摘要:本文以生物技術(shù)專業(yè)核心課程《微生物發(fā)酵工程》為對象,探索了在新形勢下發(fā)酵工程課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的改革實(shí)踐。從教學(xué)內(nèi)容的更新、課程體系的構(gòu)架、教學(xué)方法及手段的更新、考核制度的完善方面分別進(jìn)行了較詳細(xì)的論述。
關(guān)鍵詞:微生物發(fā)酵工程;教學(xué)改革;教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)方法;考核制度
中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)05-0049-02 微生物發(fā)酵工程是現(xiàn)代生物技術(shù)的重要組成部分,是生物工程技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化的主要技術(shù)關(guān)鍵?!段⑸锇l(fā)酵工程》課程是生物工程、生物技術(shù)、食品工程等專業(yè)的重要專業(yè)課,它是一門應(yīng)用性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程,課程涉及面非常廣泛。面對蓬勃發(fā)展的生物技術(shù),如何使微生物發(fā)酵工程適合時代發(fā)展的需要,培養(yǎng)和造就高素質(zhì)、創(chuàng)新型人才;如何在有限的授課時間內(nèi)使學(xué)生掌握該門課程最基本的內(nèi)容,提高學(xué)生在工作中解決實(shí)際問題的能力,是教師需要認(rèn)真思考的問題。作者結(jié)合學(xué)校特色及院系課程設(shè)置特點(diǎn)、學(xué)生特點(diǎn)與該門課程特點(diǎn),進(jìn)行了積極思考。現(xiàn)將積累的一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下。
一、更新教學(xué)內(nèi)容,優(yōu)化課程體系
1.調(diào)整課程體系。微生物發(fā)酵工程涉及生物工業(yè)的許多領(lǐng)域,如酶制劑、有機(jī)酸、氨基酸、抗生素等相關(guān)工業(yè)。在這些領(lǐng)域中,各種工業(yè)產(chǎn)品的具體的生產(chǎn)工藝,包括發(fā)酵工程上游技術(shù)的菌種選育、中游技術(shù)的發(fā)酵過程工藝控制及下游技術(shù)的產(chǎn)物的分離與提純等都有著很大的差異,但其基本生產(chǎn)模式相同、理論基礎(chǔ)相同[1]。因此我們選擇發(fā)酵行業(yè)中有代表性的產(chǎn)品進(jìn)行講解,而對于其他產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝,學(xué)生可通過查閱相關(guān)資料進(jìn)行自學(xué),這樣可收到很好的學(xué)習(xí)效果,同時也鍛煉了學(xué)生自學(xué)的能力。
2.選擇優(yōu)秀教材和參考用書。教材是教師與學(xué)生之間教與學(xué)的橋梁,是體現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的知識載體。選擇具有系統(tǒng)、完整的知識體系和反映本學(xué)科領(lǐng)域最新成就的優(yōu)秀教材,是確保教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵[2]。根據(jù)教學(xué)要求,我們選用了2007年高等教學(xué)出版社出版李艷主編的《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》,該教材系統(tǒng)地介紹了發(fā)酵工程所涉及到的內(nèi)容,學(xué)生通過對該教材的學(xué)習(xí),便能輕松掌握發(fā)酵工程的相關(guān)領(lǐng)域及發(fā)酵工業(yè)的整個生產(chǎn)過程。由于不同的教材側(cè)重點(diǎn)不同、章節(jié)順序安排不同、風(fēng)格不同,因此,我們除指定教材參考用書外,還為學(xué)生推薦了其他參考用書及相關(guān)專業(yè)網(wǎng)站,如曹軍衛(wèi)主編的《微生物工程》(科學(xué)出版社,2007年),徐巖主編的《發(fā)酵工程》(高等教育出版社,2011年),陳堅(jiān)主編的《發(fā)酵工程原理與技術(shù)》(化學(xué)工業(yè)出版社,2012年)等,學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣和需要自行選擇,這樣可以拓寬學(xué)生在發(fā)酵工程領(lǐng)域的視野,收到了良好的教學(xué)效果。
3.優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容?!段⑸锇l(fā)酵工程》的授課內(nèi)容以發(fā)酵工業(yè)過程共性環(huán)節(jié)為主線。講授本課程時,既要闡明發(fā)酵工藝的基本知識和基本原理,又要重點(diǎn)突出生產(chǎn)工藝操作及過程控制等方面的實(shí)際問題。因此,根據(jù)發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝路線及操作過程,我們對該門課程的教學(xué)內(nèi)容按如下順序編排:緒論、發(fā)酵工業(yè)微生物菌種制備原理和技術(shù)、發(fā)酵工業(yè)原料及其處理、無菌空氣的制備、微生物發(fā)酵機(jī)理、發(fā)酵動力學(xué)、發(fā)酵過程工藝控制、發(fā)酵染菌及防治。這樣安排教學(xué)內(nèi)容不僅有利于各個章節(jié)的銜接,而且可以使學(xué)生更清楚、更完整地掌握發(fā)酵工藝全過程。最后通過對典型的發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過程的講解,將各個流程環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合,強(qiáng)調(diào)發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)既相互獨(dú)立又相互依存、各種因素和多個參數(shù)相互制約相互影響的動態(tài)形成,有利于學(xué)生從整體觀念出發(fā)分析問題、解決問題,提高在工作中解決實(shí)際問題的能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
