发酵技术论文十篇

时间:2023-03-15 01:55:57

发酵技术论文

发酵技术论文篇1

1选取合适的教材

发酵工程优秀教材很多,像《微生物工程工艺原理》、《微生物工程》、《发酵工艺原理与技术》、《生物工艺学》、《现代工业发酵调控学》、《发酵工艺学》等,我们在前些年的教学过程中也选用了多个版本的《微生物工程》,结合我校生物技术专业学生的知识体系和培养方向,目前我们选用全国高等学校发酵工程专用教材、教育部普通高等教育“十一五”部级规划教材华南理工大学姚汝华教授编写的《微生物工程工艺原理》,此书按照发酵工艺操作单元的先后顺序排布各章,脉络清晰,系统性好,该书在难易程度上很适合我们的学生,但是该书侧重于发酵机制的讲授,发酵工艺和设备没有涉及。因此,在前期教学积累的基础上,我们授课团队正在努力编写一本适合于我们自己的教材,增添发酵工艺及设备,以及基因工程产品的发酵工艺。同时为提高学习的广度和深度,为学生推荐了《发酵工艺原理》、《发酵设备》、《发酵工程实验技术》等参考书。

2开展发酵工程实验,提高学生综合素质

发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能,通过发酵过程来生产目的产物或将生物直接用于工业化生产的技术体系,是建立在发酵工业基础上,与化学工程紧密结合的一门学科,它是连接生命科学研究与应用的桥梁[7]。在基因工程和细胞工程的应用中,要想把定向改造的物种转化成产品,也需用到发酵工程技术。发酵工程实验开展的场所是发酵罐,这是发酵工业独有的特点,同时有一套严密的工艺流程让发酵原料通过菌种吸收转化成我们所需要的发酵产品,发酵周期长,步骤繁多。通过发酵工程实验课程的学习,培养学生实际动手操作能力,让学生亲自动手操作发酵罐,开展发酵罐空消和实消操作,以及常规发酵产品如酒精、柠檬酸、青霉素的发酵,使学生真正的达到学以致用,同时又锻炼了学生的自主性、创作性和责任心。师范院校的理科学生,普遍缺乏工艺概念,但他们又非常渴望了解真正的生产过程。我们针对发酵工程的主要内容,组织学生到啤酒厂、白酒厂、制药企业开展生产实习,使学生亲自到白酒、啤酒和药物的生产线上了解工艺流程,切切实实的把课堂上学到的理论知识与生产工艺联系起来,学生反映收获很大。总之,发酵工程实验集成度较高,牵涉到生物化学、微生物学、分析化学、有机化学、发酵工艺学、化学原理等学科的实验内容,有别于普通实验课程的是工厂生产实习,真正做到理论实践相结合,最终达到学以致用的培养目的。

3改进教学方法,切实提高学生创新能力

教学方法的改革,首先取决于教师本身的学术水平和综合素质的提高,教学方法改革服从人才素质培养,以大面积提高教学质量为目标,和教学内容的改革密不可分。生动、丰富的教材,有价值的有说服力的理论,以培养学生学习和实践的态度、思维以及能力的开放式教学,无疑会激发学生的学习兴趣。从某种意义上说教学的目的是教会学生“学会学习”,“授人以鱼,不如授人以渔”。

3.1案例教学

发酵工程是一门实验实践极强的学科,知识的归纳和总结是建立于具体的发酵机制和工艺案例的基础上。在授课过程中,典型的案例不仅使课堂生动形象,而且使学生容易理解和记忆,触类旁通,达到知识迁移的目的。例如在讲青霉素的发酵这部分内容时,通过详细讲解青霉素的发现,引出伟大的科学家弗莱明,进而讲解青霉素发酵的发酵机制、过程控制、提取及纯化相关内容,学生被激起兴趣,学起来也容易接受。学习之后,可以引导学生进行讨论,如抗生素的种类、我们生小病的时候用到了哪些抗生素、抗生素对能治疗那些疾病、滥用抗生素有何危害等等问题,使学生从思想上真正理解“抗生素是一把双刃剑”,从而在以后的生活中学以致用,进而影响身边的人及下一代合理利用抗生素,为社会进步做出贡献。

3.2启发、讨论式教学

讲课的过程中首先讲授难点、重点,善于提出问题,让学生跟着老师的思路走,随着一个又一个的问题启发学生思考、归纳、总结。比如在讲授发酵过程的控制这部分内容开始时,引入酸奶的发酵。酸奶在生活中很普遍,同学们也不陌生,有的同学家做过酸奶,因此对酸奶的发酵还有一点常识,接受起来更容易一些。首先提出问题,酸奶发酵的原料和菌种从哪里来?酸奶发酵是好氧发酵还是厌氧发酵?发酵多长时间合适,夏天和冬天发酵时间一样吗?通过这些问题,启发学生思考讨论,最终引出酸奶的发酵工艺及注意事项,随后在实验课时让每位同学亲自动手做一款自己喜欢的酸奶,巩固和吸收理论学习。

3.3比较归纳教学法

比较式教学法通过对不同知识点的对比分析,找到其相同和不同处,在比较的过程中对知识点归纳概括,有助于从本质上理解和记忆知识。比如在讲授培养基的制备过程中,让学生比较种子培养基与发酵培养基的相同点和不同点,说出两种培养基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在讲培养基的灭菌时,在讲述了分批灭菌和三种常见的连续灭菌流程连消塔——喷淋冷却流程、喷射加热——真空冷却流程、薄板热交换器连续灭菌流程之后,让学生对分批灭菌和连续灭菌进行对比总结,学生就容易理清楚,弄懂复杂的内容。

4优化考试模式,重在平时学习的思考与探讨

在发酵工程实验及理论教学考核方法中,一是包括到课情况。在开课之前详细向学生讲述发酵工程课程在生物技术专业的应用及其重要性,课程的讲授和考核方式,通过到课率来约束学生学习及实验的自觉性。二是考核内容和考核方式多样化,加强课堂考核、作业考核,平时考核与期末考核成绩的比例由原来的3∶7加大到6∶4,综合反映发酵工程课程实践性强的特色。三是实践教学实施“以考促训,以赛促练”,强化技能培养,规定技能考试不过关,不允许参加理论考试。四是在教学中注重因材施教和个性化培养。

5小结

发酵技术论文篇2

关键词:发酵工程 教学 改革与实践

“发酵工程”是“轻工技术与工程”一级学科下的二级学科,在很多轻工类、生物工程类、农业类院校甚至综合性院校中设立。作为学科平台课和专业核心课,《发酵工程》是发酵工程、生物工程、微生物学、生物制药、生物化工等多专业的必修课,具有重要的地位。江南大学的发酵工程学科是国家重点学科,具有部级精品课程《发酵工程》。本课程在江南大学一线老师一代又一代的努力下,从教学内容、教学方法、实践教学等不同方面作了大量的改革与探索,取得了非常突出的成绩,积累了丰富经验。下面就谈一谈这方面的情况。[1]

一、精选教学内容

目前国内同行应用较多的是2006年李艳主编的《发酵工程原理与技术》和2003年姚汝华主编的《微生物工程工艺原理》,这些教材面世时间较长,未能吸收发酵工程领域的最近前沿进展。针对这一情况,江南大学组织专家学者陆续编写了普通高等教育“十一五”部级规划教材《发酵工程》(徐岩编,2011年出版),“十二五”部级规划教材《发酵工程原理与技术》(陈坚、堵国成主编,2012年出版)和案例版生物工程系列规划教材《发酵工程》(许赣荣、胡鹏刚主编,2013年出版)。这些教材结合了发酵工程学科的最新研究进展,辅以大量生动案例、图文并茂,能够深入浅出的讲解发酵工程的原理和技术应用。江南大学在生物技术、生物工程、酿酒工程等多个本科专业中开设了《发酵工程》的课程,教务部门要求各一线教师选用最新的精品教材。因此,上述教材的出版为本校教师在教学上提供了关键的蓝本。[2]

《发酵工程》课程内容涉及到微生物的生理活动等知识,以及对微生物进行的理性和非理性改造等理论,同时牵涉到到化工分离单元操作等理论,这些理论在本课程讲授过程中不会非常详细的展开,因此需要学生具备微生物学、生物化学、分子生物学的基本理论知识。因此本校在课程日程上将《发酵工程》安排在上述课程之后,将不同课程相关知识点进行关联,并突出本课程的重点,增强了知识的延续性和交叉性,保证了学生学习效果。

在教学大纲制定上,以发酵过程的微生物学原理为主线,以发酵过程操作为顺序,制定教学计划和进度。在章节安排上,按照这样的顺序进行讲解:发酵过程的生物学和生物化学基础,原料预处理及无菌培养基制备,无菌空气制备,发酵过程控制和优化(包括发酵参数的影响和监测、发酵动力学和把发酵过程建模和优化、分阶段优化等控制技术)以及染菌防治,下游分离提取工艺,同时将固定化细胞发酵、基因工程菌发酵、固态发酵、动植物细胞培养和发酵经济学放在课程最后作为单独专题讲解。这样的讲解程序既讲清了发酵过程的原理和技术,又在顺序上与发酵过程操作程序很匹配,逻辑性很强;同时增加的专题是对前述发酵过程原理和技术的强化,又能引入生动的案例分析,趣味性较强。

二、优化教学方法和教学手段

随着计算机技术的发展,利用多媒体技术与网络教学资源进行课堂教学成为主流教学形式。首先在教学材料上,尽量减少文字,多采用图示、照片、音频和视频的素材,使教学ppt图文并茂、有声有色。与传统板书相比,一方面多媒体教学能减少写字、画图的时间从而提高效率,增加教学内容,特别是对发酵工程这样一门分量较重知识点较多的课程显得尤为重要;另一方面,发酵工程上的很多知识点如发酵设备无法通过文字和语言表达讲解清楚,因此照片甚至视频的出现就能很好解决这个问题;另外,通过不同感官刺激能显著增加学生的学习兴趣和学习效果。

在教学形式上,除了教师讲解以外,还应该增强学生自主学习。根据教学进度定期安排学生进行seminar。形式如下:将班级成员分成多个小组,每个小组由四五人组成,设立组长一名。每个小组根据课堂教师讲解的知识点自由选择案例准备材料,由组长安排分工合作,并上台讲解展示,在此过程中其他组别对其进行提问打分。通过这样一种形式,能够增强学生自主学习能力,学生为了准备材料会查阅很多资料,是对知识点的再次复习过程,同时也是理论结合实际,增强了学习效果。[3]

