发酵工程实验技术课程改革发展探索

张江波++田广文

摘 要：随着发酵工程产业的快速发展，发酵工程课程日益受到各大高校的重视，逐渐成为工科专业如生物工程专业的必修基础课。发酵工程是一门实践性很强的课程，为了更好的锻炼学生的动手能力，单独开设了发酵工程实验技术课程，不同专业采用不同的教学内容：生工专业进行下企业实习，生技和其它专业进行了多样化发酵的实验。几年的教学实践证明，教学效果良好。

关键词：发酵工程实验技术 教学改革 下企业生产实习

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（b）-0218-03

Exploration on the Reform and Development of the Experimental Technology of Fermentation Engineering

Zhang Jiang bo Tian Guangwen

（College of Life Science， Northwest A&F University， Xianyang Shaanxi， 712100， China）

Abstract： With the development of the industry of fermentation， more and more colleges and universities have attached importance to the course of fermentation engineering， making it becoming a compulsory core curriculum of many engineering majors， such as Bioengineering. Fermentation engineering is a very practical course. In order to better train the hands-on skills of students， the course of fermentation engineering experiment technology was set up separately. Different teaching contents were adopted in different majors： enterprise production practice was adopted in the major of bioengineering， and various fermentation experiments were adopted in biotechnology and other majors. Several years of teaching practice proved the good teaching effect.

Key Words： Fermentation engineering experiment technology； Teaching reform； Enterprise production practice

發酵工程是一门实践性非常强的课程，对学生的动手能力要求非常高，而“动手能力差”现在几乎是很多高校本科生的一种普遍评价[1]。基于这个特点，发酵工程课程一般都会附带一定的实习实验课程，用以训练学生的动手能力。发酵工程实验课程的实践性强，特点是对学生的实际动手能力有很好的锻炼效果，而且可以与理论课形成很好的呼应，在实际操作中体会发酵工程的基本理论和方法。我们在课程开设伊始，也为其设置了实验课，内容为赖氨酸发酵实验。随着授课的进行，问题逐渐暴露出来，主要是发酵设备只有一套，虽然体积不小，为70 L发酵罐，但是学生得到的动手机会实在有限，操作机会有限，操作的是少数人，多数人只能通过观察学习。而且因为课时有限，没有重做第二次的时间，所以为了防止实验失败，很多关键操作，如接种，都是有教师完成，学生只能作为看客围观，虽然有教师的讲解，但是与亲身实践相比教学效果还是有差距的。

1 发酵工程实验技术课程的独立设置

针对以上问题，我们进行了大刀阔斧的改革。随着授课面的不断扩大，发酵工程理论课针对不同专业分成了3个方向：生工专业，主干课程；生技专业，辅助课程；其他院系相关专业，作为补充的选修课程。以此为契机，发酵工程实验技术课程正式从理论课程中分离出来，成为一门独立的课程，具有自己的学分和考核体系。其中生工专业主要进行下企业的生产实习，生技和其他专业主要进行校内的发酵实验。

2 生工专业的生产实习

发酵工程与工业生产实践联系非常密切，这也是它区别于其他课程的显著特点。发酵工程实验技术作为其实验课部分，理应提供学生起身到发酵生产企业体会锻炼的机会。而作为生工专业，本身是工科，发酵工程实验技术又是主干课程，因此课程内容设置成下企业实习是课程改革发展的必然方向。

经过选择，实习合作企业选定为离学校所在地杨凌西侧毗邻的眉县金渠镇太白酒厂。这样选择的原因一是白酒生产是传统的发酵工程产业，各项理论课中讲授的发酵基本知识都能在生产中得到实践检验；二是传统白酒生产劳动强度较大，可以让学生充分感受到实际企业工人生产生活的艰苦，在锻炼了学生吃苦精神的同时也对其正确的职业理想的树立大有好处。在工厂，学生参与了从制曲、蒸料、入窖发酵、蒸酒、储存、罐装、包装、检验等白酒生产的全流程的所有环节，不仅向工人师傅请教，而且亲身参与生产，体会各个环节工作的要点。在为期一周的实习中，学生不仅参与生产实践，而且和工人师傅一起，吃住都在工厂，在实习过程中还与工人进行文艺汇演联欢，并听取工厂领导做的关于太白酒生产情况和酒文化的报告。几年的实习表明，这种集中一段时间下企业实习锻炼的形式不仅对生工专业本科生发酵工程实验技术课程的课程学习起到很好的效果，而且对学生的吃苦精神、动手能力、沟通能力等都有一定的好处。此外，学生在车间工作是分组进行，有组长，有分工，正如贾彩凤等的报道一样[2]，这也锻炼了他们团队合作的意识和能力。学生的反响也非常好，这在学生的实习报告中的实习体会中的得到很好的反映。经过摸索，我们对这门课程的评价体系也进行了改革，从单纯由教师根据实习表现和实习报告评定成绩改进为在带队教师根据实习表现和实习报告评定成绩的基础上再参考车间工人师傅的评价，并且要求学生完成一份答卷，内容为实习中的一些基本问题，原理等，如蒸酒采用的老五甑的原理。

