发酵工程生物化学说课设计论文

[摘要]“食品发酵工程”是一门快速发展的新兴课程，具有涉及面广、应用性强的特点，文章以苏州大学食品专业课程教学为例，从该课程的教学现状、教学改进措施以及课程的实践等方面对教学进行了探索，只有打破常规的教学模式，引入多元化的教学方法，才能大幅度提高该门课程的教学质量。只有兼顾理论知识学习和实践操作培训，才能使学生更好地满足企业的需求。下面小编整理了一些《发酵工程生物化学说课设计论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

发酵工程生物化学说课设计论文 篇1：

基于能力培养的发酵工程课程教学改革与实践

摘 要 发酵工程作为生物技术专业核心课程，依据人才培养方案和课程标准要求应以实践能力培养为导向。通过优化教学内容，改革课程教学方式，结合课堂教学、实习、实验教学方式的改革，实现理论、实验与生产实践的有机链接，促进学生社会实践能力和创新能力的提高。

关键词 发酵工程 教学方式 实践教学

发酵工程是一门将微生物学、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合起来，利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。①发酵工程是生物技术专业的专业必修课，课程内容丰富、涉及面广，在专业课程体系中起着承上启下的作用，该课程的教学体系的设置和安排对于培养学生的专业技能和动手能力，提高专业素质占有举足轻重的地位。②③

1 发酵工程教学体系的构建

应用型人才培养要重视主动式学习、互动式学习，突出应用能力的培养。④在传统的发酵工程課程教学过程中，对学生的自主学习能力、团队协作能力、创新能力和工程实践能力的培养尚有欠，而这些能力对应用型创新人才的培养至关重要，⑤因此，我们对发酵工程课程教学体系进行了改革，在“夯实基础知识，加强基本技能，适应社会需求，提升综合素养”课程体系构建思路的指导下，对发酵工程课程体系进行了改革。将理论课学时由72学时削减到54学时，原有的基本技能型实验改为对学生素质要求更高的综合大实验，着重于应用型人才的培养。

2 优化教学内容

教学内容是人才培养的主要落脚点，是教学改革的关键。在对发酵工程课程体系改革之时，就将教学内容的优化考虑在内，在侧重于学生能力培养的课程体系构建时，虽然减少了理论课课堂教学学时，但通过对教学内容的优化，删减了与微生物学等专业基础课重复，与企业、行业发展定位不准确的、过深或过浅的教学内容。同时，按照理论和实践相结合，教学和科研相结合的原则，将课程内容分为按发酵企业操作过程顺序的生产工艺，包括菌种选育、接种与发酵参数调控，产品提取精制等内容；基础理论，包括灭菌原理及微生物的热致死动力学方程、发酵动力学模型等内容；发酵设备，包括按产品生产流程的灭菌设备及好氧发酵、厌氧发酵设备等内容。这样的安排，使发酵工程课程内容更加系统化，知识体系更加清晰，同时由于是按照生产过程来进行介绍的，学生学习和应用时的目的也会更加清楚。

3 改革课堂教学模式

传统的课堂教学模式是教师为主体进行教学活动，但是较难调动学生学习的主动性和积极性，导致学生上课的效果较差。在教学模式改革上我们以调动学生的学习兴趣，提高课堂教学效率为目标进行了以下改革。

3.1 PBL 教学（问题驱动式教学）

在按照发酵生产的工艺流程进行生产工艺内容教学时，采用案例的方式，每节课设定目标，提前一周将一段产品生产工艺流程的视频发放给学生，课前由学生分成小组进行讨论、分析，课上，由每组推荐一名同学对总结内容进行发言，由全班进行讨论，对于个别的问题，任课教师单独说明，对于共性的问题，任课教师在下次课中重点讲解，提高了授课的针对性。如，对于菌种保藏问题，针对不同的生产目的和不同菌种要求有不同的保藏方法，由学生确定在哪些阶段需要进行菌种保藏及该用何种方式保藏，不同的小组有不同的选择方法和方式，不但有助于学生理解和掌握所学知识，往往对任课教师也有很好的启发。“学而不思则罔，思而不学则殆”，学源于思，思源于疑，思维是从问题开始的，⑥通过这种方式，激发了学生的学习兴趣，活跃了课堂教学的气氛。

