中圖分類號 G642.0;[Q815] 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1007-7731（2025）13-0102-03

DOI號10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.13.025

Exploring the path of integrating“Innovation and Entrepreneurship”education into Fermentation Engineering major experiments

ZHANG Qiang YANG Yujie

（School ofLifeScienceand Technology，Changchun UniversityofSience and Technology，Changchun 130o22，China）

AbstractTocultivate“Innovation and Entrepreneurship”talents in Biotechnology，the current situation of experimental teaching inFermentation Engineering majorwasanalyzed，andthepathof integrating“innovationand entrepreneurship”education into this major experiments was explored.In terms of the current situation，there was a problemof insufficient teacher-student interaction in programmatic experimental teaching，and somestudents lack learninginitiativeand innovation.In terms of path exploration，thelayeredoptimization experimental teaching content strengthens basic and comprehensive experimental skills through experimentssuch as maizeraw material alcohol fermentation; improve experimental teaching methods，apply virtual simulation technologyand other resources to deepen knowledge understanding; strengthen the trainingof teachers’engineering practical skills and course ideology and politics，organize teachers togodeep intoenterprises orundertakerelated projects;organize extracuricularactivities such as innovation and entrepreneurship practice lectures and the Innovation and Entrepreneurship competition，and determine the topic for the graduation thesis basedon market demand; setupa dynamic assessment mechanism，and the total scoreof theexperiment consistsof5parts：atendance，preview situation，andcomprehensiveskils，etc.Practice shows that the teaching reform has achieved significant results，with 93.5% of students believing that they have mastered professional knowledge and enhanced innovation and entrepreneurship capacities.The average score of students has improved by8.2points compared tothepreviouslevel.Thisarticle provides references for thereformof Biologyrelated experimental teaching in universities.

KeywordsInnovationand Entrepreneurship education；fermentation engineering;maizeraw material alcohol fermentation; modern bioengineering

發(fā)酵工程是現(xiàn)代生物工程的重要組成部分，其實驗教學(xué)對于培養(yǎng)高質(zhì)量生物工程人才具有重要作用。近年來，“雙創(chuàng)\"教育理念不斷應(yīng)用于高校教學(xué)實踐，這對生物類專業(yè)實驗教學(xué)提出了新要求，即重視培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維[2-3]。付明等[4研究認為，生物工程專業(yè)實驗教學(xué)是學(xué)生接觸科學(xué)技術(shù)、提高應(yīng)用理論知識和解決實際問題能力的直接有效途徑，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、鍛煉其實踐動手能力的重要環(huán)節(jié)。萬永青等5研究認為，“雙創(chuàng)\"背景下生物類工科專業(yè)實驗教學(xué)改革是提升實驗教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵手段。本文以發(fā)酵工程實驗課現(xiàn)狀為切入點，探索“雙創(chuàng)\"教育融人發(fā)酵工程專業(yè)實驗的路徑，為高校生物類相關(guān)實驗教學(xué)改革提供參考。

1發(fā)酵工程專業(yè)實驗課教學(xué)現(xiàn)狀

該專業(yè)實驗課程通常安排在生物工程專業(yè)大三學(xué)期，常規(guī)教學(xué)模式下，部分教師課前準(zhǔn)備實驗相關(guān)藥品、器械，以“教師講、學(xué)生聽、學(xué)生做\"為主線開展教學(xué)。課上，教師逐一講解發(fā)酵實驗?zāi)康暮驮怼嶒瀮?nèi)容、操作步驟以及注意事項等，或提供試劑的具體配制方法，如緩沖液及培養(yǎng)基配比等，學(xué)生參照給定步驟完成實驗?，F(xiàn)行的程序化實驗教學(xué)方法存在師生互動不足的問題，使得部分學(xué)生按照實驗步驟完成實驗，缺乏學(xué)習(xí)主動性和創(chuàng)新性，對實驗原理的思考和掌握程度不足

2“雙創(chuàng)\"教育融入發(fā)酵工程專業(yè)實驗的路徑

2.1漸進式優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容

2.1.1強化基礎(chǔ)性實驗技能 通過玉米原料酒精發(fā)酵實驗，學(xué)生熟悉并掌握實驗室小型發(fā)酵罐的使用方法，了解發(fā)酵罐滅菌、接種以及取樣等操作流程，并通過對pH、溶氧以及溫度的控制，了解發(fā)酵罐工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)過程。通過酒精生產(chǎn)菌的篩選實驗，掌握篩選發(fā)酵所需微生物的基本方法，并合理應(yīng)用正交設(shè)計及響應(yīng)面設(shè)計等方法優(yōu)化菌種培養(yǎng)條件。將酒精棉球制作、培養(yǎng)血包扎、培養(yǎng)基配制、滅菌、菌種活化、保藏及接種等基本操作技能有序貫穿發(fā)酵工程實驗教學(xué)，有助于學(xué)生掌握常規(guī)發(fā)酵實驗儀器使用方法以及基本實驗操作技能。