3 生技和其他专业的发酵实验

发酵工程理论课针对这些专业要求较低，仅作为补充，旨在开阔学生视野，因此在教学大纲上这些专业的发酵工程实验技术课程也没有安排下企业的生产实习，而是安排了在学校实验室进行发酵实验。课程开设之初的赖氨酸发酵实验的授课经验使我们认识到，能让每名学生都参与实验，都获得动手机会是非常重要的。因此，在设置实验时我们因地制宜，根据实验室的条件设计了多个课时较少的小实验。实验内容的选择上，则是突出“接地气”。发酵工程生产的产品多种多样，有高精尖的药品，如各种干扰素、激素等，也有像酱油、腐乳等日常生活就能接触到的食品。发酵工程实验技术这门课，与其花时间给学生将那些没条件做的高精尖实验，不如让学生在做一些“接地气”的实验，对学生掌握发酵基本原理、锻炼动手能力同样能有很好的帮助。因此，除了一个比较长的发酵全流程实验——柠檬酸发酵（包括了菌种扩培、发酵、检测等各个环节），我们设计了几个比较有趣的小实验，包括药品虫草的固体发酵，农产品平菇的固体发酵、食品酸奶、红茶菌的液体发酵。另外，虽然学生不进行生产实习，我们还是设计了一个参观学院生工实训中心发酵车间的实验，通过参观讲解从发酵罐到板框压滤机到精烘包各个设备各个车间的结构和运行原理，让这些非工科的学生也有机会能接触一下真正的发酵设备。通过几年的授课实践证明，学生对发酵工程实验技术这门课的实验很感兴趣，作为农学、理学等学科的学生，他们在习惯了试管摇瓶等玻璃器皿后第一次见到了庞大的发酵罐，感觉非常新奇；同学对自己辛勤“栽培”的平菇、虫草非常自豪，互相比较看谁的“收成”好；对于自己酿造的酸奶、红茶菌饮料，学生也很期待，到了发酵结束争先恐后的品尝各自“产品”的风味。古语云：“能之者不如好之者，好之者不如乐之者。”在兴趣的驱使下，学生对实验投入了很大的热情，其中的发酵原理自然也就深刻的印在了他们的脑海里。实践证明，这些根据实验条件设计的实验取得了良好的教学效果。此外，通过近几年的教学实践我们还发现，正如吴根福等[3]在报道中指出的，发酵工程实验还有一个其它实验课程一般不具备的有点——对学生的责任心的培养很有帮助。因为很多发酵实验周期长，需要每天都来维护或检测，一次操作出错往往前功尽弃。所以学生这就要求学生必须把这个实验真正放在心里，时时记挂着，也就锻炼了他们的责任心。

4 展望

虽然取得了一定的成绩，积累了一定经验，但是发酵工程实验技术这门课仍有很大的上升空间，还学要进一步深化改革。改革的方向主要包括以下两个方面：首先是针对生工专业的生产实习，未来有条件的话应该尽量再多去一些其他企业，白酒生产虽然是经典的发酵工程，但是毕竟是传统技术，如果能去一些采用目前先进的发酵工程技术的企业将会取得更好的效果，比如啤酒厂、抗生素工厂、一些采用工程菌的药厂等。其次是其他专业的发酵工程实验，今后软硬件条件达到了，可以再为这些学生加开一个真正上发酵罐并进行提取，且没人都有动手机会的发酵大实验。目前一拖五的小罐正在采购，如果能达到两人一组，每组一套发酵罐将使这成为现实，而且目前我院教师正在华东理工大学培训土霉素发酵全流程技术，这将成为该实验软件部分。但是这样的改革势必要增加课时量，所以还需根据整个专业培养方案进行全局的考虑和协调。另外，许波等的把传统教学中的“实验”转变为“试验”的思路也非常有潜力[4]。结果不再设计好，不再一成不变，这样学生就会对按自己想法进行的“试验”结果更有期待。不管怎样，发酵工程实验技术课程的改革和发展将会对高校本科生的培养提供更好的支撑，对他们了解真正的工业生产、工厂生活，对他们接触社会、毕业后走向社会、融入和适应社会都会提供很大的帮助。

参考文献

[1] Zhang XS， Xu DJ. Reflections on the reform of fermentation engineering experimental teaching in local universities[J].Researchand Explorationin Laboratory， 2013，32（4）：124-127.

张祥胜，许德军.地方院校发酵工程实验课改革与实践体会[J].实验室研究与探索，2013，32（4）：124-127.

[2] Jia CF， Chang ZY， Ye XY， et al. Reformation and practice of the experimental course of fermentation engineering [J]. Microbiology China， 2009，36（3）：453-457.

賈彩凤，常忠义，叶希韵，等.发酵工程实验的改革与实践[J].微生物学通报，2009，36（3）：453-457.

[3] Wu GF， Yang ZJ， Lin XQ， et al. Setting up fermentation engineering experiment， improving the comprehensive quality of students [J]. Higher Education of Sciences， 2005（2）：93-96.

吴根福，杨志坚，林小清，等.开设发酵工程实验提高学生综合素质[J].高等理科教育，2005，（2），93-96.

[4] Xu B， Huang ZX， Yang YJ， et al. Preliminary study on experimental teaching reform of fermentation engineering [J]. Microbiology China， 2007，34（3）：600-602.

许波，黄遵锡，杨云娟，等.发酵工程实验教学改革初探[J].微生物学通报，2007，34（3）：600-602.