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发酵技术论文优选九篇

时间:2023-03-27 16:47:42

发酵技术论文

发酵技术论文第1篇

1选取合适的教材

发酵工程优秀教材很多,像《微生物工程工艺原理》、《微生物工程》、《发酵工艺原理与技术》、《生物工艺学》、《现代工业发酵调控学》、《发酵工艺学》等,我们在前些年的教学过程中也选用了多个版本的《微生物工程》,结合我校生物技术专业学生的知识体系和培养方向,目前我们选用全国高等学校发酵工程专用教材、教育部普通高等教育“十一五”部级规划教材华南理工大学姚汝华教授编写的《微生物工程工艺原理》,此书按照发酵工艺操作单元的先后顺序排布各章,脉络清晰,系统性好,该书在难易程度上很适合我们的学生,但是该书侧重于发酵机制的讲授,发酵工艺和设备没有涉及。因此,在前期教学积累的基础上,我们授课团队正在努力编写一本适合于我们自己的教材,增添发酵工艺及设备,以及基因工程产品的发酵工艺。同时为提高学习的广度和深度,为学生推荐了《发酵工艺原理》、《发酵设备》、《发酵工程实验技术》等参考书。

2开展发酵工程实验,提高学生综合素质

发酵工程是利用工业微生物的特定性状和功能,通过发酵过程来生产目的产物或将生物直接用于工业化生产的技术体系,是建立在发酵工业基础上,与化学工程紧密结合的一门学科,它是连接生命科学研究与应用的桥梁[7]。在基因工程和细胞工程的应用中,要想把定向改造的物种转化成产品,也需用到发酵工程技术。发酵工程实验开展的场所是发酵罐,这是发酵工业独有的特点,同时有一套严密的工艺流程让发酵原料通过菌种吸收转化成我们所需要的发酵产品,发酵周期长,步骤繁多。通过发酵工程实验课程的学习,培养学生实际动手操作能力,让学生亲自动手操作发酵罐,开展发酵罐空消和实消操作,以及常规发酵产品如酒精、柠檬酸、青霉素的发酵,使学生真正的达到学以致用,同时又锻炼了学生的自主性、创作性和责任心。师范院校的理科学生,普遍缺乏工艺概念,但他们又非常渴望了解真正的生产过程。我们针对发酵工程的主要内容,组织学生到啤酒厂、白酒厂、制药企业开展生产实习,使学生亲自到白酒、啤酒和药物的生产线上了解工艺流程,切切实实的把课堂上学到的理论知识与生产工艺联系起来,学生反映收获很大。总之,发酵工程实验集成度较高,牵涉到生物化学、微生物学、分析化学、有机化学、发酵工艺学、化学原理等学科的实验内容,有别于普通实验课程的是工厂生产实习,真正做到理论实践相结合,最终达到学以致用的培养目的。

3改进教学方法,切实提高学生创新能力

教学方法的改革,首先取决于教师本身的学术水平和综合素质的提高,教学方法改革服从人才素质培养,以大面积提高教学质量为目标,和教学内容的改革密不可分。生动、丰富的教材,有价值的有说服力的理论,以培养学生学习和实践的态度、思维以及能力的开放式教学,无疑会激发学生的学习兴趣。从某种意义上说教学的目的是教会学生“学会学习”,“授人以鱼,不如授人以渔”。

3.1案例教学

发酵工程是一门实验实践极强的学科,知识的归纳和总结是建立于具体的发酵机制和工艺案例的基础上。在授课过程中,典型的案例不仅使课堂生动形象,而且使学生容易理解和记忆,触类旁通,达到知识迁移的目的。例如在讲青霉素的发酵这部分内容时,通过详细讲解青霉素的发现,引出伟大的科学家弗莱明,进而讲解青霉素发酵的发酵机制、过程控制、提取及纯化相关内容,学生被激起兴趣,学起来也容易接受。学习之后,可以引导学生进行讨论,如抗生素的种类、我们生小病的时候用到了哪些抗生素、抗生素对能治疗那些疾病、滥用抗生素有何危害等等问题,使学生从思想上真正理解“抗生素是一把双刃剑”,从而在以后的生活中学以致用,进而影响身边的人及下一代合理利用抗生素,为社会进步做出贡献。

3.2启发、讨论式教学

讲课的过程中首先讲授难点、重点,善于提出问题,让学生跟着老师的思路走,随着一个又一个的问题启发学生思考、归纳、总结。比如在讲授发酵过程的控制这部分内容开始时,引入酸奶的发酵。酸奶在生活中很普遍,同学们也不陌生,有的同学家做过酸奶,因此对酸奶的发酵还有一点常识,接受起来更容易一些。首先提出问题,酸奶发酵的原料和菌种从哪里来?酸奶发酵是好氧发酵还是厌氧发酵?发酵多长时间合适,夏天和冬天发酵时间一样吗?通过这些问题,启发学生思考讨论,最终引出酸奶的发酵工艺及注意事项,随后在实验课时让每位同学亲自动手做一款自己喜欢的酸奶,巩固和吸收理论学习。

