《发酵工程》课程立体教学体系的建立与实践

王 莘 姜 云

摘要:探讨农业高校《发酵工程》课程教学改革新思路。通过《发酵工程》课程立体教学体系的建立与实践,强化教材选用及教学内容优化的重要性、强调专业课程课件制作的先进性、加强综合性实验的必要性、完善教学实习环节的实践性。

关键词:发酵工程课程教学立体教学体系

《发酵工程》课程是生物工程专业模块课程的主要课程之一。发酵工程在生物工程领域内具有举足轻重的地位和作用。随着生物技术世界最前沿科学技术的迅猛发展,社会对生物工程高技术人才的需求不断,所以学好发酵工程课程则显得更为重要。这为如何塑造基础扎实,知识全面, 科技水平和综合能力强,具有开拓创新精神为人才培养目标提出了更高的要求。专业课程建设中教学质量的创新模式建立和探索是提高素质教育的重要环节。《发酵工程》课程是农业高校制药工程、生物工程、生物技术专业的重要专业课,它是一门综合应用性和实践性较强的课程。通过几年对发酵工程课程立体教学体系的建立与实践,全面提高教学质量, 增强了学生综合能力和素质。

一、教学内容改革

教学内容和课程体系是人才培养的基础, 是教学改革的关键。选用好教材,可以在很大程度上提高教学的效率,激发学生的学习兴趣和学习热情;同时,教师对教学内容的适当调整,删减或增加一些内容可以使教学内容更加系统化,有利于学生对学科前沿的了解,拓宽了学生的知识面。因此对教学内容的改革往往是教学改革的核心和关键。我们在大量阅读相关教材和期刊的基础上,不断更新教学内容,兼容并蓄、博采众长,努力消化吸收,逐步形成自己独具特色的教学体系和教学方法。

1.教材选用及教学内容优化

教材是教师与学生之间教与学的桥梁,是体现教学内容的知识载体,选择具有系统、完整的知识体系和反映本学科领域最新成就的优秀教材,是确保教学质量的关键。在发酵工程领域使用的教材大多以工业发酵为主线的教学思路, 教材编写各有特色。考虑到发酵工程课程是农科院校生物技术、生物工程及制药工程专业的一门工科类专业课程,受时数所限,我们以高教“十五”规划教材为蓝本,针对本科阶段的教学需要,及时调整、优化教学内容,突出专业办学特色、结合区域特色,对教学内容的选择突出系统性、基础性、科学性、实用性和先进性, 将有限的课时合理利用。教学内容安排有利于各个章节的衔接使学生完整地认识和掌握工业发酵全过程。其次,我们以本教材为主,将国内外最新的相关科研成果和技术引入教材及时介绍给学生,使教学内容更加充实,超前于教材,加大了课堂的信息量,扩大了学生的知识面。

2.制作发酵工程课程多媒体课件,实现现代化教学手段

多媒体课件是利用多媒体形式来展现教学内容,它具有很好的可视性,一改传统教学中形象不够直观等缺点,提高了教学效率,增强了教学效果,为学生提供了大量的感性资料,使学生更容易理解与接受。结合农业高校本课程的特点和学时要求,我们制作了《发酵工程》多媒体课件,在此课件中体现了教学内容的重点和难点,充分调动多媒体技术的先进手段来丰富课件内容。课件的制作通过大量的图表有意识培养学生的思维能力。采用动画等形式,避免平铺直叙,使课堂教学脉络清晰取得理想效果。通过发酵工程课程课件的使用证明,多媒体教学作为一种新型教学手段有许多传统教学手段不可比拟的优越性。

多媒体技术的应用,为教学带来了新的活力,打破了传统教学中粉笔加黑板的模式,实现文字、图像的同步输出 ,提供了视觉等多器官刺激,较短时间内向学生输送大量信息,活跃课堂气氛,提高学生学习的效率。

由于现在的教学计划对原有的教学课时进行压缩,出现了有限的教学时间与丰富的的教学内容的矛盾,采用现代化教学手段是解决这一问题的有效途径。我们运用多媒体把教学中的难点内容通过动画、图片等形式分解,使抽象的内容具体化、直观化,胜过文字的描述,避免空洞的说教。对较易理解、篇幅较大的工艺流程和操作技术,单靠课堂的枯燥讲授,不能调动学生的兴趣,也浪费时间,我们自己制作动画或将工厂实际生产的工艺过程及操作要点制成图片,穿插于课堂教学中。这种形象、直观的现代化教学手段加强了学生对知识的目的性,提高了学习热情,节省板书时间 ,将平面变为立体,使课堂教学更生动形象。实践证明充分利用网络教学资源,学生可了解本学科前沿的科技动态和最新技术成果,开阔视野,使学生对工厂实际操作有了进一步了解,有利于他们毕业后尽快地适应工厂环境,较好地开展工作。

