《发酵工程》理论课程教学方法实践与总结

　　摘要： 为提高《发酵工程》理论课的课堂教学效果，激发同学们学习兴趣，做好理论到实践的衔接，在教学过程中以学生为主体，以教师为主导为指导原则，提出并在实践教学中实施了教师宏观引导、学生分组授课和撰写课程论文相结合的教学方法，并针对教学方法的教学效果对学生进行了问卷调查和统计分析，总结出教学方法需要加强和改进的地方，为该门课程教学方法的创新和完善提供了参考。
　　关键词： 发酵工程；教学方法；实践
　　0 引言
　　我校于2002年开设《发酵工程》课程并作为生命科学学院生物技术和生物科学专业的必修课，近几年不断进行课程教学体系的改革和实践，形成了3面2主1线的教学模式，即在理论教学、实验教学和实习教学3个方面均单独开设课程；教学过程中，始终贯彻以学生为主体，以教师为主导的原则；以发酵原料的选择及预处理→微生物菌种的选育及扩大培养→发酵设备选择及工艺条件控制→发酵产物的分离提取方法和设备→发酵废物的回收和利用为授课内容主线，从宏观上把握教学体系，使得3面，2主和1线相互交错，构成网络教学体系[1]。其中的理论课程教学相对于实验和实习教学而言，缺少实践性和直观性，而发酵工程本身又是应用工程，为现代生物技术的重要组成部分，与产品的工程化和产业化紧密相关。如何激发同学们学习的兴趣，掌握并理解枯燥的基本理论知识，同时做好理论到实践的衔接，使得同学们在系统学习发酵工程基本理论知识后能够主动将其用于理解和分析工业化发酵产品的工艺流程及其控制需要设计课程的教学方法并有效实施。在实践教学中，我们采用了教师宏观引导、学生分组授课、撰写课程论文的教学方法，始终遵行以学生为主体，以教师为主导的原则，取得了一定的教学效果，现将具体的实施方法、学生的反馈以及获得的体会进行说明，以供参考和提高。
　　1 教学方法
　　1.1 教师宏观引导 在整个教学过程中，甚至一节课的教导过程中，讲解该门课程的基本知识是教师教学工作最基本的任务，这些知识的传授可以具体到某个概念或者方程式，我们将这个过程的传授称为微观教导。然而，在教学过程中我们往往陷入微观教导之中，阐明了点，丢掉了面，同学们知识框架的构建也就不成系统性。这就需要教师具有宏观引导的思想，宏观引导包括该门课程的总体引导、各章节的引导以及某一节课的引导。对于该门课程的总体引导，绪论和目录的讲解尤为重要。通过绪论可了解该课程的历史发展沿革，该门课程的理论和实践意义以及未来的发展前景，通过目录可了解该课程的教学内容、各知识点的关系以及重点和难点，从而在同学们脑海中自行构建课程的体系，在学习过程中有的放矢，变被动为主动。各章节的引导注重知识点的承上启下，引领同学们的思维逐步展开教学内容。针对一节课的引导说明该节课程在全书教学内容中的地位，该节课程内容的重点和难点理解以及该节课内容能够解决哪些问题，例如引入与本节课讲授内容有关的实践生产中出现的问题如何解决，带着问题听课摈弃了枯燥的心绪，从而激发同学们的求知欲，提高课堂教学效果。除了教学内容的引导，还可把授课内容与人生观和价值相联系，在学习知识的同时体味人生的价值取向，在思想上引导和教育同学们学习知识的重要性，从而激发同学们学习的兴趣[2]。
　　1.2 学生分组授课 在教学过程中安排学生授课主要是做好理论到实践的过渡同时发挥以学生为主体的作用。设置的教学内容为现代发酵工业部分，包括抗生素、酶制剂、单细胞蛋白以及氨基酸发酵工业等。教学时间安排在发酵工程基础理论知识教授完成之后，同学们在掌握了微生物生长代谢调节、培养基的制备和灭菌、发酵过程控制与优化、发酵过程参数检测与监控以及产物的分离提取与精制等相关的基础知识，然后将这些基础知识与现代发酵产品工业生产过程中的菌株选育、原料处理、物料灭菌、发酵调控与参数设置以及下游技术相互联系起来，在文献查阅和课件制作过程中运用理论知识分析和理解实际的生产流程，从而达到与实践相结合的目的，并且在讲授课程和与教师交流过程中提高对该门课程的理解程度。学生分组方式采用宿舍制，每个宿舍一个题目。一般情况下一个班级的学生分别住在4-5个宿舍，一个宿舍的同学可以相互协调、商讨以及分工，课件由学生自己制作，讲课前与授课教师进行讨论、交流和审核；授课题目主要是针对现代发酵工业而定的，这些内容在使用的教材中没有涉及[3]，需要学生自己阅读书籍，通过网络和数据库积累素材，这个过程既培养了团队精神和积极性又考验同学们对发酵工程的理解程度。