3.3比较归纳教学法

比较式教学法通过对不同知识点的对比分析,找到其相同和不同处,在比较的过程中对知识点归纳概括,有助于从本质上理解和记忆知识。比如在讲授培养基的制备过程中,让学生比较种子培养基与发酵培养基的相同点和不同点,说出两种培养基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在讲培养基的灭菌时,在讲述了分批灭菌和三种常见的连续灭菌流程连消塔——喷淋冷却流程、喷射加热——真空冷却流程、薄板热交换器连续灭菌流程之后,让学生对分批灭菌和连续灭菌进行对比总结,学生就容易理清楚,弄懂复杂的内容。

4优化考试模式,重在平时学习的思考与探讨

在发酵工程实验及理论教学考核方法中,一是包括到课情况。在开课之前详细向学生讲述发酵工程课程在生物技术专业的应用及其重要性,课程的讲授和考核方式,通过到课率来约束学生学习及实验的自觉性。二是考核内容和考核方式多样化,加强课堂考核、作业考核,平时考核与期末考核成绩的比例由原来的3∶7加大到6∶4,综合反映发酵工程课程实践性强的特色。三是实践教学实施“以考促训,以赛促练”,强化技能培养,规定技能考试不过关,不允许参加理论考试。四是在教学中注重因材施教和个性化培养。

5小结

发酵技术论文第2篇

1.1工艺设计

按照以往猪舍养殖的经验,首先生猪发酵床地势要高,防止山区洪涝大面积淹没发酵床,导致生猪过多死亡和发酵床污染。其次要确保排水系统的良好,空气的流通和生猪的成长发育有很大关系,而且也能减轻气味的沉积,因此良好的空气流通是发酵床重要的建设选择条件。除了地势和通风的问题,发酵床猪舍的方向和安全也是重中之重的关注点,日照的良好程度也和生猪的成长发育有很大关系,但同时也要注意防冻的问题。防火问题在发酵床的管理中处理要认真谨慎。综上,猪舍的方向应在以南和偏南方向为最佳。

1.2结构建设

在传统建设上,材料要有更高的质量要求。顶棚用石棉瓦或聚乙烯等材料进行覆盖,质量安全并且保温,防风、防雨雪还能阻挡大量紫外线。同时在屋顶延伸出一米多的屋檐,安装排气扇,让空气更加流通。塑料层以上高度不能低于1.5m。

1.3基本设置

虽然和传统猪舍相同,但要设置两个功能区,一个是发酵床,还有一个是硬化区。发酵床面积占整个猪舍一半以上,发酵槽的深度要根据材料性质和养主的个人条件来决定。发酵槽的底部可以简单,可以为土质地面,但密度要大,防止生猪的排泄物渗透到土壤下的地下水源。如果地理位置不够高,需要在发酵槽铺设垫料,这样才能在健康养殖下,防止污染环境。

1.4硬化区设置

发酵床既然占据了大多面积,硬化区的面积就较少了。建筑材料为水泥硬化地面,让生猪的日常生活有合理的场地。在高温季节中,硬化区的作用为生猪提供凉爽的休息区域。养殖待产的母猪和产后的母猪可以设置专门的生活区域避免母猪在群居过程中发生碰撞和踩踏的混乱问题。而成年公猪需要单独喂养,不适合群居。

1.5发酵床的设计

由于发酵床的微生物比较活跃,生猪的每天的排泄物很多,需要快速的降解,降解所产生的大量热量会大量释放,在冬季,发酵床的温度降保持在2.0℃以上,但发酵床的安装不当,所产生的高温将会影响生猪的生长,因此发酵床的设计需要注意尺寸长度的合理设计。并且冬季还要方便生猪的活动。

2发酵床发展建设的难点和解决措施

成本问题主要涉及以下几个方面:土地成本、技术管理难题、人工成本和养殖成本。

2.1土地成本

生猪发酵床的承载重量是有限的,生猪不能太密集,所以,生猪养殖需要更多的土地才能进行,由于国家土地利用的状态比较紧张,地价的不断上涨,审批程序复杂,租金相对较高等实际问题加重了养殖的成本和养殖人的负担。为了能合理推广,想要进行生猪发酵养殖技术的养殖人可以提高土地的利用率,进行立体化养殖降低土地利用率的制约。

2.2技术管理

2.2.1养殖选择

制作和材料方面还有很多过于专业的知识和技术,需要不断地学习和改善。提高养殖的效果和使用率,从发酵床养殖的制作上来看,就需要很大的学习应用和发挥空间。因此积极学习养殖技术是推广发酵床使用的最佳途径。

2.2.2疾病的防控

通过以往调查和分析来看,发酵床养殖技术所出现的疫病防控还需要很大的力度去执行,虽然生猪发酵养殖技术对于疫病防治有很大的提高,但不代表能完全防控,还需要人为进行监督,需要人员进行不断地维护。生猪在出栏后,不能进行清洗和化学消毒。生猪在进行养殖后,在墙壁和护栏会产生各种污垢,污垢主要由生猪的排泄物等物质组成的。这会导致污垢中产生大量的有害病菌,因此要进行彻底的清洗消毒,以免生猪不断地被感染,造成猪肉的污染。

