发布日期:2024-10-06 21:37 点击次数:183
发酵工程在生物医药工业、食物工业、环境科学等领域应用尽头庸碌,是生物期间与生物工程等专科的中枢基础课程,在生物工程专科教学体系中占有蹙迫地位,其教学质料的是非奏凯影响学生的专科教悔与服务情况[1]。宋存江等议论了“模块教学”的必要性和可行性,并在“微生物发酵工程”资源分享课程教学中进行了试验[2]。任晓莉等在教学内容体系的安排上,忽视了“一个中心,两个勾通,三个头绪”的见解;在教学策略上,探讨了“预计、发问、清楚和小结”四个策略的玄虚诓骗麻豆 苏畅,旨在培养学生的改进想维能力和专科技巧,提高教学质料[3]。安登科等针对“发酵工程”课程特色和讲课对象,从教学理念、模块分裂和讲课花式等方面进行了转换和试验,权贵提高了学生的社会试验能力和改进能力[4]。洪璇等针对生物制药期间专科服务岗亭群特色,对“发酵工程”课程教学大纲、教学模式、教学方法等方面进行了转换,通过试验案例,发扬了创设学习情境、任务运转式教学、出产性实训等教学模式的具体应用[5]。这些教学方法的议论为发酵工程表面课教学提供了细密的想路和模仿。
2012年国务院印发《生物产业发展“十二五”规划》,将生物产业细则为国度计策性新兴产业。2016年国度发展转换委员会印发的《“十三五”生物产业发展规划》中,进一步明确指出:“生物产业是21世纪改进最为活跃、影响最为深远的新兴产业,是我国计策性新兴产业的主攻所在”。这充分说明生物产业在国民经济中的蹙迫地位。如何为当代生物产业发展培养急需的应用型东说念主才是具有生物工程专科的高校濒临的蹙迫问题[6]。黄冈师范学院生物工程专科是湖北省本科高校“专科玄虚转换”试点专科、黄冈师范学院品牌专科,为了稳当新时刻生物产业对东说念主才的需要,咱们在教学模式和教学方法等方面进行了转换尝试,设置了以能力培养为导向,为当代生物产业培养表面学问丰富、早先能力强、具有一定管制本色问题能力的应用型专科东说念主才培养模式。“发酵工程”是生物工程专科的主要内容之一,在生物期间产业化过程中起注意要作用,是培养学生将表面学问应用于试验能力的蹙迫课程。在课程教学过程中,设置基于工场化出产试验指挥的教学体系和方法,切实提高学生对表面学问的贯穿能力、早先能力和管制本色问题的能力,以稳当新时刻生物产业对东说念主才的需要尤为蹙迫。
1 教学模式与教学方法转换黄冈师范学院四肢地方玄虚性院校,与国内“双一流”院校和领有“国度教学团队”的院校比拟,在学生教悔、教学条目、经费援救和师资力量等方面存在一定差距。在以前的表面教学过程中,采选传统的“授东说念主以鱼”式的教学方法,只是注重表面学问的传授,将讲义视为学问的“殿堂”,学生经常通过死记硬背记着教材现成论断、机械地摄取实验技巧的培训,学生的学习关心不高,上课时“垂头族”、“手机族”较多,导致教学遵循不睬想,更谈不上培养学生管制本色问题的科研改进能力。在实验教学中,采选单个、零星的实验,强调实验体式。在试验枢纽,只是短期的见习、不雅摩,莫得深入到车间。学生难以贯穿竹帛上的表面学问,无法深刻贯通发酵工程出产居品的工艺进程,更不知如何应用表面学问指挥本色出产。针对上述情况,咱们把发酵工程课程转换成模块式教学,所有课程体系分为四个模块:表面教学、实验教学、科研考试和出产实习,形成表面教学、实验教学、科研考试与出产实习一体化的教学模式,如表 1所示。把柄每个模块的特色,设置基于工场化出产试验指挥的教学体系和方法,切实提高学生对表面学问的贯穿能力,提高将表面学问应用于指挥具体发酵居品的出产能力、管制本色问题的科研能力,培养表面学问塌实、早先能力强以及具有一定改进能力的新式东说念主才,恬逸新时期生物产业对东说念主才的需求。