3.2 实施多元化教学手段

发酵工程是与实践结合紧密的课程，涉及到的设备和设施，而课本内容仅限于原理的讲述，虽然通过现代多媒体教学能提供照片、动画或视频等具有一定直观性的资料，但仍无法达到 “身临其境”的感觉。为了充分调动学生学习积极性、开发学生学习潜能，使教学活动达到最佳效果，在发酵工程课程教学过程中运用了多种教学方法、多种教学资源。如在讲解一些发酵设备和原理时，如果没有接触过实体发酵罐，仅凭PPT图示或视频学生很难有直观的印象，将课堂移至实验室，对照50L通气搅拌发酵罐进行内外构造讲解，学生建立了良好的直观印象，效果较好。如在讲解淀粉水解糖制备时，学生对处理目的及处理流程的认识不够具体，认为只有靠死记硬背才能掌握这些知识点，不能灵活应用所学知识。将这段知识的讲解放在啤酒发酵工艺流程中，在实验室啤酒发酵过程中对课堂上的知识点进行逐一解释和强调，使学生能将理论和实际应用结合起来，增加理论联系实际的能力。同时，适时安排课程实习，将学生带入生产现场，包括制药、白酒、啤酒、乳品发酵等，在近距离感受生产过程和氛围的同时，可以结合发酵原理现场讲解工艺流程，使学生对工艺的了解更加深刻。这样也有利于学生在今后的工作中能够尽快适应工厂的生产，实现课堂教学和实际生产的接轨。

4 加强综合性实验内容

发酵工程是一门实践性很强的专业核心课程，在实践性教学中，为了更好地促进学生对理论课程的理解，更好的实现理论与实践的对接，提升学生的实际应用能力，在实践教学中采用课程实习和综合性实验的形式，注重培养学生的专业素养，力求提高教学质量。发酵工程是在大三下期开设的专业核心课程，学生此时已具备基本的操作方法的和技能，发酵工程是对整个生产工艺流程与原理结合的一门课程，是培养学生理论联系实际能力，提高专业素养，加起课堂与实践桥梁的课程。因此，发酵工程实验课程该单独的小实验为综合大实验，教师提出与生产相关的课题，由学生分组完成实验方案的设计、实验及报告撰写。课题内容包括发酵工程生产工艺流程，如发酵工程产品介绍；生产菌种的选育、保藏、扩大培养；发酵培养基的组成、灭菌；发酵设备；发酵过程监控；产品处理等，实验报告初包含实验方案设计外，还要对实验进行总结，包括实验中所涉及的课堂所学知识点；该知识点在具体应用中的情况；实验过程中存在什么问题；每个组员做的具体工作等。通过这样的实验安排，实现了学以致用的目的，增强了学生工程实践能力，初步实现了学生应用能力的培养。同时，也锻炼了学生论文撰写能力和团队协作能力，提高了学生的综合素养。

5 结语

在发酵工程课程教学中，不仅要培养学生良好的知识体系，也要注重培养学生的动手能力与实践应用能力，提高学生的整体素质。通过对课程体系设置、课堂教学内容及模式、实践教学模式的改革，极大地激发了学生学习的积极性及主动性，提升了课程教学质量，为培养应用型人才提供了积极的探索和实践。

基金项目：新乡学院《发酵工程》精品资源共享课（XJJ PZY2013-15）

注释

① 张祥胜，许德军.地方院校发酵工程实验课改革与实践体会[J].实验室研究与探索，2013（4）：124-127.

② 许波，黄遵锡，杨云娟，等.发酵工程实验教学改革初探[J].微生物学通报，2007（3）：600-602.

③ 任晓莉，赵润柱，梁保红.发酵工程课程的教学改革与实践[J].微生物学通报，2011（1）：127-130.

④ 张翠英，温卫中.地方院校应用型人才培养模式研究与实践[J].黑龙江高教研究，2013（2）：154-156.

⑤ 张海龙，丁宏伟，王春玲，等.PBL教学法在发酵工程课程教学中的应用[J].微生物学通报，2015（11）：2251-2254.

⑥ 谢永朋，杨英歌.微生物学课程教学改革和实践研究[J].黑龙江畜牧兽医，2015（20）：192-194.

