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摘要 在总结创新实验方法的基础上，通过对酿造工艺学实验项目内容的调整、实验设计及过程管理的创新、实验方法的改革，将项目教学法应用到酿造工艺学综合实验中，提出了生物工程综合实验的实验内容及项目的设计原则，实验教学实施方法及评价方法，旨在达到激发学生积极主动性及科研兴趣，培养学生组织动手能力、协作能力、综合概括能力、自主分析解决问题等综合能力，并拓展学生思考问题的深度和广度的教学目的。
关键词 项目教学法；酿造工艺学；综合实验；生物工程专业实验
中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）02-0248-02
Abstract On the basis of summarizing innovative experimental methods and through regulating brewing technology experiment project content， innovating experimental design and process management， and reforming experimental methods， the paper applied the project teaching method in brewing technology integrated experiment. The article proposed the design principles of experiment content and project in biological engineering experiment， the implementation methods of experimental teaching， and evaluation methods，in order to stimulate students’ positive initiative and research interest， culture students’ organizational and operation abilities， collaboration ability， comprehensive summarization ability， and ability to analyze and solve problems independently and other comprehensive abilities， and expand the depth and breadth of students’ problem thinking.
Key words Project teaching method；Brewing technology；Comprehensive experiment；Biological engineering experiment
随着人才市场对专业人才的知识、素质及能力要求逐渐提高，对专业人员的实验操作技能及创新能力的要求更为突出，然而我国生物工程实验教学中普遍存在教学方法单一、教学内容陈旧、评价方式单一等问题。面对以上生物工程实验教学中普遍存在的问题及现状，探索并实施先进高效的教学方法势在必行。 酿造工艺学是生物工程专业的主干课程，其任务是以生物制品发酵生产过程为主线，使学生掌握微生物基础知识与发酵工业分析操作技能。培养学生的综合创新能力是实验教学改革的重要内容及方向，而项目教学法是一种行为引导型教学法，是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，从而实现教与学双向互动的教学过程。笔者从生物工程专业人才培养目标入手，围绕课程设计的理念和思路，紧密结合教学规律和学生的认知规律，将项目教学法应用于实验教学，对酿造工艺学实验课程教学内容、教学过程、课程考核评价体系的设计进行了论述， 构建实验过程系统化的课程体系。研究旨在为高等院校酿造工艺学实验课程教学改革提供参考，并为生物工程专业实验课程方法的改革提出思路。
1 实验教学现状分析
生物工程专业主要培养生物工程领域高级工程技术人才。实践教学环节在生物工程专业本科教学过程中占有极为重要的地位[1]。实践教学不仅是生物工程专业本科教学的重要组成部分，而且是培养具有创新精神和实践活动的高素质工程技术人才的重要环节[2]。北方民族大学的生物工程专业开设已有10余年，实践教学虽然积累了一定的经验，但也存在着一些普遍问题。虽然已经改变了传统的实验教学内容陈旧的状况，以综合设计型实验为主，但某些正在转化为新的知识体系的科学前沿知识及新兴的产业发展要求仍被置于教学大门之外。学生还是按照大纲和实验讲义中设定的实验项目及范围被动地完成实验， 缺少主动积极的思考，不能启发学生的求异思维，缺少综合能力训练的内容，也不能体现科学知识的更新发展要求。教师在实验教学中仍然充当着主要角色，从实验材料和试劑的准备订购、实验讲义的讲解、实验过程中引导安排学生做实验都有教师全程参与，这在一定程度上让学生产生依赖思想，每一步操作都会依赖实验教师的引导和帮助，抑制了学生创新能力的发展，同时也无形中增加了实验教师的工作量。在实验考核评价方式上存在单一主观的问题，实验结果的呈现已经改变了传统的一个实验项目一个实验报告的方式，实验考勤及实验过程中的表现都在实验成绩中有所体现，但是仍旧不能全面准确地体现每个学生的能力；实验内容不能完全与生产过程相融合，无法做到学以致用，与企业生产相脱节，还不能很好地满足社会对生物工程领域人才的要求。