二、实践教学改革

实践教学环节是学生把学到的理论知识应用到实际工作中去进行检验,为了提高学生的实际工作能力,培养学生的创新精神,就需要在教学中加强实践环节,通过实验、参观的课程实习来达到目的。《发酵工程》是一门实践性和应用性很强的课程,因此发酵工程课程加大实践教学在教学计划中的比重显得尤为重要。

1.实施高起点教学,优化实验内容

实验教学是高等农业院校本科教学的重要组成部分,是提高教学质量又一个教学环节,是培养创新型、应用型、实践型高素质人才过程的重要步骤。农业院校大多数专业的实践性很强, 农业院校的《发酵工程》课程鉴于实验教材的缺乏,我们查阅了大量的相关文献,并根据近几年来自己的教学、科研工作编写了一本较系统的实验教材《发酵工艺原理实验技术》。

实验课教学是理论与实践结合的纽带,是培养训练专业应用技术和操作技能的场所。编写了适宜的实验教材和充实的实验教学内容,学生通过发酵工程实验教学课程的实施,学生掌握本课程涉猎发酵过程的相关实验内容,教师通过对实验内容的精心调整与选择,形成了较为稳定、系统的实验教学内容体系,学生通过对本实验内容实践,帮助学生理解有关基本知识,掌握基本实践技能,突出基本操作技术,并让学生明确实验内容,贯穿于整个实验体系。通过完成实验内容,使学生对发酵生产中最基本的环节建立统一认识。随着本课程实验教学的逐步完善,学生专业知识技能的掌握可以胜任工作需要。

2.企业参观是课程教学实习的重要环节

教学实习是高等学校本科教学工作中重要环节之一,是大学生将所学到的基础理论及专业技术知识与实际应用相结合的实践过程,也是提高大学生全面素质和创新能力的必经之路。本课程设立的教学实习,是在本课程理论教学结束后进行的教学过程, 我们紧紧围绕发酵工程教学内容积极安排学生到发酵企业参观,组织学生参观不同类型的发酵工厂, 为了让学生了解真实的生产过程,使学生对发酵工厂有一个整体的概念,通过实习使学生真正接触发酵产品工业化生产, 了解企业发酵产品的生产工艺流程、设备情况,提高学生的认知能力, 这样学生就容易理解和掌握本课程的授课内容,为将来的工作打下基础。在企业参观过程中,通过企业技术人员对发酵产品各工艺环节的讲授及介绍,使学生把感性知识提升到理性认识。通过理论与生产实践结合的教学方式,学生真正了解了利用微生物进行发酵产品生产的全过程。学生参观实习学习目的性强,就业准备充分。

3.综合性实验的设计是教学实习的必要补充

发酵工程实验课因课程学时少,,学生通过实验只能了解测定几个简单的发酵参数, 学生对发酵工程过程的完整性、系统性实验全面掌握较薄弱。通过教学实习的综合大实验学生可了解从培养基的制备到发酵产物的获得发酵全过程,让学生对发酵工程及其下游实验有个整体直观地认识。学生通过发酵产物发酵及提纯过程,系统了解发酵产品的获得全过程,让学生从实验中体会出其 成就感,从而激发学习兴趣。

发酵工程课程综合性实验是课程实验的提高环节。通过综合性实验,让学生掌握专业知识的整体相融性,使学生熟悉发酵各个工艺单元的操作,巩固课堂所学的理论知识和技术。提高了学生实验操作技能、分析解决问题的能力, 强化专业知识融会贯通能力,培养了学生的良好的专业素质、严谨治学态度和创新能力,为今后从事研究性工作打下良好基础。

通过《发酵工程》课程的实践教学的实施,实验教学体系显示出以下较为显著的特点:一是扎实掌握实验技能。通过实验内容技能的训练, 巩固基本实验技能。二是综合性实验系统培养实验技能。通过综合性实验环节,学生可以部分或全部完成从实验准备直至实验结果获取的全过程。通过这种系统化的训练,学生的动手能力、综合问题的分析能力得到极大的提高。

发酵工程是一门发展迅速的学科,新的工艺,新的流程也不断涌现出来,因此我们的教学工作也要有一个不断完善、不断改进的过程,只有这样才能跟上时代的步伐,跟上学科前沿,使学生接收更多更广泛的信息, 提升学生的科研素质,促进学生的动手能力,培养更多更好的具创新精神和实践能力的高素质人才,为将来工作做准备。通过发酵工程课程立体教学的建立与实施,不断总结课程教学改革新思路,为本课程今后的不断改革创新服务。◆