发酵工程实践教学体系目的是让学生学会理论联系实际,促进学生对发酵工程理论知识的掌握,提高学生自身的专业技能,因此,要注重发酵工程实验的课程设置、教学内容、学时安排、教学进程总体安排等课程体系。
1 发酵工程实践教学学时
微生物发酵周期长以及杀菌时间长的特殊性要求是困扰发酵工程实验课时安排的因素之一,国内目前各高校生物类专业根据方向、培养目标不同,发酵工程实验分为16、24、32、48、64学时,不同学校的实验周课时数和教学时段不一,有的是全学期每周开设,有的是期中开设,有的是分散式开设。我校发酵工程实践教学课程量为32学时,一般教学课时安排为3,4,5,6或7,8,9,10四节连上,利用上午和下午学生吃饭休息时间进行灭菌过程,这样既避免了实践教学的间断性,也避免了因灭菌对时间的特殊要求,能使学生在计划课时内系统地理解相关发酵工程原理,掌握发酵工程实验技能,力图体现理论教学与实践教学的统一性、课程分工和课时分配的合理性、基础知识与实践技能的协同性,优化理论-实践教学体系,具有很强的实践性、应用性、可操作性和灵活性,适应人才培养目标和毕业要求,有助于提升应用型人才的培养质量。
2.发酵工程实践教材
发酵工程实验内容的设计应该充分体现发酵工程学科所具有的知识综合性强、产业应用性广的特点[3]。随着应试教育向素质教育的转变以及 21 世纪对综合型人才的需求,加强学生动手能力、创新能力的培养将是发酵工程实验教学的中心任务,实验内容由单一验证性向设计性、研究性、综合性实验发展势在必行。同时,发酵工程实践内容应遵循地方院校的办学规律,根据地方院校的办学水平,结合区域经济社会需求人才培养课程设置的科学性进行筹划与编写[4]。目前,发酵工程实践教材存在实验方案冗杂、验证型实验偏多、实验数目多、内容范围涉及广、不适合地方性办学特色等问题。为解决上述发酵工程实践教学存在的问题,适应我校办学定位和人才培养要求,我校鼓励任课教师进行教材编定,经过多年努力,对发酵工程实验教材进行了4个模块的编定,涵盖了基础性实验、设计性实验、研究性实验、综合性实验,层次清晰,结构合理,符合当今高等人才实验创新能力培养要求,具备良好的前瞻性和拓展性,能够促进学生的学习兴趣。
3 发酵工程实践教学模式
传统发酵工程实践教学模式多以启发式为主,教师进行传授技术与知识,对实验方案、实验方法、步骤等进行演示,改变了学生在实验教学中原本的主体地位,多数学生会亦步亦趋地听从教师的安排,跟随教师完成实验,而不去主动思考实验的每一步该怎样实施,实施的结果如何,实验现象如何分析等问题。我校结合教材的编定,开拓创新,根据教材的层次性设计,大胆尝试以启发式教学 、讨论式教学 、设计式教学和实践式教学等混合式教学模式进行实践教学[5]。首先,针对基础性实验,教师多以启发式为主,进行传授的同时,设置相应的问题,并辅以PPT讲解、动画设计、现场演示等,强化基础知识,引导学生产生学习兴趣;其次,针对设计性实验,任课教师强化实验原理和目的,让学生进行研讨,将讨论的实验方案进行归纳整合,再次讨论完善后进行实验;针对研究性实验,学生经过多次实验的开展,已具备较强的实验技能和浓厚的实验兴趣,老师提供实验的主题,学生进行独立完成设计,培养了学生独立自主的能力;针对综合性实验,要求学生具有综合分析和全面思考的能力,强调与基础性实验、设计性实验和研究性实验的联系,反应了学生融会贯通和实验技能的掌握,任课教师多以引导学生,学生主动设计实验,并注重整体实验的完整性。