2 实验教学设计及实施过程
2.1 整合改革实验内容
以生产为目的，提出具体的且有实际应用价值的教学课题。课题有一定难度，且要求能将理论知识和实际技能应用联系起来，运用新知识，学习新技能，解决实际问题，同时与企业实际生产过程直接挂钩。该教学课题一般由实验教师提出，这就对实验教师提出了更高的要求。实验教师不仅要熟悉理论教学内容，还要在实验项目的提出设置上全面覆盖相关实验技能，并且对学科的前沿及社会应用有一定了解。以酿造工艺学实验课程为例，北方民族大学地处宁夏回族自治区，近几年宁夏贺兰山东麓葡萄及葡萄酒产业发展迅速，酿酒企业对葡萄酒专业人才的需求激增。根据这一地方产业发展的趋势，在学校酿造工艺学实验中提出了“果酒酿造”这一实验项目，整个实验分2个部分：第1部分为果酒酵母的分离纯化与筛选，选用当季新鲜水果为原料，分离纯化酵母菌，并对其进行筛选；第2部分选取一两种酿酒酵母进行小型酿酒实验，并与目前宁夏葡萄酒企业中常用的酿酒酵母相比较，在品尝合格并符合规定的感官及理化指标后，选用常用菌种保藏方法对有价值的菌种进行保藏。 2.2 确定项目目标和任务
学生取得项目任务后，自行组织项目实施人员（一般由3～6人组成），讨论项目实施计划及过程：实验材料及采样地点的选择、采样方法及分离纯化方法的确定、实验器皿及实验试剂的选择配制、仪器设备的使用、实验时间的科学安排、小组成员的合理分工都需要学生自行完成。在这个过程中，学生需要调动理论课所学知识，并查找大量相关文献资料，进行团队合作，发挥每一个组员的优势，而教师并不是一个“旁观者”，要给学生传授从不同渠道获取信息资料的方法。对于一些对实验有更高要求的小组，安排实验场地及仪器设备，并就学生的实验设计方案，以提出问题的方式不断纠正并拓展思路。
学生以项目任务为导向，教师以正向激励为主，充分调动学生的兴趣及主观能动性，鼓励学生积极、活跃、创造性的思维活动，培养学生分析问题、解决问题的能力。比如在果酒酿造实验中，不同小组根据兴趣和季节选择不同的水果作为分离源，不同水果的取样方法也各不相同，分离纯化得到的不同菌种也具有更加多样的生理特性。学生要针对不同生理特性的酵母菌采用不同的筛选方法，这就需要学生根据实验设计查找文献来丰富实验内容，达到不同的目标。
2.3 项目实施过程
这个过程是学生和教师改变角色的环节，是教与学双向互动的教学过程[3]。教学实施中，教师更是引导者和主持人，要充分预想到每个小组的不同情况，并预备各种解决方案， 还要引导学生发挥创造力。学生则通过项目的实施了解并把握整个过程及每一个环节的基本要求，达到获取知识、掌握技能的目的，并且有针对性地把已经学过的技能和知识运用到新的或已变化了的工作中。此时，学生完成的是一个创造性的实践活动，学生的创造力被充分激发，分析问题、解决问题的能力得到锻炼，并成功地完成项目任务，提升了职业能力。比如在果酒酿造实验中，学生在第1部分分离纯化得到不同生理特性的菌种，设计不同类型的果酒（干型、甜型、半干型），呈现出的果酒品质更是千差万别。在这个过程中，学生会遇到各种各样企业生产中的一些共性问题，学生的创造性、积极性、主动性、创新性被充分激发，不断地思索、分析和解决问题，而教师不仅要具有丰富的管理经验，更要有扎实的专业功底。面对学生的各类问题，学生和教师之间不仅是教与学的关系，更是在共同攻克学生的科研难题，师生在愉快融洽的氛围中完成项目任务。
2.4 教学评价
实验教学评价是从教与学的角度对高校实验教学目标、内容、过程、条件、效果做出的好与坏、优与劣、成功与失败等的价值判断， 是高校课程教学评价体系的一个有机组成部分[4]。现代实验教学评价应更多地关注学生， 以学生创新意识和综合实践能力的形成去评价大学实验教学。评价内容主要包括学生的实验态度、实验理论、操作技能、实验创新性、实验成果、实验报告等方面。
实验态度体现为学生实验课出勤及参与度；实验理论主要体现在文献资料的查找阅读量及实验方案设计的可行性；操作技能体现在实验准备是否充分合理、实验仪器的正确操作，以及能否独立完成实验并对实验中出现的问题及现象进行正确判断分析；实验创新性指实验设计是否有创新性；实验成果及报告主要考察学生实验原理是否清晰，数据处理采集及运算过程是否合理正确，实验误差的分析是否清楚、报告撰写是否认真，以及实验取得的结果是否有应用价值并形成科技成果。