1.1 将出产试验的案例引入表面教学中,使表面学问具体化,促进学生对表面学问的贯穿何峰作家曾在生物制药的上市公司从事利用发酵法出产药物的科研责任多年,熟悉企业出产期间及工艺进程,熟悉产业期间需乞降专科期间东说念主才需求,先后资格多个居品的工艺改良、新期间引进与议论开发等责任,试验教学尽头丰富,当今从事发酵工程教学责任。何峰作家发现,发酵工程的表面学问点在出产试验中均有相应的实例。因此麻豆 苏畅,通过梳理教材的表面学问点,勾通出产试验中的科研案例和出产资格,可使教材中较为抽象、复杂的表面学问具体化,学生会久了地体会到案例中学问点的蹙迫性,更容易铭刻学问点,并对利用发酵工程出产居品的进程产生深刻的贯通,强化了学生对表面学问的贯穿。
如发酵工程上游期间中的蹙迫枢纽是菌种的制备,包括菌种的分离筛选、工业菌种缔结、菌种选育、制备和收藏等表面学问点,学生经常无法贯穿各学问点的蹙迫性。在利用发酵工程出产关系居品的企业,菌种是公司最宝贵的资产,菌种站的责任是最蹙迫的责任岗亭之一。每个居品的菌种管欢喜配备“选种组”、“制种组”和“保种组” 3组期间东说念主员,其责任分别是:分离筛选、缔结以及选育优良菌种;制备大领域发酵种子;收藏优良菌种。在课堂教学中,通过先容3组期间东说念主员在本色出产中的告捷教学能够失败的案例,将教材上抽象的表面学问具体化,让学生久了贯穿这些竹帛上的表面学问在出产试验中的应用。
在发酵过程适度枢纽,葡萄糖的适度尤其蹙迫。在工业出产中,糖是发酵过程中使用量最大的蹙迫碳源。为了确保出产过程中糖的富厚性,从而确保发酵的富厚,许多发酵企业必须设置我方的制糖厂。通过先容在发酵过程的不同枢纽如何采选最合适的花式精确适度糖浓度的具体案例,让学生体会在工业上精确适度葡萄糖的蹙迫性。
男同小说固液分离是发酵产物分离常用的期间,一般采选板框过滤、离心思分离和纱布过滤等方法。在工业出产中,发酵液动辄上百吨,若是分离方法遴荐不当,可能导致发酵水平很高的发酵液中居品收率低,最终酿成要紧经济耗损。因此,在表面课程教学时,给学生们展示不同发酵液的具体案例,如糖残量高、发酵液粘渡过大、发酵液染菌等,让学生们把柄发酵液的具体情况遴荐合适的分离期间,学生对此印象尽头深刻。
这种出产试验指挥的案例式表面课讲课模式在学生中深受接待,不仅将抽象的表面学问具体化,并且这些案例能高度勾引学生贵重力,激励学生的学习兴味,“垂头族”、“手机族”大大减少。更蹙迫的是,这些案例让学生提前构兵到毕业后可能会遇到的问题,培养他们以产业化的想维去学习麻豆 苏畅,而不是一味“读死书”,这关于指挥学生的科研和毕业后的出产试验具有蹙迫的应用价值。
1.2 基于工场化的操作进程和产业化的想路,遐想玄虚性发酵工程实验,培养学生利用基础表面管制本色问题的能力实验试验教学是学生能力培养,尤其是早先能力和改进创业能力培养的重要枢纽,是保险东说念主才培养质料的重要要素之一。在学生掌捏了表面学问的基础上,不错通过发酵工程玄虚实验对关系期间及工程学问进行进一步强化。
传统的实验教学为零星的单个实验遐想决策,学生经常过于关注具体的操作体式,而难以系统地贯穿所有工艺进程。鉴于此,咱们冲破传统的实验教学遐想理念,以步地导向的想路对学问点进行再行梳理整合,转换传统发酵工程实验教学模式,按照工场化的操作进程和产业化的想路,以居品出产进程为干线模拟工场本色出产工艺枢纽,一环套一环,遐想发酵工程玄虚性大实验,这是我校发酵工程教学的要紧举措。
