地方应用型本科院校《发酵工程实验》教学改革与实践

邬建国+王新风+张瞳

（淮阴师范学院生命科学学院，江苏 淮安 223300）

摘要：根据地方应用型本科院校的发展要求，对目前发酵工程实验的教学内容、教学模式、教学管理、成绩考核等方面进行了改革，普遍提升了学生的实验动手能力、实验态度、分析问题和解决问题的能力以及创新能力等，学生满意度大为提升。

关键词：发酵工程实验；教学改革；实践创新；本科生

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）50-0112-02

一、前言

地方应用型本科院校是根据当地社会经济发展需求，培养适应经济建设和社会发展，面向生产、建设、服务一线，基础扎实、创造力和实践能力强的应用型专门人才。随着市场经济的发展，社会对高级应用型人才的需求不断增加，如何有效培养应用型人才以满足社会需求，是应用型本科院校教学面临的重要任务和教学改革的主要方向。高等院校的实验教学是实现应用型人才培养目标的关键，在实验教学中对学生基本技能、动手能力、实验习惯以及科研思维等方面的强化训练尤为重要。发酵工程是我院生物技术专业修完植物生物学、动物生物学、微生物学、生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学等专业基础课后开设的专业核心课，是面向应用非常重要的课程。发酵工程实验是学生基于发酵工程原理开设的技能性实验，可进一步加深学生对微生物学及发酵工程基本概念和基本理论的理解，提高实际动手能力，为后续的专业课程学习、继续深造或走向工作岗位打好良好基础。因此，如何提高发酵工程实验教学效果，更好地完成应用型本科院校生物技术专业的人才培养目标，是当前发酵工程实验教学研究和探索的重要课题。

二、发酵工程实验教学存在的问题

1.课程内容不紧密。现在的发酵工程实验教学内容主要分成两个部分：发酵罐结构及灭菌实验（验证性实验）、发酵产品的发酵实验（探索性实验）。这两个大实验虽然具有特色，针对性很强，但内在联系不够紧密。其中发酵罐结构及灭菌实验，目的是让学生掌握发酵罐的相关知识，并具备一定的实际操作能力，但实际上学生几乎不能真正动手操作，实验目的大打折扣。发酵产品的发酵实验，是任意選择一个发酵产品进行发酵，课程本来设计很好，为便于实验，实验老师主要选择了传统的酒精这一发酵产品进行发酵，实验内容缺乏创新性，且与之前的发酵罐实验几乎没有关联。因此，发酵工程实验开展下来，学生不能系统地掌握发酵工程基本实验技能，更谈不上创新性的发酵工程实验设计。

2.实验教学模式传统。发酵工程实验沿用着传统的实验教学模式，就是在教学过程中，教师对实验目的、实验原理、实验内容、实验现象、实验结果、注意事项等进行逐一讲解，然后让学生进行实验。这种传统的教学模式让学生“按部就班”完成了实验，而对于实验设计、实验过程中出现的问题缺乏自己的思考，甚至实验失败了也不知道原因，缺乏科研思维能力的培养。

3.学生实验操作不规范。虽然学生在开设本实验课之前已经开设了微生物学实验、细胞工程实验、生物化学实验等专业实验课，受到了比较系统的训练，但受到实验条件限制，学生能亲自动手实验训练的比例不高，导致学生普遍实验操作技能不扎实，尤其是无菌操作不过关。而本实验在学生不规范操作基础上开设发酵产品的发酵，从而导致实验失败率较高。而且这些不规范的实验操作有可能会伴随着学生后续的学习、工作中，不利于学生的职业生涯。

4.考核手段单一、不科学。发酵工程实验课中，学生学习成绩主要根据学生的实验报告进行评价。实验报告评价主要根据学生实验报告的内容、实验数据的处理和分析等内容，无法反映学生的实验过程和实验态度，尤其是学生的实验技能不能量化。并且，实验报告多是流于形式，大部分学生都是照抄讲义或相互参考。更为重要的是老师对学生报告的评价有些随意。因此，单一的实验考核手段具有多重弊端，不能真实反映学生的实验能力。