这些评价内容既有对实验教学实施过程的形成性评价，又有对学生实验教学成绩评定的总结性评价。形成性评价是将结果及时反馈给学生， 有助于帮助学生发现实验过程中的问题和不足；总结性评价是对学生实验做出全面的价值判断， 形成等级， 最终结合两方面的评价得到能够真实反映学生综合能力的实验成绩。
3 教学效果分析
将项目教学法应用于生物工程综合设计性实验， 在一定程度上高效地利用了实验室资源， 培养了学生的综合素质和创造性思维， 主要体现在以下几点[5-6]。
3.1 提高学生学习的积极性和主动性，使理论知识充分应用于实践
由于给学生的不再是一本实验指导书，而是有一定难度的实验项目任务及严格而综合的考核指标，学生感到一定的学习压力， 在进入实验室前， 一般都会主动查阅文献并讨论确定实验方案， 了解实验原理和实验过程， 实验也由被动接收转为主动探索。学生的学习兴趣和热情被充分调动，同时使实践能力得到了良好的培养和锻炼， 综合素质和创新精神也有了很大提升。
3.2 提高学生的自主学习能力，培养科学思维
由于不再安排单独的实验，而是分配项目任务，教师用目标管理的方式，学生自行安排实验时间。学生不再有做完实验草草收场的思想，每一步都是为后续实验做准备，也有充分的時间来思考和解决问题。实验操作能力极大提升，创新性及科学的思维方式得到了培养；由于每一组的实验设计不同，学生有自主选择的机会，也避免了学生互相抄袭数据及实验报告的现象，培养了实事求是的科学态度、严谨的工作作风和刻苦钻研的探索精神。
3.3 实验教学带动学生创新实践能力及科研能力，提升学生就业力
5 结语
教学改革是一个循序渐进的过程，在初次改革取得一定成效的基础上，今后将不断总结、设计出更为合理的毒理学设计型综合实验项目，并将实验成果拓展到其他实验课程，达到培养学生创新精神与综合实践能力的目标。
参考文献
[1] 王心如.毒理学基础[M].6版.北京：人民卫生出版社，2012：2-12.
[2] 王安，安飞云，钟才高，等.提高卫生毒理学实验教学质量的方法探讨[J].山西医科大学学报（基础医学教育版），2005，7（3）：300-301.
[3] 高羽亭，唐焕文，梁海荣，等.我校《毒理学》实验教学改革与探讨[J].广东医学院学报，2013，31（1）：108-109.
[4] 王继，李阳，于洋，等.提高毒理学实验教学质量的思考[J].基础医学教育，2016，18（5）：377-379.
[5] 李睿，刘芳萍，张秀英，等.动物毒理学实验教学改革的研究与实践[J].黑龙江畜牧兽医，2015（1）：182-183.
[6] 韩毓，肖静，朱晓蓉.毒理学实验教学改革的探索与体会[J].基础医学教育，2014，16（5）：374-376.
关键词 项目教学法；酿造工艺学；综合实验；生物工程专业实验
中图分类号 S-01 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）02-0248-02
Abstract On the basis of summarizing innovative experimental methods and through regulating brewing technology experiment project content， innovating experimental design and process management， and reforming experimental methods， the paper applied the project teaching method in brewing technology integrated experiment. The article proposed the design principles of experiment content and project in biological engineering experiment， the implementation methods of experimental teaching， and evaluation methods，in order to stimulate students’ positive initiative and research interest， culture students’ organizational and operation abilities， collaboration ability， comprehensive summarization ability， and ability to analyze and solve problems independently and other comprehensive abilities， and expand the depth and breadth of students’ problem thinking.
