《发酵工程》理实一体教学模式的探索
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作者: 杨英歌
摘 要: 《发酵工程》是一门实践性较强的课程,按照职业教育“以实用知识教学为主线,以能力培养为核心”的教学新理念,为了让学生在了解理论知识的基础上充分掌握操作技能,本文对该课程的教学内容、教学方法和考核方法进行了初步探索。
关键词: 《发酵工程》 理实一体 教学模式 应用
职业教育是当前我国教育的一项重要内容,根据我国的国情,大力发展职业教育,培养高素质应用型人才是目前任务中的重中之重[1]。课程改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。如何掌握好理论知识与实践教学之间的比例平衡,让学生既能学到理论知识,又能掌握实际操作能力,是高职院校教师应该关注的主要问题。随着生物技术的迅猛发展,生物技术造福人类的成就有目共睹,而利用生物技术为人类服务,首要解决的是产业化问题。发酵工程解决的正是生物技术产业化进程中的关键问题,是工业生物技术的核心。《发酵工程》是生物技术专业一门非常重要的专业基础课,是一门理论联系实际、应用性较强的课程,在培养生物方面人才中扮演着重要的角色[2]。为了让学生在了解发酵理论知识的基础上充分掌握发酵操作技能,我对一体教学模式在《发酵工程》课程学中的应用进行了初步探索。
1.精心组织教学内容
高职教育的课程体系要有自己的特色:高职性、针对性和应用性。其依据是以能力培养为中心展开的,是一种“以实用知识教学为主线,以能力培养为核心”的教学新理念,理论教学与实践教学时数相同[3]。
《发酵工程》是生物技术专业的必修课,职业学校学生普遍具有基础较差、知识欠缺较多、学习兴趣较低等特点。针对这种状态,教师应采取“少而精、宽基础”的教学理念,围绕“一条主线、两个基础、四大案例”来展开发酵课的教学内容。一条主线,即将发酵中各研究对象的共性的规律提炼出来,按照发酵工艺过程的主线(菌种―培养基―种子扩大培养―发酵过程控制)来编排教学内容;两个基础,即生物学基础、工程学基础,坚持两个基础并重,让学生在掌握生物学基本原理的基础上,认识发酵过程的放大与控制的基本特点;四大案例,即围绕初级代谢、次级代谢、基因工程产物、动植物细胞培养这四大典型的发酵过程来精选案例。
1.1理论内容少而精。
发酵工艺是基础,是共性;发酵案例是应用,是个例。职业学校的性质决定了职业学校的教学应该为岗位服务,授课内容以体现“必需”、“够用”为度,不必注重论证和推导,重点讲清概念,强调应用,因此课堂上教师要少讲、精讲。即讲清发酵工艺中的重点、难点,以及与实际生产有关的原理,讲授案例时联系前面的基础,因为许多抽象概念都是客观事实和科学实验的高度综合。因此,对一些抽象概念要想准确理解和应用,还应该讲概念产生的实际背景与应用方法,这样不仅有助于学生进一步透彻理解概念的实质,而且有助于提高学生的实际运用知识的能力。在每一部分的讲授中,都强调该内容与其他生物学、工程学课程之间的联系,以使学生重视知识的灵活运用、融汇贯通。
1.2实践环节丰富多彩。
如何培养学生掌握专业技能是该课程的最终目的。这要求有足够的课时和形式多样的实践教学,最好采用技能训练、实验、外出参观和实习四方面相结合的实践教学方法。技能训练与实验配套进行,强化技能训练的指导,让学生通过技能训练先掌握基本操作技能再做实验,并在实验中进一步巩固专业操作技能。此外,针对课程的主要内容,组织学生到相关的工厂去参观或见习,这样使学习的内容与生产实际对应起来,激发学生的学习兴趣,有助于知识新思维的建立,从而启发学生的创造性和开拓性,工作便会得心应手。
2.灵活运用教学方法
以真正掌握技能和技术为原则,在学中做、做中学,实施灵活多变的教学方式。实践出真知,实践是创新的源泉,教师应将实践贯穿于教学过程的始终,让学生从学习之始便与专业接触。在具体教学中,在进行“讲、学、做”的同时进行“三明治”教学方式,让学生在“听、学、做”中,达到学中做、做中学,不但“学会”,而且“会学会做”。实践与课程理论并举,内有实验和技能课,外有参观和实习。
2.1理论是基础。
