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中国电力教育

DOI编码：10.3969/j.issn.1007-0079.2010.32.037

“发酵与酶工程”课程教学改革探讨

王志江

摘要:“发酵与酶工程”是生物技术、生物工程专业的重要专业课，本文围绕学生的知识能力、应用能力和动手能力，对“发酵与酶工程”教学内容、教学方法与手段、考核方式以及实验教学内容等方面的改革进行了探讨。

关键词：发酵与酶工程；实验教学；考核方式

作者简介：王志江（1978-），男，浙江杭州人，浙江万里学院生物与环境学院，讲师，工学硕士，主要研究方向：生物催化。（浙江 宁波 315100）

发酵与酶工程是指应用自然科学及工程学的原理，依靠生物催化剂的作用，将物料进行加工以提供产品或为社会服务的生物技术。随着国家对生物技术产业化的重视以及生物技术应用的迅猛发展，发酵与酶工程技术越来越受到重视。

“发酵与酶工程”是生物技术专业、生物工程专业的重要专业课，是一门含有现代生物科学和工程的科学技术，课程内容涉及数学、化学、生物化学、微生物学、化工原理、机械设备

[1，2]等理论。同时，它又是一门应用性和实践性较强的课程。笔

清楚、更完整地认识和掌握工业发酵和酶制剂生产的一般过程及其相关知识。

在学习“发酵与酶工程”之前，学生已完成了基础课、专业基础课和部分专业课的学习，系统学习了很多与本课程相关的知识，如微生物学、生物化学、细胞工程、基因工程等。我们在组织教学内容时，对学生已掌握和了解的内容不再重复讲授，如发酵工业菌种选育方面的原理和方法、微生物培养基组成等在微生物学、基因工程中已详细讲解过，本课程只要求学生复习相关的章节，避免不必要的重复，以突出“发酵与酶工程”课程的重点。

3.更新教学内容，与学科发展接轨

在“发酵与酶工程”课堂教学中，我们以教材为主，并参阅其他相关的书籍和国内外专业期刊，对教学内容加以充实扩展，将国内外最新的相关科研成果和技术及时介绍给学生，加大了课堂的信息量，同时可以扩大学生的知识面。如培养基优化设计一节，以一些发表在期刊上的相关专业学术研究论文为例进行讲解，并介绍实验设计的原理与方法、响应面分析及其结果的应用等，使学生掌握具体菌种发酵时如何确定其最佳培养基的方法。

发酵与酶工程是一门发展迅速的学科，新工艺、新技术、新成果层出不穷，如基因工程菌的高密度发酵技术、改善发酵液溶氧状况的喷环供氧技术，等等。这就要求我们不断更新知识，并将这些新知识重组进教案，在课堂上介绍给学生，使学生获得更多更广泛的信息，了解学科发展的前沿。

4.应用章节知识点，设计相应实验

在实验教学中，我们围绕学生在理论课堂中学到的知识，编排相应实验项目。要求学生根据实验项目的目的和要求，根据课堂教学中的基本知识和课外文献查阅情况，自行设计实验方案。

根据“发酵与酶工程”理论课程章节顺序，我们设计开发了一个实验方案：从枯草杆菌的活化与保藏，到培养条件优化，从三角摇瓶的培养到发酵罐的放大培养，以及发酵罐式培养过程的参数检测，从碱性磷酸酶的分离提取，到酶的修饰及固定

者在近年来对如何提高“发酵与酶工程”课程教学质量，提高学生的综合素质进行了探索积累了一些经验，现从“发酵与酶工程”课程教学内容、教学方法与手段、考核方式及实验教学等方面论述笔者的实践成果。

一、教学内容改革

1.结合学生的基础，优化课程内容

“发酵与酶工程”的内容涉及多个学科，涉及面广、内容丰富。目前在国内，该课程没有统一的教学大纲和教学体系，因此，我们根据学生的情况进行具体的教学内容改革与调整。

在分析发酵工程与酶工程的产品生产工艺技术特点的基础上，将“发酵与酶工程”课程定位在重点讲授产品生产的共性单元工艺知识上，突出“宽口径、强基础”的教学思想，使学生掌握生产过程涉及的单元操作原理、工艺过程控制等方面的知识，了解典型发酵产品、酶制剂生产方法及过程控制。

2.结合生产实际，突出课程教学重点，避免重复

本课程在教学内容的选择上力求具有系统性、基础性、科学性、实用性和先进性，从学生熟悉的典型发酵产品、酶制剂产品展开，结合生产实际，以发酵产品和酶制剂产品的生产工艺为主线，重点讲授发酵产品和酶制剂产品生产的共性单元工艺知识，在章节顺序上按照工业发酵生产的操作先后顺序编排：育种、工业培养基、灭菌技术、种子扩大培养、发酵工艺控制、发酵过程的实验室研究、中试和放大；在酶工程教学方面，设置了酶的生物合成法生产、酶的提取与分离纯化、酶分子修饰、酶的固定化、酶在有机介质中的催化作用、酶制剂的应用概况。这样，有利于各个章节的衔接，使学生更

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化等。

学生根据这些实验项目，以小组为单位，开展合作性学习，中国电力教育

他们小组方案的可行性。通过小组讨论和班级讨论、教师参与的方式，小组最终确立实验方案，然后根据这个方案去完成实讨论设计实验方案，并在课堂汇报讨论，最终确立实验可行的方案。

通过这种形式，达到学生灵活应用知识的目的。表1为理论课与实验课的教学内容。

表1 教学内容安排

章节理论教学内容

实验教学内容

第1章绪论

第2章工业微生物的菌种选育

第3章工业培养基

实验一：枯草芽孢杆菌的活化与保藏

第4章灭菌

实验二：碱性磷酸酶产酶条件优化第5章生产菌种的培养与保藏

实验三：枯草芽孢杆菌液态深层发酵生第6章发酵工艺的控制

产碱性磷酸酶

第7章发酵过程的实验室研究、中

试和放大

第8章酶的生物合成法生产第9章酶的提取与分离纯化

实验四：枯草杆菌碱性磷酸酶的制备及第10章酶分子修饰分子量测定第11章酶的固定化

实验五：碱性磷酸酶的固定化第12章酶在有机介质中的催化作用

实验六：碱性磷酸酶的催化特性研究

第13章

酶制剂的应用概况

二、教学方法与手段改革1.重视知识积累与延伸

“发酵与酶工程”课程是一门生物类专业的主干专业课程，一般都将其安排在“微生物学”和“生物化学”课程之后。而“微生物学”、“生物化学”与“发酵与酶工程”的联系又是非常紧密的，因此，在教学过程中，我们往往会将“微生物学”、“生物化学”这些基础课程中的知识作为铺垫，然后引出“发酵与酶工程”课程要解决的问题。通过这种方式，巩固已学知识，也有利于对新知识的掌握。

2.通过文献阅读和文献分析以及自主设计型实验开发，提升学生应用知识能力

如何让学生把所学知识应用到实际生产中去，一直是“发酵与酶工程”教学的一个难题。以往的课堂教学和课后练习，大多以强化课本理论知识为目的，以建立完整的学科知识体系为结果，往往忽视了应用型学科教学的主要目的，即培养学生解决应用型问题的能力。因此，在以培养学生应用能力为导向的思路指导下，有意识地结合理论教学所讲述的内容开设实验项目，把实验涉及到的内容拿到课堂进行合作性学习。安排学生查阅文献并进行文献分析，完成实验课所要求的设计方案。如讲述发酵生产相关章节时，布置碱性磷酸酶的微生物发酵研究的课题，要求学 …… 此处隐藏：2552字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……