當(dāng)前，高校發(fā)酵工程課程驗證性實驗比重過大，實驗設(shè)置之間缺乏有機(jī)聯(lián)系，彼此孤立，探索性和主動性設(shè)計和創(chuàng)新性實驗所占比重很少，教師對學(xué)生實驗過程的考核評估缺乏彈性。通過發(fā)酵工程課程體系設(shè)計的調(diào)整和完善、教學(xué)模式和教學(xué)手段的改革、完善科學(xué)合理的考核評價體系和開放性工程設(shè)計類實驗教學(xué)的實施，解決了高校人才培養(yǎng)模式與行業(yè)對人才需求的不對稱性。

發(fā)酵工程實驗教學(xué)評價體系工程學(xué)思維發(fā)酵工程是直接服務(wù)于生產(chǎn)實踐及生物技術(shù)進(jìn)步的一門工程學(xué)科，是社會經(jīng)濟(jì)中最活躍的工業(yè)體系，發(fā)酵工程的迅猛發(fā)展，與高素質(zhì)的發(fā)酵人才密切相關(guān)，而高素質(zhì)的發(fā)酵人才培養(yǎng)迫切需要改革和完善人才培養(yǎng)機(jī)制，建立合理的教學(xué)平臺，切實解決教學(xué)過程中不適應(yīng)時代發(fā)展的教學(xué)模式，即要培養(yǎng)學(xué)生扎實的理論基礎(chǔ)和實驗技能，更要拓展學(xué)生的工程學(xué)思維，提高人才的整體質(zhì)量，為社會輸送卓越的工程技術(shù)人才。

一、發(fā)酵工程發(fā)展歷史和學(xué)科特色

人類利用發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)食品和藥物已有幾千年歷史，隨著新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備的不斷出現(xiàn)，再加上分子生物技術(shù)的建立，已能夠通過發(fā)酵生產(chǎn)胰島素、細(xì)胞因子和疫苗等多種基因工程藥物。隨著世界進(jìn)入資源匱乏時代，經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的核心問題是資源的循環(huán)和高效利用以及可再生能源的開發(fā)，這些問題的解決都涉及到產(chǎn)業(yè)化過程。

發(fā)酵是系統(tǒng)而非孤立的工程學(xué)問題，需要進(jìn)行生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)核算和可行性評估。當(dāng)前發(fā)酵工程課程設(shè)置，存在實驗教學(xué)改革明顯滯后于理論教學(xué)改革，亦明顯滯后于行業(yè)發(fā)展需要，實驗教學(xué)設(shè)置多為靜態(tài)和孤立的驗證性實驗，缺乏鍛煉學(xué)生工程學(xué)思維的內(nèi)容。發(fā)酵工業(yè)急需的人才嚴(yán)重匱乏，而高校畢業(yè)生又很難在對口企業(yè)就業(yè)，其根源在于教學(xué)內(nèi)容和生產(chǎn)實際的脫節(jié)。實驗教學(xué)不僅為了鞏固課程理論知識，掌握必要的操作技能，更要提高學(xué)生的科研思維能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識，尤其是工程學(xué)思維能力，滿足行業(yè)進(jìn)步的要求。

二、傳統(tǒng)實驗教學(xué)特點(diǎn)與不足

傳統(tǒng)實驗教學(xué)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在：（1）教學(xué)內(nèi)容相對滯后，驗證性實驗比重過大，工程設(shè)計和創(chuàng)新性實驗比重太小。實驗之間缺乏有機(jī)聯(lián)系，彼此孤立。新技術(shù)難以在教學(xué)中體現(xiàn)，如對基因工程菌株的工業(yè)化生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計幾乎沒有，已不能滿足發(fā)酵工業(yè)發(fā)展對人才培養(yǎng)的要求。（2）教學(xué)方式單一，絕大部分高校實驗準(zhǔn)備幾乎全部由教師完成，學(xué)生按實驗指導(dǎo)操作，缺乏學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性，實驗基本操作完成后甚至不清楚基本原理，學(xué)生工程學(xué)思維模式得不到有效鍛煉；（3）缺乏合理的考核評價體系，傳統(tǒng)的實驗考核一般以老師為中心，大多根據(jù)實驗報告和平時表現(xiàn)給出實驗成績，這種單一的評價體系不利于工程學(xué)思維模式的建立。（4）實操性實驗課時數(shù)偏少，由于受專業(yè)培養(yǎng)計劃學(xué)時數(shù)壓縮的影響，發(fā)酵工程教學(xué)的學(xué)時數(shù)偏少，課內(nèi)一般只能完成某些特定的生理生化指標(biāo)的測定等基本實驗技能的訓(xùn)練，探索性、研究性及設(shè)計性的實驗教學(xué)根本無法在課堂教學(xué)中完成。

