“互联网+”环境下发酵工程教学改革探索

李从虎 吴彦

摘 要：发酵工程是一门理论与实践相结合的综合学科，如何提升其教学效果一直是教研工作者不断改进的地方。“互联网+”时代的来临，给发酵工程的教学带来了便利，同时也带来了对教学方法、教学理念以及教学模式的冲击。文章将发酵工程教学与互联网相结合，提出有效的改革策略，旨在提高教学效率和学生的自主学习性，促进发酵工程教学得到可持续发展。

关键词：发酵工程；互联网+；教学改革

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2017）17-0137-03

Abstract： Fermentation engineering is a comprehensive subject combining theory with practice， so the teaching effect of fermentation engineering course has been the purpose needed to improve. The coming of the "Internet +" age has brought convenience to the teaching of fermentation engineering but also impact on the teaching method， teaching idea and teaching mode. In order to improve the teaching efficiency and students' autonomous learning and promote the sustainable development of the teaching of fermentation engineering， the teaching of fermentation engineering is combined with the Internet through proposing reform measures in this paper.

Keywords： fermentation engineering； Internet +； teaching reform

李克強總理在2015年的政府工作报告中提出“制定‘互联网+行动计划，推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展，引导互联网企业拓展国际市场”[1]。一时之间，“互联网+”传统行业成为关注热点，社会各界都在进行相应的解读和研究。“互联网+”已代表了一种新的经济形态，即充分发挥互联网在生产要素配置中的优化和集成作用，把互联网的创新成果与经济社会各领域深度融合，产生化学反应、放大效应，大力提升实体经济的创新力和生产力形成更广泛的以互联网为基础设施和实现工具的经济发展新形态[2]。“互联网+”的主要特征体现在：1.通过人和物的整合，在整合过程中产生创新，提升效益；2.通过加速创造满足用户需求的信息化产品和服务；3.互联网对现有的行业冲击巨大，会促成行业的革命性变革[3]。随着社会的发展、教育的深入和智能手机的普及，“互联网+教育”成为现代科学技术和社会发展对教育的要求，也是教育改革和发展的需求。

发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于食品、生物医药和环保等工业生产过程的一种新技术[4]。其研究内容包括菌种选育、培养基配制、发酵机理及代谢控制、发酵动力学、生物反应器和产物分离等，因此，发酵工程是一门涉及数学、生物学、机械设备和化工等多学科的应用性和实践性很强的学科[5]。发酵工程在现代生物技术或生物工程领域中具有举足轻重的作用，然而，它却是一门抽象和难懂的学科，使得其教学效果备受诟病。如何使发酵工程的教学课堂成为集趣味性与知识性为一体的艺术课堂，成为广大发酵工程师生共同的追求。

互联网背景下，越来越多的新媒体（博客、论坛、微信等）不断涌现，慕课、翻转课堂等视频内容极大的丰富了教学手段，学生们获得知识的途径和方式日益灵活化。可见，发酵工程教学改革迎来了新的机遇，应积极利用互联网科技探索构建新型教学模式，扭转传统教学模式的困境，提高发酵工程的课堂教学效果。

一、发酵工程教学的现实困境

（一）发酵工程课程特点

众所周知，发酵工程是一门抽象和难懂的学科。这是因为：首先，发酵工程涉及数学、生物学、机械设备和化工等多学科知识，需要教师具有渊博的知识，也需要学生具有扎实的基本功底。如在介绍生物反应器的结构时，需要教师掌握机械制图以及生物工程设备等相关设备的知识；在介绍生物反应器的搅拌功率时，如果教师不了解发酵液的流体力学特性，则无法生动的引入搅拌功率的经验公式。当然，学生良好的基础知识，也是提高该课程教学效果的良好保证。其次，发酵工程注重理论与实践相结合，是与工业生产紧密结合的学科，但发酵工程课堂教学对工业生产中的问题抽象以及由此展开的论述，往往过于简化导致理解上的难度大增，极易造成学生学习信心的减退、课堂气氛死板、逃课旷课频发的不良后果。如在介绍生物反应器的结构时，尽管教师可以将各个部件详细的讲解，由于学生从未见过任何反应器，因此，难以将零散的知识整合；在介绍青霉素发酵的温度控制时，因学生并不熟悉青霉素的发酵工艺导致其也难以将抽象的知识具体化。因此，要上好发酵工程，必须要跳出传统教学模式的束缚，探索适合发酵工程特点的教学模式，以提高教学效果。

（二）发酵工程学生的特点

作为典型的工科，发酵工程的学生做事都很专注，执行率高，逻辑思维缜密，善于研究发现问题。在有限的课堂教学环境中，学生善于发现课本知识的不足，因此，需要教师对发酵工程内容的广度、深度和难度加以延伸。