2.1.2提高綜合性實驗技能 選擇玉米原料酒精發(fā)酵作為綜合性實驗，主要包括活性干酵母菌種活化、玉米原料液化糖化預(yù)處理、發(fā)酵工藝調(diào)控、酒精蒸餾及酒精濃度測定等內(nèi)容。要求學(xué)生熟悉發(fā)酵的整個過程，即從原料處理開始，通過培養(yǎng)基配制、菌種擴大培養(yǎng)、發(fā)酵工藝控制，經(jīng)過蒸餾得到初級酒精，采用DNS法，通過紫外分光光度計測定殘?zhí)?。此類實驗?xùn)練有助于學(xué)生掌握發(fā)酵過程中的原料預(yù)處理、培養(yǎng)基配制、高壓滅菌、產(chǎn)品分離純化、發(fā)酵過程工藝參數(shù)檢測及工藝控制等一系列常規(guī)操作，有效提高了實驗技能和綜合素養(yǎng)。

2.1.3培養(yǎng)創(chuàng)新性實驗技能 選定“酒精生產(chǎn)用∝ -淀粉酶生產(chǎn)菌株的篩選\"作為實驗題目。學(xué)生分組查閱大量有關(guān) ∝ -淀粉酶的文獻資料，了解其結(jié)構(gòu)、作用機制、應(yīng)用領(lǐng)域以及產(chǎn)酶菌株情況；共同討論制訂菌株的篩選方案，從土壤中進行 ∝ -淀粉酶菌株的篩選工作，經(jīng)過土壤預(yù)處理、初篩、富集培養(yǎng)以及復(fù)篩等步驟，獲得可利用的產(chǎn) ∝- 淀粉酶菌種，并對該菌株進行形態(tài)特征和理化特性的常規(guī)鑒定，包括營養(yǎng)類型、血清學(xué)反應(yīng)及酶反應(yīng)等；對該菌株進行保存以及復(fù)壯處理，以便后續(xù)對該菌株進行培養(yǎng)條件優(yōu)化、 ∝ 淀粉酶提取以及酶活力測定等工作。整個實驗過程由學(xué)生主導(dǎo)完成，提升了其實驗設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。

2.2改進實驗教學(xué)方法

為培養(yǎng)學(xué)生分析及解決問題的能力，對實驗教學(xué)方法進行多元化探索，以提高實驗教學(xué)效果。一方面，在保留常規(guī)實驗教學(xué)方法的同時，結(jié)合自學(xué)、個別輔導(dǎo)、分組討論等多種教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量；另一方面，通過多媒體課件、虛擬仿真技術(shù)以及動畫模擬等資源，制作多媒體課件并進行課堂演示，加深學(xué)生對知識的理解。另外，加強校企合作，帶領(lǐng)學(xué)生到燃料乙醇公司參觀見習(xí)，了解燃料乙醇、酒糟蛋白飼料、玉米油以及乙酸乙酯等產(chǎn)品。這種教學(xué)方法和教學(xué)資源的多元化集合，拓寬了學(xué)生視野，加深了其對現(xiàn)代發(fā)酵工程產(chǎn)品的了解。

2.3加強對教師工程實踐技能及課程思政的培訓(xùn)

為更好地實現(xiàn)“雙創(chuàng)\"教育，組織教師深入企業(yè)或與企業(yè)合作承擔(dān)相關(guān)科研課題，豐富其工程實踐經(jīng)歷，提升工程素養(yǎng)。承擔(dān)發(fā)酵工程等實驗教學(xué)的相關(guān)教師多次深人當(dāng)?shù)厝剂弦掖脊荆私馄髽I(yè)組織結(jié)構(gòu)、規(guī)章制度及主要業(yè)務(wù)流程;熟悉酒精等產(chǎn)品的工藝流程及技術(shù)原理，掌握生產(chǎn)車間的主要設(shè)備和工藝管線布置；細致了解從酒精生產(chǎn)原材料處理，到產(chǎn)品生產(chǎn)、檢驗等流程，掌握酒精等主要產(chǎn)品的質(zhì)量保證程序以及主要質(zhì)量指標(biāo)的檢測方法等。深入企業(yè)一線，及時了解發(fā)酵領(lǐng)域最新成果及發(fā)展動態(tài)，將企業(yè)實踐經(jīng)驗融人實驗教學(xué)，更好理解實驗工藝和把握實驗技能。同時，教師要不斷增強思政意識，注重專業(yè)教學(xué)與思政教育的無縫對接，實現(xiàn)知識傳授、技能掌握以及價值觀引領(lǐng)三者的有機統(tǒng)一。

