民办高校发酵工程实验教学改革与实践

2018-02-03刘霞金巧吴小花

现代农业科技 2018年1期

刘霞+金巧+吴小花

摘要实验教学是发酵工程教学的重要组成部分，对提高发酵工程教学质量具有至关重要的作用。本文剖析了南昌理工学院发酵工程实验教学存在的问题，进行了相应的教学改革实践，并调查统计了改革成效，提出今后的改进措施，以提高发酵工程专业人才培养的综合素质。

关键词发酵工程；实验教学；民办高校；改革；成效

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2018）01-0278-02

随着市场经济的发展，对社会高级应用型人才的需求不断增加，培养应用型人才是应用型本科院校教学的重要任务和教学改革的主要方向[1-2]。21世纪，生物技术发展迅速，发酵工程是直接利用微生物生产所需产品或应用微生物于生产过程的技术[3]，为现代生物技术的重要组成部分。

发酵工程是南昌理工学院（以下简称“我院”）生物工程专业继生物化学、微生物学、细胞生物学、化工原理、生化工程等基础课程的学习后开设的职业方向课程，具有较强的应用性。发酵工程实验课能够进一步加深学生对微生物学和发酵工程基本概念和基本原理的理解，提高实际动手能力，为后续的课程学习、深造或走向工作岗位打下良好基础。

1 发酵工程实验教学存在的问题

1.1 实验内容不紧密

发酵工程实验教学内容主要包括两大实验模块：发酵罐的结构及灭菌实验、发酵产品的发酵实验。2个模块的实验各具特色，且考虑了验证性实验和探索性实验的结合，但是内在联系不够紧密。

1.2 实验教学模式传统

传统的实验教学模式先由教师逐一讲解实验目的、原理、内容、现象、结果等，学生再“按部就班”进行实验。在这种教学模式下，学生不能自主设计实验、分析问题、总结实验结果以及失败的原因，达不到培养科研思维的目的。

1.3 理论教学与实验教学脱节

理论教学由发酵工程课程的任课教师开展，而实验教师由实验室的实验员担任，其各自以自己的教学内容为重，导致理论教学和实验教学脱节，无法紧密联系起来。

1.4 学生实验操作不规范

在开设本课程之前，学生已经接受了生物化学、微生物学、细胞生物学等专业实验课程的学习训练，但由于实验条件的限制，大部分实验学生不能动手开展实验训练，导致普遍存在学生实验操作技能不扎实的现象。

1.5 考核方式单一

发酵工程实验课程考核依据为出勤和实验报告的书写情况，无法反映学生在实验过程中的表现和学习态度。学生的实验技能无法量化，且实验报告多是流于形式，大部分学生照抄讲义或相互参考。因此，单一的实验考核方式不能真实反映学生的实验能力。

1.6 实验室硬件设施陈旧落后

大多数仪器均购买于2004—2006年，很多仪器设备较为陈旧，部分耗材无法及时补充。公用小型仪器设备不足，导致学生在使用仪器与耗材时相互冲突、秩序混乱，降低了实验课的教学效率。

2 改革实践

针对以上问题，我院生物教研室组织教师于2011年申报江西省教改课题《民办高校发酵工程实验教学改革与实践》，并于2011年10月顺利立项。在课题研究过程中，结合自身情况，从以下方面探索了实验教学改革。

2.1 优化实验教学内容

打破传统实验教学的两大模块，结合实际的发酵生产，将发酵工程实验分为三大块：发酵上游、发酵中游和发酵下游。发酵上游主要是菌种的选育、培养基的制备及灭菌、发酵培养基和培养条件的优化；发酵中游主要是发酵罐的结构和灭菌、菌种的扩大培养和各种因素对发酵结果的影响；发酵下游主要是发酵液的预处理和产物的分离纯化。以上实验涵盖了产品开发的完整流程步骤，是企业生产的必需工艺环节，有利于学生系统掌握发酵工程的内涵。

2.2 尝试开放实验教学

正常的实验教学时间有限，学生在开展实验时往往虎头蛇尾。因此，将实验课安排在上午第3、4节课或下午，这样学生可以利用午休时间对未完成实验进行补充，从而不会影响到其他课程的教学秩序。由于时间充足，实验操作不再匆忙，动作更加规范，学生的实验热情也有所提高。

2.3 整合理论教学与实验教学

发酵工程的理论教学和实验教学由1位教师完成，这样教师可以科学合理地安排教学时间和教学内容，真正做到理论联系实际。

2.4 强化操作能力的培养

在实验过程中，积极督促每位学生亲自动手操作，并详细记录好学生的操作情况，及时提出操作不规范的地方。打破了以前每组的实验操作由个别学生包办的格局，以此强化培养了每位学生的操作能力。

2.5 完善实验考核体系

转变以学生出勤和实验报告作为全部的考核依据，重点强化过程管理，在教学过程的各个环节进行评价，最后得出实验成绩，实验成绩包括实验预习（20%）、出勤（20%）、操作水平（20%）、实验报告（30%）、实验室整理清洁（10%）。既体现了实验的过程，也体现了学生总结归纳的能力，较为客观全面。

2.6 积极改善实验教学条件

发酵工程开课初期，授课的微生物实验室仅有天平、灭菌锅、生化培养箱、超净工作台等仪器设备，数量有限且配套不全。经过努力，学校注入大量教学经费，购置了电子天平、磁力搅拌器、恒温摇床、移液器和枪头、电炉、超低温冰箱、高压蒸汽灭菌锅等小型仪器设备。投入35万元建设发酵车间（无菌空气制备系统、蒸汽发生器、5 L种子罐、50 L种子罐、500 L发酵罐和操控台）。确保仪器设备充足，所开设的实验内容也更加丰富，且与企业生产紧密联系。

3 改革成效

通过多年实践，取得了较好的成绩，问题调查满意率在80%以上，具体如表1所示。

4 改进措施

4.1 加强统计、作图软件的使用

在教学工程中发现很多学生不会查阅文献、不会使用软件进行数据整理分析，只会上交原始数据，甚至缺乏基本的排版能力。在今后的教学过程中，注重加强常用软件的使用，如Office、方差分析软件、正交设计助手和Origin作图软件等，以提高学生的综合素质。

4.2 延伸实验教学

在发酵工程实验教学结束时，安排学生到相关企业进行见习，既可以巩固在校内实验室的学习成果，又可以到校外工厂学习到更多与生产相关的技能。目前已有初步合作意向的单位有江西滕王阁药业有限公司、南昌桑海制药厂和南昌立健药业有限公司，为学生开拓了更為宽广的平台。

5 结语

本课题通过分析、解决实验课教学中存在的问题，并应用于教学改革实践中，取得了良好的改革成效。在以后的教学改革过程中，要注重培养学生运用知识解决实际问题的能力，增加设计性实验方面的内容，以激发学生的创新思维，提高学生的综合能力和素质[4]。

6 参考文献

[1] 李国毅，王为一.对地方高校应用型人才培养模式优化的思考[J].教育探索，2015（6）：67-71.

[2] 邬建国，王新风，张瞳.地方应用型本科院校《发酵工程实验》教学改革与实践[J].教育教学论坛，2016（50）：112-113.