（三）教与学之间的矛盾

教材是课堂理论教学的载体，在教师与学生之间起着重要的桥梁作用，精选优秀教材是确保教学质量的关键[6]。然而，教材具有一定的滞后性，往往跟不上变化的时代所反应的新问题。如果教师仅仅局限于教材，不能及时更新科技前沿，则导致学生接受的知识滞后的问题。相反，互联网环境下，大学生从网络上搜集资料、查找信息具有便捷、准确以及成本低廉的优势。这种大数据时代的新颖和便捷与教材内容的时滞性形成鲜明对比，影响了学生对于教材学习的积极性。

二、“互联网+”发酵工程教学改革措施

（一）互聯网+教学模式

教学模式主要是指在一定的教育思想、教学理论和学习理论的指导下，通过特定的教学环境展开教学活动进程的相对稳定的教学结构形式[7]。传统的教学模式是以教师为主导，主要表现为“教师+学生+教室”，这种封闭式教学方式使得学生学习的时空范围和主动性受到了限制。因此，转变固有的教学模式，创新自主学习的教学模式势在必行。互联网+教学，具体为“教师+学生+教室+互联网”，可充分发挥互联网知识传播交流的时空优势和学生学习的自主性[8]。课堂上，教师提出问题，学生可及时通过网络搜集相关材料，并经过互相讨论、思考等方式对自己收集的资料进行理解、整理、加工，教师对整理的结果再进行辅导，这种方式可以培养学生的自主学习能力、创新能力和独立思考能力。课后，教师与学生之间可以通过微信、QQ和E-Mail等方式进行沟通、递交作业和安排学习任务等，有利于学生对于知识的理解和拓展。此外，辅以案例教学、问题导向教学和汇报式教学等手段，可有效的活跃课堂气氛，也可以帮助教师清楚了解学生的学习内容和知识的掌握情况。

（二）互联网+教学内容

发酵工程作为一门自然科学，其研究前沿和知识的更新速度相当快。课本教学具有一定的迟滞性，如果教师在授课过程中为避免重复备课带来的麻烦，则导致学生学习的知识有限，难以培养出复合人才。互联网时代的到来，授课内容应更多元化、前沿化。教师在教学过程中应将课本知识与科技前沿紧密结合起来。如在介绍淀粉水解糖的制备时，教师可利用中国知网、SCI数据库和百度文库等相关数据库等下载相应的文献，对照文献详细讲解摘要、实验方法以及得到的相关结论，并比较课本内容与科技文献的异同点。同时，让学生自己在课堂之外下载并阅读科技文献，以PPT的形式向教师和同学作报告。这种教学内容的多元化，不仅让学生学会了阅读科技文献，也加强了学生对于知识的理解，同时给学生一个展现自己的平台，促进学生综合能力的提升。

（三）互联网+实践教学

发酵工程是一门理论与实践紧密结合的学科，突出的应用性导致发酵工程的知识比较抽象，难以具体化，因此容易使得学生感到枯燥乏味。尽管我院设有实验课程，但这些实验比较零散，也主要以增强学生的动手能力为主，对于实际的工艺生产实验则相对较少。如在介绍白酒的发酵工艺时，需要酒曲，可同学们对于酒曲根本没有见过，在介绍生物反应器时，对于不同类型的生物反应器学生也未见过。由于这些过程没有可视感，仅靠教师的讲解，无法将这些抽象的内容具体化。互联网的发展，使得这些成为可能。教师可利用互联网下载工艺生产的实际视频和图片文件。对照这些文件进行讲解，使学生足不出户便可对知识的理解更具体、更透彻，也避免了去工厂见习所带来的时间、人力和物力的消耗。

（四）互联网+教学队伍

建设创新的教学模式和资源，优秀的教学队伍起到决定性的作用。因此，高校可派遣教师作为访问学者去往国外名校，还要重视聘请国内外著名的专家学生到学校对学生和青年教师进行短期讲学，不仅提高青年教师的教学水平，也提高了学生的认知水平。同时，发酵工程是一门涉及多学科的综合性课程，如果仅以某一位老师在课堂上讲解，由于老师的认知的局限性，对知识的理解有深有浅，往往导致学生学到的知识有限。基于此，将互联网与传统多媒体教学结合，实现各类型教师之间的有机合成，促进各要素的共享、整合與重组，它是“互联网+”环境的内在要求，也是充分想用现代高科技的过程。这种依据专业性组建的教学队伍，在授课过程中通过分工与专业化，可使学生保持持续的热情和兴趣投入到枯燥的学习中，最终实现良好的教学效果。其特征主要体现在：1.教学队伍的专业性使得讲授知识的深度和高度得到升华，提升了学生理论掌握水平和教学效果；2.教学队伍不同的研究背景、分析视角和讲授风格，有利于增强学生的注意力和兴趣，提高发酵工程教学的趣味性；3.教师之间、教师与学生之间的互动，可拓展学生的知识面，创新的渠道也更为便捷；4.教学队伍的资源共享、优势互补、动力集成，可做到教学内容的精准讲授[9]。这种教学队伍的有机合成可通过教研室、院系不同专业背景的老师组建；也可通过拓展到整个学校或者一个城市的高校之间的资源共享与经验互动；也可借助互联网，拓展到全国乃至世界，利用各类网络资源形成全球范围的教学有机合成，从而拓展学生的知识面。

