提高《微生物工程》教学效果的探索与实践

陈 欣

江苏科技大学生物与化学工程学院，江苏 镇江 212018

提高《微生物工程》教学效果的探索与实践

陈 欣

江苏科技大学生物与化学工程学院，江苏 镇江 212018

微生物工程是基因工程和细胞工程的产物实现工业化或者转化为生产必经的过程，在生物技术和生物工程体系中处于核心地位。微生物工程课程的教学对生物技术和生物工程专业后续课程学习是非常重要的，因而学好微生物工程则显得尤为重要。结合我校微生物工程课程的教学中的具体实践，就如何提高微生物工程教学效果进行了探索，提出了提高教学质量的方法和手段，并通过实践取得较好效果。

微生物工程；教学效果；探索；实践

生物工程专业是以微生物工程、细胞工程、基因工程、酶工程为代表，以生命科学为基础，利用生物（或生物组织、细胞及其结合）的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，以及与工程原理相结合，进行加工生产，为社会提供商品和服务的一个综合技术体系。生物工程是加强技术创新、发展高科技、实现产业化的基础，是从实验室研究通向大规模工业生产的桥梁，已成为当前国际上优先发展的高科技领域之一。生物工程专业的教学目标是以实践能力和综合素质为重点，培养掌握较为扎实的现代生命科学基础理论和实验技术，具有一定的工程学基础，全面发展的应用型、研究型科技人才和管理人才，为国家的经济建设服务[1]。生物工程专业的各门课程既具有相对独立性，又有内在的紧密联系。相应的专业实验课要求学生在掌握生物学的基本理论和基本实验技术的基础之上，加强综合与创造性实验，并与生产实践相结合。微生物工程是经基因工程和细胞工程改造的产品进行工业化生产必经的过程，酶工程所利用的酶大多数亦来源于微生物发酵，因此来与微生物发酵工程密切相关。可见微生物工程对于生物技术和生物工程体系的重要性可见一斑。学好微生物工程这门课也为学好生物技术和生物工程专业的后续课程奠定了基础。结合我校微生物工程课程教学中的具体实践，就如何提高教学效果笔者认为可以从以下几方面进行思考。

1 突出专业特色，精选教学内容

1.1 选用合适的教材

生物技术是当前世界最前沿的学科技术。我校微生物工程课程的教学内容以曹军卫主编的 21 世纪教材《微生物工程》为基础，在授课内容中同时增加了国内外当前研究进展的内容，并将许多优秀的微生物工程工艺设备方面的照片、 图片扫描到计算机中，制成内容丰富的授课内容。同时，我们还指定了科学出版社出版的《微生物工程》、华东理工大学出版社出版的《新编生物工艺学》(上、下册)、华南理工大学出版社出版的《微生物工程工艺原理》作为主要参考书。在讲授微生物的代谢调节和代谢工程章节时, 还针对性地指定轻工业出版社张克旭主编的《代谢控制发酵》作为参考书。

1.2 理论联系实际，激发学生的学习兴趣

兴趣是学生学习最好的老师，失去兴趣，就失去了学习这门课程的动力，从而产生厌学，上课时就会心不在焉。要提高学生的学习兴趣，教师在讲授一个新内容前，最好能够从一些能激发学生兴趣、与学生日常生活密切相关的问题入手，这样学生也能尽快进入主动学习的状态。比如在讲到微生物代谢时，结合降解一些日常生活中熟悉的发酵产品，如酿酒、酿醋常识，能提高同学的学习兴趣，在讲到发酵设备这一章时，结合一些工厂生产的视频以及发酵设备的图片进行讲解，通过文字及图片演示、动画模拟、短片展示增强了课程内容的表现力，吸引了学生的注意力，促进了学生对知识的理解和认识。平时注意关注与本学科相关的一些新闻、事件，并把它们以文字、图片或影像资料的形式记录下来。在教学中适当地增加一点这些素材，学生就能了解到本专业学习的内容实际上与现实生活中发生的事情密切相关，对未来社会经济建设和社会发展有着深远的影响，这样也能进一步增加学生学习的兴趣。