作者：张艳芳

发酵工程生物化学说课设计论文 篇2：

浅谈“食品发酵工程”课程的教学改进与实践

[摘 要] “食品发酵工程”是一门快速发展的新兴课程，具有涉及面广、应用性强的特点，文章以苏州大学食品专业课程教学为例，从该课程的教学现状、教学改进措施以及课程的实践等方面对教学进行了探索，只有打破常规的教学模式，引入多元化的教学方法，才能大幅度提高该门课程的教学质量。只有兼顾理论知识学习和实践操作培训，才能使学生更好地满足企业的需求。

[关键词] 食品发酵工程;高校;探索;实践

[基金项目] 2020年度自然资源部海洋生态环境科学与技术重点实验室开放课题“浒苔微观繁殖体年际变化”（MEEST-2020-2）

[作者简介] 何 渊（1990—），男，江苏江阴人，医学博士，苏州大学基础医学与生物科学学院讲师，主要从事食品开发研究。

俗话说“民以食为天”，饮食消费在我国国民的消费结构中占着较大比重，我国的经济近些年得到了快速的发展，国民对食品的需求量也在不断增加，而且越来越注重食品的品质，因此风味独特、品种多样的发酵食品越来越多地被搬上百姓的餐桌。发酵工程是食品行业发展中的一个重要的组成部分，在现代食品开发和生产中得到了广泛的应用。食品行业有着广阔的发展前景，对专业人才有着巨大的需求量，国内已有近200所高校开设了食品工程的相关专业[1]。而“食品发酵工程”是高校食品工程方向的一门核心课程，其内容丰富，涉及的知识点广泛，是一门综合性很强的专业课程，因此学生学习存在一定难度，而且老师授课也存在一定困难。以苏州大学食品专业的“食品发酵工程”教学实际为例，对课程的教学进行改进，探索出一条理论结合实践的创新教学之路，使书本内容变得通俗易懂，让该专业的学生更容易理解和运用。

一、“食品发酵工程”的教学现状

（一）课程性质

“食品发酵工程”这门课程主要涉及食品发酵工艺的教学，开设这门课程的院校基本都有食品专业和与食品相关的课程。苏州大学地处经济发达的苏南地区——苏州，该地区食品企业较多，因此食品产业十分发达。该课程在苏州大学的教学体系中属于食品专业学生的一门专业选修课。此课程的教学分为理论课和实验课两部分，其中理论课占有36个学时，实验课占有18个学时，是食品专业针对大二年级学生所开设的，该年级的学生思维活跃，求知欲很强。开设该课程是学校根据所处苏南地区的地理优势，该地区有着众多从事食品加工行业的相关企业，希望食品专业毕业的学生能够更好地与苏州及其周边城市的食品企业需求相契合，让更多的学生在毕业后可以从事食品加工等相关工作，真正做到学以致用，将大学里学习到的宝贵知识运用到一线生产中。更重要的是满足本地区食品加工行业旺盛的用工需求，提高企业对苏州大学食品专业的认可度。

（二）教学内容

该课程的教学内容较为丰富，涉及多个学科的知识，例如微生物学、物理化学、生物化学和发酵工程等相关课程。可以看出该课程教学内容涉及多种重要的基础学科内容，其中，“食品发酵的微生物学原理”涉及生物化学的知识点，“食品发酵微生物的多样性”涉及微生物学的知识点，“食品发酵生产的过程控制”涉及物理化学的知识点，而“食品发酵生产的后处理工艺”又涉及发酵工程的知识点。同时，该门课程要求学生除了掌握基础理论知识外，还要有着极强的实践能力，能够将所讲授的内容应用到实验课的实际操作中。此外，该门课程还要求任课教师具有充足的理论知识和丰富的实际操作经验，这样可以使授课形式更加多样化，让学生的学习尽可能贴近实际生产一线。

（三）教学方式

该课程的教学方式在苏州大学食品专业中还是相对传统的，主要是教师单方面灌输式的教学方法，教学主要分为理论教学和实验教学。在理论教学中，任课教师主要讲授该课程的相关原理，比如食品发酵过程中涉及的诸多微生物学原理是该校的授课重点，但是在涉及较为抽象的发酵工艺，例如在讲解液态和固态发酵工艺控制的相关知识点时，授课内容显得过于简单，因此存在重原理轻工艺的问题。在教学过程中没有充分意识到应该进行由原理到工艺的分层次递进式教学，原理和工艺的相关知识点同样重要。而在实验教学环节，由于课时的限制，教师运用了同理论课类似的单方面灌输式的教学方法，将大量时间投入到前期实验原理的讲解中，而真正留给学生动手操作的时间非常有限，此外设计的实验操作都显得较为常规，实验内容较为陈旧，没有设计一些与时俱进的食品发酵的新方法，学生在上实验课时往往显得积极性不高，参与度不强。长此以往会影响课程的教学质量，这一点需要任课老师引起重视，及时更新课程教学内容，最好可以和目前产业一线的实际生产操作联系起来，这样可以使学生走上工作岗位后更好地满足企业的生产需求。

