谈生物工程专业发酵工程实验教学

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生物工程是一门以生物学理论技术为基础，结合机械、化工、计算机等现代化工程技术于一体的综合性应用学科。其中发酵工程作为生物工程专业的重要组成部分，是一项由生物科学技术与化学工程学紧密结合、相互渗透而成的高新技术，也是一门注重应用性和实验性的专业课程，具有良好的科学发展前景。

如何加强发酵工程教学的实践性，提高学生的实践操作能力并使其能在实际问题中加以应用，是广大发酵工程专业教师当前需要深度思考与探索的问题。罗大珍、林稚兰主编，北京大学出版社2006年出版的《现代微生物发酵及技术教程》就是一部以微生物发酵为核心，重点阐述发酵工程理论内容和技术实践的教学参考书籍，笔者在开展2020年湖南省新农科研究与改革实践项目(20C2009)过程中，通过对该书的阅读学习，进一步探索发酵工程专业课程的实验教学。《现代微生物发酵及技术教程》共十四章，主要内容包括现代微生物发酵的研究内容和特点、菌种的选育和保藏、微生物发酵的代谢调控、发酵工程学概述、发酵产物的提取与纯化、固定化细胞和酶、基因工程育种等。该书凝聚了编者多年的教学经验和专业科研成果，并且书本中还附有大量的实验教程，旨在丰富教材内容、增强实验性，进而指导学生进行专业的微生物发酵工程实践，提高个人实践技能，同时有助于为发酵工程科研技术人员提供部分理论、实践参考。

发酵工程基本概述及专业特点发酵指的是人们利用在无氧或有氧条件下微生物的生命活动，来制备微生物菌体及其代谢产物的过程，在微生物学领域，这也被称为以微生物降解成氧化产物并放出能量的生物氧化反应。发酵工程正是利用微生物这一特定的性状和功能，直接将其应用于工业化生产，或是采用现代工程科技手段为大众生产有效生物产品的一项全新技术，其实践内核主要是将DNA重组技术、分子改造技术及细胞融合技术等与传统发酵结合并发展。发酵工程专业特点显著:一方面发酵工程的实践内容与工业生产联系紧密，具有极强的实际应用性和科技发展作用，其生产的各类产品涵盖了大众生活的方方面面，涉及领域广泛。另一方面，发酵工程对学生实践能力要求较高，其理论内容所包含的各项发酵原理和实验原理只有在实际操作过程中才得以体现，学生须亲自动手方能理解与掌握。总的来看，发酵工程专业教学需要具备一定的专业性、科学性和实践性，实验技术教学在发酵工程专业课程中具有十分重要的教学地位。发酵工程实验教学存在的问题一是实践意识不足。发酵工程作为现代生物技术、生物制药、生物工程等专业的必修课程，具有极强的应用性与实验性，但是受到传统教学观念的影响，教师们更多地采用理论型教学，缺乏对实验教学重要性的正确认知，以致于学生对发酵工程专业知识掌握不够充分，实验操作水平较差。二是教学内容落后。随着社会的快速发展，科技水平和工业技术也在不断进步，这些改变推动了发酵工程的技术创新。然而，许多高校的发酵工程专业课程至今仍沿用传统教材，未根据学科前沿及时更新教材内容，导致课程与时展脱节，学生无法学以致用。三是教学形式刻板。

目前发酵工程专业的实验教学课程大多数都是根据教材内容来进行实验，“教师跟着教材走，学生跟着教师走”，这种按部就班的实验教学模式难以让学生深入理解发酵工程原理，也不利于培养学生的创新意识与发酵工程实验的设计能力。发酵工程实验教学的探索路径首先，各大高校制定和修改发酵工程专业教学大纲时，需要在保留基础理论和原理概述的基础上，加入现代工程技术的创新成果和发酵工程全新的实验教材，以丰富教学内容，帮助学生扩展专业知识面，同时有助于学生对专业应用及发展前景产生清晰认识。其次，加强实验教学在发酵工程专业课程中的教学比重，提高广大师生对实验教学的关注和重视。与此同时，专业教师应当将理论内容、实验操作和实践应用紧密结合，多采用实验型教学方式引导学生了解并掌握发酵工程的实践性和技术性，让学生切实体会到发酵工程的实际作用和专业魅力，从而提高学习主动性和专业能力。最后，发酵工程实验教学的课程重点应该放在学生研究思维、创新意识和操作能力培养等方面，摆脱传统的教学方式，以学生为主体开展实验教学规划。教师可以明确实验主题，让学生在既定实验名称和大致方案的条件下，以小组为单位，自行完成资料查找、流程设计、材料准备及预习报告撰写等实验准备工作，这样有利于培养学生独立思考能力和实验动手能力。

发酵工程是一门注重实验与应用的专业课程，实验教学作为该课程教育发展的重点环节，其教学内容、教学方法需进一步研究与探索，以便发掘出更优质的发酵工程实验教学模式，从而提高专业教学质量，推动发酵工程创新发展。《现代微生物发酵及技术教程》一书内容详略得当、专业指导性强，是学习微生物发酵技术的优秀教辅材料。

作者：邵金华 余响华 单位：湖南科技学院