实践性教学在生物工程专业课程教学改革中的应用

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1、实践性教学在生物工程专业课程教学改革中的应用　　摘要：针对生物工程专业中《有机酸发酵工艺学》课程教学中存在的问题，将实践性教学应用于有机酸发酵工艺学课程教学的各个环节，调动学生学习的积极性和主动性，有效激发独立思考、灵活运用和勇于创新的能力，提高学生的综合素质和实践技能。　　关键词：有机酸发酵工艺学实践性教学课程改革　　生物工程专业是由微生物学、化学、生物化学、化学工程和计算机科学等相互交叉结合，发展而成的一门新兴复合型学科。它被视为人类21世纪三大前沿学科之一，主要通过掌握生物技术及其产业化的科学原理、工艺技术过程和工程设计

2、等基础理论、基本技能，能在生物技术与工程领域从事设计生产管理和新技术研究、新产品开发的工程技术人才。　　《有机酸发酵工艺学》是生物工程专业中的一门实践性极强、与生产实际联系非常紧密的重要的专业课程，对培养学生掌握利用微生物发酵生产有机酸的科学原理、实验技能、科学研究及实际动手能力非常重要。因此，如何使《有机酸发酵工艺学》课程紧跟学科发展的时代步伐，培养和造就一批高素质具有创新性和竞争性的人才是摆在我们面前的首要问题。系统地针对有机酸发酵工艺学课程教学中增加实践创新环节的研究，并与国内外本学科最新研究成果、教师的科研成果相融合，

3、鲜有报道。　　根据教育部及高等学校的“教学质量工程”6的指导思想，本课程教学利用学科建设和实验设施较好的优势，以培养学生的实践动手能力和创新型人才为目标，进行了一些有益的探索与实践。　　一、课程教学改革的意义　　有机酸发酵工艺学对培养学生的实验设计、分析测试、新产品开发和科学研究能力，掌握单元操作在现代发酵工程中的作用、高新技术在现代有机酸发酵工业中的应用等都具有十分重要的意义，学生是否具备熟练的操作技能，能否把理论知识应用于生产实践，均与教学质量密切相关。而实践性教学在有机酸发酵工艺学课程教学过程中的应用不仅可以通过实践验证

4、理论知识，更能培养发酵工程专业的学生开发新产品、改进发酵工艺等创新能力。由于受传统教学思想的制约和实践设施条件的限制，理论和实践完全是分别进行的，甚至在所有的理论教学部分完全结束之后才开始实践。这样学生无法通过实践环节将所学的理论知识与实际工厂生产问题相融合，很难达到培养素质和提高创新能力的目的。因此，实践性教学在有机酸发酵工艺学课程中应用对为社会培养具有真才实学以及工程创新能力的食品专业人才具有重要的意义。　　二、课程教学改革措施　　1.实践性课堂教学的贯穿运用　　为了加强学生对理论知识的理解，课程从课堂理论教学走进现场实践

5、教学，充分利用现有发酵成套设备，采用边讲、边做、边启发的方式进行教学，从课堂到实地，从实地再到课堂的教学方法。通过有好氧发酵系统的10L～100L二级自动控制发酵罐和50L自动控制发酵罐，厌养发酵系统的300L啤酒生产线等的实践操作，有利于进行边现场操作边演示教学。　　从第一章节部分“原料→预处理→接种→发酵→提取→产品”6为主线，借助现有的中试生产线，将食品微生物、代谢调控、过程控制、产品分析等测试融入整个教学中，通过实践理解原理。确保学生通过一个产品的发酵工艺技术，掌握共性的知识点和实践技能，培养分析问题和解决问题的能力，

6、并采用“问题情境”的教学模式，在进行现场实践教学之前要求学生提前进行预习，布置与现场实践密切相关的思考题，使学生在现场的学习中，处于对问题的探究和解答过程。　　2.开设综合性、设计性实验　　我们以培养学生创新精神和实践能力为重点，对实践教学的内容、方法、手段及实践指导等方面进行了改革，增加了综合性和设计性的实践内容。鼓励学生自己动手进行实验，实验安排、设计、观察记录和结果分析都由学生独立完成。利用现有的实验设施，通过安排柠檬酸发酵等大型综合性实验，利用现有的实验室摇瓶发酵条件和10L自动控制发酵罐，完成发酵工艺过程控制。由学生

7、完成4～5项发酵过程检测、分析及控制方面的实验项目；然后让学生对自己发酵出的产品感官评价，并写出评定结果，针对工艺本身写出该发酵工艺的优缺点，在实践中理解学习理论。　　开设综合性、设计性实验充分激发了学生学习兴趣与主动性，加深了学生对自己设计的实验方案的认识和理解，同时也发挥了学生的创新思维、动手能力。　　3.对本科生开放专业实验室6　　鼓励和引导学生走进实验室，除了参加老师的科研项目，学生还可以就有机酸发酵工艺学课程中自己感兴趣、有一定的研究价值和意义的问题进行自由的科学试验。另外，本课程结合高校大学生创新实验项目，充分发挥

8、学生的聪明才智，完成自己的设计试验。所有这些都有助于启发学生创造性的科研思维，培养学生的科技创新能力。　　建立开放性实验室，为学生提供更多的实践时间与空间，充分利用实验室的仪器设备和原材料，让学生对该课程自己感兴趣的部分做研究性实验或设计性实验。学生由原来被动式做实验转为积极