二、“食品发酵工程”的教学改进措施

（一）课程体系的优化

该课程的体系目前主要分为两个部分：第一部分是关于食品发酵工程的理论基础知识包括发酵反应原理等;第二部分是食品发酵工程的相应技术在食品行业的实际应用，例如发酵酒类生产工艺、发酵调味品与豆制品的生产工艺等。尽管这些产品的发酵和酿造方法、具体生产工艺、使用的菌株以及产物的纯化方法存在差异，但是基本的理论基础是一致的，大体的工艺流程也存在一定的相似性，因此该课程的教学体系有着整合优化的空间。例如将发酵产品进行归类、拥有相近生产工艺的产品进行合并讲解，可将发酵乳制品和发酵豆制品进行整合，并不断细化相应的教学大纲。任课教师要学会举一反三，提高学生自主学习知识的能力，从而可以将学习到的理论知识触类旁通的应用于将来不同种类的发酵产物的生产中。

（二）教学内容的合理选择

苏州大学对“食品发酵工程”理论课的课时量要求是36个课时，由于受课时的限制，任课教师很难对该课程的所有内容进行面面俱到的讲解，因此就需要教师对讲课的内容进行合理的选择，有所取舍[2]。考虑到大學二年级食品专业学生的特点，该课程的讲课重点安排在生产工艺复杂、风味要求较高的发酵食品上，例如白酒、葡萄酒等酒类，酱油、食醋等调味品以及腐乳、豆豉等发酵豆制品，而对一些成分相对简单的添加剂包括柠檬酸、苹果酸等只对它们的生产技术做概述，主要依靠学生自主学习从而获得相应知识。当代高等教育就是要求学生有独立思考问题的能力，首先依靠自学书本相关知识，在遇到不理解的知识点时可以进行及时记录，利用课余时间向任课老师进行集中提问，这样可以大大提高学生学习书本知识的效率。

（三）教学方法的多样化

为了达到更好的教学效果，任课教师要打破思维定式，在传统教学的基础上，可以结合一些新的教学手段，使教学方式多元化，这样可以调动学生的好奇心，增强学生学习的积极性，提高教学效果，下面是几个简单的例子。

1.建立互动教学模式。教师在该课程的实际讲解过程中，可借用一些实际产品作为教具，例如在讲解“发酵乳制品生产工艺”这一章内容时，可以将市售的牛奶和酸奶带进课堂，走入学生中，增加师生的交流互动。通过比较两者包装盒上各生产参数的区别，并突出酸奶的生产标准、储存条件等一系列数据，从而帮助学生对乳制品发酵知识点的理解，加深其学习的印象。又比如在讲解“发酵调味品与豆制品生产工艺”这一章内容时，可以将市售的酱油、食醋、豆腐乳、发酵酱和豆豉带入课堂，分发给学生传阅，对这些常见的调味品与豆制品进行比较，得出不同产品的优势和劣势，从而更好地了解我们平时经常接触的这些发酵食品。在讲解“酒类生产工艺”这一章内容时，可以将市面上排在销售榜前列的葡萄酒、黄酒、白酒和啤酒带入课堂，让同学们进行仔细比较，从原料、发酵工艺和存贮条件等方面对这些不同酒类进行分析，得到不同酒类相应的特点。运用教具教学最重要的一点是培养学生们学习的热情以及总结知识点的能力，从根本上提高学生们学习该课程的效率，促进该课程的进一步改革。

