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[摘 要]发酵工程是由多学科交叉形成的理论与实践并重的学科,它是将微生物学的原理应用到工、农、医等生物技术产业中而形成的一门课程,是在学科实验和生产实践中发展起来的新型学科之一。作为一门自然科学,其理论性不言而喻,必须通过课堂细致讲解使学生掌握该课程的基本理论知识,构建起属于自己的理论体系框架;同时,本课程的应用性和实践性很强,理论学习必须跟实践过程紧密联系才能达到应有效果。学生在实践知识和经验方面几乎为空白,因而强化实践教学在发酵工程教学活动中非常关键。
[关键词]实践教学 发酵工程 教学方法
中图分类号:G135.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0104-01
实践教学在发酵工程教学过程中占有十分重要的地位,是培养合格专业人才不可缺少的教学环节。实践教学效果的好坏将直接影响到学生知识的综合应用及创新能力的培养。因此。实践教学体系和内容的构建和优化、管理的加强与条件的完善就显得非常迫切和必要。发酵工业生产过程是单元工艺与操作相互独立又相互依存、各种因素和多种参数相互制约又相互促进的动态过程。因此,建立多层次全方位实践教学体系,有利于学生从整体观念出发,分析问题和解决问题,培养解决实际问题和创新的能力。
1、充分认识实践教学的地位和作用
传统的发酵工程教学模式普遍存在重视理论教学而忽视实践教学。首先,实践教学是发酵工程中最主要的教学环节之一,具有理论教学不可替代的作用,要加强理论教学与实践教学的有机联系,把二者放在同等重要的地位,这样才能充分让学生掌握发酵工程的理论精髓及培养其创新能力。同时,实践教学和理论教学又是相辅相成的。加强实践教学会激发学生学习兴趣,并能强化专业氛围,通过实践教学可以使学生加深对理论知识的理解,实现对理论知识的再认识。同时,加强实践教学可进一步发掘与丰富理论教学的内容,可以培养和提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,使学生全面系统地掌握发酵工程领域的新技术、新方法和新思维。另外,加强实践教学可以培养学生积极向上的心理素质和创业精神,最终使学生学以会用、学以致用。
2、加强发酵工程理论教学和实验教学的互动
实验教学是理论和实践结合的纽带,是培养训练专业应用技术和操作技能的基本过程。传统的实验课教学中基本按照“实验员准备实验-教师讲解-学生照做”的单一模式,时间短,没有给学生留下思考的时间和创新的机会,对于提升学生动手能力效果有限,也难以使学生全面领悟实踐和理论的映射关系。因此,可以在学生掌握了一定的基本实验方法、技能和实验理论的基础上,充分利用实验室资源,建立开放实验室,对学生进行开放式实验教学,逐步推行科研导师制。学生在科研活动中,理论知识水平、动手能力、观察问题、分析问题和解决问题的能力得到了提高,为培养创新人才奠定了基础。
发酵工程实验教学内容涉及的知识点多,既包括基本的微生物发酵培养技术,也涵盖生物反应器、发酵过程参数检测及发酵产品的个性与特点。如何根据课程实践性强的特点,充分调动学生的主观能动性,改变学生的被动接受为主动参与的状况,在有限课时内提高教学效果,是课程改革亟待解决的问题。根据课程设置的要求,结合我校的特点,将教学内容系统化并将实验内容精简基本技能培养和综合性大实验。基本技能培养以微生物无菌操作技术、纯培养技术、菌种分离、培养基制备技术等为主要组成部分,通过这一过程使学生掌握微生物的基本生长条件、微生物的基本培养及筛选方法,为第二部分的生物反应器中微生物发酵培养奠定基础。综合大实验围绕一些特定的产品在我校国家工程实验室工程车间开展。整个实验过程既包含了生物反应器的基本操作,又包含了微生物发酵条件优化和产物检测。同时,与第一部分的内容相结合,学生可以通过比较摇瓶培养和深层发酵两种培养方式下微生物的生长状态,从而对生物反应器的特点获得较为直观的认识。
