发酵工程课程教学改革探索与实践*

生书晶　佘婷婷　孙婷琪　陈海锋（广东第二师范学院 生物与食品工程学院，广东 广州 510303）



发酵工程课程教学改革探索与实践*

生书晶*佘婷婷孙婷琪陈海锋
（广东第二师范学院 生物与食品工程学院，广东 广州 510303）

摘要：发酵工程是生物工程、生物技术、食品工程等专业的一门重要专业课程。课程内容丰富、涉及面宽，基础理论性和实践性要求都很高，导致学习难度较大。有鉴于此，作者针对发酵工程教学过程中面临的难点，提出以教学目标为导向，从教学方法、教学手段、教学实践和考核体系等方面进行了教学改革和调整，重视理论与实践教学的结合。教改实践激发了学生的学习兴趣，提高了教学质量。

关键词：发酵工程；教学改革；教学质量

微生物发酵工程是现代生物技术的重要组成部分，它是利用微生物细胞的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术［1］。发酵工程在生物制药、食品发酵、环境保护、化工、农业等各个领域都应用广泛，影响着人们日常生活的方方面面。所以，发酵工程课程成为微生物、食品、生物工程、制药等专业的重要专业课程，本校开设发酵工程课程的就有生物药学、食品科学以及烹饪与营养教育三个专业。但是，由于发酵工程课程的基础理论性和实践性要求都很高，课程内容丰富，涉及面较广，导致学生感觉学习难度较大。因此，如何激发学生的学习兴趣，进而提高发酵工程课程的教学质量，成为教学过程中急需解决的问题。

作者根据近几年的教学实践，提出以教学目标为导向，从教学方法、教学手段、教学实践和考核体系等方面进行教学改革和调整，在激发学生学习兴趣、提高发酵工程课程的教学质量方面收到了很好的效果。

一、明确教学目标，合理安排教学

教学目标是整个教学过程的准绳，它决定了教学活动的指向和教学进程［2］。发酵过程涉及生物制药、食品发酵、环境保护、化工、农业等各个领域，内容繁杂。如何在有限的课时内对发酵工程庞杂分散的课程内容进行解析，让学生对发酵过程有详细深入的了解，成为当前发酵工程教师面临的首要挑战。纵观目前食品发酵工程教材，主要包含了以下几个方面的内容：菌种选育与保藏、发酵过程控制、产物提取与纯化。虽然针对医药、食品、化工、环保等不同行业具体的发酵过程，菌种选育、过程控制以及产物提纯等都有很大的差异，但其基本生产模式相同、理论基础相同［3］。所以，教师可以根据开设专业的特点和学生今后的就业方向进行合理安排，有所侧重的进行讲授。

例如，本校开设发酵工程课程的主要有生物药学、食品科学以及烹饪与营养教育三个专业。对于生物药学专业的学生，教学重点应针对与药学相关的代表性产品如抗生素、维生素C、活性多糖等生产过程进行发酵工程各个阶段的讲解。对于食品和烹饪专业，则应针对发酵食品如酒、酸奶、酱油、醋、味精等的生产过程进行讲解。对于其他产品的发酵过程及控制，可以给学生相关资料，引导他们进行自学，这样不但锻炼了学生自学的能力，也节省了课堂时间，提高了课堂效率。

二、理论结合实际，激发学习兴趣

在发酵工程的教学过程中发现，大部分学生对于单纯的发酵理论很难产生兴趣，所以如果只是按照书本的脉络单纯讲菌种选育与保藏、发酵过程控制、产物提取与纯化，学生很容易感到枯燥［4］。发酵工程是一门实践性极强的学科，所以理论教学与实践教学的结合才是学生牢固掌握发酵工程基本知识的关键［5］。

我们经过摸索，最终确定在经过一次理论课学习后便带学生进入啤酒厂或者制药厂见习一次。学生在发酵车间和提取车间实地参观，同时对发酵设备、生产流程进行拍照和视频录制，初步了解发酵工艺的基本流程、设备等，对发酵过程体系有了直观的认识。在后续课堂的理论学习中，见习过程中的图片或视频会在课堂理论教学时播放，我们会针对见习过程的具体环节进行讨论，这对于激发学生的学习兴趣，加深对课堂理论的理解有很大帮助。

其次，在讲授机械搅拌发酵罐的结构及工作原理时，我们充分利用实验室实践条件，在实验室边演示边讲解，通过全自动发酵罐发酵啤酒整个实验流程的操作，使学生充分认识和体会发酵罐的结构和工作原理，并对发酵过程的控制有了深刻理解。

另外，教学中的理论与实践都涉及大量工程性知识和技能，这就要求教师应不断学习，提升自己的理论知识和实验技能。我们专业会定期安排教师去知名企业接受专业实训，不但提升了教师的专业素质，教师还可以根据实际生产过程及时调整和完善课程体系，从而可以根据市场需求及时对教学大纲进行修缮，更好的培养具有创造性思维及实际动手能力的应用型人才。

三、采用多种教学方法，增强师生互动

目前，对于发酵工程这门信息量大的课程来讲，讲授法仍是最简洁和高效的手段。但讲授法容易导致学生机械的、被动的学习，不利于学生的独立思考、主动学习和创造性思维的培养。这就要求我们在教学过程中应该采用多种教学方法［4］。