2.利用网络教学工具。任课老师要学会利用网络教学工具，2020年是不平凡的一年。随着新型冠状病毒疫情在全球的快速蔓延，面对来势汹汹的疫情，国家采取了十分有效的居家隔离的抗疫方式。高校教师和学生只能待在家中，不能去学校和学生进行直接的授课，传统的课堂面对面教学模式变为了教师运用网络教学平台进行授课，学生在家上网课的模式。通过这段时间的网络授课，网络教学工具的优势逐步显现，例如教师可以在平台上上传一系列和教学内容相关的视频，从而拓展学生的知识面;在课后学生可以在平台上进行留言，向教师提出上课过程中不明白的知识点，而教师同样可以利用平台及时进行答疑解惑，从而使学习从线下有限的时间延伸到课后充裕的时间中，这样学生也能够及时对课堂上所学内容进行课后的复习巩固。疫情防控常态化后，任课教师在上“食品发酵工程”课程时，可以有效利用“雨课堂”“智慧树”等网络在线平台进行辅助教学，同时提高该门课程的教学效果。将线上和线下教育结合起来，这也将成为未来高校教育的发展趋势，高校教师要勇于更新教育理念，突破传统教学模式，从而更好地承担起新时代赋予高校教育工作者的神圣职责，不辜负“人民教师”这一光荣称号。

3.设计发酵设备模型。在食品发酵与酿造过程中用到的发酵设备种类繁多，教师在讲授“发酵过程的主要设备”本章内容时，指导学生在学习完固体发酵设备和液体发酵设备的知识点后，根据所学设备运行原理，自主设计一些发酵设备的模型，教师根据设计模型的样式、可行性等对学生的作品进行打分，指出优缺点，帮助对其设计的发酵模型进行不断改良。在这个过程中学生会加深对书本上原本枯燥的发酵设备知识点的理解，同时也是一种良性的师生互动交流。该教学模式是针对本课程应用性强的特点所设计，在今后的教学过程中应该大力推广。如果条件允许，还可以邀请产业的一线生产者比如维修工程师走进课堂，对一些生产中使用频率较高的发酵设备模型进行构造讲解，说明一些实际生产中可能遇到的问题。例如发酵设备故障判断，如何修理，平时如何进行设备良好的保养，更重要的是告知相应的操作原理，毕竟“授人以鱼，不如授人以渔”。这种教学方法可以让学生走上工作岗位后尽快熟悉生产设备，提高企业的生产效率，从根本上提高企业的效益。企业可以长期和学校进行合作，派遣有经验的一线工人对学生进行指导，帮助他们尽快跳出书本知识，与一线产业进行有效接轨。

4.学生上台授课。为了使学生有主人翁的意识，可以适当安排课时用于师生角色互换。苏州大学食品专业的学生来自五湖四海不同的省份，各个省份都具有特色鲜明的发酵食品。在讲解“发酵酒类生产工艺”这一章内容时，可以让来自主要白酒产地的同学上台进行讲解，教师则和其他学生一同聆听。例如让来自贵州的同学讲解茅台酒的制作工艺，请四川的同学讲解五粮液的制作工艺，请山西的同学讲解汾酒的制作工艺等。对家乡的白酒进行介绍，和不同产地的白酒相比有何优势，在课堂上营造出积极讨论的氛围。学生在准备讲稿材料的过程其实就是一个自主学习相关白酒知识的过程，使学生真正参与到这门课程的教学活动中，增加学生学习“食品发酵工程”的动力，培养学生自主获得知识的能力，从而加强对知识点的掌握。这种方法既可以使学生增加对家乡的了解，增强家乡荣誉感，更重要的是加深对课程的理解，明白“食品发酵工程”这门课程的学习不是简单地学习书本上看似枯燥的理论知识，对书本知识的相互探讨和交流也是学好这门课程的关键，这一点学生不应该忽视。学生们主动扮演起教师授课，也能体会到任课教师授课的不容易，这样平时上课会更加认真专注，课堂纪律也会得到很大的改观。

三、“食品发酵工程”的实践探索

（一）实验内容的改进

目前苏州大学“食品发酵工程”的实验部分仅占18个课时，包括菌种的筛选、保藏、不同发酵培养基的配置等实验，实验内容显得不够饱满，仅仅涉及一些基础实验，没有涉及一些工艺复杂、技术要求性高的实验内容，这样就可能和时下的生产技术脱节，不利于学生们视野的拓展。随着各种发酵技术的突飞猛进，该门课程的实验内容应当与时俱进，能够将上游实验室研究和下游的工业生产实践相结合，这样才能更好地满足食品企业对食品专业学生掌握相应技能的要求，同时增强学生在实验过程中理论结合实际的应用能力以及自主創新能力。比如增加一项以上的应用性实验，让学生自主设计实验流程，拟定实验方案，在任课教师审核通过后，可以独立地开展实验操作，让学生参与到整个食品发酵生产的过程中，通过这种方法不仅能丰富该门课程的实验内容，更重要的是培养了学生自主创新的能力。由于自主创新一直是学生较为缺乏的一项能力，也是我国教育界一直在呼吁培养的重要能力，不仅仅是在现在的课堂上，更重要的是在今后学生们踏上各自的工作岗位以后，依然能保持这样良好的创新能力。

