薛 健

(吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院生物與制藥工程學(xué)院，吉林 132101)

微生物工程是生物工程、生物技術(shù)等專業(yè)重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容涉及生物化學(xué)、微生物學(xué)、化學(xué)工程等學(xué)科，具有很強(qiáng)的綜合性和實(shí)踐性[1]。隨著我國生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，社會對發(fā)酵技術(shù)人員的需求日益增大，用人企業(yè)對生物工程專業(yè)畢業(yè)生的基本科研素質(zhì)和實(shí)踐能力的要求也不斷提高[2]。吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院生物工程、生物技術(shù)專業(yè)微生物工程課程目前存在課程理論知識比例較高、重理論輕實(shí)踐、教師缺乏生產(chǎn)一線實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法與實(shí)踐環(huán)節(jié)接軌等問題。此外，以理論講授為主的傳統(tǒng)課堂教學(xué)已不能使學(xué)生更好地掌握相關(guān)知識，更不能使學(xué)生合理地應(yīng)用相關(guān)理論知識。

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010— 2020年)》中指出，應(yīng)用型本科院校要與企業(yè)“合作辦學(xué)、合作育人、合作就業(yè)、合作發(fā)展”[3]?；诖?，吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院微生物工程課程組教師在課程教學(xué)過程中，通過校企共同開發(fā)理論與實(shí)踐課程，使課程內(nèi)容更加適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)需求，改善微生物工程課程的教學(xué)效果，提高學(xué)生理論和實(shí)踐能力。該校主要從以下五個方面進(jìn)行了探索實(shí)踐。

1 修訂教學(xué)大綱

吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院已同長春大成生化科技集團(tuán)有限公司(以下簡稱大成生化)、長春生物制品研究所(以下簡稱生物制品所)、吉林省博大生化有限公司(以下簡稱博大生化)、吉林碩騰國原動物保健品有限公司(以下簡稱吉林碩騰)等企業(yè)建立了良好的合作關(guān)系，在學(xué)生實(shí)習(xí)、實(shí)踐及企業(yè)專家來校授課等方面取得了一定成效。在此基礎(chǔ)上，微生物工程課程組專職教師與上述企業(yè)相關(guān)專家組成團(tuán)隊(duì)共同探討微生物工程課程。本團(tuán)隊(duì)以能力為本位，根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)需求，對2017級微生物工程教學(xué)大綱進(jìn)行修訂(修訂后大綱見表1)。

表1 2017級微生物工程教學(xué)大綱

根據(jù)企業(yè)的崗位能力需求，在發(fā)酵培養(yǎng)基的制備與滅菌部分增加淀粉預(yù)處理、糖蜜預(yù)處理、實(shí)消與連消工藝等教學(xué)內(nèi)容；刪除培養(yǎng)條件、操作方式部分理論性較強(qiáng)的內(nèi)容，刪除與生物工程設(shè)備課程內(nèi)容重疊的發(fā)酵罐設(shè)計(jì)部分內(nèi)容、刪除與生物工程下游技術(shù)課程重疊的發(fā)酵液預(yù)處理及發(fā)酵產(chǎn)物提取與精制兩部分內(nèi)容；由于發(fā)酵過程監(jiān)測與控制、發(fā)酵過程優(yōu)化與放大兩部分內(nèi)容均涉及到發(fā)酵過程中的主要控制參數(shù)，如DO、溫度、pH等，聯(lián)系較多，所以將這兩部分內(nèi)容進(jìn)行整合。

2 采用先進(jìn)教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在以往的教學(xué)中，多采用教師講授為主的教學(xué)方法，該方法雖然可以提高教師對課堂的控制能力，但學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性及學(xué)習(xí)興趣得不到提高。基于此，本次改革中，將現(xiàn)場教學(xué)法、情景教學(xué)法、案例教學(xué)法等教學(xué)方法融入教學(xué)中，同時開發(fā)發(fā)酵設(shè)備操作微課，提高學(xué)生的認(rèn)知能力。

2.1 改革教學(xué)方法

本次教學(xué)改革，將啟發(fā)式、討論式、參與式等教學(xué)方法應(yīng)用在教學(xué)實(shí)踐中。通過改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的實(shí)踐技能。具體步驟如下：(1)通過啟發(fā)式教學(xué)在課前布置問題，讓學(xué)生課下分組準(zhǔn)備。(2)課堂上，學(xué)生分組討論，提出解決方案。在討論過程中教師適度運(yùn)用啟發(fā)式教學(xué)，以保證學(xué)生解決方案的正確性。(3)授課結(jié)束后，學(xué)生針對重要知識點(diǎn)，自擬習(xí)題并附帶答案，小組間問答并批改，使每名學(xué)生都參與到教學(xué)中。