　　1.3 课程论文撰写 前面2种方法着重使学生掌握发酵工程基础知识并进行分析和应用，而课程论文设置的目的使同学们了解发酵工程科学技术发展前沿和扩展与本学科相关的知识内容。结合前面的2种方法，在同学们学习的过程中建立从学习基础理论到分析实践应用以及掌握科技前沿和扩展补充的教学流程，使同学们接受全方位的教育和训练。课程论文的格式为综述型，可参考网络、现刊期刊文献和书籍，规定文献数量和撰写字数，并说明课程论文成绩记入期末考评，这些形式上的要求目的是促使同学们主动学习课外知识。课程论文的任务下发时间为绪论内容授课结束时，上交时间为学生分组授课前。这样安排能够使得同学们在掌握发酵工程基本概况基础上，一边学习课堂知识，一边阅读期刊和书籍，最后将课堂的知识和文献的内容融会贯通并进行授课。通过阅读期刊和书籍，在扩大学生知识面的同时，使同学们能够了解发酵工程的发展方向以及应用前景，使同学们明确学习该门课程的理论与实践意义，从而增加学习的兴趣。
　　2 学生反馈和教学体会
　　针对上述的理论课程教学方法的教学效果，通过学校的网络教学平台与同学们进行了沟通（http://jx.qau.edu.cn/eol/tea_main.jsp）。将74份调查问卷进行了分类统计，其中无实质性评论的或所说内容与评价无关的视为无效（void）；肯定并受益于授课方法方式的视为好（good）；课程教学中存在的不足之处或需进一步提高的评价视为坏（bad）；居于好坏之间的中性评价视为中（middle）。统计结果见图1。评价意见中的good，bad，middle和void所占比例分别为42%，26%,12%,20%。统计数据说明42%的学生赞同所采用的教学方法，产生了一定的教学效果，但是从38%（26%+12%）同学的反馈意见看仍然需要进一步改进教学方法。20%同学的无效评论在一定程度上也反应了所采用课程教学方法没有激发出他们的学习兴趣。
　　通过总结学生的反馈意见，获得了如下体会：
　　2.1 课程引导的重要性，部分学生反应没有听懂讲授课程的来龙去脉，除去学生不认真听讲的可能性外，就是教师授课过程中的引导的话语较少，尤其是当学生没有及时理解当前所学习内容时要转入下一章节时应给予适当的总结和过渡；
　　2.2 撰写课程论文的必要性，部分学生反应没有学到与发酵工程相关的市场分析、现状、前景和热点方面的内容以及新兴的技术，这些内容的讲解只能在绪论中讲解或在授课过程中简要性说明，而且这些内容不是授课的重点，只能依靠学生课外阅读并撰写课程论文的方式学习和理解；
　　2.3 学生授课与互动性。部分学生反应学生分组授课并没有增加主观能动性，反而成为学生学习的累赘。针对这一现象的改进是采取自愿选择，摈弃分配制度，将学生授课的机会给予那些热爱发酵工程这门课的学生，自行组织团队准备材料，他们就会竭尽全力制作课件，精心准备教学内容和创新性的设计教学过程，采取这种“因材施教”的方式既激发了参与者的兴趣，又不会给其他同学施加压力。
　　2.4 教学方法创新的迫切性。大部分同学反应所采用的上述教学方法新颖，能够提高主观能动性，锻炼思维和表达能力，但是部分同学反应不能适应这种教学方法，因为学生已经形成了老师“喂”，学生“吃”的学习习惯，学生不愿意思考问题，不愿意查阅文献，不愿意寻找答案，如此形成了习惯，日后的学习、工作和生活是令人担忧的。因此需要不断的创新教学方法，提高积极性和主动性，虽然使同学们劣性意识产生根本性转变的机率较小，但至少在课程的学习过程中要扼杀这种风气的沿袭。
　　参考文献：
　　[1]李树文，咸洪泉.生物技术专业《发酵工程》课程教学体系改革的探索[J].价值工程，2011，（242）：205-206.
　　[2]周明儒，苗正科，吴晓红，苏简兵.数学与人文交融课程体系建设的实践与思考[J].中国大学教学，2011，9：54-55.
　　[3]李艳.发酵工程原理与技术[M].北京：高等教育出版社，2007：1-12.

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