三、强化实践教学

实践教学是运用所学理论知识到实践过程的一种教学方式,是一种比较直观的教学形式,能强化理论教学效果,对培养学生的创新精神与实践能力有着特殊作用,因此要将实践教学和理论教学结合起来。一是在进行理论教学的同时进行现场参观并讲解等教学形式。江南大学拥有粮食发酵与工艺国家工程实验室、食品科学与技术国家重点实验室等平台,不仅具有发酵领域的各种先进设备和仪器,同时还拥有发酵过程中试车间。在学习理论知识的同时,现场参观、讲解这些设备的操作和实用,能显著增强学生学习效果。二是将实验环节和理论教学环节结合起来。通过精心设计实验内容,将经典的发酵案例和理论教学结合起来,使学生在实验过程中能明白发酵过程的生物学原理,并能熟练掌握发酵操作过程的关键技术。三是实习环节。江南大学和国内外众多发酵型企业保持良好合作关系,如茅台、五粮液、青岛啤酒、中粮等企业,可以安排学生利用暑期实践去工厂进行两个月的实训,熟悉发酵操作过程,巩固了课堂所学的理论知识。[4]

参考文献:

[1]徐岩.发酵工程[M].北京:高等教育出版社,2011

[2]陈坚,堵国成.发酵工程[M].北京:化学工业出版社,2012

发酵技术论文篇3

【关键词】发酵工程;创新方法;理论;实践

发酵工程是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科,在生物技术产业化过程中起着关键作用。已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展成为生物工程的一个极其重要的分支,成为一个包括微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。发酵工程以物理化学、生物化学、微生物学、化工原理等理论为基础,覆盖了传统酿造工业、抗生素工业、酶制剂工业、氨基酸工业和新兴生物制品、生物制药等领域,其广泛应用于医药工业、食品工业和环境科学等领域。发酵技术涉及到解决人类所面临的食品与营养、健康与环境、资源与能源等重大问题,为人类社会带来巨大经济和社会效益,因而发酵技术被誉为工业生物技术的核心[1-2]。

发酵工程课程作为高等院校生物工程专业的核心课程,一直倍受各相关高校的关注和重视。由于发酵工程课程内容属于偏应用型的知识,各高校主要以课程理论教学和实验教学为主,大都缺乏理论联系实际,造成了教学过程中的诸多问题,大体表现在以下几个方面。

(1)理论教学方面

教学方法基本上还是传统的讲授式教学,基本采用以教师为中心的灌输式和以单纯传授知识为主的教学方法。这种以教师为主体的教学,学生处于被动接受地位。一堂课下来教师很辛苦,学生也昏昏欲睡,教学效果不好。学生学习缺乏兴趣,在学习中没有积极性和主动性。

由于学科的知识、技术不断得到完善和丰富,使得课堂上需要讲授的内容不断增多,随着教学改革的不断深入,专业课的学时又不断被压缩,使教学时间不足问题日益突出。发酵工程类的专业课教学要求教师需要有渊博的知识,也应具有一定的生产应用和科研经历,这样就能深入浅出地联系生活的实际问题讲解专业课程相关知识,而目前高校教师大都缺乏生产应用经历,繁杂的纯理论教学内容难以引起学生的兴趣。

(2)实验教学方面

在实验教学过程中,由于受到课时、实验设备等条件的限制,开设的课程多为独立的验证性实验,教学过程中以教师为主体,学生在模仿照搬的基础上完成实验。这种教学模式极大地束缚了学生的思维,限制了学生的视野,不利于学生创新意识和动手能力的培养,实验教学缺乏知识深化与升华的过程。

(3)理论联系实际方面

学生对生物发酵技术在生产实际中的应用方面了解少,不能把握生物发酵技术的发展前景,认识不到发酵工程在生物产业领域所处的重要地位,由于忙于繁杂理论课程的学习,很少去工厂参观和实习的机会,所学知识很难得到相应的实践应用。

基于以上存在的种种问题,为了激发学生浓厚的学习兴趣,充分调动学生的学习积极性,提升学生发现问题和分析问题的能力,从而使学生的表达能力、组织协调能力和处理生产实际的综合能力得到提升,发酵工程的课程教学应该采取一些改进措施。

1)创新教学内容

创新教学内容不仅能提高教学效果,激励教师自觉加快自身知识更新,提高教学水平,还有助于激发学生的学习兴趣和学习热情,拓展学生的知识视野等。在课程的教学前,要设计好教学环节,同时讲授中应尽量避免单纯罗列标题和枯燥无味的叙述,在内容的组织上多下功夫,同时也应尽可能把复杂的问题通俗化,以便于学生理解与掌握。讲解理论知识时,采用基本理论和典型工艺讲授相结合,理论与生产实际密切结合,理论与学科前沿相结合,使学生能够较好地将理论知识和实际应用相结合,使学生能够深入的掌握理论知识。

(1)课前参观工厂-建立直观认识

直观认识往往不能真实地反映事物的本质特征,但可以作为理性概括的基础。在发酵工程课程开课之前,先带领学生到工厂进行参观,使学生了解发酵车间的控制操作,初步了解发酵工艺的基本流程和设备等,使学生对发酵工程课程有个直观的认识。此时学生头脑中会产生很多的问题,将这些问题带到课堂的理论学习中时,就会有一种渴求知识的愿望,有利于激发学生的学习积极性。

(2)采用“走出去和请进来”教学模式

单元操作控制是发酵工程在生产应用中的关键因素,相关企业生产一线技术人员拥有丰富的实践经验。为此,可以采用将课堂设在发酵生产车间的走出去教学方式,针对发酵控制过程中的关键控制点进行逐一实地学习,带领学生到包括葡萄酒、水果酒、果醋和啤酒等发酵生产车间实地参观,由教师和工厂技术人员现场讲授发酵工艺与控制技术。聘请经验丰富的发酵工程师作为特聘教师,进入学校课堂进行发酵控制关键技术的授课,使讲授内容更加生动和贴近生产实际。通过这种教学方式实现高校和企业的优势互补[2]。

(3)树立学生的实验主体地位

为了让学生更好地掌握发酵工程的理论知识,提高其解决产业化关键问题的能力,使学生在掌握发酵工程基本理论知识的基础上,学到更多的实践知识,提高其动手能力,调动学生的积极性、主动性和创造性,就要创新学生实验操作。在学生学习了一定的理论知识后,要在此基础上加深理解,就要选择关键性的验证实验作为实践教学的手段。如可为学生提供菌种,让其进行菌种扩大培养的实验,在发酵工艺控制中进行全自动发酵罐培养和操作,学生可直观认识各个参数的控制情况,从而将理论知识和实践教学有机结合。也可将实验中原来由教师提前准备好的有些步骤,例如材料的预处理、培养基的制备、菌种的活化和扩大培养等,让学生来完成,使学生接触更多的仪器设备,获得更多的实验技能。使学生成为实验的主体,学生根据预习情况和教师示教,在头脑中形成完整的实验架构,包括目的、原理、材料、方法以及步骤,通过操作来完成自己的设计并达到预期实验目的。

减少验证性实验数量,适当增加设计性和创新型实验。通过精心选择少量基本技能训练的实验内容,便于学生掌握。加大综合性实验和创造性实验的比重,实验之前让学生自己收集相关涉及题目的资料,再组织学生进行试验设计方案的评比,进行实验方案的论证比赛,再根据设计的方案进行创新实验。在过程中强调问题 分析与结果讨论的重要性,培养学生分析问题和解决问题的能力。学生在撰写实验报告时按照正规毕业论文的格式,培养学生专业论文的写作能力。

2)创新教学方法和手段

(1)应用“启发、讨论和非指导性”的教学方法

采用“启发式”和“讨论式”的教学模式,以及教学互动和相互转换的“自主教学”模式,使课堂从传统的单向传授转变为双向活动过程。首先讲重点、难点,难懂的问题讲深讲透,易懂的内容则指出关键,留下问题。其次要善于提出问题,让学生多思考,多反问,使学生在积极思考中接受知识。对于内容相近的只讲授其中一部分,其它部分引导学生自己学习。给学生多指定参考书和相关参考文献,鼓励学生课下自主学习,培养学生自主学习的能力[3-4]。

采用课堂讨论的方式教学,课堂讨论主要强调的是学生的自学,学生间的讨论以及教师的指导三方面的作用。针对学生在听课和学习过程中可能遇到的问题或萌生的一些新见解安排3-5次课堂讨论。将课程中较简单的章节安排学生准备,由学生自己讲解、提问和讨论,以此培养学生的综合能力。

采用非明示性和间接性的“非指导性”语言,提升指导的艺术性而促进学习,帮助学生达到更大程度的个人的统合、有效性和现实的自我鉴定。教学过程中创造一种学习环境,以利于激发、考核和评价种种新出现的知觉的过程,帮助学生理解他们自己的需要和价值,以便能有效地指导他们自己的学习决策[5-6]。

(2)采用现代化教学手段

随着科技的发展,现代化的多媒体教学在我国高校得到迅速发展和应用。教师可在有限的时间内,借助结合文字、图像、动画及声音等多媒体向学生传递丰富的教学信息,使得教学生动活泼。现代化教学手段可实现校内课程的网络教学,在校园网上构建网络教学平台,学生可以随时随地进行学习,摆脱传统的面授教育,突破时间和空间的限制,提升教学的灵活性。将发酵工程的生产工艺过程的视频穿插于课堂多媒体教学中,使整个工艺过程变得形象直观,加深学生对知识的理解,提高教学效果[6]。

(3)结合生产实际教学

将理论教学与生产实际密切结合,在教学上进行发酵过程基本原理与单元操作讲授强化的同时,结合前沿的科研动态,精选案例进行分析。例如教学中可将发酵工程设备部分,包括原料制备、发酵罐、通风设备和发酵控制设备等单独进行讲解;以典型的发酵工艺流程为主线,将发酵工程中各研究对象共性的规律提炼出来,按照发酵工艺过程的主线来教学,采用基本理论和典型工艺讲授相结合,典型到一般再到应用,使各个章节相互紧密衔接,使学生更清楚、更完整地掌握发酵工艺的全过程。使学生在掌握生物学基本原理的基础上能对发酵过程中的工程问题进行全面的认识。

3)密切理论联系实践

实践是创新的源泉。通过自主实验、参观工厂和工厂实习等培养学生的创新精神,达到理论联系实践的目的。在实验的基础上尽量多组织学生参观一些果醋厂,果酒厂、味精厂、有机酸厂等。参观前使学生提前了解生产工艺和重要的生产设备,在参观过程中鼓励学生多提问题,参观后再对参观内容进行概括性讲授,引导学生把感性知识提升到理性认识。通过理论与生产实践结合的教学方式,使学生真正了解利用微生物进行发酵生产的实际内容和具体操作流程及生产中尚待解决的问题。安排学生到相关工厂实习,实习周期为1-3个月,从生产工艺的最初阶段到成品阶段的岗位依次进行操作,通过实习使学生真正接触工业发酵生产,提高学生的适应能力,以及发现问题和解决问题的能力。

综上所述,发酵工程课程教学除了教学方法的改进外,还应加强任课教师队伍建设,请有经验的教师通过言传身教对新教师进行传、帮、带;通过深入的教学研究不断提高教学水平;多为教师创造条件参加国内外深造机 会 。坚持教学与科研结合,依托发酵工程学科背景,强调产学研互动,使得发酵工程课程的建设始终保持与学科发展相适应。在传授知识的同时更应培养学生的学习能力、解决问题的能力、交流能力、团队合作能力和创新能力,使他们能更快地适应未来工作的需求。

【参考文献】

[1]穆晓清,王栋,徐岩.“发酵工程”课程教学改革的探索与实践[J].中国轻工教育,2012(4):69-71.