Key words Project teaching method；Brewing technology；Comprehensive experiment；Biological engineering experiment
随着人才市场对专业人才的知识、素质及能力要求逐渐提高，对专业人员的实验操作技能及创新能力的要求更为突出，然而我国生物工程实验教学中普遍存在教学方法单一、教学内容陈旧、评价方式单一等问题。面对以上生物工程实验教学中普遍存在的问题及现状，探索并实施先进高效的教学方法势在必行。 酿造工艺学是生物工程专业的主干课程，其任务是以生物制品发酵生产过程为主线，使学生掌握微生物基础知识与发酵工业分析操作技能。培养学生的综合创新能力是实验教学改革的重要内容及方向，而项目教学法是一种行为引导型教学法，是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动，从而实现教与学双向互动的教学过程。笔者从生物工程专业人才培养目标入手，围绕课程设计的理念和思路，紧密结合教学规律和学生的认知规律，将项目教学法应用于实验教学，对酿造工艺学实验课程教学内容、教学过程、课程考核评价体系的设计进行了论述， 构建实验过程系统化的课程体系。研究旨在为高等院校酿造工艺学实验课程教学改革提供参考，并为生物工程专业实验课程方法的改革提出思路。
1 实验教学现状分析
生物工程专业主要培养生物工程领域高级工程技术人才。实践教学环节在生物工程专业本科教学过程中占有极为重要的地位[1]。实践教学不仅是生物工程专业本科教学的重要组成部分，而且是培养具有创新精神和实践活动的高素质工程技术人才的重要环节[2]。北方民族大学的生物工程专业开设已有10余年，实践教学虽然积累了一定的经验，但也存在着一些普遍问题。虽然已经改变了传统的实验教学内容陈旧的状况，以综合设计型实验为主，但某些正在转化为新的知识体系的科学前沿知识及新兴的产业发展要求仍被置于教学大门之外。学生还是按照大纲和实验讲义中设定的实验项目及范围被动地完成实验， 缺少主动积极的思考，不能启发学生的求异思维，缺少综合能力训练的内容，也不能体现科学知识的更新发展要求。教师在实验教学中仍然充当着主要角色，从实验材料和试劑的准备订购、实验讲义的讲解、实验过程中引导安排学生做实验都有教师全程参与，这在一定程度上让学生产生依赖思想，每一步操作都会依赖实验教师的引导和帮助，抑制了学生创新能力的发展，同时也无形中增加了实验教师的工作量。在实验考核评价方式上存在单一主观的问题，实验结果的呈现已经改变了传统的一个实验项目一个实验报告的方式，实验考勤及实验过程中的表现都在实验成绩中有所体现，但是仍旧不能全面准确地体现每个学生的能力；实验内容不能完全与生产过程相融合，无法做到学以致用，与企业生产相脱节，还不能很好地满足社会对生物工程领域人才的要求。
2 实验教学设计及实施过程
2.1 整合改革实验内容
以生产为目的，提出具体的且有实际应用价值的教学课题。课题有一定难度，且要求能将理论知识和实际技能应用联系起来，运用新知识，学习新技能，解决实际问题，同时与企业实际生产过程直接挂钩。该教学课题一般由实验教师提出，这就对实验教师提出了更高的要求。实验教师不仅要熟悉理论教学内容，还要在实验项目的提出设置上全面覆盖相关实验技能，并且对学科的前沿及社会应用有一定了解。以酿造工艺学实验课程为例，北方民族大学地处宁夏回族自治区，近几年宁夏贺兰山东麓葡萄及葡萄酒产业发展迅速，酿酒企业对葡萄酒专业人才的需求激增。根据这一地方产业发展的趋势，在学校酿造工艺学实验中提出了“果酒酿造”这一实验项目，整个实验分2个部分：第1部分为果酒酵母的分离纯化与筛选，选用当季新鲜水果为原料，分离纯化酵母菌，并对其进行筛选；第2部分选取一两种酿酒酵母进行小型酿酒实验，并与目前宁夏葡萄酒企业中常用的酿酒酵母相比较，在品尝合格并符合规定的感官及理化指标后，选用常用菌种保藏方法对有价值的菌种进行保藏。 2.2 确定项目目标和任务
学生取得项目任务后，自行组织项目实施人员（一般由3～6人组成），讨论项目实施计划及过程：实验材料及采样地点的选择、采样方法及分离纯化方法的确定、实验器皿及实验试剂的选择配制、仪器设备的使用、实验时间的科学安排、小组成员的合理分工都需要学生自行完成。在这个过程中，学生需要调动理论课所学知识，并查找大量相关文献资料，进行团队合作，发挥每一个组员的优势，而教师并不是一个“旁观者”，要给学生传授从不同渠道获取信息资料的方法。对于一些对实验有更高要求的小组，安排实验场地及仪器设备，并就学生的实验设计方案，以提出问题的方式不断纠正并拓展思路。
学生以项目任务为导向，教师以正向激励为主，充分调动学生的兴趣及主观能动性，鼓励学生积极、活跃、创造性的思维活动，培养学生分析问题、解决问题的能力。比如在果酒酿造实验中，不同小组根据兴趣和季节选择不同的水果作为分离源，不同水果的取样方法也各不相同，分离纯化得到的不同菌种也具有更加多样的生理特性。学生要针对不同生理特性的酵母菌采用不同的筛选方法，这就需要学生根据实验设计查找文献来丰富实验内容，达到不同的目标。