在专业课开课之前,安排学生参观几个不同类型的发酵工厂,使学生对发酵过程和发酵工厂有一个整体概念,这样在授课过程中学生就容易理解和掌握发酵知识。理论课的讲授依据形象思维教学法,主要利用多媒体教学,使教学变得形象、直观、逼真,强调理论与实验同步进行。比如我们在讲授工艺流程的控制及其动态效果时,可配合一些从网络中下载的幻灯片或动画的演示来说明或印证所要掌握的知识。又如,在讲授微生物发酵过程中补料和泡沫的控制内容时,可让学生观看实验录像来理解它们控制的原理和方法。这样学生就能获得丰富的典型的感性材料,加深对知识的理解,并且大幅度提高教学的质量。
2.2技能训练和实验是关键。
技能训练和实验是理论与实践联系的桥梁。(1)强化基本技能训练,包括培养基的配制与灭菌、筛选发酵菌种、发酵条件的优化、发酵工艺的控制、发酵设备的维护与使用。对基本技能,通过反复练习,直至完全掌握。(2)开设设计性实验。传统实验教学中学生只是机械地重复,而设计性实验教学,要求在“动手”之前,必须先有“动脑”的过程,有利于培养学生的创新能力。在实验教学中,我开设了“纤维素酶的生产”这一实验,首先让学生们通过查阅资料,列出实验方案,接着师生一起讨论,确定实验方案,最后让他们在限定时间内进行实验,完成实验报告。整个过程既充分发挥了学生的主动性和创造性,又对基本技能包括纤维素酶产生菌培养基的配制和灭菌、高产纤维素酶产生菌的筛选、纤维素酶发酵条件的优化和发酵工艺的控制、机械搅拌发酵罐的使用与维护进行了训练。学生在查阅资料、设计实验方案的过程中,进一步加深了对专业理论知识的理解,并通过实验对基本操作技能进行了训练,开发了学生的创造性思维,提高了学生的科学实验素质。
2.3目的是实践。
在实验的基础上教师可组织学生参观发酵工厂,参观时结合理论课所学的知识具体指导学生,比如什么是种子活化,什么是一级种子、二级种子、液体深层发酵等。通过理论与生产实践结合的教学方式,学生能真正理解利用微生物进行发酵生产的实际内容和具体操作流程,以及生产中存在的问题。课程结束时,安排学生到附近的企业实习,学生分组到不同的岗位上进行较长时间的观摩,并在工人师傅的指导下进行操作,然后不同岗位的学生换岗,这样做可以拓宽学生的专业面,提高学生的适应能力,使学生亲身体会生产实践,激起学生的责任感。
3.建立多元考核方法
为了激发学生学习的积极性和主动性,全面提高学生的理论知识和操作技能,考核采用平时表现和考试成绩相结合,理论课成绩和实践课成绩相结合,学生自评、互评与教师评价相结合的方法。
3.1平时成绩与考试成绩的结合。
平时成绩与考试成绩的比例为6∶4。理论课的平时成绩主要指课程表现、课堂纪律和对老师所提问题的参与和讨论;实践课的平时成绩包括实验态度,实验纪律,以及在设计性实验操作中的所表现出的创新意识。
3.2理论课成绩与实践课成绩的结合。
理论课成绩与实践课成绩的比例为4∶6,实践课成绩包括基本技能成绩(40%)、实验成绩(40%)和实验报告成绩(20%)。
3.3学生自评、互评与教师评价的结合。
学生自评成绩、互评成绩与教师评价成绩的比例为3∶3∶4。
这三种考核方式相互联系,相互包含,构成一个考核网络,最终决定学生成绩。
4.实施成效
4.1极大地激发了学生的学习热情。课程改革后,学生在小组合作、任务训练、成果展示中体验到了成功的快乐,找到了学习的乐趣,同时也找到了自信。
4.2课程在内容设置上遵循学生职业能力培养的基本规律,从发酵工程的基本知识入手,以常规发酵目安排教学,逐步深入,理论与实践一体化,切实提高了学生的职业能力。
4.3培养了学生良好的职业素养,使其具备了一定的科研和创新意识,更能适应未来就业需要,以实现企业需求与学校教育的近距离对接。
5.结语
教师采用基于任务驱动,理实一体的教学方法,紧贴岗位能力需求,能真正实现学生实践能力的培养,对于实践性和操作性很强的《发酵工程》课程教学而言,效果良好。
参考文献:
[1]薛娟萍,苏杰南.论《发酵食品工艺学》课程的理论与实践教学.职业圈,2007,19:114-115.
[2]皇儒强,尤蓉,李娘辉.发酵设备课理论性与实操性相结合的教学方法初探.现代食品科技,2007,8(23):98-99.
[3]廖威,发酵工程教学改革的实践与思考,中山大学学报,2003,1,(23):155-157.
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