[2]余龙江.发酵工程原理与技术用[M].北京:化学工业出版社,2010.

[3]贾彩凤,常忠义,叶希韵,等.发酵工程实验的改革与实践[J].微生物学通报,2009,36(3):453-457.

[4]任晓莉,赵润柱,梁保红.发酵工程课程的教学改革与实践[J].微生物学通报,2011,38(1):127-130.

发酵技术论文篇4

Abstract: The Fermentation Engineering course is the specialized subject of students majoring in biotechnology. Combined with our classroom instruction effect of Fermentation Engineering in recent years, its teaching system reformation is discussed from teaching model, educating way and checking method about theory, experiment and practice teaching, which gives reference for the further improvement of course teaching system.

关键词: 发酵工程;课程教学体系;改革

Key words: fermentation engineering;course teaching system;reformation

中图分类号:G42文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)18-0205-02

0引言

发酵工程是发酵原理与工程学的结合,是研究由生物细胞(包括微生物、动植物细胞)参与的工艺过程原理和科学,是研究利用生物材料生产有用物质,服务于人类的一门综合性科学技术。生物技术是应用自然科学及工程学的原理,依靠生物催化剂(微生物、动植物细胞或细胞中的酶)的作用,将物料进行加工以提品或为社会服务的技术[1]。通过上述的发酵工程和生物技术的定义分析可知,生物技术最后的目的就是建立工业生产过程或进行社会服务,而生物技术的主要应用领域往往就是发酵工程的应用和研究或生产的对象,绝大多数生物技术的目标都是通过发酵工程来实现的,可见现代的发酵工程技术处于生物技术的中心地位。因此对于生物技术专业的学生来说,将《发酵工程》作为专业必修课开设是极其重要的,如何设置课程教学体系,把这门实践性极强的专业课有效的与发酵原理结合呢?本文以高教出版社出版、李艳主编的《发酵工程原理与技术》为指导教材,从教学模式、教学方式和考核方法三个方面说明我校生物技术专业几年来课程教学体系的改革。

1教学模式

教学模式定义为3面2主1线,从宏观上把握教学体系,使得3面,2主和1线相互交错,构成网络教学模式。

3面指《发酵工程》课程分为理论教学、实验教学和实习教学3个方面,均单独开设课程。理论教学涉及上游和下游的基本理论知识以及产品的工业化生产;实验教学框架分为基础实验、综合性实验和研究性实验3个部分,形成基础―综合―创新的梯级实验体系;实习教学以具体发酵产品为操作对象,诠释理论知识与工程的关系。这3个方面关系密切,理论教学为实验教学和实习教学打下坚实的理论基础,实验教学是理论知识到实习实践的衔接与过渡,实习教学是理论知识和实验思维的实践应用以及对理论知识的总结和体会,从而提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

2主指在3面的教学过程中,始终贯彻以学生为主体,以教师为主导的思想,发挥学生能动性的同时又能有效提高教学效果。每一节课的教学过程设计都要有内在的教学思路在里面,这个教学思路就是教师的主导思想。教师在授课过程中将教学任务和教学目的蕴含于教学思维中,引导学生思考和解决问题,激发学生的求知欲,让其成为问题的发现者和解决者,从而达到双赢的目的。在实际的教学过程中,我们发现不是学生笨或者没有兴趣学习,往往是教师没有有效的引导和启发。有时候注重了以学生为主体,而忘却了教师的引导作用。

1线是指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主线。任何一个发酵产品的产业化过程都是这条主线所包含内容的优化与整合,在设计教学内容时始终执行这条主线,使得教师在授课过程中有线可教,学生在听课过程中有线可学,从而从整体上把握该课程的知识和内容。

在《发酵工程》教学过程中,实行3面2主1线的教学模式,可实现在理论教学,实验教学,实习教学过程中,均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主线,在各个内容讲授过程中以学生为主体,以教师为主导的相互交错的教学网络,从而提高教学效果。

2教学方式

教学模式决定了教学方式的选择及其方法的综合运用,教学方法包括以语言形式获得间接经验的教学方法,以直观形式获得直接经验的教学方法,以实际训练形式形成技能、技巧的教学方法以及与现代教育技术的结合等,与教学过程有机整合。

根据教学模式,理论教学过程中采用总-分-合的教学思路,即总论-分述-综合的方式,具体教学内容体现在绪论(引导与激发)、与发酵工艺相关各方面内容的详述和现酵工业(各方面内容的综合应用)。绪论的讲授很重要,它是第一节课,很多程度上决定了学生对你所教授课程学习的兴趣,其内容涉及课程的定义、历史、研究内容和意义以及发展趋势等,我们认为讲授绪论的目的是激发学生的兴趣并告知课程学习的主线,让学生明白学习该课程的重大意义并建构学习框架,做到这一点,自然而然就有了学习的动力。因此,应当重视绪论课堂内容的选择与教学过程的设计。同时讲解教材的目录,告知所要学习的章节和目录进一步明确学习的内容。理论教学过程中,虽然多媒体能拓展时空界限,具有直观性,抽象与具体的转化性,通过文字、图像、声音、色彩等信息的有效传递,刺激学生的感官,激发学生的求知欲和创造力并扩大教学信息量,但我们要明白多媒体是辅助教学的,在多媒体放映过程中注重逻辑思维的应用,而不是文字的罗列、图片的堆砌和幻灯片的切换,所设计和选用的材料能够真正解释和说明发酵工程所涉及的问题,而且精简。我们认为将多媒体和板书相结合,以板书为课堂框架,多媒体辅助讲解,教师语言引导,课堂快要结束时,依据板书回顾多媒体和教师所讲内容,进行课堂总结,收效甚佳。

实验教学采用的教学方式为预习-教师讲解-学生试验-教师指导-提问-教师答疑和总结,这个过程中的预习已是老生常谈了,但是极其重要,而这往往被教师和学生忽视。预习后学生会带着问题走进实验室并了解了实验过程,在教师简要的讲解过程中学生就会寻找答案,如果学生还有疑问就会在实验过程中寻找,实验结束后教师根据实验内容向同学们提出问题,然后解答同学们的疑问以及验证同学们自己的答案。整个过程中,在教师逐步的引导过程中,学生积极思考并解决问题。这个顺序可以根据实验类型进行改变,但预习是第一位的,而教师对课堂重点内容的最后归纳可提高学生的感性认知和理性总结。

实习教学依据校内和校外的资源为学生提供可进行实习的条件和设备,一方面由学生根据自己所掌握的知识以及兴趣拟定实习题目和内容,一方面教师提供一些实习内容,然后教师根据经费、条件和设备以及学生的主要研究内容从中选取合适的教学内容,这种方式称为谈话法,可通过网络教学平台进行师生互动交流。选定教学内容后,学生根据实习要求,查阅文献和书籍,构建实习的具体实施过程,同时教师加以引导,这种方式为读书指导法。具体实施时,把一个自然班分成4个小组,将具体的实习题目和内容分配到各个小组,每个小组至少分配到2项任务,各项任务由各个组组员完成并选举代表负责与教师沟通和交流,教师进行指导和修正以保证正常教学的有序进行。通过谈话-读书指导的方式可发挥学生的主观能动性,达到理论与实践相结合,同时培养了社交能力。

3考核方法

教学的目的是提高学生的能力,即认知能力、操作能力和社交能力,考核就是对学生能力的检验,因此考核方法注重这3方面的检验和进一步提高。理论教学的考核分数中,平时成绩占有40%的比例,通过课堂测验和学生授课的方式考核,主要检验和提高认知能力和社交能力。学生授课的分组方式采用宿舍制,一个班级的学生主要分别住在4个宿舍,一个宿舍的同学可以相互协调、商讨以及分工,题目由教师拟定,课件由学生自己制作,授课前交由教师审核;授课题目主要是针对现酵工业而定的,这些内容在使用的教材中没有涉及,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。实验教学也采用平时成绩和期末考试成绩相结合的方式,期末考试不是理论教学的试卷,而是把实验理论知识和实验技能相结合一对一(一个教师一个学生)的方式考核,共设置5项实验,每位学生轮流进行,主要检验和提高认知能力和操作能力;实习教学成绩由3部分组成,即参与和认真程度占实成绩的20%,任务完成情况占实成绩的40%,实习报告是对学生实习期间学习、工作的总结,占实成绩的40%,考核认知能力、操作能力和社交能力。

生物技术产业是当今世界经济中极富有活力的先导性、战略性产业,是21世纪高新技术革命的核心内容,而发酵工程作为现代生物技术的重要组成部分,具有广阔的应用前景。时代的发展需要我们除了加大自身投入、认真备课、不断提高自己的业务水平外,还须转变教学观念,勇于探索适应知识经济时代的教育规律和方法,要求我们围绕知识、实践能力、素质三者之间的关系,培养基础扎实、知识面广、能力强、素质高的优秀学生为社会服务,因此积极开展教学改革的探讨有很重要的意义。本文从教学模式、教学方式和考核方法3个方面说明了我校生物技术专业《发酵工程》课程体系的改革与探索,教学效果比以往大幅度提高,为进一步完善该课程体系提供了参考,但仍需加强与提高甚至转变,希望与各位教育战线的教师相互合作,共同提高。

发酵技术论文篇5

本文论述了传统中药发酵炮制的作用机理和发酵工艺,并与现代中药的发酵炮制工艺进行了比较。同时对经发酵炮制后生产的传统中药神曲、红曲、淡豆豉等进行了本草考证,论述了其名称由来、制作方法和功效等。

【关键词】 发酵;炮制;传统中药;本草考证

Abstract:The mechanism and the fermented technique of traditional Chinese medicine were discussed in this paper,the fermented technique of traditional Chinese medicine was compared with morden Chinese medicine.The herbalogical textual research on traditional Chinese medicine such as Shen Qu,Hong Qu,Dan Dou-chi and so on which were processed by fermentation were done.Moreover,the origin of name,the methods of production,the effectiveness were discussed respectively in herbalogical textual research.

