单位文秘网 2021-08-18 09:03:11 点击: 次
摘要:本文结合应用型本科院校《发酵工程课程及设备》的教学实际,从优化教学内容、教学手段和方法的改革、新评估体系和考核制度的建立及完善等方面提出了一些可行的做法,并进行了一系列的尝试和探索,以期为应用型本科院校《发酵工程课程及设备》教学改革提供参考。
关键词:《发酵工程课程及设备》;应用型本科院校;教学改革
中图分类号:G642.0 文献标识码:B文章编号:1672-1578(2012)07-0011-01
应用型人才培养是我国目前教育界研究的热点问题之一。自1985年我校作为中德共建的一所示范型应用科学大学开始,我们在一直不断探索应用型人才培养模式。《发酵工程及设备》是我院生物工程专业的一门工科类课程,该课程要求以《机械制图》、《化工制图》、《电子电工学》、《化工原理》、《微生物学》等相应课程为基础,同时,它又是一门应用性和实践性较强的课程,对学生后续专业课程学习以及毕业设计(论文)等方面起着重要作用。在这门课的教学工作中,我们深刻认识到重视理论,加强实践,着重培养能力,对学生的成长至关重要。
1.教学内容的调整
1.1 理论教学内容。《发酵工程及设备》是一门严密的工程学,各个工艺操作步骤密切关联、互相配套,从培养基的配制到发酵乃至产物提纯等一系列流程是一个次序井然、丝毫不能出错的严密过程。合肥学院的办学定位立足于“地方性、应用型、国际化”,因此根据安徽省及合肥市生物行业的特点,结合本课程理论教学内容,请华润啤酒厂、安徽华恒等企业相关人员一起参加讨论和优化教学大纲的内容,对教学内容的编排进行了调整,在章节顺序上按照发酵生产单元操作过程的先后顺序编排:绪论、灭菌、菌种来源和扩大培养、发酵动力学、发酵工艺控制、生物反应器中的物质传递、发酵设备。这样安排有利于各个章节的衔接,使学生更清楚、更完整地掌握发酵工艺全过程。
近年来本课程的课时不断缩短,而重点、难点较多,加之发酵技术发展较快,新的产品也不断出现,面对二者的矛盾,我们广泛阅览文献,结合国内实际,在保证《发酵工程及设备》传统内容、基本知识的基础上,注意随时增加发酵技术、新产品等相关进展,在减少课时的情况下,适度更新内容。针对初次接触这一课程的本科生在初学阶段感到概念多,头绪不清,压力大的情况下,课程内容注重由浅入深,由表及里,由理论到应用的有序安排。在内容的讲述过程中教师注重结合工厂生产实例和教师的科研成果,增加典型发酵案例的分析或讲座,培养学生从工程学和生物学角度上分析、应用相关理论的思维方式。
1.2 实践教学内容。
本实践课教学环节有实验教学和课程设计二个环节。
1.2.1 实验课教学内容优化。在实验教学内容方面,由原来的以演示性和多人一组实验为主的模式,逐渐过度为以单元操作性实验为主的体系,最终转变为以综合性和设计性大实验为主的体系,内容包括上、中、下游阶段,如菌种的扩大培养、生产菌的培养基优化(摇床)、小试(发酵罐的安装与拆卸、培养基的灭菌、发酵过程控制等),使学生了解从菌种到小试或中试的整体步骤和发酵控制及优化的关键技术;另外实验课尽量以实验周的形式集中安排,这有利于对学生进行综合训练,形成整体的实验设计思维。
1.2.2 课程设计内容优化。在课程设计环节,主要结合本课程所上内容及相关课程如酶工程、酿造工艺学等专业课,加强对微生物发酵生产工艺流程的了解,熟悉工艺、设备计算和设备选型等环节,使学生掌握应具备的基本设计技能和工程计算能力,待学生走上工作岗位后既能担负起工厂技术操作和改造的任务,又能进行车间或全厂的工艺设计任务。
2.教学方法的改革