2 根据教学内容选用不同的教学手段

2.1 多媒体教学法

多媒体教学是现代教育技术在教学中的应用，有了现代教育技术的支持，许多新的教学模式、方法和手段便可以应运而生。多媒体教学的特长在于可以把课堂教学所需要的图、文、声、像融为一体，使教与学的活动变得更加丰富多彩，从而激发学生的学习兴趣。教师在进行课件设计之前应准确把握教学的目标和重难点，合理设计教学课件，以知识点间的内在联系为线索、课件引导为方向，让学生在多媒体、和教师的引导下，逐步完成学习过程[2]。课件的内容不能脱离讲授的内容，同时还必须兼顾到学生的心理特点和课堂的可操作性.课件内容不要喧宾夺主，形式也不能过于复杂、花哨，问题的答案也应该根据教学的安排在适当的时候予以呈现。一个完整的发酵产品研发及生产过程一般包括上游菌株代谢改造、中游发酵过程控制及下游产品的分离提取三部分，这三部分是相互联系的，上游对菌株的代谢改造往往会影响到下游产品的分离提取。《微生物工程》最后一部分是关于发酵生产实例的讲解，这部分内容涉及《微生物工程》整本书的内容，且知识点前后融会贯通。由于涉及的内容较多，学生在听课时往往不能把握当前讲解内容在整个生产过程中的地位及作用，不能在讲述下游操作时与上游相关知识点相联系，利用多媒体教学可以将产品生产过程用流程图的方式进行讲解，学生不仅时刻能了解当前所讲内容在整个生产环节中的位置，而且在学习产品的分离提取时也能立即关联前面所学的内容，加深对相关知识点的理解。

2.2 讲授教学法

虽然在多媒体“泛滥”的今天讲授法看似有些“落伍”，但笔者认为，讲授法有其独特的魅力和适用情境。讲授法运用适当，同样能起到较好的教学效果，一手漂亮的粉笔字如同制作精美的幻灯片同样能吸引住同学的注意力。此外，有些章节的内容用讲授法讲解能得到事半功倍的效果。例如, 在讲授“发酵动力学”内容时, 由于此部分基本上都是公式的推导，如果仍然以媒体手段进行教学，一张张幻灯片一闪而过，学生没有经历公式推导的过程，所学内容将很快忘得一干二净。这部分内容的学习要求学生掌握一定的高等数学知识，而大多数理科学生对于高等数学知识的掌握较为薄弱, 因此，在该章节的教学过程中教师首先要对发酵动力学模型相关的背景知识解释清楚, 其次。从动力学参数的定义入手, 根据质量和能量守恒定律建立恒等式, 经过一步一步地公式推导，最后得到结论。学生也能认识到原来复杂的公式的来历也很简单, 这样就增强了他们学习的自信心, 并能做到举一反三。讲授法对教师也有一些要求，首先,讲课时要精神饱满, 语速、音量要适中, 能恰当地运用肢体语言。其次, 讲述时要有条有理, 逻辑严密。第三, 要重点难点突出。可以在重点难点的地方向学生口头提示或用符号标明, 这样可以引起学生的注意并开动脑筋思考。第四，板书设计要合理，上课前要根据授课内容合理设计板书[3]。

3 重视实践教学的作用

微生物工程是一门实践性很强的课程,在理论教学的同时需要开设专业实验或者安排学生进行生产实习, 以此让学生通过直观感知获得知识、技能、技巧。传统的教学模式一般将实验教学视为理论教学的补充，仅仅是机械的对课堂上学习的内容进行验证。这样容易禁锢学生的思想，不利于培养学生的探索能力和创新能力。因此改革以往的实验模式，增加综合性，探索性实验，可激发学生产生设计出最好的实验方案，取得最佳实验结果的强烈欲望，逐步培养学生形成科学的思维方式。在《微生物工程》实验课中，我们编写了适合我校学生使用的实验课讲义, 以红酵母的类胡萝卜素发酵实验为例，每组设计不同的培养基配方以及不同培养条件进行实验，这样每个小组同学的实验内容都有差异，在实验结束时大家在对各自实验结果分析的基础上还可以比较不同小组的实验结果，进一步分析造成这些差异的原因，从而设计出最佳的实验方案。这样的方法取代了以往全班同学都做完全相同实验的方法，避免了实验结果都相似，实验分析也千篇一律的弊端。此外，由于生物学领域发展迅速，要以现代观点审视和重新组织教学内容，使实验课程的内容和结构适合现代生物工程产业迅速发展的要求，建立优化的实验教学体系。同时在实验教学过程中，注意把最新科研成果以及国内外动态穿插其中，并在课堂上穿插一些前人的科学研究实例，通过不断更新和丰富教学内容、优化教学方法、改善教学手段等途径，坚持做到教学内容跟上学科发展的同时建立了一套适应现代教学理念的教学体系，使实验课成为既培养具有雄厚的基础理论知识又具有创新性思维的人才培养平。

[1]粟桂娇, 阎欲晓, 等. 把握生物高科技 深化生物工程教育改革. 广西大学学报(哲学社会科学版), 2004,26(3):105～108

[2]卫功元，王大慧. 提高微生物工程教学效果的几点体会. 湖北教育学院学报,2006,23(2):95～97

[3]陈叶福，肖冬光，陈宁，等. 对发酵工程课程教学的几点思考. 中国轻工教育,2010,2: 64～65

G642.0

陈欣：(1978- ), 男, 江苏镇江人, 硕士, 讲师, 从事资源微生物的研究。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.11.164