Key words:fermentation;process of refining herbal medicine;traditional Chinese medicine;herbalogical textual research

我国远在四千多年以前就懂得利用微生物发酵来酿酒,其后又相继用微生物发酵来生产酱、醋、豆豉和臭豆腐等食品。早在千余年前,我国已开始将微生物发酵应用于中药炮制,成为世界上最早利用微生物对天然药物进行生物转化的国家之一。中药是中华民族的瑰宝,而中药炮制是其中一颗璀璨的明珠。中药炮制是根据中医药理论,依照辨证施治用药的需要和药物自身的性质,以及调剂、制剂的不同要求,所采取的一项制药技术。本文对传统中药发酵炮制的作用机理、炮制工艺和发酵炮制中药的本草考证进行了论述。

1 传统中药的发酵炮制概述

古代医药典籍将中药炮制又称为“炮炙”、“修治”、“修制”、“修事”。经净制或处理后的药物,在一定的温度和湿度条件下,由于霉菌和酶的催化分解作用,使药物发泡、生衣的方法称为发酵法。中药通过微生物的发酵达到增强中药药效、改变药性、降低毒副作用等目的。

1.1 传统中药发酵炮制的作用机理

传统中药发酵炮制的作用机理较为复杂,主要是依靠微生物的生物转化来实现。酶是一类具有高度催化效率的生物催化剂,它可以使复杂的生物化学反应在常温常压下迅速完成。微生物在生长代谢过程中产生纤维素酶、木质素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂酶等多种胞内和胞外酶类。微生物有着非常强大的分解转化物质的能力,并能产生丰富的次生代谢产物。不同种类的微生物具有不同的代谢方式,能分解各式各样的有机物质。通过微生物的新陈代谢和生长繁殖来炮制中药,可以比一般的物理或化学的炮制手段更大幅度地增强和调整药性,提高疗效,降低毒副作用,扩大适应症[1]。

1.2 传统中药发酵炮制工艺的探讨

传统中药经发酵炮制后其质量的高低与许多因素都密切相关,如发酵菌种,培养基成分,培养条件(温度、湿度、氧气、pH值等)等因素。因此,应通过对传统中药发酵炮制影响因素的研究,从而确定其最佳的发酵炮制工艺。

在长期传统中药发酵炮制的生产实践活动中,中药炮制人员对影响中药发酵炮制的质量因素积累了较为丰富的实践经验。一般而言,发酵最佳温度以30~37℃为宜,相对湿度控制在70%~80%为宜。在此培养条件下,适合大多数霉菌、酵母菌和细菌等的生长繁殖。但限于当时的科学技术发展水平,温度和湿度的控制只能凭经验,例如,混和发酵时以“握之成团,指间可见水迹,放下轻击则碎”为宜。因此,在传统中药的发酵炮制过程存在较大的主观性,影响了其质量的稳定性。

培养基成分对传统中药发酵炮制后其质量的高低也有较大的影响,因此对组成培养基的药材质量和相互间的比例都有较严格的要求。不同的培养基经同样的微生物处理后会产生药性的差异,可利用此来生产不同适应证的中药。例如,发酵淡豆豉时,以桑叶、青蒿发酵者,药性偏于寒凉,多用于风热感冒或热病胸中烦闷之证;以麻黄、紫苏发酵者,药性偏于辛温,多用于风寒感冒头痛之证。

1.3 传统中药发酵炮制工艺和现代中药发酵炮制工艺的比较

中药的发酵炮制经过一千多年的发展,现已成为中药炮制中一种常用和重要的炮制方法。特别是近几十年来发酵工程等现代生物技术用于传统中药的研究开发,从现代科学的角度探讨了发酵炮制的作用机理和炮制工艺,极大地丰富和发展了中药的炮制理论。

传统中药的发酵炮制是多菌种混合自然发酵,参加发酵的菌种种类和数量都存在一定的波动;同时传统中药的发酵炮制采用的是传统的固体发酵,整个发酵炮制的过程都是凭主观经验来控制。因此,传统中药发酵炮制后其质量的稳定性难于保证。

现代中药的发酵炮制根据微生物生长所用培养基状态的不同可分为固体发酵炮制和液体发酵炮制。现代中药的固体发酵炮制采用了现代生物技术,在整个发酵炮制过程中可以较好地控制参与发酵的菌种的种类和数量,同时对温度、湿度、酸碱度、通气等也能较好地实现动态控制,因而通过现代固体发酵炮制的中药其质量的稳定性得以较大的提高。在抗生素工业发展起来后,逐渐将液体发酵应用到中药的发酵炮制中,开启了对液体发酵炮制中药的研究。由于液体发酵较固体发酵具有更高的物质传递效率,也易于实现发酵炮制工艺的自动化控制,从而保证发酵炮制后中药质量的稳定性,所以此项工艺未来发展空间巨大。

2 发酵炮制中药的本草考证

传统中药的发酵炮制因品种不同而采用不同的方法进行加工处理后,再置温度、湿度适宜的环境下进行微生物发酵。根据所采用方法的不同,可将传统中药的发酵炮制分为两大类[2]。一类为药料与面粉混合发酵,如六神曲、建神曲、半夏曲、沉香曲等;另一类为直接用药料进行发酵,如淡豆豉、百药煎等。

2.1 神曲

神曲一名始载于《药性论》,又有六神曲(《本草便读》)的异名。明代李时珍在《本草纲目》中记述了神曲得名的由来[3],“盖取诸神聚会之日造之,故得神名。”我国制造神曲始于北魏,贾思勰在《齐民要术》中叙述了神曲的制法。神曲为辣蓼、青蒿、杏仁等药加入面粉或麸皮混合后,经发酵制成曲剂,含酵母菌、淀粉酶、复合维生素B等成分,有消食化积、健脾和胃等功效。

神曲还可炮制加工成炒神曲、麸炒神曲、焦神曲。生神曲健脾开胃,并有发散作用;麸炒后以醒脾和胃为主,用于食积不化、脘腹胀满、不思饮食、肠鸣泄泻等;炒焦后消食化积力强,以治食积泄泻为主。

2.2 建神曲

建神曲一名载于《纲目拾遗》,又有百草曲(《纲目拾遗》)、泉州神曲(《药性考》)、范志曲、老范志神曲等异名。建神曲主产于福建泉州,为麦粉、麸皮、紫苏、荆芥、防风、厚朴、白术、木香、枳实、青皮等数十种药物经发酵专制而成。建曲性味苦微温,消食化积功效与神曲相似,并能理气化湿、健脾和中。

2.3 半夏曲

半夏曲一名载于《韩氏医通》。半夏曲为半夏加面粉、姜汁等制成的曲剂。《本草纲目》中叙述了半夏曲的制法[4],云:“半夏研末,以姜汁、白矾汤和作饼,楮叶包置篮中,待生黄衣,晒干用,谓之半夏曲。”半夏曲有化痰湿,消食滞的功效。而未发酵的半夏则性味温辛,有毒,有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结等功效。《饮片新参》载:“内热烦渴者慎服。”

2.4 采云曲

采云曲是以六曲为基础,再加桔梗、白术、紫苏、陈皮等二十多种药品加工制成的,性味作用与建曲相似,对于夏秋暑热伤中引起的食滞消化不良作用较好。

2.5 沉香曲

沉香曲一名载于《饮片新参》。沉香曲为沉香等多种药末和以神曲糊制成的曲剂。用沉香、木香、檀香、砂仁、蔻仁等20多种药材研成粉再加1/4的面粉,搅和压制而成。《饮片新参》称沉香曲有“理脾胃气,止痛泻,消胀满”的功用。

2.6 红曲

红曲一名载于元代《饮膳正要》,又有丹曲(《天工开物》)、赤曲(《摘元方》)等异名。李时珍在《本草纲目》中记述了红曲的制法[5],云:“红曲,本草不载,法出近世,亦奇术也。其法:白粳米……入曲母……其米……鲜红可爱。未过心者不甚佳。入药以陈久者良。”从李时珍叙述中的“法出近世”,可推测出红曲的制造大约始于元代。红曲为曲霉科真菌红曲霉的菌丝体寄生在粳米上而成的红曲米,有健脾消食、活血化瘀的功效。《本草纲目》中称:“治女人血气痛,及产后恶血不尽,擂酒饮之,良。”《本草经疏》中称:“红曲,消食健脾胃与神曲相同,而活血和伤,惟红曲为能,故治血痢尤为要药。”

2.7 淡豆豉

淡豆豉一名载于《本草汇言》,《伤寒论》中称为香豉,《名医别录》中称为豉,《本草纲目》中称为淡豉和大豆豉。淡豆豉的制造历史悠久,在《伤寒论》中即有记载。《本草纲目》还详细叙述了其制作方法[6]。淡豆豉为豆科植物大豆黑色的成熟种子经蒸罨发酵等加工而成,有解肌发表、宣郁除烦的功效。《本草汇言》称:“淡豆豉,治天行时疾,疫疠瘟瘴之药也。”《药性论》载:“治时疾热病发汗;熬末,能止盗汗,除烦;生捣为丸服,治寒热风,胸中生疮;煮服,治血痢腹痛。”

2.8 百药煎

百药煎一名载于《本草蒙筌》。百药煎为五倍子同茶叶等经发酵制成的块状物。李时珍在《本草纲目》中记述了百药煎的制法[7],云:“用五倍子为初末。每一斤,以真茶一两煎浓汁,入酵糟四两。擂烂拌和,器盛置糠缸中之,待发起如发面状即成矣。捏作饼丸,晒干用。”百药煎有润肺化痰、止血止泻、解热生津的功效。《本草纲目》论述:“百药煎,功与五倍子不异。但经酿造,其体轻虚,其性浮收,且味带余甘,治上焦心肺、咳嗽痰饮、热渴诸病,含噙尤为相宜。”

2.9 片仔癀

明代宫廷神药片仔癀距今已有四百多年的历史。相传为明嘉靖年间,一御医逃离宫廷后流落到漳州璞山岩削发为僧。他多方采集药材,按秘方精制成锭,并将药锭切成片状,既可吞服,亦可外用。片仔癀由麝香、牛黄、蛇胆、三七等组成配方,其中的主要成分是中药三七的微生物发酵物。片仔癀具有清热解毒、消肿止痛的功效。片仔癀的配方及工艺至今秘而不宣,现已成为国家一级中药保护品种。

3 结语

从上述举要品种可见,我国早在北魏时期就已应用微生物发酵炮制中药,实现了增强中药药效、改变药性的目的。我国传统发酵中药值得我们进一步深入地发掘,并应用现代生物工程技术进行二次开发,为中药的新药研究开发拓展新空间。

【参考文献】

[1]王兴红,李祺德,曹秋娥.微生物发酵中药应成为中药研究的新内容[J].中草药,2001,32(3):267-268.