教師在教學(xué)中,應(yīng)以教材為主,并對教學(xué)內(nèi)容加以充實(shí)擴(kuò)展,將國內(nèi)外最新的相關(guān)科研成果和技術(shù),分門別類地穿插在有關(guān)章節(jié)中講授,使學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)中獲得新知識[3]。
二、改進(jìn)教學(xué)方法,更新教學(xué)手段
1.采用多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)具有生動、文本清晰、信息量大等特點(diǎn),微生物發(fā)酵工程研究內(nèi)容廣泛,知識點(diǎn)多,發(fā)酵工藝參數(shù)多,如采用傳統(tǒng)的板書形式,很難在有限的課時內(nèi)將內(nèi)容講授完畢,且學(xué)生對所講授內(nèi)容沒有直觀的印象,為了使學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容印象深刻,理解透徹,我們充分利用網(wǎng)絡(luò)資源如視頻輔助教學(xué),使課堂教學(xué)生動、有趣,學(xué)生在輕松的環(huán)境中掌握了該課程的內(nèi)容。比如在講授機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)及工作原理時,就充分利用了網(wǎng)絡(luò)資源,對發(fā)酵罐進(jìn)行在線模擬組裝,只有將發(fā)酵罐的主要部件都組裝到正確的位置,發(fā)酵罐才開始運(yùn)作,這樣就掌握了發(fā)酵罐的工作原理。所以應(yīng)用多媒體教學(xué)在該門課程中發(fā)揮了不可替代的作用,大大提高了教學(xué)質(zhì)量,達(dá)到了教學(xué)效果,學(xué)生評價很好。
2.構(gòu)建啟發(fā)式互動教學(xué)模式。在教學(xué)中充分調(diào)動學(xué)生的積極性和主動性,啟發(fā)學(xué)生和教師的思維同步進(jìn)行。例如,在講授發(fā)酵罐的滅菌方式時,包括在線滅菌及離線滅菌,通過微生物學(xué)課程的學(xué)習(xí),學(xué)生很容易理解離線滅菌,這時提出大型發(fā)酵罐如何完成滅菌過程呢?學(xué)生主動思考后,課后查閱相關(guān)資料,然后將學(xué)生帶到發(fā)酵罐現(xiàn)場進(jìn)行講授,這樣就很容易掌握該知識點(diǎn)了。
3.調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。眾所周知,理工類的課程內(nèi)容大都比較抽象乏味,教師在教學(xué)過程中就要善于聯(lián)系生活,從同學(xué)們熟悉的內(nèi)容出發(fā)。對于一門課程來說,緒論的講授尤為重要,微生物發(fā)酵工程課程中緒論內(nèi)容的講解以大家曾經(jīng)接觸過的發(fā)酵產(chǎn)品開始,泡菜、酸奶、味精、醬油、青霉素、啤酒……,大家七嘴八舌,課堂氣氛一下子變得活躍,學(xué)生的注意力集中在了課堂上,調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性。另外,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,布置課程論文,課堂進(jìn)行討論,學(xué)生積極發(fā)言,教師最后進(jìn)行匯總。經(jīng)過討論,學(xué)生對如何從上游到下游獲得發(fā)酵產(chǎn)品有了進(jìn)一步的掌握,鞏固了課堂知識,加深了記憶。學(xué)生在學(xué)到理論知識的基礎(chǔ)上,了解了本學(xué)科前沿的科技動態(tài),有利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和解決問題的能力,開闊了視野,提高了同學(xué)們的文獻(xiàn)閱讀與科技論文寫作能力[4]!
三、建立科學(xué)評估體系,完善考核制度
考核是教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié),抓好這一環(huán)節(jié),能客觀評價學(xué)生掌握該課程知識的程度。因此,我們對該門課程按如下方式考核:平時成績(40%)和期末成績(60%),其中平時成績包括出勤(10%)、課堂表現(xiàn)(10%)、作業(yè)設(shè)計(jì)(10%)、課程論文(10%)。課堂表現(xiàn)除考核學(xué)生的課堂紀(jì)律外,還將學(xué)生在教學(xué)過程中的參與程度納入考核范疇。在期末命題時,除了要包括基本知識點(diǎn)外,盡可能增大知識面的考核力度,學(xué)生在作答時,需要綜合所學(xué)知識,這樣可以提高學(xué)生靈活運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力[5],同時也有助于擴(kuò)展學(xué)生的思路,對考研答題也有所啟發(fā)?!段⑸锇l(fā)酵工程》課程的教學(xué)改革及探索,緊緊抓住了課程的培養(yǎng)目標(biāo),增強(qiáng)了學(xué)生的理論知識,提高了學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高了教學(xué)質(zhì)量。以上教學(xué)方法和教學(xué)手段的改進(jìn)對提高教學(xué)質(zhì)量十分有益,同學(xué)畢業(yè)后也更容易受到用人單位的歡迎。
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作者簡介:李敏(1979-),女,講師,博士,主要研究方向?yàn)閼?yīng)用微生物。