淺談蠶桑專(zhuān)業(yè)《發(fā)酵工程》課程教學(xué)改革

龍夢(mèng)嫻 謝潔

（1．家蠶基因組生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 400715；2．西南大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院，重慶 400715）

我國(guó)是歷史悠久的絲綢大國(guó)，蠶絲產(chǎn)業(yè)在出口創(chuàng)匯、文化傳承及國(guó)際政治交往中作出了不朽的貢獻(xiàn)。隨著科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步，蠶桑產(chǎn)業(yè)不僅沿著先人開(kāi)拓的絲綢之路前行，目前的發(fā)展格局呈現(xiàn) “東桑西移”的態(tài)勢(shì)，給西部地區(qū)帶來(lái)機(jī)遇和挑戰(zhàn)，同時(shí)給蠶桑專(zhuān)業(yè)新型人才提出了更高的培養(yǎng)要求。

為適應(yīng)蠶桑產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的要求，《發(fā)酵工程》已成為蠶學(xué)專(zhuān)業(yè)的必修課。該課程基礎(chǔ)理論性和實(shí)踐性?xún)?nèi)容多、綜合性強(qiáng)，涉及到數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科，同時(shí)要求基礎(chǔ)理論和生產(chǎn)實(shí)踐密切結(jié)合［1－2］。傳統(tǒng)的發(fā)酵工程教學(xué)存在著內(nèi)容陳舊、更新度不夠、與其他課程內(nèi)容重復(fù)的現(xiàn)象，同時(shí)教學(xué)方法都以教師為主、學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)，與生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系較少，不能滿(mǎn)足如今蠶桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。如何順應(yīng)當(dāng)前蠶桑產(chǎn)業(yè)格局變化，將發(fā)酵工程理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生更好地掌握發(fā)酵工程基本知識(shí)與技能，使發(fā)酵工程的教學(xué)緊跟時(shí)代步伐，讓學(xué)生在有限時(shí)間內(nèi)掌握發(fā)酵工程的基本內(nèi)容及相關(guān)實(shí)踐技能，培養(yǎng)符合時(shí)代要求的創(chuàng)新型、應(yīng)用型和綜合型人才，是當(dāng)前發(fā)酵工程教學(xué)改革的中心思想。結(jié)合幾年來(lái)發(fā)酵工程教學(xué)實(shí)踐，對(duì)發(fā)酵工程課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與手段、考核方式等方面進(jìn)行了探索式的教學(xué)改革，以達(dá)到培養(yǎng)社會(huì)急需蠶桑業(yè)新型人才的目標(biāo)［3］。

1 教學(xué)內(nèi)容

1．1 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，避免學(xué)科間重復(fù)

本課程是在《生物化學(xué)》、《微生物學(xué)》、《細(xì)胞生物學(xué)》、《分子生物學(xué)》、《基因工程》等課程的基礎(chǔ)上開(kāi)設(shè)的，同時(shí)又是《細(xì)胞工程》、《酶工程》、《蛋白質(zhì)工程》等課程的基礎(chǔ)。因此，在教學(xué)內(nèi)容安排上需要注意避開(kāi)一些在前期課程中已經(jīng)詳細(xì)闡述和將在后續(xù)課程中重點(diǎn)闡述的內(nèi)容，如《微生物學(xué)》課程中敘述過(guò)的滅菌原理和常見(jiàn)的滅菌方法，《分子生物學(xué)》、《基因工程》中詳細(xì)介紹過(guò)的基因克隆、基因工程菌的構(gòu)建等，從而增加知識(shí)的系統(tǒng)性，避免學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)心理。

為縮短學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用間的距離，《發(fā)酵工程》授課內(nèi)容應(yīng)以整個(gè)發(fā)酵過(guò)程為主線(xiàn)，有利于學(xué)生系統(tǒng)地理解和掌握。講授本課程時(shí)，既要闡明發(fā)酵工藝的基本知識(shí)和基本原理，又要重點(diǎn)突出生產(chǎn)操作工藝及過(guò)程控制等方面的實(shí)際問(wèn)題。因此，根據(jù)發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝流程及操作過(guò)程，對(duì)該門(mén)課程的教學(xué)內(nèi)容按如下順序編排：緒論、工業(yè)微生物菌種選育、發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)基、培養(yǎng)基滅菌、發(fā)酵工業(yè)種子制備、發(fā)酵機(jī)制及動(dòng)力學(xué)、發(fā)酵過(guò)程控制、工業(yè)發(fā)酵染菌及防治以及發(fā)酵產(chǎn)物提取與純化。這樣安排教學(xué)內(nèi)容不僅有利于各個(gè)章節(jié)的銜接，而且可以使學(xué)生更清晰、更完整地掌握發(fā)酵工藝全過(guò)程。最后通過(guò)對(duì)典型的發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)工藝過(guò)程的講解，將各個(gè)發(fā)酵流程環(huán)節(jié)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，再次強(qiáng)調(diào)發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)間既相互獨(dú)立又相互依存，各種因素和各個(gè)參數(shù)相互制約相互影響的動(dòng)態(tài)形成，將有利于學(xué)生從整體觀念出發(fā)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高在工作中解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