2.2 開發(fā)發(fā)酵設(shè)備操作視頻微課

根據(jù)本省內(nèi)發(fā)酵類企業(yè)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，微生物工程教學(xué)不但要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用相關(guān)基本理論分析和解決微生物工業(yè)生產(chǎn)中實(shí)際問題的能力，也要培養(yǎng)學(xué)生具有選育優(yōu)良菌種、合理控制發(fā)酵條件、探求新工藝與新設(shè)備、從事微生物工程研究和設(shè)計(jì)的能力[4]。合理控制發(fā)酵條件、探求新工藝與新設(shè)備等內(nèi)容單靠課堂教學(xué)不能滿足企業(yè)崗位需求，因此課程組成員及發(fā)酵類企業(yè)共同開發(fā)發(fā)酵設(shè)備操作視頻微課，如配料罐、管式離心機(jī)、種子罐、發(fā)酵罐和空氣過濾器的操作，使抽象內(nèi)容變得形象化。

3 改進(jìn)實(shí)踐課程內(nèi)容

微生物工程課程的實(shí)驗(yàn)基本是以微生物為研究對象，很多高校將開設(shè)的發(fā)酵工程實(shí)驗(yàn)課分為兩部分：前期為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，后期為綜合實(shí)驗(yàn)。實(shí)際上，微生物工程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以分為上游和下游兩部分，上游部分是微生物菌種的分離和育種，下游部分是微生物發(fā)酵生產(chǎn)以及發(fā)酵產(chǎn)物的分離純化?；诖耍n程組將基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)融合到綜合實(shí)驗(yàn)中，強(qiáng)化工程的概念。通過這種做法，既能提高教學(xué)效率，又可促使學(xué)生將課堂上講授的理論知識串聯(lián)起來，形成一個系統(tǒng)、整體、工程的概念。此外，課程組根據(jù)企業(yè)的崗位作業(yè)所需技能，與企業(yè)聯(lián)合開發(fā)實(shí)習(xí)項(xiàng)目，使實(shí)習(xí)內(nèi)容更接近生產(chǎn)一線。具體實(shí)踐課內(nèi)容見表2。

表2 適用崗位及實(shí)踐內(nèi)容對照表

4 加強(qiáng)基地建設(shè)

微生物工程是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，因此在進(jìn)行理論和實(shí)踐教學(xué)改革的同時，也應(yīng)進(jìn)行教學(xué)基地建設(shè)。通過學(xué)校聯(lián)系，已同長春大成生化、吉林通化東寶、吉林博大生化、吉林碩騰和長春百克等多家生物制藥、發(fā)酵企業(yè)簽訂合作協(xié)議，不僅作為生物工程、生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生專業(yè)實(shí)習(xí)基地，還可為微生物工程課程的教學(xué)提供實(shí)習(xí)場所。通過校外企業(yè)實(shí)習(xí)基地的開發(fā)，拓寬了學(xué)生專業(yè)視野，為其就業(yè)也奠定了良好的基礎(chǔ)。

5 構(gòu)建校企共建課程團(tuán)隊(duì)

采用“請進(jìn)來，走出去”的方法，加強(qiáng)學(xué)校教師與企業(yè)發(fā)酵技術(shù)人員的交流互動，聘請企業(yè)專家作為課程組成員?！白叱鋈ァ本褪亲屜嚓P(guān)教師到企業(yè)學(xué)習(xí)，鼓勵授課教師到企業(yè)一線崗位下場鍛煉?！罢堖M(jìn)來”就是請企業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員來授課，他們的授課內(nèi)容主要包括企業(yè)對剛?cè)肼毊厴I(yè)生的培訓(xùn)、某一產(chǎn)品的發(fā)酵工藝、發(fā)酵生產(chǎn)中常出現(xiàn)的問題及解決方案，及發(fā)酵工藝改進(jìn)過程等[5]。

通過改革探索，吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院微生物工程課程教學(xué)效果良好，不但提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)效果，還提升了學(xué)生在發(fā)酵類企業(yè)的崗位適應(yīng)度，受到吉林省內(nèi)發(fā)酵類用人企業(yè)的好評。