（二）实习基地建设

“食品发酵工程”本身具有综合性高和应用性强的特点。为了使食品专业的学生毕业后能够更好地和食品企业对接，真正将学到的理论知识转化为能力，做到学以致用，实习基地的建设显得尤为重要[3]。高校应该积极联系相关食品企业，定期安排食品专业的学生进行食品发酵的工厂化实训，这样可以让书本上枯燥的理论知识更加直观，使学生们真正了解生产过程和发酵的工艺。通过现场观摩发酵设备的生产运行，提高学生学习该课程的兴趣，学生学习的途径增多了，学习的内容更加丰富和实际，并且更好地掌握了工厂发酵的工艺方法。更重要的是，学生对将来投身到食品发酵产业有更大的热情，苏州大学食品专业的学生毕业后会存在选择迷茫，是直接参加工作，是在国内深造，还是出国留学，时常会摇摆不定，总之会有相当一部分学生在毕业后未从事食品加工等相关产业，无法满足苏南地区食品企业较大的用工需求，这同样也是困扰其他地区高校一个长期存在的问题。通过增强实习基地的建设，使学生尽早投入到实际生产中，在学习一线实际操作知识的同时可以获得企业发放的相应报酬，企业经过若干年的投入，一定可以有效扭转目前这一不利局面。

四、总结

本文结合苏南地区食品企业较多、对相关专业人才需求量大的特点，以苏州大学食品专业的“食品發酵工程”教学为例，分析了现阶段该课程教学存在的通病，通过不断丰富和完善教学内容，改变教学方法等一系列手段，提高该门课程的教学质量。“食品发酵工程”是一门快速发展的应用性很强的新兴学科，因此该门课程的教学是一个不断改进、不断完善的过程[4]。同时对其实践的探索是必要的，不仅可以满足众多的食品企业对食品发酵工程专业人才的迫切需求，更重要的是有利于食品专业的学生未来个人事业的发展，为学生今后走上生产工作岗位奠定了扎实的基础。

参考文献

[1]李丰伯，吴建辉.发酵工程课程教学研究与探索[J].黄山学院学报，2010（3）.

[2]蔡慧农，曾琪，苏文金，倪辉，肖安风，陈俊.“食品发酵工艺学”课程教学体系建设及实践[J].集美大学学报，2010（11）.

[3]林标声，罗茂春，林跃鑫.《食品发酵工程》课程教学改革探索与实践[J].福建师大福清分校学报，2012（2）.

[4]徐莹.生物工程专业《发酵食品》课程建设与改革[J].科学教育，2008（14）.

Discussion on the Teaching Improvement and Practice of Food Fermentation Engineering Course

in Colleges and Universities

HE Yuan

（College of Biology and Basic Medical Sciences， Soochow University， Suzhou， Jiangsu 215000， China）

Key words： Food Fermentation Engineering; colleges and universities; exploration; practice

作者：何渊

发酵工程生物化学说课设计论文 篇3：

生物工程专业课程线上教学的探索与实践

摘 要 2020年初，在教育部“停课不停教，停课不停学”的号召下，各高校迅速响应并部署了线上授课模式开展教学工作落实方案。本文结合生物工程专业课程特点，以北京农学院生物工程专业主干课程“蛋白质与酶工程”“发酵工程”“生物分离技术与工程设备”“生物仪器分析实训”和“生物工程综合实训”为例介绍了实施线上授课模式的探索过程，并总结分享了线上授课的实践效果。

关键词 生物工程 专业课程 线上教学

Exploration and Practice of Online Teaching of Bioengineering Courses

XUE Feiyan， LIU Chunmei， CHANG Mingming， LIU Jingguo

（College of Bioscience and Resources Environment， Beijing University of Agriculture， Beijing 102206）