[2]国家中药管理局科技教育司.中药方剂学[M].北京:中国中医药出版社,1997:229.

[3]李时珍.本草纲目金陵初刻本校注[M].合肥:安徽科学技术出版社,2001:913-914.

[4]李时珍.本草纲目金陵初刻本校注[M].合肥:安徽科学技术出版社,2001:720.

[5]李时珍.本草纲目金陵初刻本校注[M].合肥:安徽科学技术出版社,2001:914.

发酵技术论文篇6

论文关键词:知识发酵;双师教学团队;创新研究 

 

双师教学团队建设是提高教师教学能力和教学质量、促进教师专业发展的一种重要形式,其根本目的在于提高人才培养质量。当前高职院校双师教学团队建设主要集中在团队结构搭配、共同愿景构建、成员角色分工、创新能力形成等方面,这些问题的探讨都离不开对双师教学团队内在机理的分析。本文从知识发酵理论角度出发重新审视了双师教学团队建设问题,为双师教学团队建设提供新的视野。 

 

一、知识发酵理论及其对双师教学团队建设的启示 

 

知识发酵是指知识菌株在知识酶的作用下,利用相关信息技术,通过一定的环境,由知识母体融合组织内外各种知识在发酵吧中进行发酵,产生新的知识,从而达到知识传播和更新的目的。知识发酵由知识菌株、知识母体、知识酶和知识发酵吧等要素组成。 

知识发酵理论借助仿生学原理,阐述了知识发酵的内在机理,提出知识菌株是知识发酵的起点,知识母体是知识发酵的物质基础,知识酶是知识发酵的催化剂,知识发酵吧是知识发酵的场所。在这几种要素中,它们相辅相成,有机统一,共同完成知识发酵的全过程。知识发酵理论为双师教学团队建设提供了新的思路。 

双师教学团队以提高教学质量和教学效果、推进教学改革为主要任务,由一定数量的知识与业务能力互补、年龄结构和职称结构搭配合理的专兼职教师组成。他们以教研室、实验室、教学基地、实训基地等为建设单位,以课程或专业为建设平台,利用自身及团队知识,完成团队目标。双师教学团队建设的实质是知识的学习、转化与应用。 

由知识发酵理论可知,双师教学团队建设的过程归根结底就是“团队知识发酵”的过程,即双师教学团队建设就是团队成员(双师教学团队菌株)在团队愿景和团队带头人(双师教学团队酶)的作用引导下,依赖自身及组织知识(双师教学团队母体),凭借相关信息技术,利用一定的场所(双师教学团队发酵吧)执行一次次教学改革任务、完成一次次教学改革目标的过程。团队执行每一次任务、完成每一次目标的过程就是一次发酵过程。在这一发酵过程中,双师教学团队菌株、教学团队母体、教学团队酶、教学团队发酵吧构成其基本要素,它们相互联系,有机统一,共同演示双师教学团队建设的内在机理。 

 

二、知识发酵理论视野下的高职双师教学团队建设 

 

(一)合理搭配双师教学团队成员,优化双师教学团队菌株 

优化双师教学团队菌株要求教学团队应具有合理的知识、职称、年龄、性别和双师结构,有共同的事业和追求,乐于奉献,具有较强的教学、科研和实践能力,能够发现问题并提出解决问题的建议。教学团队成员只有具有过硬的理论知识、实践技能和教学科研经验,才能实现团队技能的共同提高,实现教学团队成员组合的最优化。比如,按照团队角色理论,挑选有学术专长又有人格魅力的、并且具有较高职称人员担任团队建设带头人,引领整个团队的发展;选取对团队愿景有整体认识,办事认真、精明,分析问题细腻的成员担任团队监察者角色;选取处事小心果断、办事有效率、能集中注意力,能看清楚目标的成员担任执行者;选取善于发现别人的长处和短处,能考虑别人情绪、在别人不开心的时候,能开解他们,能调和气氛的成员担任协调者,等等。通过有意识的团队角色建构,以及坦诚交流、和谐合作氛围下的信息沟通,让每一位成员的才能与角色相匹配,从而提高团队工作绩效。 

 

(二)以校企合作方式促进交流与学习,提高双师教学团队母体质量 

同生物发酵过程中生物菌株的成长需要从营养母体中汲取养分类似,教学团队菌株的成长也要依赖一个具有给定素质的“母体”。在双师教学团队建设中,它的母体来源于成员相互沟通和交流中呈现的显性知识与隐性知识,来源于通过各种渠道获得的文件、资料、音像等知识与信息。它们都可为教学团队菌株提供“养分”。 

提高双师教学团队母体质量,一方面,要激励教师以“顶岗实践”、“下企业”等多种形式参与企业实践活动,通过技术设备研发、科研活动的传帮带及参加技师培训等多种方式,自觉接受岗位新观念、新信息,了解新设备,跟踪新技术,不断更新自身的知识体系和能力结构,以适应岗位环境变化,丰富教学内容,提高双师素质。另一方面,要吸引企业优秀的岗位技术人员,特别是具有中高级职称的岗位技术人员参与其中,邀请行业专家担任兼职教授或者客座教授,甚至名誉岗位带头人等。由于行业、企业人员具有多年的实践经验、操作技能和新技术,教师通过与企业、行业人员的相互交流与合作,有利于提高自身的实践能力。引进兼职教师后,还要创造条件对其进行教育理论、教学方法、教师职业规范培训,提高兼职教师队伍的综合执教能力。 

(三)挖掘教学团队中的各种关键因素,发挥双师教学团队酶的催化作用 

在双师教学团队建设中,教学团队酶起着组织协同和催化的作用,可以降低建设成本和提高效率。教学团队酶既包括教学团队内部的规章制度、组织文化、共同愿景,也包括团队成员的学习愿望、传授愿望以及成员间的沟通交流的合作愿望等。挖掘教学团队中的各种关键因素,有利于提高教学团队建设的有效性。 

1. 它要有个切实可行的、能被成员认可并愿意为之努力的教学团队愿景。团队愿景能使成员对团队产生归属感,树立团队内每位教师的主人翁意识,在团队内部形成广泛的协同和良好的沟通。在建设举措上,要坚持团队共同愿景与团队成员个人愿景相结合原则,根据教学内容改革的实际需要,动员全体团队成员积极规划团体未来,做到团队与团队成员共同进步、共享荣誉。 

2. 需要一个有号召力的、站在专业前沿、掌握行业企业最新技术动态的教学团队带头人。他的学术水平和组织能力决定着团队的兴衰。因此,在团队带头人的选拔和培养上,要坚持以岗位知识和实践技能的标准,依托实训基地和紧密型合作企业,通过国内外培训、国内外交流、参与企业产品研发及参与企业生产过程管理等方式,进行有针对性、有计划性的培养。在方法上,可聘请行业或企业的技术专家或能工巧匠担任其导师,负责培养指导工作,也可安排团队带头人到国内外一流大学和国内知名企业、研究机构进修培训,并定期到国内大企业开展实践,让团队带头人活动于企业与学校之间,处于学术与技术最前沿、游刃于教学与生产之间,成为拥有创新思维、掌握最新技术、擅长于团队管理与组织的领军性人物。 

3. 要有一套可以使成员获得承认、尊重的激励机制。激励机制包括经济利益激励、地位荣誉激励和文化激励。在经济利益激励上,先要关注团队整体的工作业绩,建立以业绩为标准的团队激励机制,奖励成员之间因彼此的合作而有效实现团队目标的行为。同时也要关注团队中个人贡献的不同,对有突出成绩的团队带头人和成员给予物质奖励方面的政策倾斜,从而为教学团队的健康发展营造良好的竞争环境;在地位荣誉激励上,要尽可能为成员提供实现自我的环境与机会。让其接受多方面的锻炼,实现优化组合,人尽其才。在文化激励上,坚持“以人为本”和“人高于一切”的理念,并将其落实到各项具体工作中,创造出一种以民主为特征的环境机制,强调沟通与协调,切实体现出对成员保持不变的尊重。同时,在“公平、公正、公开”的基础上展开竞赛,让优秀人才脱颖而出。做到团队激励机制以物质激励与精神激励相结合,最大限度地激发团队的工作热情,促使团队目标的实现。 

 

(四)虚实相结合,拓展双师教学团队发酵吧的范围 

同生物发酵“吧”需要为发酵提供适宜的温度、湿度等环境条件相类似。教学团队建设同样需要一种和谐的环境氛围以促进成员间知识的共享与交流。教学团队发酵吧既包括会议室、办公室、工作现场等可见的物理场所,也包括虚拟场所,如视频会议室、虚拟聊天室等。 

和谐完美的团队教学发酵吧能吸引相关智能人(知识母体)在真实的或者虚拟的场所实现聚集,促进知识交流、共享与创新,从而实现双师教学团队目标的达成。 

 

三、结语 

 

发酵技术论文篇7

(青岛农业大学生命科学学院,青岛266109)

摘要院发酵工程是将生物技术研究成果转化为生产力的关键学科,是生物技术专业的核心课程之一,具有很强的实践性、综合性和创新性。本研究以建设发酵工程课程的网络视频课程为目的,探析了该课程的建设目标、课程体系和网络视频课程网站建设体系,从而为其他课程的网络视频课程建设提供建设性的参考,为应用型人才的培养提供了实践性的指导。

关键词 院网络视频课程建设;发酵工程;生物技术;网站建设;应用型人才

中图分类号院G642.47 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2015)27-0172-03

0 引言

发酵工程是应用自然科学及工程学的原理,依靠生物催化剂的作用,将物料进行加工以提供产品或为社会服务的技术,是将生物技术研究成果转化为生产力的关键学科[1]。发酵工程是生物技术专业的核心课程之一,是该专业人才培养的关键课程。如何通过该课程的学习促使学生将本课程内容与其它课程的理论知识整合,实现基础理论知识在实验和实践中转化和运用,从而能够提高学生的创新能力、专业技能和就业能力是一个值得深入探究的课题。本研究拟从发酵工程课程的网络视频课程建设角度出发,探析网络视频课程建设的目标、课程体系和网络视频课程网站建设体系,从而为其他课程的网络视频课程建设提供建设性的参考,为应用型人才的培养提供实践性的指导。

