基于本科院校人才培养的“发酵工程”实践教学思考

姚洪礼，周先汉，许先猛，丁之恩

（亳州学院生物与食品工程系，安徽 亳州 236800）

0 引言

“发酵工程”是我国生物工程、微生物、食品科学与工程、制药工程及环境工程等学科专业的一门核心课程，具有内容丰富、涉及面广、实践技术性强的特点，对现代生物技术产业化的发展起着举足轻重的作用[1]。近年来，我国面临着人口资源、环境卫生及发展不平衡不充分的问题，对技术技能人才的培养提出了更高的要求。培养本科院校技术技能人才必须将理论教学与实践教学相结合，“发酵工程”实验教学是“发酵工程”课程的不可缺少的一部分，能够使学生在掌握发酵工程基础理论的同时，提升自身的技术技能[2]。

“发酵工程”实验是“发酵工程”课程最有效的实践教学形式。如何科学开展“发酵工程实验”实践教学是提高地方本科高校学生的创新思维与专业技能，强化学生在整个实验实践过程的参与性、主动性，培养适合地方社会和发展生产需要的创新型、应用型人才的关键举措。学院自创办以来，一直注重“发酵工程实验”实践教学改革，不断优化理论-实践教学体系，不断强化实践教学的要求，不断推进技能技术人才培养过程的实施，提升应用型人才培养的质量。任课教师经过多年的努力，不断改革和完善“发酵工程实验”教学，突破传统实验实践教学模式，已初步形成适合地方本科院校技术技能人才为目标的“发酵工程实验”教学体系。

1 做好顶层设计优化人才培养方案

人才培养方案是高校人才培养的总体要求，是指导教师教学活动及任务的规范性文件，是开展教学质量评价和人才培养的重要依据。“发酵工程实验”自开设以来，一直是学校生物工程专业、食品科学与工程专业及酿酒工程专业的核心专业课实践教学环节，其任务是使学生将所学的理论知识与实践结合起来，加深学生对发酵工程理论知识的理解，掌握常规发酵工程单元操作技术，提高学生解决实际问题的能力。该课程着重强调发酵工程生物学与工程学基本原理的理解，强调对发酵工程实验基本原理、方法、技能与共性规律的掌握，提高学生对实践环节的兴趣爱好，并以理论知识指导开展实验探究，提升发酵实验相关技能，培养学生真正成为一名合格的国家需要、地方需求的应用型人才。

1.1 优化人才培养方案

自办学以来，学院始终注重人才培养方案的科学性，围绕建设充满活力、特色鲜明的地方高水平应用型本科高校目标，在专业培养方案、课程体系构建、课程资源和教材、实践教学、教学模式、教学管理等多方面大胆探索，综合改革。针对“发酵工程”课程设置，学校起初在人才培养方案中课程名称为“微生物发酵技术”，但是该课程偏向于高职院校教育教学，满足不了生物类、食品类本科专业的教学要求。因此，学校领导高度重视，自学院升本以来，进行多次人才培养方案课程设置，将“微生物发酵技术”改为“发酵工程技术原理”，而后又进一步修改为“发酵工程”及“发酵工程实验”，将实验与理论分开教学，有利于学生专业化学习，突出发酵工程实验技能的重要性。“发酵工程实验”课程开课学期也从原来的第4 学期修订为第5 学期，放在了“微生物学”“生物化学”“食品工艺学”等专业基础课程之后，使得课程体系更加科学、合理。随着本科高校办学经验的不断积累，学校专业人才培养方案修订工作持续不断，结合当地地理资源优势和社会人才需求，提出了“地方性、应用型、特色化”的办学地位，积极推进转型发展、开放发展、创新发展和服务发展，努力构建应用型人才培养体系。

1.2 优化师资队伍建设

教师是学生学习的引路人，是高校教学及科研任务的主力军，是办好高等教育教学的关键。优化师资队伍，有利于提高高校教育教学水平，有利于改善教学质量，有利于培养适应时代要求的社会主义建设者和接班人。“发酵工程实验”作为实践性极强的学科，对培养学生的科学思维、创新能力和实践能力具有重要意义。起初，学校“发酵工程实验”课程多是一些青年教师从教，由于青年教师教学经验欠缺和专业化意识薄弱，出现了学生实践技能技术差、专业课教学质量不高、理论与实践不能很好地结合等问题。学校领导高度重视，多次进行走访调研，最终决定从古井集团、安徽农业大学、合肥工业大学等积极引进了一批高水平、高学历、高职称的人才，让有经验、有技能的高水平教师指导青年教师，成立学科教学团队，促进实践技能教学水平的提升。同时，学校还制定了实践教学考核管理制度、实践教学优秀教学团队评价标准、优秀教科研团队资助奖励办法等政策，极大调动了教师教育教学的积极性，实现了师资队伍建设和结构优化。

2 合理设置课程体系优化教学模式

发酵工程实践教学体系目的是让学生学会理论联系实际，促进学生对发酵工程理论知识的掌握，提高学生自身的专业技能。因此，要注重“发酵工程实验”的学时安排、教学内容、教学模式、教学进程总体安排等课程体系。

