《发酵工程》教学中存在的问题与对策

【摘 要】 《发酵工程》是制药工程专业的基础课程。本文在分析《发酵工程》教学过程中存在问题的基础上，提出了教学改革措施，主张通过优化教学方法、重视实践教学改革，注重理论学习与生活实际相联系等途径，加深学生对发酵工程及相关知识的了解，强化相关技能的掌握，以提高实践能力和创新能力。

【关键词】 《发酵工程》；教学改革；教学方法；实践教学

《发酵工程》是生物制药专业的核心课程，具有较强的应用性和实践性［1］。对于生物、医药类学生而言学好发酵工程尤为重要。面对生物技术产业的发展局势对人才培养提出的更高要求，我们要找到发酵工程教学的盲区，提高教学质量、改进教学方法，不断增强学生的综合素质和实践能力。

一、《发酵工程》教学中存在的问题

1、旧观念、旧思想的影响

以前的教育观念和教育思想导致教员对人才培养质量和全面素质新观念的认识不够明确，从而影响了相关的教学改革［2］。教学仍是以教师、教材、课堂为中心，利用单一的教学手段和呆板的教学方法，不利于教学效率的提高，难以调动学生学习的积极性和创造性，不利于复合型人才的培养。

2、教学与实践结合不强

实践教学是培养学生实践能力的重要环节，如果学生参与实践环节少，自己动手机会就不多，就会造成学生缺乏独立研究和生产的能力。仅靠课堂的理论知识是不能培养出动手能力强和创新能力强的专业人才，必须大力培养实验操作技能和生产实践能力，以提高学生的综合素质。

3、对学生积极性的激发不够

老师的引导和启发能够激发学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性和主动性。但是，即使老师准备了丰富多彩的课堂内容，某些时候学生仍然缺乏听课的兴趣，课堂注意力不集中，出现玩手机或打瞌睡等现象，甚至部分学生上课完全不听老师讲课，目的很明确，就是为了混学分，不是来学习的，学习动力不足，学不到知识。因此，如何激发学生的主动性和积极性，应该是师生双方都应该努力解决的问题。

二、《发酵工程》教学改革措施

1、调整教学方法

科学、合理、有效的教学方法是完成教学目标和教学任务的保证，教师应该根据自己的优势扬长避短，选择最合适的教学方法［3］。这就要求教师在讲课前要做大量的准备工作，在达到教学内容丰富、讲解清晰的基础上，考虑课堂与学生的联系，使课堂气氛活跃，发散学生的思维使学生主动参与知识的获取，达到更好的教学效果。

（1）优化、丰富教学内容。教学改革的关键是科学合理的教学内容和知识体系［4］。在保证教授基本理论知识和培养基本技能的基础上，教师可根据整体内容对每一章节进行小结。可以做出部分章节的调整重组，可按照工业发酵的流程进行教学：菌种选择、培养基制备、灭菌、无菌空气、发酵机制、发酵动力学、发酵工艺过程控制、染菌与防治、现代生物技术在发酵过程中的应用、生产工艺实例讲解等。随着现代生物技术的不断丰富和发展，《发酵工程》的教学内容必须要不断更新，根据最新的科研成果或生产实例尽可能地增加一些新內容，做到与时俱进，介绍一些学科发展前沿信息，及时补充该领域研究中的新技术、新方法、新成果。这样会有利于拓宽学生的视野，学生对新内容产生浓厚的兴趣，才能听而不烦、学而不厌［5］。因此，我们可以通过对教学内容的丰富与优化来提高学生对《发酵工程》课程学习的积极性和主动性。

（2）采用启发式的教学。为了最大程度的调动学生的积极性、主动性和创造性，激发学生的学习兴趣，启发学生和教师思维同步进行，我们可以尝试采用PBL（problem-base learning）教学模式。PBL模式是以学生为中心，以问题为基础，以培养学生自学能力，提高学生综合思考能力和分析解决问题的能力为目的的教学方法［6］。PBL模式能够充分发挥学生的主体作用，老师可以用问题将课堂气氛活跃起来，调动学生学习的好奇心，但要考虑到问题本身能不能激发学生浓厚的学习兴趣。学生带着对老师提出问题的疑问去搜集资料，对资料进行整理、总结、分析、思考，然后主动探讨问题的答案。这样就打破了教师主导整个教学环节的教学模式，形成了“以教师为主导，以学生为主体”的模式，从而提高学生的积极性，提高学生的学习效率［7］。