（五）互联网+教师角色

互联网时代，尽管学生学习的渠道广，但依旧离不开教师的指导。然而，传统教师的作用局限在传播道德、讲授知识、解答疑惑上，面对科技迅猛发展，知识不断更新，一个教师仅仅拥有所教学生的知识是无法满足现代教育的要求的[10]。教师必须更新过去的“传道授业解惑”的角色定位，否则将会被淘汰。首先，教师要以“教到老，学到老”为典范，应以积极的心态主动学习，接受和掌握新技术，主动利用网络社交工具营造师生之间的学习氛围，关注并开发在线课程，让自己的教学影响更多的学生。其次，教师应做到学生学习的促进者，而不是主导者，要改变传统陈旧的教学方法，与时俱进，做个永远的“新教师”。再次，教师要转变思维，应尊重学生并与学生和睦相处，建立平等、健康的师生关系，要成为学生心灵的呵护者。只有这样，教师才能与学生进行良性沟通，了解学生在学习和生活以及情感方面的问题，才能将科学知识与社会价值观传授给学生，促进学生理论知识与社会价值观的升华，最终教师和学生都会成为“互联网+教育”的赢家。

（六）互联网+创新考评

传统的成绩评定主要是期末考试成绩（70%）+平时成绩（30%），这种考评更注重学生对教材知识的掌握程度和运用能力，往往忽略了学生的自主学习。基于此，提出创新的考评方法。其中，出勤和书面作业（10%），主要考查学生的出勤率和对作业的执行情況；期末考试（50%）用于考查学生对教材知识的掌握；通过网络测试或任完成成的一种形成性评价（40%），用于评价学生的创新性，考查学生整个学期参与小组活动的状况，如根据教师所要求的主题或者自我选择的主题，搜集相关的文献资料、制作课件、演示课件以及口头报告等。这种评价方式激发了学生自主学习的积极性，充分发掘了自己的才智。

三、结束语

Internet是现在乃至未来的“教学课件”，智能手机、电脑等是教学的“黑板”。在信息技术、网络技术、大数据和云计算等背景条件下，互联网在教育中的作用越来越大，也受到越来越多的重视。发酵工程是一门高速发展的实践性很强的学科，是现代生物技术的集成器。发酵工程的教学关键是对学生思维的训练和解决问题的能力的培养，让学生掌握理论知识的同时，做到实践知识的融合，其教学也是一个不断完善、不断改进的过程。在不断变革的社会环境中，积极调整发酵工程教学理念，构建适应互联网发展的新的教学改革措施成为发酵工程教学的重要手段，能够有效提升学生的综合素质，利用学到的科学知识和技术，充分发挥自身潜能，更好地投身到社会中去。

参考文献：

[1]李克强.推动产业结构迈向中高端[EB/0L].http：//www.Gov.cn/guowuyuan/2015-03/05/content_2826438.htm，2015-03-05/2015-03-20.

[2]國家发改委办公厅关于做好制定“互联网+”行动计划有关工作的通知[EB/OL].http：//www.jushihuichina.com/a/xinwenjujiao/xingyezixun/2015/0331/258.html，2015-03-31/2015-04-25.

[3]周俊.“互联网+”的层次化认知[J].江苏通信，2016，4：23-24.

[4]李艳.发酵工程原理与技术[M].北京：高等教育出版社，2013：1-3.

[5]冯惠勇，仪宏，孙国志，等.发酵工程教学的体会与设想[J].微生物学通报，2002，29（6）：98-101.

[6]李萌，李永海，王树芳.细胞生物学教学探索与体会[J].基础医学教学，2012，14（2）：86-88.

[7]钟秉林.加强综合改革，平稳涉过教育改革“深水区”[J].教育研究，2013（7）：4-9.

[8]陈丽文.“互联网+教学”模式下学生主动学习动因研究[J].黑龙江农业科学，2016（6）：126-128.

[9]周韬.“互联网+”背景下经济学专业课程团队有机合成教学模式探讨[J].高教学刊，2016（17）：96-98.

[10]李先达.“互联网+教育”时代的教师角色[J].教育观察，2016，5（2）：61-62.