2.4積極開展實驗課外活動

引導(dǎo)學(xué)生積極參加生物工程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動[0，包括創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐講座、生命之光大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽以及全國大學(xué)生生命學(xué)科競賽等，以提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。根據(jù)市場需求確定畢業(yè)論文選題，學(xué)生在校內(nèi)教師和企業(yè)導(dǎo)師的共同指導(dǎo)下完成《無蒸煮玉米原料酒精發(fā)酵工藝研究》《玉米濃醪酒精發(fā)酵工藝研究》等具有一定實用性的畢業(yè)論文。

2.5 優(yōu)化考核評價體系

設(shè)置動態(tài)考核機制，實驗總成績由實驗出勤1 10% 、實驗預(yù)習(xí)考核（ 10% ）、實驗綜合技能考核0 20% 、口試考核（ 20% 以及實驗報告（ 40% 共5個部分組成。（1）實驗出勤。對學(xué)生實驗課堂出勤情況進行評價。2）實驗預(yù)習(xí)考核。要求學(xué)生在課前根據(jù)要求充分預(yù)習(xí)，了解實驗相關(guān)內(nèi)容；教師在課堂上隨機提問，通過學(xué)生的回答情況對其進行成績評定。（3）實驗綜合技能考核。根據(jù)學(xué)生實驗現(xiàn)場操作、實驗結(jié)果，對其分析和判斷能力進行考察。（4）口試考核。通過師生一問一答的方式，了解學(xué)生對實驗的掌握情況，包括對實驗現(xiàn)象的分析、實驗注意事項、實驗數(shù)據(jù)處理等內(nèi)容。（5）實驗報告考核。主要考查學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)的記錄、處理以及對實驗結(jié)果進行分析和總結(jié)的能力，重點評價實驗結(jié)果和討論部分，弱化對實驗原理和實驗操作流程的評判，以提升評價的科學(xué)性和時效性。

3發(fā)酵工程專業(yè)實驗教學(xué)改革成效

對實施實驗教學(xué)改革的2021級生物工程專業(yè)63名學(xué)生進行問卷調(diào)查，回收率 100% 。結(jié)果表明，該實驗教學(xué)改革取得了一定成效，學(xué)生對該實驗內(nèi)容設(shè)置、創(chuàng)新能力培養(yǎng)、教學(xué)方法改革以及實驗考核方式等的滿意率均在 90% 以上，其中 92.8% 的學(xué)生認為發(fā)酵實驗課程內(nèi)容設(shè)置合理， 93.5% 的學(xué)生認為掌握了專業(yè)知識、培養(yǎng)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識與能力，94.0% 的學(xué)生認為改進后的教學(xué)方法和手段提高了實驗技能和學(xué)習(xí)興趣， 95.4% 的學(xué)生認為多元化的實驗考核方式提高了自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)生平均成績達90.8分，較2020級提高了8.2分；2023年教學(xué)評價結(jié)果顯示，學(xué)生對發(fā)酵實驗課程教學(xué)滿意度為“優(yōu)秀”。另外，學(xué)生積極參加生命之光大賽、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽以及全國大學(xué)生生命學(xué)科競賽等，分別獲國家級二等獎1項、三等獎1項，并獲得省級校級獎項多項。

本文探討了“雙創(chuàng)\"教育融人發(fā)酵工程專業(yè)實驗的路徑，通過漸進式優(yōu)化實驗教學(xué)內(nèi)容、改進實驗教學(xué)方法、加強教師工程實踐技能及課程思政培訓(xùn)、積極開展實驗課外活動以及優(yōu)化考核評價體系，實現(xiàn)了“雙創(chuàng)\"教育，獲得了良好的教學(xué)成效，為高校生物類相關(guān)實驗教學(xué)改革提供參考。

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（責(zé)任編輯：楊歡）