談生物工程專業發酵工程實驗教學

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生物工程是一門以生物學理論技術為基礎，結合機械、化工、計算機等現代化工程技術于一體的綜合性應用學科。其中發酵工程作為生物工程專業的重要組成部分，是一項由生物科學技術與化學工程學緊密結合、相互滲透而成的高新技術，也是一門注重應用性和實驗性的專業課程，具有良好的科學發展前景。

如何加強發酵工程教學的實踐性，提高學生的實踐操作能力并使其能在實際問題中加以應用，是廣大發酵工程專業教師當前需要深度思考與探索的問題。羅大珍、林稚蘭主編，北京大學出版社2006年出版的《現代微生物發酵及技術教程》就是一部以微生物發酵為核心，重點闡述發酵工程理論內容和技術實踐的教學參考書籍，筆者在開展2020年湖南省新農科研究與改革實踐項目(20C2009)過程中，通過對該書的閱讀學習，進一步探索發酵工程專業課程的實驗教學。《現代微生物發酵及技術教程》共十四章，主要內容包括現代微生物發酵的研究內容和特點、菌種的選育和保藏、微生物發酵的代謝調控、發酵工程學概述、發酵產物的提取與純化、固定化細胞和酶、基因工程育種等。該書凝聚了編者多年的教學經驗和專業科研成果，并且書本中還附有大量的實驗教程，旨在豐富教材內容、增強實驗性，進而指導學生進行專業的微生物發酵工程實踐，提高個人實踐技能，同時有助于為發酵工程科研技術人員提供部分理論、實踐參考。

發酵工程基本概述及專業特點發酵指的是人們利用在無氧或有氧條件下微生物的生命活動，來制備微生物菌體及其代謝產物的過程，在微生物學領域，這也被稱為以微生物降解成氧化產物并放出能量的生物氧化反應。發酵工程正是利用微生物這一特定的性狀和功能，直接將其應用于工業化生產，或是采用現代工程科技手段為大眾生產有效生物產品的一項全新技術，其實踐內核主要是將DNA重組技術、分子改造技術及細胞融合技術等與傳統發酵結合并發展。發酵工程專業特點顯著:一方面發酵工程的實踐內容與工業生產聯系緊密，具有極強的實際應用性和科技發展作用，其生產的各類產品涵蓋了大眾生活的方方面面，涉及領域廣泛。另一方面，發酵工程對學生實踐能力要求較高，其理論內容所包含的各項發酵原理和實驗原理只有在實際操作過程中才得以體現，學生須親自動手方能理解與掌握。總的來看，發酵工程專業教學需要具備一定的專業性、科學性和實踐性，實驗技術教學在發酵工程專業課程中具有十分重要的教學地位。發酵工程實驗教學存在的問題一是實踐意識不足。發酵工程作為現代生物技術、生物制藥、生物工程等專業的必修課程，具有極強的應用性與實驗性，但是受到傳統教學觀念的影響，教師們更多地采用理論型教學，缺乏對實驗教學重要性的正確認知，以致于學生對發酵工程專業知識掌握不夠充分，實驗操作水平較差。二是教學內容落后。隨著社會的快速發展，科技水平和工業技術也在不斷進步，這些改變推動了發酵工程的技術創新。然而，許多高校的發酵工程專業課程至今仍沿用傳統教材，未根據學科前沿及時更新教材內容，導致課程與時展脫節，學生無法學以致用。三是教學形式刻板。

目前發酵工程專業的實驗教學課程大多數都是根據教材內容來進行實驗，“教師跟著教材走，學生跟著教師走”，這種按部就班的實驗教學模式難以讓學生深入理解發酵工程原理，也不利于培養學生的創新意識與發酵工程實驗的設計能力。發酵工程實驗教學的探索路徑首先，各大高校制定和修改發酵工程專業教學大綱時，需要在保留基礎理論和原理概述的基礎上，加入現代工程技術的創新成果和發酵工程全新的實驗教材，以豐富教學內容，幫助學生擴展專業知識面，同時有助于學生對專業應用及發展前景產生清晰認識。其次，加強實驗教學在發酵工程專業課程中的教學比重，提高廣大師生對實驗教學的關注和重視。與此同時，專業教師應當將理論內容、實驗操作和實踐應用緊密結合，多采用實驗型教學方式引導學生了解并掌握發酵工程的實踐性和技術性，讓學生切實體會到發酵工程的實際作用和專業魅力，從而提高學習主動性和專業能力。最后，發酵工程實驗教學的課程重點應該放在學生研究思維、創新意識和操作能力培養等方面，擺脫傳統的教學方式，以學生為主體開展實驗教學規劃。教師可以明確實驗主題，讓學生在既定實驗名稱和大致方案的條件下，以小組為單位，自行完成資料查找、流程設計、材料準備及預習報告撰寫等實驗準備工作，這樣有利于培養學生獨立思考能力和實驗動手能力。

發酵工程是一門注重實驗與應用的專業課程，實驗教學作為該課程教育發展的重點環節，其教學內容、教學方法需進一步研究與探索，以便發掘出更優質的發酵工程實驗教學模式，從而提高專業教學質量，推動發酵工程創新發展。《現代微生物發酵及技術教程》一書內容詳略得當、專業指導性強，是學習微生物發酵技術的優秀教輔材料。

作者：邵金華 余響華 單位：湖南科技學院