3、强化发酵工程企业实践,促进理论教学效果
作为一个工科专业,学习发酵工程的最终目标是培养适合发酵行业的卓越工程师。因此,到发酵工业企业中去进行实践性教学是实现其培养目标的一种重要途径。尽管学生在课堂上对发酵工厂生产工艺流程与发酵罐等设备有了初步认知,但大多都是理论性的。而通过在工厂的生产实习,能使学生学习到如何根据实际情况将书本中的知识转化为实际的生产实践知识。比如啤酒生产过程中主要原材料的检测指标、糖化曲线、啤酒酿造旺季与淡季之间的发酵参数差别等都能够通过工厂实地的实习加强理解。目前我校已经与国内外多家企业如青岛啤酒、帝斯曼中国有限公司、百威英博公司等多家企业建立了卓越工程联合培养计划,通过这些企业以及企业中相关工程师的指导,能使学生主动地投入到发酵工程实践中去,也增强其学习发酵工程理论知识的热情,强化了理论学习效果。
产学研相结合是实现人才培养的重要途径,目前我院已经和国内十多家地方政府、部门、企业建立了教学实习和科研合作关系。可以以此为契机,将地方及企业需求和发酵工程实验内容结合起来,如酒厂发酵菌种的诱变与复壮,高产菌株的筛选等内容,让学生进一步了解发酵工程在实际生产上的实际应用,培养学生的探索精神和创新能力,为学生毕业后在当地企业就业打下坚实的实践基础。除此以外,很多教师的科研课题和地方经济紧密结合,引导学生参与教师的科研课题研究,目前我院生物工程专业大部分学生都参与到教师科研课题研究中,将教师的科研工作与教学相结合,将学科发展的最新成果融入教学内容。我们在发酵工程实验课的开设中也适当加入了一些教师的科研内容,通过让学生查阅文献、整理文献,了解该领域最新的前沿知识,拓宽了知识视野,培养贴近社会需求的应用型人才。
参考文献
[1] 陈坚.发酵工程实验技术[M].北京:化学工业出版社,2003.
[2] 贾士儒.生物工程专业实验[M].北京:中国轻工业出版社,2004.
[3] 陈叶福,肖冬光,陈宁.对发酵工程课程教学的几点思考,中国轻工教育,2010,2:64-65
[关键词]实践教学 发酵工程 教学方法
中图分类号:G135.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)35-0104-01
实践教学在发酵工程教学过程中占有十分重要的地位,是培养合格专业人才不可缺少的教学环节。实践教学效果的好坏将直接影响到学生知识的综合应用及创新能力的培养。因此。实践教学体系和内容的构建和优化、管理的加强与条件的完善就显得非常迫切和必要。发酵工业生产过程是单元工艺与操作相互独立又相互依存、各种因素和多种参数相互制约又相互促进的动态过程。因此,建立多层次全方位实践教学体系,有利于学生从整体观念出发,分析问题和解决问题,培养解决实际问题和创新的能力。
1、充分认识实践教学的地位和作用
传统的发酵工程教学模式普遍存在重视理论教学而忽视实践教学。首先,实践教学是发酵工程中最主要的教学环节之一,具有理论教学不可替代的作用,要加强理论教学与实践教学的有机联系,把二者放在同等重要的地位,这样才能充分让学生掌握发酵工程的理论精髓及培养其创新能力。同时,实践教学和理论教学又是相辅相成的。加强实践教学会激发学生学习兴趣,并能强化专业氛围,通过实践教学可以使学生加深对理论知识的理解,实现对理论知识的再认识。同时,加强实践教学可进一步发掘与丰富理论教学的内容,可以培养和提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,使学生全面系统地掌握发酵工程领域的新技术、新方法和新思维。另外,加强实践教学可以培养学生积极向上的心理素质和创业精神,最终使学生学以会用、学以致用。