（3）激发学生的学习兴趣。促进和提高教学质量和效率的关键是激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性和主动性［8］。要让学生在学习中一直保持对该课程每一章节的兴趣和憧憬。教师在备课时要大量查阅文献资料，通过精心准备课堂内容，做到能够较详细的介绍现代发酵工业的现状、发展趋势和广阔的发展前景，以及发酵工程在生物产业中的核心作用等内容，使他们对这门课感兴趣。此外，由于学生缺乏对本课程相关知识的学习和实践经验，对发酵工厂的感性认识也比较少，当接触到原理图、设备结构图和工程术语时，往往会感到抽象乏味。为了减少学生的乏味感，我们必须要设计好教学环节，通过深入浅出的讲解，使学生理解并掌握所授知识［9］。

（4）培养学生的自主学习能力。在教学改革中我们要突出对学生自学能力的培养，使自主学习渗透到教学内容和教学方法的方方面面。首先给学生搭建知识框架，把易懂易学的知识性内容留给学生自学。在讲授“实罐灭菌、接种、取样“等内容时，最好在发酵罐前逐一进行讲解，然后让学生自己做出发酵罐的各部分管道图和相应的文字说明。既加深了学生对所学内容的印象和理解，又节约了时间，并且有利于培养学生的自学能力［10］。

此外，课程论文是一种很有效的教学辅助方式，学生自学获得的知识往往比从课堂上获取的知识更加牢固。因此，在本课程讲授末期，要求学生通过查阅最新文献资料写一篇关于发酵工程的综述性论文，让学生在学到的理论知识和试验及生产技能的基础上，拓宽知识面，加强对课程前沿内容的了解，有利于培养学生的自学能力、独立思考能力和解决问题的能力［11］。

（5）加强多媒体现代化教学。教师应该设计好教学环节，充分利用多媒体教学方式，以丰富的图文资料来教授课程，实现文字、图片、声音同步教学，提高学生对内容的深刻理解和学习热情。例如，在教授啤酒发酵工艺时，可以通过播放啤酒发酵工艺视频，让学生更加直观的了解啤酒的生产原料、发酵流程及注意事项。再结合工厂的参观实习，就能够进一步加强学生对啤酒发酵工艺的理解和掌握。利用网络教学资源，可以参考国内与国外的同类发酵工程教材，增加课堂信息量，拓宽了学生的学习视野，使他们了解本学科前沿科技动态和最新技术成果，弥补了教材中发酵工程知识内容的不足，提高了教学质量和效率。

2、加强实践教学改革

满足社会需求的人才既要有扎实的理论知识，又要有良好的实践能力，因此， 教师在教授学生学习基础理论的同时还要有意识的加强对学生实践能力的培养［12］。实践是创新的源泉，为了培养学生的创新精神，加强实践教学环节是必不可少的［13］。《发酵工程》是一门实践性和应用性很强的课程，加强实践教学环节有助于学生对发酵理论基础知识的理解，从而提高学生的实践能力和创新能力，最终达到提高教学质量的目的。

（1）加强实验教学环节。一般情况下，理论教学的课时安排高出实验教学，因为实验只是为了验证理论课的某些内容［14］。然而对于《发酵工程》类似的综合性和实践性极强的课程，实验教学比例应与其课程特点相适应。而且，现代社会对学生动手能力的要求越来越高，因此，注重培养学生的动手能力和解决问题的能力及创新能力具有非常重要的意义。然而，所安排的实验内容要与科学的发展保持同步，实验内容的现代化要特别注意内容的基础性、实用性、综合性与现代性［15］。改变传统验证性实验方法，采用综合性实验方法，巩固学生对发酵工程的理论理解，提高实验操作技能，使学生对发酵工程有较全面的认识。

（2）加强校外实习。为了提高学生对发酵技术产业的基本认识，了解真实的生产过程, 应组织学生参观一些典型的发酵生产企业，如啤酒厂、味精厂、酶制剂厂、生物制药企业等。参观之前就要给同学们对整个工厂的概况、生产工艺流程、设备情况作进行简要介绍，让学生们提前了解生产工艺，学生也会有一些疑问，于是学生将带着问题去参观学习，这样学生就会非常仔细的参观并听取工作人员的讲解，能够较好的做到理论联系实践，有利于学生的学习［16］。