2.1 采用互动式、讨论式教学模式。生物工程专业参加了我院“九学期制”的教学改革,即在第四学期与第五学期之间的暑期安排3个月认知实践环节。要求学生到有关专业生产企业进行实习,认识社会和了解企业生产情况,产品生产工艺及相关设备。这为该课程实行互动式、讨论式教学模式提供了基础。适当减少课堂讲述时间,增加讨论时间和增设讨论课,例如在培养基灭菌章节,请同学结合实习内容进行介绍,提高学生学习的主观能动性和积极性,使学生紧跟教师的教学内容积极思维;教师采用随堂提问或组织学生针对某一重点、难点进行分组讨论的方式;鼓励学生在课堂上随时提问题,这既可以培养他们勤于思考的学习态度,又能够激发他们的创新性思维。
2.2 理论教学方法及手段的更新。①通过发酵相关设备的照片及发酵过程的控制录像,把书本理论与实际工程的距离拉近。发酵设备照片及发酵过程的控制录像具有直观、形象、生动、信息量饱满等优点,能充分展示发酵生产的特点,这样能够强化学生对相关知识点的理解,把理论和实践有效地结合,巩固了教学成果。②将教室搬到实训基地和生产车间现场,让学生身临其境,长知识、增才干。理论与实践相结合是学好发酵工程及设备的关键,针对学生发酵方面的实践知识和经验缺乏,对发酵工厂的了解几乎是空白现象,通过工厂现场教学的方式,让学生感受到现场与课堂的紧密联系, 认识到课堂知识的基础性作用。将教室搬到我系的啤酒生产实训基地,使学生对啤酒生产的主要设备及辅助设备有一定的感性认识,增强了学生学习课堂知识的主动性和积极性,为教学工作的顺利开展创造了良好的条件。③邀请企业中工程师讲授发酵设备章节内容及典型发酵案例的分析,如请华润啤酒厂工程师为学生讲授厌氧发酵设备、啤酒的种子制备、种子的扩大培养和生产工艺,请安徽华恒生物责任有限公司高级工程师为学生介绍通风式机械搅拌发酵罐、发酵-酶解法生产氨基酸。
3.改革考核体系,引导学生自主学习
以往《发酵工程及设备》考核方式采用“一卷式评价体系”,为了在平时学习过程中调动学生的主动性,对考核方式进行了改革,即由原来的“结果控制”改变“过程控制”,着重考察学生的对基本知识的掌握和综合分析能力。具体方法为实行N+2考核,即期末考试占总分40%;读书笔记占总分的10%;实行5次过程考核,分别是单元小测验(3次)、专题或综述报告,课堂讨论或回答问题,通过考核体系的改革,学生的自主学习能力提高,知识面得到拓展,综合能力明显提高,如学生通过查阅资料撰写空气除菌方面的专题报告,除了加强对除菌流程和设备的了解和掌握外,还可根据自己的想法,在课程设计实践环节选择相应的设计任务,学生通过上述5次过程考核,实际学习时间提高了一倍,上课和自主学习时间比例达到了1:1。
发酵工程及设备的教学是一个不断完善、不断改进的过程,近几年来取得了一定的教学效果。今后还要继续调整、改进,以实现教学内容的合理配置,教学模式的合理采用,使发酵工程实验教学真正适应生物工程培养目标的需要。在实验教学方法及手段的更新方面,对于暂时没有条件开设的实验内容,拟通过建立仿真实验室(面积为90平方米)来解决,如向东方仿真公司购买柠檬酸、啤酒、味精、酒精生产工艺及设备的仿真软件,对同学开放,增加学生的感性认识及学习的兴趣。
参考文献
[1] 李亚东,倪红,张桂敏.发酵工程与设备课程设计的构建及其教学意义.2005,32(3)141-143.
[2] 韩立敏.发酵工程教学的研究与思考.2010,27:105-107.
[3] 杨柳,叶永康,叶明,郑志.发酵工程课程教学改革探讨.2007,21:144-46.
作者简介:
吴茜茜,女,硕士,副教授。主要从事发酵工程及微生物酶学的教学和研究工作。
张洁,女,硕士,教授,硕士生导师。主要从事发酵工程的教学和研究工作。
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