课程组遐想了两大玄虚实验:一是酶制剂的发酵出产,以利用枯草芽孢杆菌发酵出产淀粉酶为例;二是原料药的发酵出产,以利用链霉菌发酵出产链霉素为例。两大玄虚实验齐精致围绕发酵工艺进程的干线,严格按照试验中利用发酵工程出产居品的工艺枢纽进行,实验步地包括发酵设备查验与空培养、发酵种子制备、培养基优化、发酵过程关系参数适度、发酵产物的分离纯化与制备、发酵产物活性测定等。首要枢纽是发酵设备查验,学生必须全面查验发酵过程中的水、电、空气和蒸汽,尽头是发酵罐和管说念的密闭性,确守密闭性细密。随后,在发酵种子的活化、摇瓶种子制备以及培养基优化枢纽,让学生切实体会到发酵工艺进程的每一步齐至关蹙迫。在发酵培养过程中,通过监控溶氧、温度和pH等关系参数,学生可愈加深刻贯穿各参数对发酵过程的影响。发酵过程末端后,通过对发酵产物的分离纯化与制备,以及发酵产物的活性测定,不仅让学生掌捏发酵居品的制备工艺,并且学生还可明确评价发酵过程出产的居品是否达到预期指标。
通过所有工艺进程的具体试验,让学生不仅牢固了表面学问,并且熟悉了发酵企业出产居品的工艺进程,熟悉了每个出产枢纽的作用,使学生弥远在具体的责任过程中学习,信得过终表露表面学问与工业化出产试验的精致勾通,大大提高了学生玄虚分析问题和诓骗表面学问管制本色问题的能力。
1.3 精致勾通工业化试验,以科研步地为载体,培养学生的科研教悔为了进一步培养学生管制本色问题的能力,咱们从校企合营步地和其他科研步地中提取、整理出一批科研小课题提供给学生,让学多余力的学生自主遴荐,并指挥学生完成。咱们要肄业生通过查阅文件探讨这些小课题中存在的科学问题并遐想议论决策,指引学生管制科学问题。
如从科研步地“发酵法出产鸟苷的工艺议论”中提取出部老实容,遐想成小课题“发酵法出产鸟苷的氮源议论”,组建议论小组,指挥学生以基因工程菌枯草芽孢杆菌为议论对象,以鸟苷产量为范例,从不同氮源中筛选出最相宜于枯草芽孢杆菌滋长和鸟苷发酵出产的氮源。在此基础上,进一步议论枯草芽孢杆菌发酵过程中能源学参数和鸟苷晶体合成的司法,为大领域发酵过程奠定基础,确保发酵过程中鸟苷出产的富厚性。此外,还从科研步地“发酵法出产精油工艺议论”中提取出小课题。通过这些课题的议论考试,不仅使学生牢固了菌种选育、培养基优化、发酵过程适度、发酵产物的分离纯化等方面的表面学问,并且使学生对科研产生极大兴味,培养其科研教悔,这等于咱们频繁提倡的“以培养议论生的方法培养本科生”。
1.4 与发酵工程关系企业开展深度合营,培养企业所需要的应用型东说念主才参预发酵工程关系企业进行出产实习和试验,可进一步增强学生对生物产业的全体贯通,提高学生的议论能力和试验能力,最终提高学生玄虚利用表面学问管制本色问题的能力,增强学生的改日稳当性,更好地稳当工场化要求,信得过作念到学甚而用。当先,邀请发酵工程知名企业责任主说念主员与学校沿路琢磨东说念主才培养决策,了解企业对东说念主才的需求,从根蒂上与企业深度通常交融,信得过培养企业所需要的应用型东说念主才;其次,开展双师型教学模式,遴聘企业研发东说念主员到校给学生上课、开展讲座,让企业导师上行下效为学生先容发酵工程领域的居品研发学问和技巧,增强学生对发酵工程的全体贯通,提高学生专科意志,让学生在改日的期间和居品研发责任中具有全局不雅念和视线。第三,在企业设置产学研合营的试验实习基地,与企业聚会制定试验考试内容,安排学生到企业实习试验,并转换以前学生到企业短期实习的花式,让学生在工场至少进行3个月以上的出产实习,并在3个不同的责任岗亭上轮岗。通过企业责任主说念主员的上行下效和学生亲身参与本色出产过程进行试验,以及在各个岗亭的考验,让学生对表面学问有了更深入的贯通,管制本色问题的能力得到大幅提高,信得过作念到学甚而用,并为将来的办事发展奠定基础。