建立校外实习基地为提高学生动手能力、把学生培养成应用型人才提供必要的场所［17］。德州学院医学系就和德州市的发酵生产企业建立了稳定的合作关系，校企联合，优势互补，为学生实习创造了良好的条件，极大地培养和锻炼学生的实践能力。学生通过行驻发酵车间实习可以对发酵工厂、发酵设备和发酵流程形成基本认识，既可以了解成熟的现代化发酵工艺过程和操作，又可以掌握发酵工程的发展动态和了解新技术及其应用。校外实习能够拓宽学生的知识面，使学生形成新技术研发思路和创新意识，促使学生知识、能力、素质的协调发展［18］。

（3）理论学习与生活实际相联系。发酵工程课程内容比较抽象乏味，教师在教学过程就要善于把复杂问题通俗化，我们采用“把课堂融入生活，把生活搬进课堂”的方法，發酵工程的发展已经渗透到人们生活的各个方面，从食品到医疗保健无不与此息息相关，教师可以将生活中生动、有趣的实例精心策划、组织成教学内容，使学生长时间保持集中注意力和学习的兴趣［19］。以“甜酒酿的制作”为例，让学生觉得抽象难懂的问题变得简单直观，并且要让学生觉得自己学的东西与生活息息相关，这样就能激发学习兴趣，提高学习的主动性［20］。

三、结语

在生物技术发展迅速的今天，发酵生产工业要求更多的专业基础理论扎实、专业操作技能较强的高素质应用型人才。实现应用型人才的培养目标是相关高校及相关专业教师追求的目标。我们必须对现有的专业课程教学进行改革，不断完善课程教学体系，有效地激发学生的学习兴趣，充分调动学生的积极主动性，提高学生的独立思考、灵活运用所学知识的能力，提高学生的综合素质和实践技能，把学生培养成应用型、创新型人才，更好地服务于地方产业和地方经济的发展。

【注 释】

［1］ 潘进权.发酵工程课程教学改革的设想［J］.酿酒，2005.32(2)17-19.

［2］ 张惠玲,方海田.教学与实践相结合的改革与探讨-发酵工程教学与实践.高校实验室工作研究，2007(1)9.

［3］ 胡永红,姚忠,刘洋等.本科《生物分离工程》教学改革与实践［J］.理工高教研究，2006.25(6)124-126.

［4］ 黄金林,潘志明,焦新安.“发酵工程”课程教学的思考与探索［J］.生物学杂志，2005.22(5)46-48.

［5］ 李玉英,柴春月,惠丰立.发酵工程教学改革的实践.生物世界.

［6］ 杨海莲.以学生为中心进行基础生物化学研究性教学［J］.中国大学教育，2006(2)35-36.

［7］ 刘辉,杨利平.“任务驱动”法在生物化学教学中的应用［J］.湖南科技学院学报，2008(29)68-71.

［8］ 潘进权.发酵工程课程教学改革的设想.酿酒，2005.32(2)18.

［9］ 王卫卫,李红民,董兆麟.发酵工程教学中加强学生创新能力培养的思考与尝试［J］.高等理科教育，2002(2)106-109.

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［11］ 潘进权.发酵工程课程教学改革的设想.酿酒，2005.32(2)18.

［12］ 杨海龙,吴明江,李军等.发酵工程课程教学改革的探索与实践［J］.广西轻工业,2009(2)128-129.

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［15］ 虞海珍,程立生,张莉娜等.完善实验教学监控体系的探索与实践［J］.实验科学与技术，2009(5)78-80.

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［17］ 王丽荣,栾开政,张会杰.2003-2006年精品课程评估指标体系的变化与趋势展望［J］.江苏高教，2007(4)66-68.

［18］ 王金华,李本德,杨玲,丁勇.微生物发酵工程教学改革初探.广西轻工业教育研究，2010(5)135.

［19］ 赵立坤.提高《发酵工程》教学质量的探索与实践.广西轻工业教育研究，2009(6)161.

［20］ 金海如.学习实践科学发展观，创建发酵工程教学模式.科教文汇教研教改，2009(8)37-38.

【作者简介】

朱 超（1983-）男，博士，通讯作者.

孙汉文（1972-）男，教授.