发酵工程课程教学改革与探索

2010-08-15张雁南李彦国

长春师范大学学报 2010年8期

关键词：学时课程设计课程体系

张雁南,刘刚,李彦国

(1.吉林工程技术师范学院食品工程学院,吉林长春 130052;2.浙江省德清县第三中学,浙江德清 313201)

发酵工程是现代生物工程的重要组成部分,是生物工程技术走向产业化的主要技术关键[1]。发酵工程课程是高校生物工程专业的主干课程,它是一门应用性和实践性较强的课程,对学生后续专业课程学习起重要作用,为将来从事相关方面的生产和研究打下基础。

课程内容丰富、涉及面广,为了在有限学时内使学生掌握发酵工程的基础理论知识,提高学生解决生物技术产业化中关键问题的能力,将其培养成适应社会发展需要的高素质、应用型人才,我们对发酵工程课程进行了教学改革。

1 调整课程体系,优化教学内容

1.1 调整课程体系

发酵工程课程是在修完微生物学、生物化学等课程之后,即本科三年级第二学期开设。发酵工程涉及生物工业的许多领域,如抗生素工业、有机酸工业、酶制剂工业、氨基酸工业、酿酒工业等[2]。在这些生物工业领域中,各种具体的生产工艺有着很大的差异,但其基本生产模式相同、理论基础相同,学生需要把许多的时间花费在各种具体生产工艺的学习上,而且这些生产工艺在内容上又有大量的交叉重复[3]。

2008年我校教学计划修订后,理论课程总学时压缩,加强了实践教学环节。本门课程理论维持36学时,开设了课程设计 (2周)。我们对相关课程进行整合,使教学内容和课程体系更有利于人才培养,避免了各工艺课程占用学时多、内容重复的现象。例如,抗生素工艺学并入制药工艺学课程;氨基酸工艺学、有机酸工艺学并入本课程,以概论的形式介绍典型产品的发酵生产工艺。而教材中“发酵工厂设计概论”这一章的内容并入发酵工厂设计课程 (四年级第一学期)中讲授;“发酵产物的提取与精制”这一章的内容在生物分离技术课程 (三年级第一学期)中学习。

本课程主要内容包括菌种的选育和保藏、培养基设计、灭菌技术、种子的扩大培养、发酵动力学、发酵过程工艺控制、发酵罐放大、发酵产物的提取和精制等内容。课程体系构建遵从上中下游一体化的教学理念,注重生物学基础和工程学基础的有机结合。

1.2 加强教材建设,选用优秀教材

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,一本好的教材,往往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热情。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[4]。

教材选用上,我们结合自身特点,同时考虑到学时的限制,选择适合我院学生的教材。2004年我们选用熊宗贵主编的《发酵工艺原理》,2005-2006年选用肖冬光主编的《微生物工程原理》,2007年以来选用余龙江主编的《发酵工程原理与技术应用》作为教材。我们将李艳主编的《发酵工程原理与技术》、钱铭镛主编的《发酵工程最优化控制》、俞俊堂等编写的《新编生物工艺学》等作为主要参考书。

1.3 优化教学内容

在安排教学内容时,对所选教材内容进行适当的补充,如固定化细胞发酵、废水处理等,使教学内容更丰富。教材中涉及的在先修课程 (如微生物学、生物化学、生物分离技术等)中已学习过的内容不再重复讲授,这样便节省了学时。另外,授课时向学生推荐参考资料和相关网站,拓宽了学生的视野,提高了学生的学习兴趣。教学内容的优化,促进了学生知识结构的整体优化,为应用型人才的培养创造了基础条件。

2 改进教学方法,提高教学效率

2.1 培养学生的自学能力

把通过努力能看懂的知识性内容留给学生自学,例如教材中“发酵工厂设计概述”、“发酵经济学”等章节的内容,学生自学后应用该部分知识进行课程设计,这样既节约学时又有助于学生自学能力的培养。

2.2 理论联系实际,突出实践性

发酵工程课程的教学内容实践性很强,在课堂教学过程中,教师结合生产实际向学生介绍发酵工程的相关知识,使学生不再感到教学内容枯燥。

每一章内容结束后,利用留课后作业,让学生针对某一专题深入研究,通过查阅资料写成综述后在课堂上报告并开展讨论。使学生既掌握了基本理论与知识,又提高学习的积极性、主动性。例如,在学完发酵工业菌种后,以菌种的分离筛选、鉴定、菌种改良、扩大培养等内容为主题撰写综述。

3 充分利用多媒体的教学手段,提高教学效果

多媒体教学是以计算机多媒体课件为核心的教学方式,它集声音、图像、文字、动画于一体,通过人机交互作用完成各种教学任务,实现教学过程与教学目标的优化[5]。发酵工程课程教学全部采用多媒体教学,我们制作的课件资料充实,思路清晰,图文并茂,在增加课堂信息量的同时有效地提高了学生的学习积极性,在教学中起到了积极的作用。