《发酵工艺学》说课教学探讨

向丽君，戴传云，王孝科

《发酵工艺学》课程是重庆科技学院制药工程本科专业开设的一门新课程，也是一门综合性及实用性很强的课程。《发酵工艺学》教材系本校自编教材，是一门发酵行业典型产品工艺理论与地方产业实例相结合为主要教学内容的教材，此教材突破了传统教材重理论轻实践的现有大部分相关教材，其特色重在产品工艺与行业生产实际工艺紧密结合，充分体现本校专业特色和学科特色，以卓越工程师及应用型人才培养目标为出发点，由担任本门课程经验丰富的多位教师及企业技术专家共同编写。

说课是青年教师迅速成长和成熟的一个重要途径。是教师在进行教学活动中涌现出的一种新的教学形式。青年教师的培养是一个长期而渐进的过程，而说课就是在熟悉了教学内容，并完成了听课、备课之后对教学任务思考的一次实践，它能有效提高青年教师自身素质［1］。重庆科技学院一直以来重视教学的质与量，数年来一直坚持开展说课工作，现结合以往个人教学的一些经验，就《发酵工艺学》课程的设置、内容、特色与创新、教学组织与实施等进行探析。

一、课程设置

（一）课程定位

《发酵工艺学》是重庆科技学院制药工程本科专业生物化工方向一门核心专业课程。该课程以《生物化学》、《微生物工程工艺原理》、《微生物学》等课程为基础，要求学生掌握利用特定微生物菌种及现代化生物技术手段来进行发酵产品的生产，并掌握发酵产品生产工艺流程以及产品质量控制等专业知识的一门课程；同时与新药研究与开发、专业实验、生产实习等后续课程相衔接，共同打造学生的专业核心技能。

该课程的前修课程有专业基础支撑课程：无机化学、有机化学、分析化学等；专业基础课程：生物化学、微生物学等；平行课程：微生物工程工艺原理，发酵工艺学等；以及后续课程：新药研究与开发、专业实验、食品、药品企业生产实习等。

（二）课程教学目标

该课程以能胜任相关企业各岗位技术工作要求作为目标，以完成大纲要求及专业培养目标为宗旨，紧密结合企业生产线各岗位群进行设定。

1.专业的岗位群分析。该课程主要以应用型人才培养为目标，根据教学要求及教学内容，将该课程分五个岗位群进行目标性培养，共包括发酵菌种培养、诱变、选育岗位；原材料验收、处理岗位；发酵工艺过程控制岗位；产品品质控制与管理岗位；产品研究与开发岗位。其中，发酵工艺过程控制岗位是首要培养岗位目标，各目标按能力递进原则进行培养，以实现全岗位通用人才为培养目标。

2.发酵工艺学课程设计。发酵工艺学课程设计紧密结合企业岗位流程，按五个能力递进培养顺序进行教学设计，依次为生产菌种选育生产能力；原辅材料验收处理能力；生产过程控制能力；质量管理能力；新产品研究与开发能力，实现学生能力的逐步提升，使学生知识结构更具逻辑性。

二、课程教学内容

（一）内容选取

本课程内容的选择是在对大量企业岗位进行调研与分析后，以卓越工程师培养目标为标准，由企业技术人员与本课程教学团队共同参与探讨下进行设计编排。通过企业调研，企业岗位分析，在内容选取方面尽量体现典型工艺，对接生产实际，融通行业标准，以岗位需求为导向，突出理论与实例教学相结合，以专业实验的开设突出专业技能的培养。

（二）内容结构体系

教材知识结构以五大岗位模块共包括十一个分岗位知识体系和一个综合项目构成，实现理论知识与专业技能的同步培养。五大岗位模块包括：生产菌种选育培养、原辅材料验收处理、发酵工艺控制、产品质量管理及综合训练；十一个分岗位知识体系包括：葡萄酒酵母菌的分离、发酵产品原材料处理、氨基酸发酵、蛋白质发酵、有机酸发酵、抗生素发酵、维生素发酵、核酸类物质发酵、酶制剂发酵、酒精发酵以及发酵产品质量控制。

三、课程教学设计

（一）总体思路

结合企业实际确定课程教学内容，围绕发酵典型产品生产工艺过程这一主线，以专业能力培养为重点，以理论考核和专业实验考核为检验，完成教学目标。

以发酵产品生产典型工作岗位任务为依据组织教学，采用企业真实实例，以生产过程为导向组织教学过程，注重理论与实例一体化教学。

（二）具体体现

根据专业培养要求，课程特点及多年理论教学经验，对于《发酵工艺学》一门课程的教学采用学生学习与教师引导教学并重的原则，在教学中，鼓励学生积极参与，重视互动；采用企业实例贯通理论教学全过程，以专业实验为检验的教学模式。

多媒体教学是实现教学过程的重要手段，对于工艺复杂，同时需结合实际工业化生产展现设备设施及工艺管道路线等实例教学的一门课程而言，多媒体教学比传统板书能起到更好的教学效果。同时，在教学中，充分利用丰富的网络资源和学校图书管理资源为发酵工艺学这门课程的学习与巩固提供必要的教学资源辅助材料与信息。