2.1 “发酵工程实验”教学学时

微生物发酵周期长及杀菌时间长的特殊性要求是困扰“发酵工程实验”课时安排的因素之一，国内目前各高校生物类专业根据方向、培养目标不同，“发酵工程实验”分为16，24，32，48，64 学时，不同学校的实验周课时数和教学时段不一，有的是全学期每周开设，有的是期中开设，有的是分散式开设。学校“发酵工程实验”教学课程量为32 学时，一般教学课时安排为3，4，5、6 或7，8，9，10 四节连上，利用上午和下午学生吃饭休息时间进行灭菌过程，既避免了实践教学的间断性，也避免了因灭菌对时间的特殊要求，能使学生在计划课时内系统地理解相关发酵工程原理，掌握发酵工程实验技能，力图体现理论教学与实践教学的统一性、课程分工和课时分配的合理性、基础知识与实践技能的协同性，优化理论-实践教学体系，具有很强的实践性、应用性、可操作性和灵活性，适应人才培养目标和毕业要求，有助于提升应用型人才的培养质量。

2.2 “发酵工程实验”教材

“发酵工程实验”内容的设计应该充分体现发酵工程学科所具有的知识综合性强、产业应用性广的特点[3]。随着应试教育向素质教育的转变及21 世纪对综合型人才的需求，加强学生动手能力、创新能力的培养将是“发酵工程实验”教学的中心任务，实验内容由单一验证性向设计性、研究性、综合性实验发展势在必行。同时，发酵工程实践内容应遵循地方院校的办学规律，根据地方院校的办学水平，结合区域经济社会需求人才培养课程设置的科学性进行筹划与编写[4]。目前，“发酵工程实验”教材存在实验方案冗杂、验证型实验偏多、实验数目多、内容范围涉及广、不适合地方性办学特色等问题。为解决上述教学存在的问题，适应学校办学定位和人才培养要求，学校鼓励任课教师进行教材编定，经过多年努力，对“发酵工程实验”教材进行了4 个模块的编定，涵盖了基础性实验、设计性实验、研究性实验、综合性实验，层次清晰、结构合理，符合当今高等人才实验创新能力培养要求，具备良好的前瞻性和拓展性，能够提高学生的学习兴趣。

2.3 “发酵工程实验”教学模式

传统“发酵工程实验”教学模式多以启发式为主，教师进行传授技术与知识，对实验方案、实验方法、步骤等进行演示，改变了学生在实验教学中原本的主体地位，多数学生会亦步亦趋地听从教师的安排，跟随教师完成实验，而不去主动思考实验的每一步该怎样实施、实施的结果如何、实验现象如何分析等问题。学校结合教材的编定，开拓创新，根据教材的层次性设计，大胆尝试以启发式教学、讨论式教学、设计式教学和实践式教学等混合式教学模式进行实践教学[5]。首先，针对基础性实验，教师多以启发式为主，进行传授的同时，设置相应的问题，并辅以PPT 讲解、动画设计、现场演示等强化基础知识，引导学生产生学习兴趣；其次，针对设计性实验，任课教师强化实验原理和目的，让学生进行研讨，将讨论的实验方案进行归纳整合，再次讨论完善后进行实验；针对研究性实验，学生经过多次实验的开展，已具备较强的实验技能和浓厚的实验兴趣，教师提供实验的主题，学生进行独立完成设计，培养了学生独立自主的能力；针对综合性实验，要求学生具有综合分析和全面思考的能力，强调与基础性实验、设计性实验和研究性实验的联系，反映了学生融会贯通和实验技能的掌握，任课教师多以引导学生为主，学生主动设计实验，并注重整体实验的完整性。

3 建立合理的实践考核标准 促进学生实践技能与创新能力培养

建立公平、公正、准确的学生评价标准能够提高学生的学习兴趣，促进学生实践技能和创新能力的培养[6]。学校“发酵工程实验”教学评价采用平时成绩30%，论文实践报告成绩30%，期末成绩40%的“三评”相结合的学生考核制度，平时成绩包括出勤10%、讨论和课堂表现10%、实践报告10%。论文实践报告占比30%，主要指学生在实践全部结束时由任课教师进行出题，学生进行查阅搜集相关文献，结合自己的实验技能及知识的积累，合理科学地进行完成实验的设计，并以报告或者论文形式书面表述出来，最终由教师进行审阅批改。期末成绩则包括团队成员实践过程评价20%、教师评价占比20%，表现为2 个方面。一方面，实践教学结束后，学生团队成员之间根据学生自身平时表现、参与实验情况、团队协作等进行评价给予合理的分值；另一方面，教师设计相应的实验题目，对学生实践技能考核，学生现场进行自主实验操作，教师结合实验技能操作的规范程度、学生的实验态度、实验设计方案的科学性、实验问题的答辩情况等进行综合性评价给予合理的分值。依据这种考核评价方式，能够全方位对学生实践能力、创新能力、表达能力及分析能力进行合理、公正、准确的评价，激发学生的实践兴趣，促进学生分析、研究、解决问题的工程实践能力与创新能力的培养。