1 网络视频课程建设的目标

发酵工程发展到今天成为生物工程的一个极其重要的分支,是一个包括了微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程,是用来解决按发酵工艺进行工业化生产的工程学问题的学科,是生物技术专业的专业核心课程,具有很强的实践性、综合性和创新性[2]。因此课程教学实施过程中采用的教育思想要达到培养学生自主学习能力、运用知识能力和创新能力的目标。

1.1 以学生为中心,发挥网络教学平台优势和改革教学方法翻转课堂,培养学生自主学习能力

充分利用网络视频课程教学平台,学生自主学习发酵工程的教学视频、多媒体课件、发酵产品发酵工艺录像以及其它教学资源,拓展学生学习知识的广度和深度;改革教学评价方法,依据网络视频课程学习进度,网络课程网站链接资料和文献的查阅程度以及依据这些材料抽取学生授课讲解并形成综述性的报告和进行课堂的讨论,教师通过网络平台和授课报告情况,根据学生学习的效果进行跟进、督促和评分,实现翻转课堂,从而培养学生自主学习能力。

1.2 依据网络视频课程建设,建立发酵产品的发酵工艺的仿真实训系统和考核自测系统,培养学生运用知识的能力

通过网络教学平台的网络视频课程,同学们通过自主学习和课堂讨论学习了产品发酵工艺流程的基础理论和技术,为了培养学生应用知识的能力,使同学们思考和运用理论知识,在网络视频课程建设中加入不同发酵产品(或不同发酵形式)的发酵工艺流程的仿真实训系统,使学生通过在线模拟和设计各个产品的发酵过程,同时考核自测系统实现学习知识的转化和运用,从而提高学生分析问题和解决问题的能力。

1.3 通过网络视频课程建设的互动板块,建立专题讨论区和工艺设计区,培养学生创新能力

通过网络平台的互动性板块,建立学生问题和发酵企业实践过程中出现的各种问题的专题讨论区,题目由教师拟定或者由学生提出问题,学生和教师可在业余时间提出问题、参加讨论并提出解决的方案;同时针对旧工艺进行改进以及新产品工艺进行设计优化,教师和学生共同分析和解决问题,从而开展师生交流和生生交流,进而培养学生创新思维能力。

2 课程体系

建设目标的实现需要与课程的教学内容相匹配,同时教学内容的设置和体系构建也要与目标相互呼应。该课程体系分为3 面2 主1 线[3],3 面指《发酵工程》课程分为理论教学、实验教学和实习教学3 个方面;2 主指在3 面的教学过程中,始终贯彻以学生为主体,以教师为主导的思想,发挥学生和教师的能动性的同时又能有效提高教学效果。1线是指以发酵原料的选择及预处理寅微生物菌种的选育及扩大培养寅发酵设备选择及工艺条件控制寅发酵产物的分离提取方法和设备寅发酵废物的回收和利用为主线。在《发酵工程》理论教学,实验教学,实习教学过程中,均以1 线为主线,在各个内容讲授过程中以学生为主体,以教师为主导的相互交错的教学网络,使学生有线可抓,有线可依。理论教学依据1 线设置为5 个理论模块+1 个实践运用,如图1所示,这是翻转课堂教学授课过程的模块化内容。这个框架性的体系容易使学生宏观上掌控课程知识点,理顺知识点的来龙去脉以及各个模块在本学科中的地位和作用,进而使学生的讲解授课以及报告和课堂讨论等过程也会条理清晰,运用自如,从而实现知识的转化和运用。

3 网络视频课程网站建设体系和实际效果

发酵技术论文篇8

关键词:发酵床技术;养猪模式;技术推广;宁安市

中图分类号:S828文献标识码:A 文章编号:1005-569X(2009)05-0088-03

1 引 言

近年来,宁安市生猪养殖业发展迅猛,随着该市政策扶持力度的加大,产业竞争力逐步提高,市周边建设了一批规模化畜禽养殖场以及畜禽专业养殖区、专业村和专业户,到2008年末生猪出栏量27.9万头,存栏量是22.1万头。

然而,由于养猪所产生的粪便、污水及恶臭不能有效处理,对周边生态环境和人居环境的污染日趋严重,公众反应强烈。探索和推广一种适应自然规律、避免污染环境的生态养猪技术已成为现阶段农村环境保护工作重大而紧迫的任务之一。

2 宁安养猪业污染环境的现状

根据2008年的数据,宁安市养猪业粪尿产生量46.41万t,污水产生量232.05万t。试验证明,猪场粪尿污水中含有的大量的氮、磷、微生物、药物和超量使用饲料添加剂残留的微量元素及其他有害物质,是污染周围水源和土壤的主要污染物。按每头育肥猪每天排泄粪尿污水5~6kg计算,1年排泄的氮、磷总量分别可达9~10kg和6~7kg。1个千头猪场1年排放的氮、磷总量分别可达10~15t和2~3t;并且每克猪粪尿污水中还含有70~80万个大肠杆菌、60~70万个肠球菌以及数量不等的寄生虫卵、活性较强的沙门氏杆菌。

大量有机物的排放使猪场粪尿污水中的生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)值高度上升,一些猪场的生化需氧量和化学需氧量值每升甚至分别高达1000~3000mg和2000~3000mg,严重超过国家规定的污水排放标准(BOD 60~80mg/L,COD150~200mg/L)。

同时,养猪生产过程中使用的药物、微量元素添加剂超量部分也随猪粪尿排出体外,用于猪场清洗消毒的化学制剂也直接进入污水,猪场还自身产生的氨气、硫化氢、二氧化碳、酚、吲哚、甲烷、粪臭素和硫醇类有害气体,不仅污染水源,还污染空气。

目前该市所有猪场的粪污处理设施尚不健全,污水排放根本不达标,猪场自身环境和周围空气、土壤、水源受到严重污染。不仅直接影响养猪业的可持续发展,也影响到其它养殖业和种植业的可持续发展,并破坏附近居民的健康生活环境。

3 推广生物发酵零排放养猪技术

3.1 几种养猪模式的短板

目前我国的养猪模式主要有养猪达标排放模式、种养平衡模式、沼气生态模式等,这几种饲养模式存在的主要问题在于产生的污水量大,污染物浓度高,治理难度大,环保投资和运行费用高,需要配套大面积的土地以消纳猪粪水。但是粪肥施用受农时、作物品种、粪肥用量限制,效果有限。即使采用“猪-沼-果”等生态模式的治理方法,也有很大的局限性,如北方受季节性气候的影响,难以全部消纳污物,而且恶臭污染更是难以解决。

3.2 生态养猪模式

新型的生物发酵床生态养猪技术,它集养猪学、营养学、环境卫生学、生物学、土壤肥料学于一体,遵循低成本、高产出、无污染的原则建立起的一套良性循环的生态养猪体系。它是规模化养猪发展到一定阶段而形成的又一亮点,是养猪业可持续发展的新模式,是传统养猪模式的一场革命。

3.3 发酵床养猪技术

发酵床养猪技术最先起源于日本民间,经日本学者明上教雄先生等人研究及日本自然农业协会、山岸协会、鹿儿岛大学等单位的推广,发酵床养猪技术在日本得到了广泛的应用。

该技术传到韩国,经改进后成为“韩国自然养猪法”,经韩国自然农业协会推广,在韩国、朝鲜开始普及,经济效益和环境效益非常可观。

发酵床养猪技术在我国有不同的称呼,如:“韩国自然养猪法”、“日本洛东酵素发酵床养猪法”、“后垫料养猪技术”、“生态养猪法”等,该类技术实质都是一种发酵床养猪方法。本文通称为发酵床养猪方法。

4 发酵床养猪法的技术原理

发酵床养猪技术是根据微生态理论和生物发酵理论,将菌种(桔草菌和酵母菌)锯木屑、谷壳、米糠、生猪粪等按一定比例掺拌均匀,并调整水分堆积发酵,形成以有益菌为强势的生物发酵垫料,铺垫猪舍60~100cm,抑制猪舍中病原菌,保证了生猪的健康生长。此法养猪也称生态养猪法、自然养猪法、懒汉养猪法、快乐养猪法。

发酵垫料中的有益菌以生猪粪尿为营养保持运行,通过调节养殖密度,使生猪粪尿得到充分解,并转化为水分挥发掉,达到猪舍无臭、无排放的环保要求,猪舍垫料一次投入,可连续使用3年。在猪舍内铺设一定厚度的由谷壳、锯末和微生物发酵剂等混合成的有机物垫料,猪饲养在上面,其所排出的粪尿在猪舍内被微生物完全发酵迅速降解、消化,从而达到猪栏免冲洗、无臭味、零排放,从源头上实现了环保、无公害的养殖目的。

同时,两种好氧菌(枯草菌和酵母菌)进入猪的肠道后,相互作用而产生代谢物质,耗去肠道内的氧气,给乳酸菌(厌氧菌)大量繁殖创造了良好的生长环境,而其代谢物质本身不但具有抗生物质功能,还是乳酸菌繁殖时的很好饵料,促成生猪肠道的乳酸菌大量繁殖,从而改善了生猪肠道的微生态平衡,增强抗病能力,提高猪对饲料的吸收率,减少了生猪粪尿的臭味。

5 发酵床技术与传统养猪技术的对比

5.1 传统养猪与发酵床养猪初期投资比较

以存栏1000头以例,猪舍的投资费用是相同的,传统猪舍污水管线、污水处理设施、水泥地面、砖混结构隔栏建设等总投资15万元,按6年折旧计,每年均摊2.5万,每头猪均摊25元。发酵床垫料(谷壳、米糠、锯末、猪粪、微生物发酵剂)总投资5万元,可使用3年,每年1.67万元,每头猪均摊16.7元。

养殖成本分析(以出栏1000头为例)每出栏一头猪所需成本见表1。

5.2 垫料转化为有机肥的收益

扣除相同的猪肉收益后发酵床养猪技术新增垫料收益:养猪3年后垫料可直接作为优质有机肥使用,据市场调查,每吨有机肥价格为630元以上,按600元计算,垫料收益为:1200m3×0.45t/m3×600元/t=32.4万元,每头猪增加效益为:32.4万元÷3年÷1000=108元。

5.3 经济效益分析

与传统相比,每头猪的经济总增益为(25-16.7)+(1035-892.4)+108=257.9元。以上数据由于各地区垫料、饲料成本不同,所以养猪经济效益也会随之改变。[1]

5.4 环境效益分析

根据实践的结果,发酵床养猪技术可达到的环境效果:节能减排效果好,由于养殖过程不冲洗圈舍,从而节约水资源,污水实现零排放。硫化氢和氨气的排放远低于规定标准无臭味。该技术抗生素使用量低,猪肉品质好。

