基于应用型人才培养的“发酵工程”教学改革与实践

仝倩倩+张科贵+李亚亮+颜守保+王顺昌

摘 要：发酵工程是生物类专业的核心课程，具有较强的实践性、工程性和综合性。在应用型人才培养模式下，该文对发酵工程教学内容、教学方法和考核方式等方面进行教学改革与实践，进一步提高发酵工程的教学质量，提高学生的实践能力和综合素质，从而实现培养应用型人才的目标。

关键词：应用型；发酵工程；教学改革

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）11-0176-02

Educational Reforms and Practice of Fermentation Engineering Based on the Applied Talents Training

Tong Qianqian et al.

（Huainan Normal University，Huainan 232038，China ）

Abstract：Fermentation engineering is the main course of biological major with strong practice，engineering and comprehensive characteristics. Under the applied talents training mode，this paper carries out educational reforms and practice in teaching contents，teaching methods and assessment contents in fermentation engineering to improve students practical ability and comprehensive quality to realize the goal of cultivating applied talents.

Key words：Practice；Fermentation engineering；Educational reforms

当前的生物技术更新与发展突飞猛进，随之而来的生物技术产业也如雨后春笋般发展，目前正在进入大规模产业化阶段。这对生物技术人才提出了更高的要求——理论知识扎实，实验操作娴熟并具备复合创新及独立工作的能力。我国目前无论是生物类的研究人员，还是产品开发人才，都存在严重不足的问题。随着生物技术的进步，这种高级应用型人才的缺口会越来越大。二本院校已成为高级应用型人才培养的主体。而解决应用型人才培养的基本问题，就是教育课程的改革。“发酵工程”是生物工程、生物技术、生物科学和生物制药等专业的一门重要的专业课，该课教学质量的好坏，直接影响高级应用型人才的专业素质。因此，提高“发酵工程”的教学水平至关重要。为适应当今社会生物技术产业的飞速发展和应用型人才的需求，针对当前教学中的问题，对“发酵工程”的教学内容、教学方法、考核标准等进行了探讨和改革，以培养高素质应用型人才，满足生物产业发展的需要。

1 丰富教学内容

目前淮南师范学院使用的教材是由李艳主编的生物技术和生物工程专业规划教材《发酵工程原理与技术》，并指定《发酵工程》、《發酵产品工艺学》等为主要参考书。所选教材《发酵工程原理与技术》是教育部全国高等学校生物工程与生物技术专业教学指导委员会规划的生物技术和生物工程系列教材之一，侧重工科，以培养应用型、产业化人才为主的学科定位和培养目标而编写，重点介绍现代发酵工程领域各种产品生产的共性原理与实用技术。全书按发酵工业生产过程，将各类发酵产品生产的共性原理和技术归纳成新的体系，共分5篇18章。第1章分别系统介绍了发酵工程的概念、历史渊源、发酵工程和生物工程的关系。第一篇：工业微生物和发酵工业原料。分别介绍发酵工业微生物菌种的选育和扩大培养，发酵工业原料选择、淀粉水解糖制备、发酵培养基的配制和灭菌，无菌空气的制备三部分。第二篇：发酵工程机理和过程控制。围绕发酵罐内进行的反应过程展开论述，重点介绍了氧的供需与传递、微生物发酵机理、发酵动力学、生物反应器、发酵过程工艺控制和染菌的防治。第三篇：发酵工程产物的获取。介绍了发酵工程下游技术的发展动态、细胞破碎的原理和技术，以及发酵产物获得所涉及的各种分离、纯化和精制的技术原理和方法。第四篇：与发酵工程相关的生物技术。主要论述了动植物细胞大规模培养和固定化酶与固定化细胞的技术原理。第五篇：发酵工程废物处理和清洁生产技术。本部分针对发酵企业排出的废弃物和废水的治理及资源化和清洁生产工艺展开论述。通过系统的学习，学生可以全面掌握发酵工程原理与技术，熟悉现代发酵工程的发展方向，为今后从事发酵相关生产、研究、开发打下良好的理论和技术基础。

