发酵是一门古老而又现代的工程技术, 发酵工艺学是研究发酵产品 (包括抗生素、酶制剂、基因工程重组蛋白等医药产品) 生产过程中技术步骤和操作流程及其相关理论的一门课程。该课程是生物技术 (生物工程) 学科知识体系的一个重要组成部分。
《工业微生物学》和《发酵工艺原理》是高职高专生物制药技术、生物工程等专业学生必修的、前后衔接的两门主干课程, 课时所占比重都非常大。按课程性质分, 前者属于专业基础课, 后者属于专业课, 两者在教授过程中常有重复。基于此我们选用了将两门课程排成一门课程的教材讲授, 现用教材为“21世纪高职高专精品规划教材”——《微生物与发酵基础教程》, 该书删减了重复内容, 加强了理论和实验实训的衔接, 相应的压缩了理论课时, 加强了实验实训课时的比重。力争做到理论和实践相结合, 理论以“适用”和“够用”为度, 力求少而精;加强了技能性、实践性和实用性, 注重基本知识的阐述和应用, 重点突出生产工艺和技术的应用。同时注重紧扣学科发展前沿, 给学生留有一定广度和深度的提高内容。
教材是教师教和学生学的重要资源。对学习素材感兴趣, 产生主动学习的愿望, 是学生主动探索、合作交流的重要前提。在传统的教学模式下, 学生围着书本与教师转, 由教师牢牢地控制着。现在, 要尊重学生的主动精神, 培养学生自主探究的意识和能力。在教学活动中, 许多学生已经适应被动式的接受知识, 回答问题机械化、模式化, 遇到需要综合运用所学知识分析解答的问题, 许多学生宁可等待教师公布“标准答案”, 能够主动质疑的学生更是少得可怜。学生被动的学习方式, 必然导致其学习能力的退化。改善学习方式就是要改变这种被动的学习状态, 充分发挥学生的主动性和独立性。改善学习方式, 是尊重每一个学生的需要, 是提升学生学习品质的需要。新时期的教育越来越重视学生学习方式的改善, 要求教师对教材中不同教学内容的特点、难易程度与学生的认知基础、情感体验都能通盘考虑。这样, 才能利于学生的发展。实践证明, 教师应积极转变教育观念, 创造性地使用教材, 这样, 才能使生动的教材变成生动的课堂, 有效地改善学生的学习方式。所以, 要从根本上改变学生原有的、单一被动的学习方式, 促进和帮助学生形成旨在充分调动、发挥自身主体性的学习方式, 使学生在教师的指导下主动而富有个性地学习。
根据本科教学加强基础、注重素质、整体优化的原则, 本课程理论教学旨在为学生讲解发酵产品生产的一般过程、单元操作、基本原理和基本方法及发酵过程的优化控制, 实验课的教学旨在使学生掌握相关的发酵技术, 了解熟悉发酵设备。该课程的学习将有助于提高高职院校学生分析、解决发酵生产问题的能力以及动手能力, 为学生毕业后在生物制药以及相关行业中的发展打下坚实的基础。
本课程第一部分首先介绍发酵工艺学的定义和发展概况, 以及本课程在生物类专业课程中的地位和作用, 使学生在自己的知识建构中首先为这门课程建立一个合理的定位, 了解学习的目的和作用。从而树立强烈的学习愿望和主动的学习兴趣。
课程的第二部分为学生重点讲解发酵行业常用微生物菌种生长特性和代谢特点。大自然中微生物种类繁杂, 不是所有的微生物都可以为发酵行业产品生产所使用, 我们在讲授微生物学一部分内容时, 仅要求学生重点掌握发酵生产行业经常使用的四种 (细菌、放线菌、酵母菌、霉菌) 菌种的微生物学特性。使其所掌握的微生物学知识内容足够发酵使用。这样即有效压缩了课时, 又使基础课程和专业课程有了很好的、紧密的衔接。
课程的第三部分是发酵内容教学, 在这部分中, 我们参考了一些高职高专类发酵工艺学课程教材后, 确定了一条讲授内容主线。即结合发酵工艺流程设计的, 带有生产目的地讲解顺序。我们在组织发酵生产前, 首先要选择性状优良的菌种作为生产菌, 什么样的属于性状优良的菌种, 又如何寻找或者是制备这样的菌种呢?使学生带着这样的目的去学习第一部分的内容。接下来的内容讲解也参照这样的模式, 始终使学生处于准备探索发现新知识的学习状态。
课程的第四部分是发酵实验实训项目。高职院校的发展取决于企业对人才需求的现实与未来。因此, 高职教育在人才培养过程中要与产业人才市场结合起来。以客户服务观指导教育教学行。有的院校简单的认为, 开展实验实训项目, 无非就是在学校实验室里做做基础小实验。巩固一下理论知识就可。其实, 高职类院校的实验实训项目承担的任务与理论教学等同。高等职业教育不同于以研究型、工程型为目的的基础高等教育:它的功能是为社会各行业的生产、管理、服务第一线培养高等技术应用型人才, 所以在高职院校中应该重视课程的实验实训部分。
实验在自编教材基础上, 增开了菌种保藏以及大型综合发酵实验—谷氨酸发酵等内容。在实验内容的安排和设计中, 为避开与基础课验证性实验可能产生的重复, 同时为避免学生实验陷入简单作坊工艺操作, 实验安排以原料→产品为主线, 将微生物原理、工艺调控、产品分析、相关的测试和计算融入整个实验中, 确保学生通过一个产品的发酵工艺技术掌握较为通用的实验设计和操作技能以及分析问题和解决问题的能力, 为迅速发展的食品生物技术领域和发酵食品行业输送基础理论扎实、实践能力强的专业人才。
摘要：《发酵工艺学》是高等职业院校生物制药技术、生物工程等专业学生必修课程, 本文根据该专业的培养目标, 学科建设及专业发展的需要, 结合发酵工艺学原理与设备课程的实践, 对教学改革的内容、教学方法、实践内容进行了初步探讨。
关键词：发酵工艺,教学,课程
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