三、发酵工程实验教学进行的改革与实践

1.优化实验教学内容，提高关联度。打乱之前的两个大实验的设计，将两者结合起来形成一个体系，进而形成一个由多个小实验组成的系统实验，包括培养基配置及灭菌、斜面试管的制备、一级种子液的制备、发酵过程的控制、发酵产物的分离纯化及检测、小型发酵罐的发酵等六个实验，而这些实验正好是一个产品开发所要经历的所有步骤，也是企业生产的各个工艺环节。这些实验的有机组合有利于学生系统掌握发酵工程的内涵，更有利于发酵工程实验操作的精髓，有利于学生综合素质与能力的提高。

2.多媒体教学为主的课堂教学，更形象生动。随着现代教学技术的发展，多媒体技术在教学中发挥着越来越大的作用。发酵工程由之前的两个大实验优化形成了6个紧密关联的实验，而每个实验均涵盖了相关的专业理论及实验操作要点，如果仅仅通过传统的教学模式难以将细节讲解通透。利用多媒体技术包括PPT、动画、视频等融入到每个实验教学中，学生在轻松的环节中接收知识，接收规范的实验操作，利于后续的实验开展，尤其是在一定程度上弥补了条件有限的实验开展。

3.提倡开放实验教学，自由探索。正常实验教学时间有限、实验条件有限，从而让学有余力的学生留有遗憾。将发酵工程实验在开始就实行开放教学，就是在正常教学之外，整个实验室面向学生开放，让学生根据自己的空闲时间随时在实验室内训练自己的实验技能；同时提供一些开放实验项目，引导学生查阅文献、设计实验思路，以及处理数据等。这些实践活动间接地训练了学生的规范化操作和科研思维，也促进了发酵工程实验教学效果。

4.强化实验教学过程管理，完善过程记录。在实验教学过程中，着重从课前预习、课堂操作、课外表现和实验报告等四个方面加强管理，完善教学各个环节的记录。课前预习的管理主要通过提问、演示等途径进行评价，课堂操作主要看学生的操作规范性、主动性等方面进行评价，课外表现主要通过开放实验项目的参与度进行评价，实验报告主要通过数据处理的准确性、数据分析的全面性和思考题的正确性等进行评价。评价分数随时在学生中间公开，并允许学生对分数提出质疑。通过这些措施，学生对发酵工程实验主动性大为提高，极大地促进了学生的兴趣。

5.完善实验考核体系，科学全面。通过强化了实验教学过程管理，并在教学过程的各个环节进行了评价，这些评价均在实验成绩上有所体现。并且在实验结束后，还要学生制作PPT进行答辩并提交完整的实验报告。为真实全面反映学生的实验水平，将实验考核成绩分成三个方面进行综合评定：平时成绩（30%）、答辩（20%）和实验报告（50%），其中平时成绩由课前预习、课堂操作、课外表现等分值组成；答辩成绩由授课老师（50%）和5名学生代表（50%）组成；实验报告重在质量。这样的实验考核体系，既体现了实验的过程，也体现了学生总结、交流的能力，评价比较客观、公正、合理，且操作性强。

四、结语

为适应地方应用型人才培养要求，生物技术实验教学改革势在必行。根据淮阴师范学院应用型本科人才培养方案，我对发酵工程实验教学内容、教学模式、教学管理、成绩考核等方面进行了改革。通过近3年的教学实践和探索，学生普遍在实验动手能力、实验态度、分析问题和解决问题的能力以及创新能力等方面均有不同程度的提升，学生满意度达到95%以上。为更好地迎接OBE教学新理念，我将继续努力探索，不断推进发酵工程实验教学改革，更好地实现学生的能力达成以及人才培养目标的达成，为学生后续深造和工作打下坚实基础。

参考文献：

[1]李国毅，王为一.对地方高校应用型人才培养模式优化的思考[J].教育探索，2015，（288）：67-71.

[2]刘志军.地方应用型本科院校无机及分析化学实验教学的改革与实践[J].教育教学论坛，2015，（4）：276-277.