我们在教学过程中采取了启发式、互动式以及研讨式等多种教学方法，目的就是引导学生参与教学过程［4］。例如，我们在教学过程中会设计一些启发性的问题，如怎样从环境中选育特定的工业化菌种？为什么我国白酒生产大多采用传统发酵而不采用现代化的发酵罐发酵呢？为什么味精生产中要限量供应生物素？发酵罐染菌的原因有哪些？染菌后应如何应对？然后组织学生进行分组讨论，不同的组之间可以进行辩论和讲演。另外，学生还可以选择一个小专题后课下多做准备，然后在课堂上通过PPT向大家汇报。这些举措能够引导学生积极思考，深入学习，许多学生在交流中提高了自我能力，在讨论或报告中表现优秀。

另外，发酵工程的发展日新月异，单纯根据某本教材讲授显然是题材有限，无法跟上时代发展的脚步［4］。所以根据当前的生产和研究现状，教师应及时补充和更新教学素材，引导学生收集研读与课堂教学内容相关的最新文献，甚至可以通过网络视频，或者组织学生聆听本领域知名学者的报告会，使学生了解当下的发酵工程的现状和发展前沿，拓展学生的知识面，从而激发他们通过自主学习获得当前研究新进展的兴趣［3］。

四、理论与实验结合，提高实践教学效果

实践教学是巩固和加深理论知识学习的有效途径，有利于学生整体素养的提高。如果没有丰富的生产实习和工程实训，会导致学生缺乏工程视角和思维，从而不能应用工程原理及方法解决实际问题。本校开设发酵工程的专业目标都是培养应用型人才，所以我们紧紧围绕培养目标，大力开展校企合作，与多家食品、制药公司建立了校企合作基地，形成互补互利的产学研对接机制。

我们在见习环节就带学生参观了啤酒生产以及生物制药企业，使他们明确自己工作所需掌握的技能。而大四的毕业实习，很多学生被安排进入相关的生产企业进行为期2-3个月的实践学习并参与生产，使学生成为初步拥有发酵工艺操作能力的应用型人才。

同时，学校也配备了良好的实验室条件，保证学生在校期间能够开展发酵工程专业实验，如发酵培养基的配制和灭菌，菌种的扩大培养以及物理化学诱变，全自动发酵罐的演示和操作等。另外，结合生活实际，我们开展了甜酒酿、酸奶以及泡菜的发酵实验，使学生能够在简单的发酵实践中理解发酵原理，最终能够品尝到自己制作的发酵制品也使学生兴味盎然。在实验教学过程中，我们多采用“学生自学——课堂提问——学生实验——讨论和总结——撰写实验报告”的模式。这样的教学模式，不仅锻炼了学生的实践动手能力，还通过自学和启发提问，使学生理解了实验中所蕴含的理论知识。

五、综合考察，建立复合型考核体系

由于发酵工程是一门实践性很强的科目，单纯靠期末考试很难评价学生知识掌握的情况，所以我们会从多个方面考核学生的综合能力。例如课堂上学生分组对某一开放性问题的讨论及演讲；学生选择某一专题撰写小论文；实验室的实践操作；所以学生的最终成绩是由论文（20%）、演讲讨论（20%）、实验报告（10%）、实验技能（10%）、期末考试（40%）等部分按不同的比例折算。这样的考核体系，不但刺激了学生主动学习的兴趣，也能较全面的反映学生对发酵工程理论知识和实验技能的掌握程度。

总之，为了更好的讲授发酵工程这门课程，培养适应社会发展的具有创新思维和实践动手能力的复合型人才，我们提出教学过程中紧扣教学目标，从教学方法、教学手段、教学实践和考核体系等多个方面进行教学改革和调整。结果激发了学生的学习兴趣，提高了教学质量，培养了学生的创造性思维以及动手实践能力。所以，生物科技的发展日新月异，发酵工程课程教学也应紧跟时代步伐，不断地改革创新，才能培养出更多理论基础好、动手能力强、综合素质高的复合型人才。

参考文献

［1］李昌灵，胡玉平，吴镝，等.新建本科院校发酵工程课程的教学质量研究［J］.怀化学院学报，2013，32（5）：91-93.

［2］李森.教与学——关于生物化学教学若干问题的思考与交流［J］.生命的化学，2013，33（1）：109-111.

［3］李敏.《微生物发酵工程》课程教学改革探索［J］.教育教学论坛，2013，（5）：49-50.

［4］生书晶，龚玉莲，佘婷婷，等.食品生物化学课程教学改革探索［J］.广州化工，2015，43（3）：186-187.

［5］许波，黄遵锡，杨云娟.发酵工程实验教学改革初探［J］.微生物学通报，2007，34（3）：600-602.

中图分类号：G642

文献标志码：A

文章编号：2096-000X（2016）13-0069-02

*基金项目：广东第二师范学院博士专项（2015ARF20）；广东第二师范学院校级质量工程项目（2016zcjf02）；省级大学生创新训练项目（201614278029）

*通讯作者：生书晶（1981-），女，博士，广东第二师范学院生物与食品工程学院讲师，主要从事微生物发酵工程、食品生物化学的教学与研究。

Abstract：Fermentation engineering is an important professional course for students specialized in bioengineering，biotechnology and food engineering.However，because the knowledge was too much，both basic theoretical and practical requirements are very high，it was difficult to study.With that，in connection with the difficulties existing in the teaching of fermentation engineering，some teaching reforms were explored from the respect of teaching targets，teaching methods，teaching materials，teaching practice and evaluation system，while theoretical and practical teaching were closely combined.As a result，students'interest in learning was stimulated and the teaching quality of fermentation engineering was improved.

Keywords：fermentation engineering；teaching reforms；teaching quality