发酵工程这门课设置在第五学期，在这门课之前，学生已经完成了与本课程相关的基础课和部分专业课的学习，如微生物学、生物化学等；而且距离考研还有超过半年的时间，学生有充分的时间认真学习和准备。教师在课堂教学时，重点讲授侧重发酵工程的知识点，对已学内容进行侧重补充。例如，在讲到微生物的分类、培养基组成等微生物学已学过的内容时，课堂上不再赘述微生物的分类，而是通过大量的科研或生产案例，讲解某些微生物目前的发酵生产概况，重点突出发酵工程侧重的内容，让学生深刻认识到微生物不同的分类。

2 教学方法改革

2.1 采用多媒体及网络教学平台等现代化教学手段 作为一种新型教学手段，多媒体教学不仅可以提高教学效率、增强教学效果，还能为学生提供大量的感性资料，使学生更容易理解和接受[1]。另外，随着计算机网络技术的发展，网络教学平台受到越来越多关注。我们借助学习网络教学平台，可以进行混合式教学，提高学生的参与度，实现教师与学生的深度互动。

2.2 学生走上讲台，主导课堂 教师可将一些较为简单的理论内容，分配给学生，按照自愿原则分组，每组推荐一位代表走上讲台为其他同学介绍。然后教师给出意见和建议，并进行知识点补充。这个环节不仅提高了同学们学习的主动性，还锻炼了文献调研、PPT制作、语言表达及团队合作等能力。

2.3 理论与实验结合 发酵工程离不开发酵设备和工艺。对于发酵罐等设备的教学，课堂上不仅仅要有图片、文字，还要用动画模拟出发酵设备的工作原理及状态，并通过播放现场操作视频，让学生对整个发酵设备及整套发酵系统有更感性更深入的认识。除理论教学外，我院已配备5L液体搅拌发酵罐及30L固态发酵罐，在实验课上，教师边带领大家复习设备的基本结构和工作原理，边拆卸或组装设备，然后通过实际发酵具体菌种的方式，让学生完整掌握整个设备操作过程。

對于工艺的教学，课堂上先介绍发酵的一条主线为菌种、细胞——发酵——分离纯化——产物，然后重点介绍发酵过程工艺的控制，最后讲解发酵工程的具体案例，使学生对整个发酵工艺有深刻的理解。例如，我们通过讲解与日常生活密切相关的谷氨酸生产（即味精的生产工艺），从菌种选育、工艺调控、谷氨酸合成、提取、分离、纯化、结晶的生产过程，并通过动画和视频让学生更加真实形象地了解工厂里大规模生产的场景，使学生能够课堂上获得参与实践的动力和兴趣[2]。

在实验教学方面，尽量贴近现代生物工业及生活的需求，开发设计了不同的产品生产工艺（如啤酒生产及检验、葡萄酒酿造、母菌和醋酸菌二元发酵制备红茶饮料、燃料乙醇发酵、辅酶Q10的发酵生产和提取、青霉素发酵、30L固态发酵罐发酵产糖化酶），理论与创新实验结合，不仅提高了学生的兴趣和求知欲，而且可以使学生直接从事实际操作，为将来就业增添筹码。

2.4 与校企联合培养 在本科院校向应用型大学转型的大背景下，应积极将校企联合培养引入实践教学中。参照杨梅等[3]对发酵工程课程实践探索的成果，设置了顶岗实习内容。在暑假安排学生到周边知名的乳制品厂、豆制品厂、啤酒厂、药厂等进行顶岗实习，在不同的岗位上实习一段时间，亲身走进生产的第一线，不断提升自己的专业素质。

3 考核方式改革

结合“应用型人才培养”原则，任何一种考试形式都会有其局限性，因此采取多种考核方式，比如可以采用平时成绩、作业成绩、面试成绩、实验操作等结合起来考核。

4 结语

应用型人才的培养模式还在不断地探索，基于应用型人才培养的“发酵工程”对学生能力的培养是一个长期、综合培养的过程；相信发酵工程的培养模式，对其他专业课程的建设，具有一定的推广价值，为培养更多更优秀的高素质人才提供帮助。

参考文献

[1]黄金林，潘志明，焦新安.“发酵工程”课程教学的思考与探索[J].生物学杂志，2005，22（5）：46-47.

[2]张琳，陈为.大学转型背景下发酵工程的课程改革与实践[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2016，26（1）：94-96.

[3]杨梅，李力群，谢莹，等.发酵工程课程建设的实践与探索[J].吉林化工学院学报，2011，28（2）：46-48.

（责编：吴祚云）