当前黄冈师范学院生命学院与湖北多家从事发酵出产的知名企业,如湖北广济药业股份有限公司、武汉新华杨生物股份有限公司和湖北回盛生物科技有限公司等进行了深度交融,就学生培养决策制定、企业导师走进课堂、设置改进实习基地等方面充分合营,信得过培养了企业所急需的应用型东说念主才,学生毕业后深受企业接待。
2 发酵工程教学遵循评价 2.1 通过“发酵工程”课程开荒带动“生物工程”课程群开荒,促进生物工程专科开荒在“发酵工程”课程开荒的带动下,与发酵工程关系的课程群如“基因工程”、“生物工程设备”、“发酵过程检测与适度”、“生物分离工程”的教学责任齐是按照“以能力培养为导向的基于工场化出产试验指挥”的原则进行,在教学过程中纯属的教学能力大幅赞成。近两年来,课程组纯属先后荣获学校后生纯属教学竞赛二等奖2名、教学了得奖1名、教学新星奖2名。更蹙迫的是,以“发酵工程”为中枢的生物工程专科课程体系开荒,带动和促进了所有生物工程专科开荒,当今黄冈师范学院生物工程专科是湖北省计策新兴“支撑”产业东说念主才培养缱绻专科、湖北省浮浅高级学校“专科玄虚试点转换”专科。
2.2 通过教学与科研步地以及出产试验相勾通,学生的玄虚教悔大幅提高勾通“发酵工程”课程特色,组建发酵工程试验团队,让学生参与校企合营步地课题,陈说各级种种的大学生改进实验步地,饱读吹参加大学生生物实验技巧竞赛和“大学生挑战杯”等课外科技行为,并指挥学生撰写论文和专利,信得过终表露产学研的深度交融。近两年,学生参与校企合营步地达到16东说念主次,先后获批国度级、省级大学生改进步地8项,获湖北省“大学生挑战杯”银奖2项、三等奖4项,获湖北省大学生生物实验技巧竞赛单项二等奖3项、玄虚赛三等奖5项;发表学术论文8篇,陈说国度发明专利达11项。学生的专科兴味、自主学习能力和试验改进能力得到彰着提高,学生的玄虚教悔大幅赞成。
2.3 学校教学视导组对“发酵工程”课程的教学花式给以了高度评价以能力培养为导向的基于出产试验指挥的发酵工程教学花式,不仅深受学生们接待,学校教学视导组大家对这种教学花式也给以了高度评价:基于试验指挥的表面教学不仅激励了学生的学习兴味,加强了学生对表面学问的贯穿,更蹙迫的是勾通本色科研、出产过程中曾濒临的问题,指引学生如何利用基础表面学问去管制本色问题,这关于指挥学生的科研和毕业后的出产试验具有蹙迫的应用价值。
3 小结以能力培养为导向的基于工场化出产试验指挥的发酵工程教学,将纯属的出产试验教学、科研步地融入到教学中,信得过终表露教学与科研步地、教学与工场化出产试验相勾通,获得了议论与育东说念主双赢的优良遵循。一方面,将工场化出产试验的案例与教材的表面知知趣勾通,可使表面学问具体化,激励了学生的学习兴味,丰富了课堂教学内容,大幅提高了教学遵循;另一方面,以科研步地为载体,将出产试验中的科研教学引入教学中,勾通本色出产中曾濒临的问题,指引学生利用基础表面学问管制本色问题,提高了学生的试验改进能力,最终赞成学生的中枢竞争力,权贵增强了学生对改日的稳当性。
因此,以能力为导向的基于工场化出产试验指挥的发酵工程教学模式,可为其他高校或其他专科应用性较强的课程教学模式转换提供模仿和参考。