《生物工艺学》教学方法改革和探索

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1、《生物工艺学》教学方法改革和探索　　摘要：《生物工艺学》是生物工程专业的一门主干课程，其教学质量的高低直接关系到学生的专业素质。本文叙述了本人在讲授该课程时逐渐探索出的双线教学法和所选取的实验教学内容。以供各位同仁参考。关键词：生物工艺学；教学质量；双线教学法中图分类号：G712文献标志码：A文章编号：1674-9324（2013）16-0023-02生物技术是21世纪国家优先发展的高新技术之一。随着生物技术产业的快速发展，新的生物技术产品不断出现，其产品涵盖医药、食品、化工、轻工、农业、能源、环保等诸多行业和领域，为工农业生产、社会进步带来明显的影响和效益，给人类带来巨大的经

2、济效益和社会效益。随着生物技术产业的高速发展，专业技术人员的短缺已经成了行业发展的瓶颈。适应这一形势，国内绝大多数高校纷纷开设了生物工程专业。提高教学质量，提高专业人员的素质，已经成为生物技术进一步高速发展的关键。本文就如何提高《生物工艺学》教学质量做了初步总结。一、生物工程专业概况6生物工程是上世纪80年代后在国内各高校开始普遍设置的一个新兴专业，由于生物技术产业的迅速发展，在国内各高校迅速开设。到目前为止，国内开设生物工程本科专业的高校多达几百所。由于各高校的具体情况不同，生物工程专业的课程设置情况有很大差别，大部分高校把生物工程专业设置在生命科学与技术学院（也有部分高校称

3、作生命科学系），这些高校设置的有关生物类的课程较多；也有很多高校把生物工程专业设置在化工学院（也有部分高校称作化学化工学院），这些高校设置的有关化学工程类的课程较多。总之，目前国内各高校根据各自的情况不同，设置的生物工程专业课程千差万别。国内绝大多数高校的生物工程专业基本都设置了《生物工艺学》。《生物工艺学》是生物工程专业的学生学习了《无机与分析化学》、《有机化学》、《生物化学》、《微生物学》、《化工原理》等课程的基础上学习的一门必修核心专业课，该课程是联系理论和生产实际的一个重要纽带，是与实践紧密结合的一门应用型课程，主要研究内容是利用微生物的生长代谢活动产生的各种生理活性物

4、质来生产各种工业产品。二、《生物工艺学》教学研究6由于设置生物工程专业的国内一本院校和部分老牌二本工科院校具有较强的师资力量，《生物工艺学》的教学质量较高。但是国内绝大部分新建本科院校在追逐扩大办学规模的驱动下，在不具备设置生物工程专业的情况下，利用国家教育产业规模扩大的宏观政策调控下，也相继设置了生物工程专业。在这类院校中，严重缺乏工科背景的任课老师讲授主干专业课，尤其严重缺乏《生物工艺学》和《生物工程设备》任课老师，只能由其他专业的老师讲课。下面讲述提高《生物工艺学》教学质量的具体研究。1.《生物工艺学》理论教学。本人在工厂工作所积累的生产实践经验和攻读硕士学位和博士学位所

5、掌握的理论体系指导下，通过教学实践逐渐探索出了讲授《生物工艺学》理论知识的双线教学法。收到了良好的教学效果。所谓双线教学法就是在讲授《生物工艺学》理论知识时，采用科研线和生产线两条线索进行讲解。所谓科研线就是在没有生产工艺时，如何通过科研，研发出一条生产目的产物的新工艺。所谓生产线就是在具备成熟的生产工艺、高产菌种何所需设备时，如何运用生产工艺生产出发酵产品。6研发生产工艺的科研线为：通过查阅资料查明哪些微生物能够通过生长代谢产生目的产物→获取能够产生目的产物的微生物（有两个途径：第一，从菌种保藏机构购买；第二，从自然界中分离得到）→高产目的产物的菌种选育（有三条途径：第一，通

6、过传统的诱变育种；第二，利用原生质体融合技术育种；第三，利用基因工程技术育种）→在摇床培养中进行培养基设计（包括种子培养基和发酵培养基）和培养条件优化→在发酵罐中放大培养（在小发酵罐中进行小试成功后，在较大的发酵罐中进行中试）。如在中试生产中，目的产物的得率和生产成本达到预期目的，研发出的生产工艺即可用于工业化生产中。生产产品的生产线为：菌种活化（由于菌种在长时间内不使用，有些菌体细胞已经死亡，在使用前要进行活化）→种子扩大培养（首先把菌种从试管斜面上接种到小摇瓶里培养，然后把在小摇瓶中培养的微生物种子接种到大摇瓶中培养，最后把在大摇瓶中培养的微生物种子接种到种子发酵罐中进行培

7、养。如果在种子发酵罐中培养的种子仍未达到所需要的数量，可以在种子发酵罐中继续扩大培养）→发酵生产目的产物（这一部分是该课程的核心，包括工业培养基的配置、灭菌，无菌空气的制备和发酵生产控制和检测等内容）。2.《生物工艺学》实验教学。到目前为止，国内还没有正式出版的《生物工艺学实验指导》教材。各高校在进行《生物工艺学》实验教学时所需用实验教学内容相差较大。本人在指导《生物工艺学》实验时，选用了《黑曲霉高产淀粉酶菌种选育实验》、《高产淀粉酶黑曲霉的培养基设计与条件优化实验》、《用黑曲霉在发酵罐内生