1 生物工程專业课程教学的特点

生物工程专业是以工为主、以理为辅、工理管结合的复合型专业。各高校因其生物工程专业建设源头不同课程体系也有些差异，但其应用性和实践性强的特点是公认的。北京农学院2020年春季学期生物工程专业课程中“发酵工程”和“蛋白质与酶工程”包括理论和实验教学内容;“生物工程综合实训”和“生物仪器实训”以实验和实践为主;“生物分离技术与工程设备”理论教学对综合应用能力要求高（需要“微生物学”“生物化学”“化工原理”等多门基础课程知识和一定实践认知水平）。因此，利用线上教学完成生物工程专业课程教学需要充分考虑专业特点，注重实验教学和课程间知识联系的引导，选择合适的线上教学模式和方法，以保证在线学习和课堂教学质量实质等效。

2 线上教学探索过程

2.1 课程资源整合过程

北京农学院生物工程系自2006年建立以来，经过不断积累储备了课程PPT讲义和辅助教学视频等资源，近两年与北京东方仿真控制技术有限公司合作初步形成了虚拟仿真实验教学资源，老师们也陆续新建了一些课程资源，2020年又有了可利用免费开放的网络慕课。面对不同来源的各种资源，首先需要根据生物工程专业特色和不同课程的特点进行有效整合和合理设计以期达到为我所用。以“生物分离技术与工程设备”为例，柳春梅和薛飞燕两位课程负责老师分别完成生物分离工程和生物工程设备理论部分课程资源整合、共同商讨设计学生专题讨论环节;生物分离工程部分，柳老师优化了已有PPT讲义、录制了小视频（约10分钟微课）、设计作业题和提供了爱课程和色谱课堂等网络资源，在课前为学生提供PPT讲义和微课视频进行预习，在课上直播PPT内容和回答学生提问，课后作业用于复习巩固，网络资源供学生自由选用;生物工程设备部分，薛老师整合了PPT讲义、试题库、动画演示和网络课程资源，要求学生课前预习PPT讲义完成“课前测试”，课上听老师直播内容并提问讨论，课后完成“课后测试”，课余可自愿选择爱课程、网易公开课等课程相关资源拓展学习。

2.2 教学平台运行过程

近年来，网络授课平台迅速增加且功能各具优缺点：超星、职教云、雨课堂等国内教学平台积极响应开放教学平台;腾讯、钉钉、ZOOM、企业微信等社交平台也为线上教学提供了方便。北京农学院拥有校内“在线教育综合平台”（课程中心），学校通过扩容增速、优化功能和提供全天候技术人员上线服务保障线上教学正常运行。老师们根据生物工程专业课程特点、通过探讨交流和尝试运行，并结合学生实际条件，遵循操作容易、功能适用和效果理想的原则，基本形成了利用“校内课程中心+腾讯会议+雨课堂+微信群”的联合教学平台运行线上教学活动。

2.3 授课方式实施过程

线上教学方式主要包括录播、分享屏幕直播、视频会议模式等。根据课程特点选择合适的授课方式至关重要：常明明老师采用直播和交互式教学模式讲授“蛋白质与酶工程”，提供了PPT讲义、慕课等资源供学生自学，选择直播课程重点内容，并充分利用课程中心的答疑互动模块开展师生的互动;刘京国老师根据“发酵工程”课程特点选择了翻转课堂的教学模式，课前为学生提供了PPT讲义、慕课资源和作业题目，通过批改作业情况在直播课堂上以问题为导向的方式讲授;柳春梅老师将生物分离技术涉及的重点内容录制成5-10分钟的短视频微课上传到课程中心供学生提前预习，直播详细讲授后通过课后作业检测学生对所学内容的掌握情况;薛飞燕将生物工程设备结构和工作原理的动画和讲义PPT提前上传课程中心供学生预习，并建设了相应的试题库，设置了“课前测试”和“课后测试”两个模块，学生预习后完成“课前测试”，老师根据测试情况有侧重地直播串讲课程内容，学生听完直播后完成“课后测试”;“生物仪器分析实训”和“生物工程综合实训”是两门实验实践课程，均采用了东方仿真模拟平台开展线上实验实践，选择了与课程原设计内容相同或相近的模块供学生在线完成操作和测试。

