《工业发酵分析》课程内容与教学手段的改进

孟 君，荆晓燕

(郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南郑州 450002)

工业生产上把一切依靠微生物的生命活动而实现的工业生产均称为发酵。《工业发酵分析》是专门研究与发酵工业有关物质的组成成分及其含量的检测方法、检验技术及实际操作的一门技术性和应用性的学科。是对工业发酵过程中有关的原料、半成品、成品和副产物等中的成分与含量进行分析、测试与鉴定，从而指导实际生产的一门技术性学科，是一门涉及面很广的学科。常见的工业发酵产品主要有酒类、酱油、醋、味精等。工业发酵分析是工科院校生物工程专业学生一门重要的专业理论课，实践性课。现阶段工业发酵分析教科书种类少，目前用于高等学校教材的《工业发酵分析》主要有两本，一本是吴国峰等主编，由化学工业出版社于2006年出版的《工业发酵分析》，这本内容主要偏重于实践内容的教学，作为理论课程的学习，我们学校教学所用的教材一直是由天津轻院、大连轻院、无锡轻院等合编的、由中国轻工业出版社于1980年出版的《工业发酵分析》。由于发酵工业是一个发展非常迅速的行业，随着新技术、新工艺的出现，新的产品不断问世，作为一门分析、检测与鉴定性课程，显然理论教学内容已跟不上要求。加上近年来，我院生物技术及生物工程专业实验教学采用模块组合，把原本工业发酵分析课程的实验，纳入专业模块试验中，使理论和实验脱节，课程安排跨度大，致使理论教学和实验不衔接。“工业发酵分析”是培养学生动手能力和科研能力的重要课程[1］，其教学质量直接涉及专门技术人才培养的质量[2］。针对“工业发酵分析”课程教学的现状与存在的问题，通过近几年该课程的教学，结合近几年的教学经验，就改进教学方法、优化课程的理论和实验教学内容、规范实践操作、加大技能培训力度等方面谈谈自己的浅见。

1 确立多层次与实用性的教学内容

工业发酵分析的教学教材局限，缺乏适合本科专业层次的统编教材。一直以来教学所用的1980年出版的《工业发酵分析》。包括:化学分析、物理分析、气体分析、分光光度分析、色层和气色相谱分析几方面内容。各部分理论或原理性内容较多，而实用性、技术性内容相对较少。而吴国峰编写的工业发酵分析，内容又偏重于测定方法和实验的具体步骤，两本教材都有一定的局限性。由于现阶段使用的课程内容较多，按学院教学安排的理论学时20学时来讲，必须精简教学内容。“工业发酵分析”本身就是一门实用性很强的实验性学科，根据课程专业的特点，针对教材现状，优化教学内容体系，本人的指导思想是加强基础性、针对性与实用性，根据交叉学科的内在规律和联系，进行重组、交叉、融汇、整合，少讲学生接触比较多的传统经典的化学分析方法和物理分析，加大现代仪器分析技术的新技术、新手段理论内容的学习，另外，增添学生感兴趣的与生活有关的发酵产品(酱油、醋、酒等)的生产原料、生产流程和方法的讲解，并结合视频与实验中心现场，实地参观学习，加强对理论内容的理解和掌握，培养学生掌握运用理论知识的能力。

2 理论和实践结合，注重能力培养

对高校培养高质量工程技术人才而言，培养学生的主要目标是为生产一线培养实用型人才。作为以分析、检测与鉴定为主要目的的“工业发酵分析”课程，初步培养大家的科学分析及研究能力，为科研工作及发酵行业输送合格的技术型、应用型人才。本课程教学计划安排实验学时24学时，该课程的主要内容在于实践教学，实验学时应该较理论学时更多。但是，由于学科计划的变动，学院对各科专业实验进行融合，把本科实验教学环节整合成三大模块，工业发酵分析的课程实验教学内容被整合到专业性模块实验当中去，随着实验课时计划的调整，该课程的实验内容大大减少;在模块实验的时间安排上，由于是所有课程统一调配，致使该科课程理论和实验教学在内容和时间上不能很好衔接。而模块实验的指导老师，不是理论课的老师，致使学生不能很好的把握理论和实践的重点。现有大多数教学实验都是“照方抓药”型，学生只要按教材规定的步骤去完成实验即可，不能很好地用理论指导实践，也不利于学生创造能力的培养。针对这些问题，本人认为，“工业发酵发酵分析”作为生物工程、发酵相关专业的专业课程的学习，为更好使学生掌握知识，培养学生对该科知识的应用能力，要做到理论和实验课内容和时间上的统一，特别是实验内容的安排，理论课老师和实验指导老师要及时沟通研讨，课程要以实际操作技能为主线，做到理论和实践相结合，针对发酵工业生产过程中分析测试项目，将课程中代表性、实用性较强的实验贯穿于物质的分离提纯技术、理化性质检验技术、滴定分析技术、质量分析技术、基础仪器分析技术、现代色谱分析技术、综合应用实验技术等七大技术之中，淘汰了某些陈旧的验证性实验和重复性简单实验，增强应用性、设计性强的实验，加大大型现代分析仪器的实际应用，为社会培养实用性和高技术性人才。