在教学方法上，为了收到更好的教学效果，采用“三步曲”方式实现教学，即第一步曲，课前分组设问，学生查阅资料，结合教材，带着问题预习；第二步曲，课上学生分组分岗总结作答、提问，教师结合学生疑难讲解、补充，突出重点；第三步曲，课后习题巩固，总结归纳。

（三）教学评价

对发酵工艺学这门课程的学习，我们采用学习过程评价与结果评价相结合，理论学习与实验操作评价相结合，以及学生自评总结的“三评”环节。

（四）保障条件

对发酵工艺学这门课程的教学实施包括三个必须的保障条件，一是教材建设，教学计划及教学大纲的建设，根据本校该门课程教学要求，结合现有相关出版物情况，本门课程采用由重庆科技学院生物专业教学团队及企业行业专家共同编写教材，并编写配套《专业实验指导书》。二是教学团队的建设，重庆科技学院从事本专业课程教学并有多年教学经验的专业老师，实验老师及外聘行业专家组成。三是实验条件建设，重庆科技学院化工学院到目前为止在生物专业已陆续投资了近500万元的实验设备设施，其中与发酵有关的主要设备如超净工作台，发酵罐，立式灭菌锅，生化培养箱，摇床等配套齐全，一次基本能容纳一个班级40人左右学生的实践教学。

四、教学组织与实施

（一）教学内容

以抗生素发酵教学实施流程为例，抗生素发酵”一章主要讲述几种典型抗生素如青霉素、红霉素和链霉素等发酵生产工艺。根据我院《化工与制药专业（生物化工方向）专业教学计划》和《发酵工艺学教学大纲》的要求。本章的理论教学共安排6学时，本次课是“抗生素发酵”的第一次理论课，共2课时（90分钟）。教学内容包括青霉素发酵用微生物菌种，青霉素发酵用原材料，青霉素发酵工艺流程与工艺控制，青霉素提取下游工艺技术及产品检验等。

（二）教学目标

通过本次教学，要求学生掌握青霉素发酵用微生物菌种，了解青霉素发酵原材料，理解并掌握青霉素发酵工艺流程及其控制，掌握青霉素下游提取技术及产品检验。

（三）教学重点和难点

该次课教学的重点内容为青霉素发酵工艺流程，重点放在发酵罐体这部分工艺的控制及下游分离纯化，产品检验环节，如pH控制，溶氧浓度变化的掌握及其控制与判断，泡沫控制，补糖补氮控制等内容。其中青霉素发酵工艺过程控制是教学的难点。

（四）具体实施环节

1.课前三步曲

第一步，让学生查阅相关资料，结合教材，带着课前老师给出的预习题进行预习；第二步，学生分组分岗位任务解决预习题；第三步，记录预习过程中的疑难问题。

具体操作为：课前将学生分4组，全面预习当次教学内容的同时，重点解决分岗分角色所设定的问题。对抗生素发酵工艺的学习，青霉素是抗生素的典型代表，教学中主要从四个岗位出发进行提问：生产菌种选育岗需掌握青霉素发酵常用菌种及特征以及保藏常用方法，原辅材料验收处理岗需掌握青霉素发酵培养基配制常用原材料选取，生产工艺控制岗需掌握青霉素发酵代谢中间调控问题如pH，溶氧浓度变化及其控制与判断；泡沫控制，补糖补氮控制等，而产品质量控制岗需掌握如何防治发酵染菌，如何判断发酵终点等问题，所以我们明确了不同岗位需达到的培养要求，然后对其进行提问引导学生有的放矢的解决问题。从而轻轻松松掌握所学内容。

2.课堂课后三步曲

第一步曲：明确教学内容，教学目的，教学重难点。第二步曲：解决问题，是关键一步，学生模拟岗位角色，以完成岗位任务为目标，分组答问，分等计分鼓励；教师通过设问启发等方式讲授，强调学习的重难点。问题教育法有利于培养学生的思维能力和创新精神［1］。

在教学过程中，有意识树立学生在每一堂工艺学习中将自己转换成某企业技术指导员，以严谨的工作作风对待工艺控制中可能出现的每一个问题，对本次课而言，学生需掌握如何根据溶氧浓度变化判断发酵是否异常及其控制方法，如何及时发现代谢异常并分析原因，并采取措施及时处理，把经济损失降到最低等问题。学生只要掌握了这些内容，该部分内容就能很好的掌握和领会。第三步曲则是对所学内容的巩固，教师通过课堂学习情况，以及教学目标布置巩固练习题，通过批阅习题掌握学生学习效果，通过点评作业到达及时补充不足。

五、课程特色与创新

对本门课程，注重理论紧密结合企业生产实例进行教学内容编写是该门课程教学内容上的一个重大突破；在教学方法上，更注重实践能力的培养，学生互动参与，强调学生自学与教师讲解并重原则［4］。学习中学生模拟岗位角色，按企业生产管理要求严格要求自己，在各工艺控制环节均以最大化降低生产成本，或把经济损失降到最低为目标，让学生明白这就是技术员岗位业绩考核，也即学生学习成绩考核的重要组成部分。

[1]赵敏.《生物化学》说课的教学探讨[J].中国科教创新导刊.2012，（01）.

[2]周林，赵林.将问题教学法应用于发酵工艺学课堂教学[J].药学教育.2008，24（1）.