1．2 更新教學(xué)內(nèi)容

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的拓展，蠶桑產(chǎn)業(yè)不僅僅局限于采桑養(yǎng)蠶。蠶桑資源開(kāi)發(fā)與綜合利用在飼料桑、桑果飲料、蠶沙葉綠素、蠶蛹蠶蛾功能食品等領(lǐng)域均取得了突破性進(jìn)展，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)，年產(chǎn)值達(dá)數(shù)億元。目前能適應(yīng)蠶桑產(chǎn)業(yè)新發(fā)展方向的專(zhuān)業(yè)創(chuàng)新型人才匱乏，如何將學(xué)生培養(yǎng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需的人才，是每位教師的職責(zé)。在教學(xué)中教師應(yīng)以教材為主，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容加以充實(shí)擴(kuò)展，將國(guó)內(nèi)外最新的相關(guān)科研成果和技術(shù)，分門(mén)別類(lèi)地穿插在有關(guān)章節(jié)中講授，使學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)中獲得新知識(shí)［3］。以桑果飲料為例，我國(guó)桑椹資源十分豐富，由于桑椹成熟快、采收時(shí)間短卻又極易腐爛，目前除少量鮮食外，已有部分加工成果汁飲料、桑果酒來(lái)提高桑果利用率和附加值［4］。在課程教學(xué)中，詳細(xì)介紹了桑椹果汁飲料和桑椹酒的發(fā)酵原理、發(fā)酵工藝流程、操作要點(diǎn)及成品質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等。不僅讓學(xué)生在具體實(shí)例中掌握了理論知識(shí)，而且更多的了解行業(yè)前沿發(fā)展，使學(xué)生對(duì)蠶桑產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生濃厚興趣。

2 教學(xué)方法與手段

2．1 提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

大學(xué)教育需改變中學(xué)長(zhǎng)期以來(lái)“填鴨式”的教學(xué)方式，應(yīng)更多的加強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。本課程中設(shè)有三學(xué)時(shí)學(xué)生課堂討論，以三至五人為一小組，要求他們就自己感興趣的發(fā)酵產(chǎn)品中所涉及到的發(fā)酵相關(guān)內(nèi)容為探討目標(biāo)，經(jīng)課外的準(zhǔn)備工作后在課堂上向全班講述該發(fā)酵產(chǎn)品發(fā)酵工藝流程、發(fā)酵設(shè)備、發(fā)酵工藝等。學(xué)生對(duì)這種任務(wù)式的自主學(xué)習(xí)方式表現(xiàn)出了濃厚興趣和積極性，所有學(xué)生做的幻燈片包含了豐富的內(nèi)容，甚至還有視頻動(dòng)畫(huà)。課堂上學(xué)生討論激烈，比如：白蘭地、威士忌和伏爾加的區(qū)別，三者酒精度的差異；為什么酸奶可以直接作為發(fā)酵酸奶的菌種；“三不加”醬油、醋與一般醬油、醋的發(fā)酵工藝差異等等。這道作業(yè)的順利完成需要學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作，由于會(huì)運(yùn)用到大量課本上沒(méi)有學(xué)過(guò)的知識(shí)、方法和技術(shù)，促使學(xué)生自己通過(guò)圖書(shū)館、網(wǎng)絡(luò)、與老師、同學(xué)交流等各種方式進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí)。通過(guò)這種自主學(xué)習(xí)方式，學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用、邏輯思維、語(yǔ)言表達(dá)、歸納總結(jié)等方面能力得到了充分鍛煉和表現(xiàn)。

2．2 采用多種媒體進(jìn)行課堂教學(xué)