6 发酵床养猪技术应用优势

2005年,福建省环保局从日本引进洛东生物发酵舍零排放养猪技术,并进行较大规模的测试,获取了大量试验数据:猪的疾病减少、死亡率降低、日增重和饲料转化率提高10%左右、猪肉品质改善并达到无公害食品标准、猪舍建设成本下降,能实现真正意义上的养猪零排放,经济效益和环境效益显著。此技术在福建、山东、辽宁、黑龙江等地方也在试验推广。目前,宁安市正在积极推广发酵床养猪技术,主要试点地区:江南乡一户出栏1000头/年;三陵乡两户分别为出栏2000头/年、5000头/年;宁安市渤海镇绥芬河建新牧业有限公司6万头种猪生产基地项目,均采用洛东生物发酵舍零排放养猪技术。此技术主要有以下优点: 6.1 实现养猪场粪尿污水零排放

猪饲养在洛东生物发酵舍垫料上,其所排出的粪尿在猪舍内经洛东酵素微生物完全发酵并被迅速降解、消化,从而实现猪粪尿的零排放。用洛东生物发酵舍养猪不需要冲洗猪舍,没有冲洗水排出。洛东生物发酵舍使用的垫料一般可连续使用3年,垫料有较好的散落性,又是十分优质的有机肥,对土壤改造有良好的作用,3年后可直接装包出售。所以,采用洛东生物发酵舍养猪能实现猪场真正意义上的污染零排放。

6.2 全面提高猪场清洁卫生水平

由于洛东生物发酵舍的猪粪尿在短时间内被迅速降解、消化,猪舍内没有臭味,苍蝇没有产卵孵化的地方;洛东生物发酵舍不需要冲洗栏舍,没有排污水沟,蚊虫也没有产卵孵化的条件。因此,全面采用洛东生物发酵舍技术的猪场几乎没有臭味、苍蝇和蚊虫,猪场及其周边的水土不会被污染发臭,猪场的整体清洁卫生水平全面提高。

6.3 提高饲料利用率

由于饲料中加入了洛东酵素,其机理作用将降低猪肠道内的pH值,加强肠道的蠕动和分泌,促进饲料的消化吸收,益生菌群在肠道内的生长繁殖,会产生不同的代谢产物和消化酶,这些代谢产物将分解饲料中的大分子物质,从而提高猪对饲料的转化,促进猪的生长,可节约饲料8%~12%。

6.4 有效减少疾病的发生和蔓延

洛东酵素不能治病,但洛东生物发酵舍已经形成了以有益菌为强势菌的生物圈。猪舍中的病原菌得以有效抑制,通过蚊蝇传播的疾病相对减少。抗生素药物的使用将降低,猪运动量增加,猪肉质量明显提高,有效地保证了生猪的健康生长。一般情况下,一头育肥猪节约药物成本在6.00元~8.00元左右。

6.5 提高劳动生产率

洛东生物发酵舍养猪技术采用自由采食、自动饮水,不需要清除猪粪和圈内清扫,将节省大量用工。降低工资、水、电等成本消耗。如在育肥阶段,一般一个工人可饲养1000头猪左右,可减少人工成本40%~50%。由于不需要用水冲洗猪舍,猪场用水将下降70%~90%。在产房和保育舍内使用洛东生物发酵舍养猪技术,垫料的保温效果十分明显,基本可不用其它采暖设备,与长期使用保温灯相比,可节电70%左右。

6.6 降低固定资产的投入

使用洛东生物发酵舍养猪技术,要求猪舍四面通透,安装卷帘,平时能良好换气通风,夏季能强行负压通风换气,垫料、猪群能方便进出。相对传统标准化猪场建设,它不需要猪舍四面建墙、安装窗户,也不需要建漏缝地板、圈舍冲洗设施、场内排污管线、化粪池或沼气池、污水爆氧、厌氧池等。新建一个自繁自养,年产1万头生猪的猪场,可节约固定资产投资20%以上。

7 推广发酵床技术的措施

发酵床养猪技术与传统技术相比,占地面积少,社会效益显著,具有良好的市场前景和推广意义。

在推广中要坚持科学的发展观,稳中求进、循序渐进,不要用行政的手段促一轰而起;不要推行单一的技术,先进技术要同步推广;要谨慎操作,不要因放松管理而遭失败。在饲养小区内,要统一规则设计,统一调剂健康的猪苗,统一防疫驱虫、统一饲料供应和统一销售。现在有许多使用发酵床养猪的猪场,没体现出独特的优点,主要是因为没有选择好菌种和过关的技术,没能按照发酵床养猪技术的各项操作规程来操作。

发酵床养猪技术是不同于沼气处理粪便和污水达标排放的一种新兴养猪技术。该技术进入我国后,引起了广泛的重视。试验表明,发酵床养猪技术具有非常突出的优势,但不是十全十美。在推广中要因地制宜,南方、北方气温不同,垫料配方、猪舍样式也有不同。养猪业者要不断实践,将国外先进技术与我国当地实际相结合,开发有地方特色的发酵床养猪技术,共同促进养殖、环境、资源与人类的和谐。

发酵技术论文篇9

摘 要:随着时代的不断发展,我国微生物科技的研究技术也在不断进步,逐渐进入到了世界前列,而在微生物学领域中,发酵工程占有举足轻重的地位,发酵工程顾名思义,是通过人为的控制,利用人们肉眼所看不到的微生物或者动植物细胞等微小细胞进行生产,生产人们所需要的日常物质。发酵工程作为生物工程科技中的核心工程,在基因工程,细胞工程中都起到了基础性的作用。该文主要探讨学校发酵工程的教学改革问题。

关键词:发酵工程 课程教学 课程改革

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)08(c)-0120-02

随着我国技术的不断发展和完善,生物工程技术越来越受到重视,发酵工程的课程改革刻不容缓。发酵工程中的生产原理和生产技术对于基因工程等生物科技都具有至关重要的作用。所以,重视发酵工程的教学改革,对于学习生物学专业的学生有着不同一般的意义。下面先来看一下什么叫做发酵工程以及对于发酵工程进行教学改革的意义有哪些。

1 发酵工程课程教学改革

发酵工程作为生物学中一门丰富的学科,在生物学课程中占有着重要地位,其在课程中起到了承上启下的作用,对于学生其他学科的学习也有一定影响。下面该文将讨论什么是发酵工程。

1.1 发酵工程

发酵工程,也被称为微生物工程,顾名思义,其工作原理就是采用现代先进的工程技术手段,合理利用微生物的某一些特定功能,来生产一些人类所需的产品或者直接将微生物应用到工业生产中的一种全新技术。发酵工程的内容包括对菌种的选择、培育、接种,对产品的发酵和提纯等操作。

1.2 发酵工程教学改革意义

对于学校来说,好的教学模式和教学内容能够让学生对知识的理解能力达到事半功倍的效果,但不合理的教学方式会造成学生对知识的理解不透彻,不严谨,大大降低学生的学习效率。对于发酵工程学亦是如此,选择合适的教学模式能够激发学生对知识的兴趣,提高学生学习的积极性。其次,教师对教学进行合理的优化和改革,在教学过程中添加一些有乐趣的游戏等,对于学生增加知识面有重要作用。因此,对于发酵工程进行合理的教学改革不仅仅能够优化课堂氛围,还能提高学生对知识的领悟能力,提高学生学习知识的积极性。

2 发酵工程课程教学改革措施

前面该文已经对发酵工程的原理和内容进行了一定的解释,可以看出发酵工程在生物领域有着举足轻重的地位。该文讨论了发酵工程学课程的课程改革所产生的有利影响,可以看出,对老师来说能有效减轻课堂压力,对于学生来说能有效提高学生理解知识的能力和对知识的吸收效果,从根本上提升我国的竞争实力。下面来看一下具体的对发酵工程课程进行改革的措施。

2.1 对教学内容的合理改革

教学内容作为学校传授给学生知识的第一落脚点,在教学改革的过程中占有非常重要的地位,作为新世纪人才对于知识框架的改革既需要有传统的系统性,又要保证一定的创新性。在理论课程上需要扎实的理论基础,而在实验课程上则保证一定的实践性。因此,对于发酵工程的课程改革就需要既有系统性、创新性,又要有理论性和实践性。应当重点对发酵工程的教学大纲和内容进行改革。在传统的发酵工程课程中,我国大多数院校都存在的一个问题是,课程中知识点冗余,过于繁琐。基于此,大多数院校对课程内容进行详细的剖析,最终确定了以《发酵工程原理与技术应用》作为课程学习的主要学习教材。在教学层次上也进行了相应的改革,对教学层次进行由浅到深的划分,将主要学科内容分为三个层次,第一个层次也是最简单的层次为生产单元工艺,这个阶段学校主要是对社会中一些大中型生物科技公司中菌类的培养等操作进行讲解,例如在工厂生产过程中在什么环境中应当选用什么种类的菌种,对于在发酵工程过程中所生产的废物应当采取什么措施进行清洁等。第二个层次则是理论模型阶段,这个阶段偏向于理论,学生在经过了第一阶段对发酵工程有了一个较为基础的理解之后,加深学习内容,对发酵工程的学习加深层次,在这个阶段中,学生会对发酵工程中的发酵动力学模型等一系列实验模型有一定的了解和掌握。经过了前两个阶段的理解和学习,最后一个阶段就是对发酵设备的理解,在对发酵的菌种和发酵过程都有了详细的了解后,需要对发酵设备有一个简单的了解,通过这样的教学阶段的分配,学生对学习内容有了一个大致的构架,对于系统化的掌握知识具有很大的帮助。

2.2 对课堂教学模式的合理改变

我国作为教育大国,向来都奉行以“老师授课,学生听讲”的教学方式进行课程的传授,在这样的教学方式中,学生对于知识的掌握只是简单意义上的理解,很难做到深入地了解,只有通过后续的题海战术才能加深对知识的掌握,这在一定程度上造成了学生学习效率的低下,而且这样的教学方式所存在的最大问题就是学生往往会在学习过程中产生对学习的厌恶心里,有时老师讲的内容自己都会,教师却讲好几节课,有时学生对知识不能很快的掌握,教师却一带而过,造成了知识上的空缺。因此,改变这种传统的“教师授课,老师听讲”的教学方式对发酵工程课程改革具有重要意义,不仅仅可以提高课堂效率,而且还能改善课堂气氛,提高学生活跃性。