3 建立灵活多样的授课方式，提高教学质量

3.1 理论教学授课方式

科学、合理的教学方法能充分调动学生学习的主动性和积极性，让学生正确理解和掌握概念及其相互关系，有利于培养学生能力[3］。作为以培养适应区域经济特色和发展的“应用型”人才为目标的地方工科院校，对于“工业发酵分析”教学来说，该课知识量比较多，课程的内容主要是方法和原理、实验步骤、操作装置、操作步骤及分析计算，特别是仪器分析的基本原理、仪器结构、操作条件的选择等。如果老师用传统的教学手段，只是知识灌输，学生被动接受比较抽象、无法感知的东西，老师难以表达清楚，学生就会感到枯燥、抽象，学习的积极性不高。为此，本人认为:①多媒体在教学中可发挥很大的作用，利用动画、图形、文字和交互操作等可以进行仪器分析理论、仪器操作规程和分析方法研发的教学训练，将复杂的仪器分析内容，用简洁的图形表达，帮助学生消化吸收。另外利用网络下载一些相关视频穿插于教学过程中，使学生将复杂的仪器内容形象化、具体化，不光是上课形式多样化，而且学生提高了听课效果，使学生有助于消化所学内容，提高了学习积极性。②教师语言风趣幽默，有助于挺高学生听课积极性，能够活跃课堂气氛，增加师生的互动性，提高学生听课的效果。③课后针对所讲内容，布置相关知识的作业，让学生对知识进行巩固，并根据作业情况和学生的反馈，改进课堂教学中的不足，更好地完善教学方法。

3.2 实验教学的内容安排与方法的改进

“工业发酵分析”作为生物工程专业学生一门重要的专业理论课，实践性和应用性很强。因此，安排好实验教学内容能更好地巩固理论知识的掌握。作为一门分析、检测与鉴定性课程，应随着时代的发展和要求培养出满足现代工业生产需要的现代型、应用型人才。为此，在实验教学内容安排上，我们不仅让学生掌握较强基础性、实用性的实验，如简单滴定分析、质量分析、物质分离提纯、理化性质检验、基础仪器分析，更应该掌握综合应用实验，大型仪器分析，如现代色谱分析、光谱分析等现代精密仪器的实验技术。由于所开课时有限，我们必须淘汰部分验证性实验和其它课程教学中已做过的实验，通过查阅文献资料，结合本院实验中心现有的条件，补充一些新进展、新技术和新方法的分析研究方面的教学内容。如气相色谱与质谱联用，高效液相色谱法及联用技术、原子吸收光谱分析技术等较为先进分析的实验内容。在实验课的实施过程中学生实验大班上课，大组实验存在个别学生没事干、学习兴趣低、敷衍应付的态度，实验只是为完成实验报告以及一味追求与理论相符合的实验数据及现象。本人认为，为让学生都得到锻炼，实验课应采取小班上课，多位老师负责制形式，而不是随大流，一名指导老师带30多人的大班上课形式，应探索小班基本循环操作，特别是大型仪器的操作，应分小组循环实验等。实验教学方法的改进也是当前要解决的一个重要问题，现在的学生实验大多是由专门的实验老师把实验用的材料、试剂、仪器等一切实验前工作准备好，学生只是被动地按照实验的要求去验证实验结果。这不但不能拓宽学生的思路，反而培养了学生因循守旧的习惯，所以，尽管实验课开的不少，却难以收到预期的效果。在实验课的教学中应让学生成为教学的主体，放手让学生去动手，去思考，去实践。采用启发式教学方法教学，从传统的单向传授变为双向共同的活动过程，充分调动学生的学习积极性，启发学生和教师的思维同步，增加一些探索性实验，目的是使学生灵活运用基本的理论知识及专业知识，结合实际生产来设计实验并开展检测，如老师给出一些发酵生产过程中用于原料、辅料、半成品、成品所涉及的相关实验题目，让学生自己准备实验所需的材料、试剂、仪器等，让他们来自行设计实验方案，根据所学知识和查阅资料，自己分析结果，注重学生的实践应用能力的培养，让学生带着必要的基础理论知识在实践中发现问题、分析问题、解决问题，注重培养其知识开拓能力、运用能力、实践操作能力和创新思维的能力，逐步增强主观能动性，调动学习兴趣和积极性，有利于创新型人才的培养，这也是现今社会的迫切需要。

4 结语

“工业发酵分析”是生物工程、生物技术、发酵工程等专业比较重要的专业必修课，它在抗生素制造专业、生物制药专业、生物工程、生化工程、微生物制药等专业教学中具有举足轻重的作用，针对发酵分析目前的现状，结合本院该课程教学的实际，就优化理论教学内容、实践教学方法等方面，提出了一些改革建议，另外，还有许多方面需要我们在教学实践中去探索和完善，希望通过交流以及同行们的进一步努力将这项工作做得更好。

[1]赵永亮.专科学校工业发酵分析课教学改革浅议[J］.平顶山师专学报，2001，16(4):100-101.

[2]孙世英.高职、高专工业发酵分析实验课程改革的探索及实践[J］.安徽教育学院学报，2002，20(3):116-117.

[3]陈丽丽，周会萍，王松涛.＂工业发酵分析＂课程教学改革[J］.新乡学院学报:自然科学版，2012，29(3):281-282.

[4]姜爱莉，林 剑，于 贞，等.形成性评价在工业发酵分析教学中的应用[J］.中国教育技术装备，2013(03):108-109.