhuǎn)化為生動形象直觀理解的過程,學(xué)習(xí)熱情和教學(xué)效果得到增強。并且通過此方法,可以保證學(xué)生在認識實習(xí)參觀工廠之前對各種設(shè)備和生產(chǎn)工藝建立初步印象和認識,改善以往參觀與課堂知識銜接不理想、見習(xí)效果收效甚微的狀況。加強實驗課程建設(shè),培養(yǎng)學(xué)生的動手能力實驗課程是發(fā)酵工藝原理課程教學(xué)中重要的組成部分,對于幫助學(xué)生提高解決實際問題的能力具有重要意義[5]。由于完整的發(fā)酵過程存在實驗時間長的特點,以往在教學(xué)過程中受到實驗課時短、實驗設(shè)備和場地有限等條件的限制,開設(shè)的實驗內(nèi)容孤立,大多為驗證型小實驗,很難調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。因此,在實驗課程建設(shè)時,一方面將實驗內(nèi)容由單一驗證型向綜合型、研究型發(fā)展,對實驗內(nèi)容進行改革,充分調(diào)動學(xué)生進行實驗操作的熱情,在加深對課程知識理解的同時,提高實驗操作能力。對學(xué)生進行相應(yīng)的實驗技能培訓(xùn)和考核,合格后靈活安排實驗時間,開放實驗室保證學(xué)生能夠充分利用課余時間走進實驗室,對課程中感興趣或有疑問的知識設(shè)計實驗進行驗證,并對實驗結(jié)果加以分析,從而提高設(shè)計實驗和解決問題的能力。另一方面,增加實驗分組數(shù)目,給學(xué)生增加參與實驗操作的條件和機會,爭取實現(xiàn)每個學(xué)生都能充分參與實驗中的每一個過程。另外,因吉林大學(xué)生物工程專業(yè)的學(xué)生在大四上學(xué)期有為期一周的工廠見習(xí),為了更好地鞏固課堂學(xué)習(xí)的知識,將發(fā)酵工藝原理課程由原來的大四上學(xué)期調(diào)整至在大三下學(xué)期,通過對發(fā)酵工藝的學(xué)習(xí),使學(xué)生帶著課堂上學(xué)習(xí)過的理論知識去相關(guān)工廠實習(xí),實現(xiàn)理論與生產(chǎn)實際的結(jié)合,在鞏固理論知識的同時,對工廠實習(xí)中的工藝流程更加清晰??己诵问降母母镆钥荚嚍橹鞯脑u價忽略了對學(xué)生在綜合分析和技能方面的測試,因此,適當增加學(xué)生平時成績在課程成績中所占的權(quán)重,學(xué)生課堂討論情況、實驗準備和操作情況、作業(yè)完成情況都要在課程成績中有所體現(xiàn);考試卷面題目中,為了檢查學(xué)生對實驗的理解和操作,增加一定比例的實驗過程異常情況分析題目;為了考查學(xué)生對專業(yè)前沿技術(shù)的關(guān)注程度,增加主觀題作為附加題目,從而保證通過本門課程的學(xué)習(xí),學(xué)生各方面的必要技能都有所提升,進而達到培養(yǎng)社會需要的復(fù)合型綜合人才的目標。

3結(jié)語

為了更好地使學(xué)生掌握發(fā)酵工藝原理這門專業(yè)課程,培養(yǎng)適應(yīng)社會發(fā)展的具有創(chuàng)新思維和實踐動手能力的復(fù)合型人才,針對教學(xué)過程中的部分環(huán)節(jié)進行一些改革,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生的專業(yè)知識掌握、資料收集與展示、實驗操作能力有所提高。隨著生物科技的發(fā)展,教師的教學(xué)工作也應(yīng)不斷地改革創(chuàng)新,培養(yǎng)出高專業(yè)素養(yǎng)的人才。

參考文獻

[1]胡馨予,王迪.發(fā)酵工程教學(xué)現(xiàn)有弊端及改革措施探究[J].中國教育技術(shù)裝備,2016(8):119-120.

[2]馬歌麗,彭新榜,高建奇,等.生物工程設(shè)備課程教學(xué)模式的改革[J].微生物學(xué)通報,2005(5):160-164.

[3]任曉莉,趙潤柱,梁保紅.發(fā)酵工程課程的教學(xué)改革與實踐[J].微生物學(xué)通報,2011(1):127-130.

[4]黃金林,潘志明,焦新安.“發(fā)酵工程”課程教學(xué)的思考與探索[J].生物學(xué)雜志,2005(5):46-47.

[5]郎亞軍,聶春雨,等.發(fā)酵工藝原理課程教學(xué)體會與教學(xué)改革[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2012(32):16001-16002.

[6]柯樂琴.研究型教學(xué)模式在高校課程教學(xué)中的應(yīng)用研究:以《發(fā)酵工程》課程為例[J].現(xiàn)代企業(yè)教育,2014(24):92.

[7]黃方一.發(fā)酵工程課程教學(xué)改革的實踐與探索[J].武漢生物工程學(xué)院學(xué)報,2008(1):31-34.

作者:梁清

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