2、加强发酵工程理论教学和实验教学的互动
实验教学是理论和实践结合的纽带,是培养训练专业应用技术和操作技能的基本过程。传统的实验课教学中基本按照“实验员准备实验-教师讲解-学生照做”的单一模式,时间短,没有给学生留下思考的时间和创新的机会,对于提升学生动手能力效果有限,也难以使学生全面领悟实踐和理论的映射关系。因此,可以在学生掌握了一定的基本实验方法、技能和实验理论的基础上,充分利用实验室资源,建立开放实验室,对学生进行开放式实验教学,逐步推行科研导师制。学生在科研活动中,理论知识水平、动手能力、观察问题、分析问题和解决问题的能力得到了提高,为培养创新人才奠定了基础。
发酵工程实验教学内容涉及的知识点多,既包括基本的微生物发酵培养技术,也涵盖生物反应器、发酵过程参数检测及发酵产品的个性与特点。如何根据课程实践性强的特点,充分调动学生的主观能动性,改变学生的被动接受为主动参与的状况,在有限课时内提高教学效果,是课程改革亟待解决的问题。根据课程设置的要求,结合我校的特点,将教学内容系统化并将实验内容精简基本技能培养和综合性大实验。基本技能培养以微生物无菌操作技术、纯培养技术、菌种分离、培养基制备技术等为主要组成部分,通过这一过程使学生掌握微生物的基本生长条件、微生物的基本培养及筛选方法,为第二部分的生物反应器中微生物发酵培养奠定基础。综合大实验围绕一些特定的产品在我校国家工程实验室工程车间开展。整个实验过程既包含了生物反应器的基本操作,又包含了微生物发酵条件优化和产物检测。同时,与第一部分的内容相结合,学生可以通过比较摇瓶培养和深层发酵两种培养方式下微生物的生长状态,从而对生物反应器的特点获得较为直观的认识。
3、强化发酵工程企业实践,促进理论教学效果
作为一个工科专业,学习发酵工程的最终目标是培养适合发酵行业的卓越工程师。因此,到发酵工业企业中去进行实践性教学是实现其培养目标的一种重要途径。尽管学生在课堂上对发酵工厂生产工艺流程与发酵罐等设备有了初步认知,但大多都是理论性的。而通过在工厂的生产实习,能使学生学习到如何根据实际情况将书本中的知识转化为实际的生产实践知识。比如啤酒生产过程中主要原材料的检测指标、糖化曲线、啤酒酿造旺季与淡季之间的发酵参数差别等都能够通过工厂实地的实习加强理解。目前我校已经与国内外多家企业如青岛啤酒、帝斯曼中国有限公司、百威英博公司等多家企业建立了卓越工程联合培养计划,通过这些企业以及企业中相关工程师的指导,能使学生主动地投入到发酵工程实践中去,也增强其学习发酵工程理论知识的热情,强化了理论学习效果。
产学研相结合是实现人才培养的重要途径,目前我院已经和国内十多家地方政府、部门、企业建立了教学实习和科研合作关系。可以以此为契机,将地方及企业需求和发酵工程实验内容结合起来,如酒厂发酵菌种的诱变与复壮,高产菌株的筛选等内容,让学生进一步了解发酵工程在实际生产上的实际应用,培养学生的探索精神和创新能力,为学生毕业后在当地企业就业打下坚实的实践基础。除此以外,很多教师的科研课题和地方经济紧密结合,引导学生参与教师的科研课题研究,目前我院生物工程专业大部分学生都参与到教师科研课题研究中,将教师的科研工作与教学相结合,将学科发展的最新成果融入教学内容。我们在发酵工程实验课的开设中也适当加入了一些教师的科研内容,通过让学生查阅文献、整理文献,了解该领域最新的前沿知识,拓宽了知识视野,培养贴近社会需求的应用型人才。
参考文献
[1] 陈坚.发酵工程实验技术[M].北京:化学工业出版社,2003.
[2] 贾士儒.生物工程专业实验[M].北京:中国轻工业出版社,2004.
[3] 陈叶福,肖冬光,陈宁.对发酵工程课程教学的几点思考,中国轻工教育,2010,2:64-65