發(fā)酵工程是應(yīng)用型學(xué)科，很多發(fā)酵過(guò)程與流程是動(dòng)態(tài)、系統(tǒng)的，現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)方式最為適合，但由于條件所限，不能把生產(chǎn)用大型發(fā)酵罐搬到課堂。因此，利用多媒體教學(xué)中豐富的圖片、動(dòng)畫(huà)及影視，在緩解上述矛盾的同時(shí)，可以解決由于發(fā)酵工程內(nèi)容廣泛，知識(shí)點(diǎn)多，發(fā)酵參數(shù)復(fù)雜，發(fā)酵工藝繁瑣導(dǎo)致的課時(shí)有限與教學(xué)內(nèi)容豐富的矛盾［4］。我們充分利用網(wǎng)絡(luò)資源如視頻輔助教學(xué)，使課堂教學(xué)生動(dòng)、有趣，學(xué)生在輕松的環(huán)境中掌握了課程內(nèi)容。比如發(fā)酵過(guò)程控制的知識(shí)講授中，將具體流程制作成模擬動(dòng)畫(huà)，既生動(dòng)又直觀，代替了發(fā)酵車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)。通過(guò)多媒體教學(xué)，將靜態(tài)的發(fā)酵工藝流程轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)，將書(shū)本上平面的發(fā)酵罐轉(zhuǎn)變?yōu)榱Ⅲw，使得課堂教學(xué)變得更為形象生動(dòng)，幫助學(xué)生在“非想象”的狀態(tài)下理解、掌握知識(shí)點(diǎn)，大大提高了教學(xué)質(zhì)量。

3 建立完善的成績(jī)考核方式

建立完善的考核制度是提高教學(xué)質(zhì)量的重要舉措。傳統(tǒng)的“一考”定成績(jī)的考核方式讓學(xué)生產(chǎn)生了一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)：平時(shí)課堂上不認(rèn)真聽(tīng)，到了考試臨時(shí)抱佛腳死記硬背，對(duì)知識(shí)點(diǎn)根本沒(méi)有消化和吸收，到了工作崗位真正需要運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)時(shí)完全沒(méi)有印象。為避免這一情況，我們按如下方式考核：平時(shí)成績(jī)（40%）和期末成績(jī)（60%），其中平時(shí)成績(jī)包括出勤率 （10%）、課堂表現(xiàn)（10%）、課堂討論（20%）。課堂表現(xiàn)除考核學(xué)生的課堂紀(jì)律外，還將學(xué)生在教學(xué)過(guò)程中的參與程度納入考核范疇。在期末命題時(shí)，除了要包括基本知識(shí)點(diǎn)外，盡可能增大知識(shí)面的考核力度，比如：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題作答時(shí)，學(xué)生需要綜合所學(xué)多門(mén)課程的知識(shí)，這樣可以提高學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力［5］。

總之，在蠶桑產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的今天，發(fā)酵在產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來(lái)越廣，因此需要更多的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)扎實(shí)、操作技能強(qiáng)的高素質(zhì)創(chuàng)新型人才。目前西南大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院已根據(jù)產(chǎn)業(yè)實(shí)際需求創(chuàng)辦了“明珠創(chuàng)新班”，通過(guò)對(duì)創(chuàng)新班進(jìn)行教學(xué)改革試點(diǎn)，不斷完善課程教學(xué)體系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，提高學(xué)生的獨(dú)立思考、靈活創(chuàng)新能力，把學(xué)生培養(yǎng)成應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才，更好地為蠶桑產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)。

［1］朱超，王凱，孫漢文．《發(fā)酵工程》教學(xué)中存在的問(wèn)題與對(duì)策［J］．新西部，2012，8：167－168．

［2］馮惠勇，儀宏，孫國(guó)志，等．發(fā)酵工程教學(xué)的體會(huì)與設(shè)想［J］．微生物學(xué)通報(bào)，2002，19（16）：98－101．

［3］明紅，劉涌濤，聶國(guó)興．發(fā)酵工程教學(xué)體系的改革實(shí)踐與探索［J］．基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育，2012，14（10）：761－763．

［4］陳祖滿(mǎn)．桑椹澄清果汁飲料的工藝研究［J］．食品與發(fā)酵工業(yè)，2010，36（9）：193－196．

［5］任曉莉，趙潤(rùn)柱，梁保紅．發(fā)酵工程課程的教學(xué)改革與實(shí)踐［J］．微生物學(xué)通報(bào)，2011，38（1）：127－130．