2.4 课堂管理摸索过程

“增加考勤和加大平时作业的考核力度，让学生更加重视线上课程的学习”是比较公认的在线教学课堂管理的有效方法。该方法的应用如果适度增加技巧性、合理性和趣味性收效会更佳：如刘京国老师利用反转课堂，通过增加课堂问答互动，即“问题导向”提高了学生课堂管理质量;常明明老师每周要求学生提交课堂笔记通过笔记质量考核平时成绩，即“任务导向”保证了学生课堂管理整体水平;薛飞燕老师就生物反应器类型教学内容设计了学生分组讨论完成“不同类型生物反应器结构特点及应用”并PPT在线展示的环节，即“角色互转”增强了学生参与课堂管理的积极性;柳春梅老师有时会利用雨课堂抛出一个问题要求选择其反面答案来调节课堂气氛，即“出其不意”提高了课堂趣味性和学生自觉性。

3 线上教学实践效果

3.1 充分调研学生实际情况，确保设计安排与条件保障相吻合

为更好完成线上教学，首先充分调研学生端的实际条件，如具备硬件设备和网络条件等。北京农学院“生物分离技术与工程设备”课程是生物工程专业的必修课、是生物技术专业的选修课，在上课前就“学习设备、学习平台、已修课程、授课时长和授课方式”等各方面设计了问卷调查，了解了学生学习环境、学习基础、学习意愿后再开展线上教学活动。通过充分调研再安排课程实施结果表明，教师课程设计和学生端条件保障不会冲突，如学生普遍反映喜欢直播授课方式也具备直播学习条件;学生感觉到了被尊重和理解，也会报以尊重和理解的态度对待老师和课堂;提高了课堂效率，保障了教学质量。

3.2 精心设计测试考核模块，追求课前预习与课后巩固相配合

通过不同方式设计“测试考核模块”对课程教学效果保障至关重要。“课前测试”可以让学生以问题为导向提高自学效率，测试结果对教师直播授课设计提供了第一手资料;“课后测试”学生一方面巩固了直播课程内容，另一方面因测试分数往往高于课前测试而增强了“自信心”和“获得感”。如此，通过测试课前预习和课后巩固相配合，课程学习效果明显增强。需要强调的是，“测试考核”配合课堂授课效果虽好，但需要掌握好测试任务量和设计好难易度，否则会适得其反。

3.3 高效利用仿真模拟平台，实现理论知识与实践操作相结合

生物工程专业具有应用性强的特点，其课程如果单纯采用理论知识灌输学习的方式，无实践操作配合，很难全方位锻炼其实际应用技能。虚拟仿真平台正好可以解决这一问题，让学生有身临其境的感觉在线操作设备，运行工艺、检测控制质量等;同时，如果操作失误，系统会自动报警，纠正操作流程;在理论知识学习中实践操作、在实践操作中理解和消化理论知识。“生物仪器分析实训”和“生物工程综合实训”利用东方仿真平台模拟了生物仪器分操作和青霉素发酵工艺调控，学生普遍反映对理论知识的理解更加深刻。

3.4 用心疏通师生交流渠道，实现合作学习与心灵沟通相融合

线上教学一方面可以利用QQ、微信等社交平台可以实现师生的交流沟通，另一方面也可以充分利用校内线上平台交流互动为课程建设留下宝贵的资料。如“蛋白质与酶工程”课程学生充分利用课程中心“答疑讨论”（下转第151页）（上接第148页）模块相互提问解答，营造了合作学习的良好氛围;“生物分离技术与工程设备”课程老师设计了“课程学习剪影”模块，老师通过图片和文字向同学们分享了自己在线授课的情景、心情、付出和收获;学生也同老师说了好多知心话，有的反映自己最初不喜欢生物設备这些复杂冰冷的东西，通过观看课程中心动画演示、直播课上老师讲解和分组讨论学生的影响渐渐喜欢上这些东西，有的分享了当时分组讨论时紧张的心情和认真准备的过程，有的分享了自己上课时手机、电脑、笔记本齐上阵的课堂学习情景;还有的甚至说自己挺喜欢线上学习这种方式，感觉比线下课堂的学习效果还好。

基金项目：北京农学院2020年生物工程核心技术应用教学团队建设项目（5046516642/030）

参考文献

[1] 于亚萍.新形势下“线上+ 线下”混合式教学模式探析[J].现代农业科技，2020（10）：98.

[2] 张泽义.高等教育在线教学模式的实践与启示[J].现代商贸工业，2020（36）：115-116.

作者：薛飞燕 柳春梅 常明明 刘京国