三、基于工程學(xué)范式的發(fā)酵工程實驗教學(xué)改革的具體對策

學(xué)科范式（Paradigm）決定著學(xué)科的價值觀、方法論和具體內(nèi)涵，關(guān)系到本學(xué)科的課程設(shè)置、實驗教學(xué)創(chuàng)新方向、學(xué)科新的生長點(diǎn)和交叉擴(kuò)張模式，對學(xué)科的學(xué)術(shù)定位和教學(xué)定位具有一定的規(guī)范力，影響到理論課程、實驗課程和第二課程的配置和其內(nèi)在聯(lián)系，同時也會影響教學(xué)手段的設(shè)計、組織和運(yùn)用。為了解決發(fā)酵工程人才培養(yǎng)模式與發(fā)酵工業(yè)對人才需求的不對稱性，教學(xué)改革有如下幾方面的探索。

1.課程體系調(diào)整和完善

發(fā)酵工程的人才培養(yǎng)模式要與行業(yè)對人才的需求對接，課程設(shè)置要兼顧學(xué)科發(fā)展和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的要求。傳統(tǒng)的發(fā)酵工程實驗設(shè)計主要是一些相對獨(dú)立的驗證性實驗，彼此缺乏系統(tǒng)聯(lián)系，需要對實驗教學(xué)內(nèi)容做一綜合調(diào)整，使實驗教學(xué)形成一個完善體系，并引入工程學(xué)設(shè)計內(nèi)容，增加學(xué)生整體思維和經(jīng)濟(jì)效益的評估以及可行性分析的能力。

2.實驗教學(xué)模式和手段改革

發(fā)酵工程實驗教學(xué)學(xué)生應(yīng)是主體，教師只是引導(dǎo)者，應(yīng)增設(shè)一些設(shè)計性實驗內(nèi)容，在教師引導(dǎo)下選擇一些產(chǎn)品，學(xué)生通過查閱資料首先提出工程設(shè)計方案，并對整個生產(chǎn)過程模擬仿真，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益評估，以獲得切實可行的完整實施方案。教師負(fù)責(zé)把關(guān)并提出指導(dǎo)性意見，跟蹤完成實驗過程。通過工程設(shè)計性實驗，提高學(xué)生的主觀能動性、動手能力、創(chuàng)新意識和工程學(xué)思維能力。

3.科學(xué)合理的考核評價體系

合理的考核評價體系是推動學(xué)生完成實驗的有效動力。實驗課程的評價始終是教學(xué)中的一大難題。實驗教學(xué)不僅要教會學(xué)生一些基本操作技能，更要培養(yǎng)學(xué)生良好的思維模式，教學(xué)考核不僅要注重結(jié)果，更要注重過程。學(xué)生能夠從實施過程中總結(jié)、分析、歸納和提高，而不僅獲得實驗結(jié)果。對學(xué)生實驗成績的評估不應(yīng)機(jī)械性地對結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行評判。工程設(shè)計實驗的評判也應(yīng)符合工程設(shè)計的特質(zhì)。工程設(shè)計性實驗最能反應(yīng)學(xué)生學(xué)習(xí)的總體效果，在增加這類實驗的同時，還要建立與之相適應(yīng)的考核評估體系。

4.開放性工程設(shè)計類實驗教學(xué)

開放性工程設(shè)計實驗教學(xué)要堅持綜合性、選擇性和靈活性的原則，以跨學(xué)科思維構(gòu)建學(xué)科教育體系，在培養(yǎng)學(xué)生動手能力的同時，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用各交叉學(xué)科知識的能力，使學(xué)生能解決日益寬泛和綜合的多學(xué)科復(fù)雜問題，協(xié)調(diào)上中下游的工藝技術(shù)需求，建立工程學(xué)思維模式。工程學(xué)是用于企業(yè)分析、設(shè)計、改進(jìn)和運(yùn)作的知識、理論與實踐的整體，是將科學(xué)基本原理運(yùn)用于實際用途的應(yīng)用手段。由于學(xué)時有限，學(xué)生很難接受和展開相應(yīng)的訓(xùn)練，發(fā)酵工程教學(xué)需要延伸到第二課堂，實行開放性教學(xué)，通過培養(yǎng)學(xué)生的興趣，充分利用學(xué)生的課余時間，進(jìn)行工程設(shè)計性實驗的開展。開放性工程設(shè)計類實驗教學(xué)的開展，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神。

運(yùn)用工程學(xué)范式，培養(yǎng)學(xué)生的工程學(xué)思維，以更好地適應(yīng)日益發(fā)展的發(fā)酵工程領(lǐng)域?qū)θ瞬排囵B(yǎng)的需求，為我國發(fā)酵工業(yè)培養(yǎng)卓越的工程技術(shù)人員。當(dāng)然，開放性工程設(shè)計教學(xué)也帶來了諸如教學(xué)成本增加和實驗室管理困難等一些新問題，這些問題如何解決，還有待進(jìn)一步研究探索。

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