2.3 项目实施过程
这个过程是学生和教师改变角色的环节，是教与学双向互动的教学过程[3]。教学实施中，教师更是引导者和主持人，要充分预想到每个小组的不同情况，并预备各种解决方案， 还要引导学生发挥创造力。学生则通过项目的实施了解并把握整个过程及每一个环节的基本要求，达到获取知识、掌握技能的目的，并且有针对性地把已经学过的技能和知识运用到新的或已变化了的工作中。此时，学生完成的是一个创造性的实践活动，学生的创造力被充分激发，分析问题、解决问题的能力得到锻炼，并成功地完成项目任务，提升了职业能力。比如在果酒酿造实验中，学生在第1部分分离纯化得到不同生理特性的菌种，设计不同类型的果酒（干型、甜型、半干型），呈现出的果酒品质更是千差万别。在这个过程中，学生会遇到各种各样企业生产中的一些共性问题，学生的创造性、积极性、主动性、创新性被充分激发，不断地思索、分析和解决问题，而教师不仅要具有丰富的管理经验，更要有扎实的专业功底。面对学生的各类问题，学生和教师之间不仅是教与学的关系，更是在共同攻克学生的科研难题，师生在愉快融洽的氛围中完成项目任务。
2.4 教学评价
实验教学评价是从教与学的角度对高校实验教学目标、内容、过程、条件、效果做出的好与坏、优与劣、成功与失败等的价值判断， 是高校课程教学评价体系的一个有机组成部分[4]。现代实验教学评价应更多地关注学生， 以学生创新意识和综合实践能力的形成去评价大学实验教学。评价内容主要包括学生的实验态度、实验理论、操作技能、实验创新性、实验成果、实验报告等方面。
实验态度体现为学生实验课出勤及参与度；实验理论主要体现在文献资料的查找阅读量及实验方案设计的可行性；操作技能体现在实验准备是否充分合理、实验仪器的正确操作，以及能否独立完成实验并对实验中出现的问题及现象进行正确判断分析；实验创新性指实验设计是否有创新性；实验成果及报告主要考察学生实验原理是否清晰，数据处理采集及运算过程是否合理正确，实验误差的分析是否清楚、报告撰写是否认真，以及实验取得的结果是否有应用价值并形成科技成果。
这些评价内容既有对实验教学实施过程的形成性评价，又有对学生实验教学成绩评定的总结性评价。形成性评价是将结果及时反馈给学生， 有助于帮助学生发现实验过程中的问题和不足；总结性评价是对学生实验做出全面的价值判断， 形成等级， 最终结合两方面的评价得到能够真实反映学生综合能力的实验成绩。
3 教学效果分析
将项目教学法应用于生物工程综合设计性实验， 在一定程度上高效地利用了实验室资源， 培养了学生的综合素质和创造性思维， 主要体现在以下几点[5-6]。
3.1 提高学生学习的积极性和主动性，使理论知识充分应用于实践
由于给学生的不再是一本实验指导书，而是有一定难度的实验项目任务及严格而综合的考核指标，学生感到一定的学习压力， 在进入实验室前， 一般都会主动查阅文献并讨论确定实验方案， 了解实验原理和实验过程， 实验也由被动接收转为主动探索。学生的学习兴趣和热情被充分调动，同时使实践能力得到了良好的培养和锻炼， 综合素质和创新精神也有了很大提升。
3.2 提高学生的自主学习能力，培养科学思维
由于不再安排单独的实验，而是分配项目任务，教师用目标管理的方式，学生自行安排实验时间。学生不再有做完实验草草收场的思想，每一步都是为后续实验做准备，也有充分的時间来思考和解决问题。实验操作能力极大提升，创新性及科学的思维方式得到了培养；由于每一组的实验设计不同，学生有自主选择的机会，也避免了学生互相抄袭数据及实验报告的现象，培养了实事求是的科学态度、严谨的工作作风和刻苦钻研的探索精神。
3.3 实验教学带动学生创新实践能力及科研能力，提升学生就业力
5 结语
教学改革是一个循序渐进的过程，在初次改革取得一定成效的基础上，今后将不断总结、设计出更为合理的毒理学设计型综合实验项目，并将实验成果拓展到其他实验课程，达到培养学生创新精神与综合实践能力的目标。
参考文献
[1] 王心如.毒理学基础[M].6版.北京：人民卫生出版社，2012：2-12.
[2] 王安，安飞云，钟才高，等.提高卫生毒理学实验教学质量的方法探讨[J].山西医科大学学报（基础医学教育版），2005，7（3）：300-301.
[3] 高羽亭，唐焕文，梁海荣，等.我校《毒理学》实验教学改革与探讨[J].广东医学院学报，2013，31（1）：108-109.
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[5] 李睿，刘芳萍，张秀英，等.动物毒理学实验教学改革的研究与实践[J].黑龙江畜牧兽医，2015（1）：182-183.
[6] 韩毓，肖静，朱晓蓉.毒理学实验教学改革的探索与体会[J].基础医学教育，2014，16（5）：374-376.