在当前的课堂教学模式中,最为有效的教学方式就是交互式教学模式,这种教学模式相比于传统的教学模式有了一个质的改变,它不会束缚学生的思维,学生在课堂中不会只是单纯意义上的听课,在课堂学习过程中,学生和老师的角色可以互换,不仅教师可以向学生发问,学生也可以向教师发问,有不懂的问题或者对老师的答案或解析有不同的看法都可以向老师进行提问。而在课堂之外,老师给学生布置新课程的预习工作,学生在课下时间对新课程进行简单的预习和学习,对于在预习过程中所产生的疑惑可以通过相关专业性的网站或书籍进行查阅,依然没有头绪的情况下,可以在课堂上向老师寻求帮助。这种交互式教学方式大大提高了学生的思维学习能力,提高了学生的自学能力,而且在一定程度上也拓宽了学生的学习面,对于教师来说,在课堂上适当地与学生进行交流以及布置课下的预习功课能够有效减轻上课压力,提高课堂效率。

2.3 在课程学习中激发学生的学习兴趣

众所周知,在学习过程中,如果学生对课程的学习具有一定的兴趣,即使在没有老师和家长监督的情况下,学生也会对课程进行刻苦钻研,这对于学校提高教学质量有重要的作用。而在实际的专业学习的情况下,大部分学生对于发酵工程中的生物学理论都能较为全面地掌握,而对于实际生产过程中的工业生产、产业化以及我国发酵工程的生产前景都无法很好地掌握,学生只是简单地认为此类知识过于枯燥无味,因此就没有花费时间去学习和钻研。而对这种现状,教师应当对课程进行适当的修改,多查阅书籍或通过专业性网站搜集一些比较有趣味性的事例和知识来激发出学生的求知欲以及对学习的积极性。在课程的讲解过程中,为了避免课堂上出现的尴尬场景,应当对课程环节进行合理的优化,保证课堂能够有效高效地进行。

3 结语

通过上面对发酵工程的解释以及发酵工程课程改革优化的优势我们可以看出,当前的发酵工程课程亟需改革,这种传统的教学方式已经无法满足新世纪人才对知识的渴求和掌握,因此该文主要从课程内容和课堂模式进行分析得出改革的有效措施。最后对学生自身来说,提高对专业课程的兴趣对于课程的学习有着至关重要的作用。

参考文献

[1] 葛立军,朱振洪,刘文洪,等.基于PBL教学理念的发酵工程课程教学改革与创新探讨[J].中国校外教育(下旬刊),2014(2):68.

发酵技术论文篇10

关键词:医学院校,发酵工程,教学改革

21世纪是生命科学的世纪,将生命科学与医学有机融合是生命科学当前发展的趋势和主流。生物技术专业是医学院校为适应我国中长期发展战略及整个生命科学领域发展要求而设立的新兴专业[1]。发酵工程课程是生物技术专业的主干课程,是一门应用型和实践型较强的课程,其教学质量直接影响学生的专业素质。

我校于2002年开设生物技术本科专业,学生于2005年3月进入发酵工程课程的学习,至今已经连续开设7年。我们从开设发酵工程课程之日起,就不断发展并使之完善,追踪学科发展的最新趋势和研究手段,注意结合相关生物化学及微生物学的知识及医学院校学生培养特点,培养学生独立思考和科研创新能力,力争形成符合我校医学背景下具有较强办学特色的发酵工程课程教学体系。为此,我们进行了一系列的课程教学改革,下面结合笔者的教学实践,谈谈发酵工程课程教学改革方面的个人体会。

1 发酵工程课程教学改革的背景和必要性

全国开设生物技术专业的高校有300多所,其中有28所高校属于医学院校。医学院校生物技术专业的教学改革研究主要集中在生物技术专业人才培养、专业建设、实验教学体系和毕业论文上,很少有针对专业课程的教学改革。经查阅,仅有安徽医科大学胡若磊[2]、滨州医学院焦飞[3]分别对医学院校生物技术专业酶工程和分子生物学进行了课程教学体系的相关研究,而对发酵工程课程的教学改革一直无人涉及。

医药生物技术专业在医学院校中开设仅有10年左右的历史,属于一个全新的专业,各医学院校既无可参照的教学计划,又缺乏教学经验,如果完全套用综合性大学生物技术专业的发酵工程课程教学体系,不能够满足医学院校生物技术专业培养目标的要求。对医学院校生物技术专业发酵工程课程进行教学改革,顺应了时展潮流,对明确发酵工程课程教学目标、提高课程教学质量有一定借鉴意义。

2 教学改革的内容

2.1优化课程体系课程体系是人才培养的基础,是教学改革的核心和关键。课题组参照相关院校生物技术专业教学大纲,结合我校实际情况编写新的教学大纲,结合专业特点,补充新内容,删减过时、重叠内容,避免一本书教到底的传统教法。课程体系编排上坚持生物学和工程学两个基础并重,一方面通过微生物、生化、分子生物学的知识深入理解发酵过程生物学现象,另一方面应用高等数学微积分的基本原理理解发酵过程动力学和放大优化的基本思想,最终掌握发酵工业生产过程动力学和过程放大中的量化与优化基本方法。

2.2教学内容的重组与优化发酵工程涉及生物工业的许多领域,如抗生素工业、有机酸工业、酶制剂工业、氨基酸工业,还有新能源的开发及生态环境治理等。在这些生物工业领域中,各种具体的生产工艺,从原材料到菌种、生物反应器、产物的分离与提纯等都有着很大的差异,但其基本生产模式相同、理论基础相同。要调整该课程体系,我们对课程内容进行了分类和归纳,并选择有代表性的内容进行讲解。结合我校生物技术专业的医学背景及专业特色,适当增加医药相关内容的讲授学时,如重点讲解抗生素、氨基酸、核酸类药物的生产工艺过程。

3教学方法和教学手段的改革

3.1教学方式的多样化坚持以“学生为主体、教师为主导”的教育理念,采用以培养学生学习能力、动手能力、创新能力为主的教学方式。我们在授课过程中采取以学生为主体的“交互式教学策略”和教师在教学活动中运用多种教学手段、多种教学资源的“多元化教学”代替“教师讲,学生听”的传统教学模式。在授课过程中,我们采取了系统讲授法、讲授和自学结合法、多媒体教学法、教学和科研结合法等多种教学方式。

3.2改革课堂教学模式,提高教学效果在教学过程中,必须不断探索和改进教学方法,努力提高教学效果。对于学生在学习中难以理解、容易混淆的概念进行重点讲解,注重讲授内容的系统性和衔接性,加深学生对所学知识的理解。另外,为了吸引学生对发酵工程课程的学习兴趣,我们在授课过程中采用实例法讲授。例如,在讲授《发酵机理》一章时,以啤酒、酸奶、抗生素的发酵为实例,通过讲授其制作过程,使学生加深了对发酵机理的认识。通过课堂讨论和分析一些常见现象,积极鼓励和吸引学生参与课堂问题的讨论,增强了学生和教师的互动性,提高了学生学习的兴趣和主动性。

3.3充分利用网络课程,充实教学手段发酵工程课程已经成为泰山医学院优秀网络课

程,许多教学资料已经上传到课程网站,内容包括课程简介、理论课与实验课的课件、相关网站的链接、习题库,拓展学习等内容并保持动态更新,拓展了学生的学习空间;开设了BBS互动论坛、课程快讯、答疑解惑、习题交流、课程建议等板块增加了互动性、营造了良好的学习氛围。学生可以随时从课程网站下载教学资料,极大地方便了学生对课程的学习,加深了对课程的理解和掌握。

3.4朋友班导师制和课外科研活动小组为把学生培养成为宽口径、厚基础,具备实践能力和创新能力的合格人才,我们实行了发酵工程任课教师与授课班级结对共建朋友班活动,担任整个授课班级的导师。除了关注学生的日常生活和学习外,重点加强学生对发酵工程课程的科学研究思维和科研能力的培养,采用课间指导、课后答疑、参与导师科研课题、组成课外科研活动小组等形式,培养学生利用发酵工程所学知识进行科研活动的能力。

3.5实验教学的改革

(1)改变“重理论、轻实践”的传统观念,加大发酵工程课程实践教学学时比例,减少单纯验证性实验比例,增加综合性、设计性实验比重;增加与医药相关实验的比重。以往的发酵工程实验课为12学时。由于课时少。只能开出几个基本的实验,且是孤立的。不利于培养学生对知识综合运用的能力和创新能力。我们于2010年修订了发酵工程实验教学计划。将学时数提高到24学时。减少单纯的验证性实验,增加综合性和自主设计性实验,如增加抗生素发酵菌株的分离、筛选、发酵和效价测定的综合性实验,既巩固了微生物学的理论知识和实践操作,又使学生掌握了发酵工程菌种分离的基本原理和操作方法;又如我们设计了“蛹虫草菌摇瓶发酵培养条件优化”的自主设计性实验,由学生分组查找资料,设计实验方案,以多糖产量为指标,对发酵培养基和培养条件运用单因素和正交设计实验方法进行优化,获得最佳的培养基配方及培养条件,此举大大提高了学生的科研能力和水平。

(2)改变传统实验教学为主的单一教学模式,尽量多给学生留下思考的时间和创新的机会,建立以学生为主体的实验教学模式。为了加强学生的实践能力,组织学生到抗生素、氨基酸等生产企业参观和实习;鼓励学生参与科研和生产实践工作,并且将他们实际操作过程中的经验教训和知识进行总结积累,用于教学与实践。

4改革和完善发酵工程课程考核制度

发酵工程课程成绩考核一般为平时成绩考核(10%)、实验考核成绩(20%)和期末考核成绩(70%)。在此基础上我们增加了考核内容的项目。加大平时成绩占整个课程总成绩的比例,由原来的10%增加到20%,增加学生学科发展动向报告、课程设计等作业分值,如在学期中间,给学生布置“发酵工程在生物技术中的应用”的作业,由学生自己查阅资料、制作PPT课件,自己上讲台讲述,教师根据学生综合表现打分。通过这种方式的考核,既增强了学生查阅资料的能力,又锻炼了学生的语言表达能力,这样的考核模式,能够比较公平、准确地反映一名学生的学习效果。

5 取得的成效

经过几年的摸索,我们在发酵工程教学改革方面取得了一定的效果。教师素质显著提高,备课充分,讲课生动,能够熟练运用多媒体和网络等现代教育技术手段,以实际生产的实例讲解工艺技术内容,激发了学生的学习兴趣,有效地调动了学生积极参与学习过程的积极性;授课教师与学生的互动比例与过去相比明显提高,学生课堂听课时精神状态饱满、精力集中,积极性和主动性明显提高。

参考文献

[1]曹新.关于医学院校生物技术建设和人才培养的思考[J].医学教育,2005(2):21-26.