2.2.3设备问题

想要提高生猪养殖效率,就要完善养殖的场地,想让生猪发酵床养殖得到更好的发挥,就要不断地进行改进。建造生猪发酵床养殖场的时候就要记得改进翻动设备,这是最关键的一步。好的设计才能让发酵床发挥最大的功效,有利于生猪的健康生长,先进的翻动设备不但能发挥发酵的功效,还能节省人力物资,降低养殖的成本。

2.2.4新技术的合理使用

在实际推广中,调查人员发现很多养殖用户虽然使用了生猪发酵床的养殖技术,但还是按照传统养殖技术和管理进行养殖,这对于养殖技术来说是一项不合理的使用。虽然发酵床养殖技术是在原有的传统养殖技术为基础上发展而来的,但却是融合了现代生物技术进行改变的。很多养殖方法和管理模式都出现了变化,如果仍然按照传统养殖技术和管理进行养殖,势必会对生猪的养殖造成影响。发酵床只有在新技术、新工艺的融合下才能得到提升,而不是一种使用技术的嫁接。既然使用了发酵床养殖技术,就要相信新技术,改变传统管理观念,才能使新型的养殖技术得到更大的发挥,生猪养殖才能顺利的进行。

2.3人工成本

目前人工资源的使用虽然存在缺乏的状况,但随着养殖业和手工业的不断提升,使得人工成本也在不断的上涨。并且年轻人不愿从事养殖技术的行业,从事养殖业的大多都是中年年龄阶段的人,并且文化程度不高,对新型养殖技术了解相对困难,思想较为传统,对新知识的接受能力差,人工成本不断加大,制约了新型养殖技术的整体发展。

2.4养殖成本

发酵床的主要垫料是农作物废料,例如稻壳、花生壳和秸秆,以及木业废料,例如锯末等。但由于近几年经济发展的问题,价格会不断地上涨,某地区的发酵床垫料价格比前几天涨了一倍的程度,生物环保素也较往年有很大程度的涨幅,并且仍有上涨的趋势,这对养殖成本来说无疑是加重了负担。

3结语

发酵技术论文第3篇

论文摘要 分别阐述一次发酵、二次发酵、免加温发酵等蘑菇培养料主要发酵技术的基础理论及其应用。指出免加温发酵技术是现代蘑菇培养料发酵的发展趋势,17世纪以来,也是适合我国国情的必然选择。

蘑菇培养料发酵技术是蘑菇生产的核心技术之一,历来是蘑菇生产的科研攻关课题之一。培养料的发酵技术经不断更新和发展,已由最初的简单堆肥发酵技术发展到今天的免加温发酵技术,并在蘑菇生产上逐渐推广。福鼎市是全国双孢蘑菇生产主要基地之一,每年蘑菇的产销量占福建省产销量的30%左右。在从事30多年的蘑菇生产实践经验和培养料发酵技术研究、应用的基础上,笔者对蘑菇培养料主要发酵技术的基础理论和应用粗浅论述如下。

1一次发酵技术

1.1基础理论

蘑菇培养料的一次发酵技术,亦称常规的传统发酵技术,根据辛登—豪泽短期堆制的原理发展而成。通过采用物理调控,为自然存在的有益微生物创造一个良好的生态环境,满足其生长繁殖,经生化作用后积蓄了蘑菇生产所需的营养物质。

1.2应用

20世纪90年代初,我国蘑菇培养料发酵基本上采用这项技术,其技术流程:草料预湿——建堆(加入配料)——一次翻堆——二次翻堆……最后翻堆——上料铺床,共要翻6次堆;发酵程式(天数)分别是7d、6d、5d、4d、3d,总计28d。若用早稻草作为培养料则需25d。一次发酵技术工艺简单,容易操作,但如果人工操作要领掌握不好,极易影响发酵质量。在实际生产中,经常出现发酵质量差,不是厌气发酵的比重大(烂料多),就是冷却层比重大(生料多),很难达到预期效果。针对以上缺点,我们结合多年生产实践,采用改进的“三角架”增氧发酵法,比常规发酵在技术上有了创新,效果较好,但该法仍存在许多不足之处:一是发酵时间长,费时;二是翻堆次数多,费工;三是劳动强度大,费力;四是养分损耗大,耗料。目前,该项技术主要用于我市田春菇栽培上。

2二次发酵技术

2.1基础理论

1934年,美国科学家兰伯特分别用厌氧发酵区、好氧发酵区、干燥冷却区的蘑菇堆料栽培蘑菇。经研究,发现用好氧发酵区的堆肥栽培蘑菇,产量最高;而其他温度区的堆料,再经过50~55℃高温,并结合适当增氧堆制再次发酵后用于栽培蘑菇,产量也相应提高。由此逐步发展形成二次发酵技术,亦称后发酵、巴氏消毒。二次发酵分为两个阶段:

(1)升温阶段,即巴氏消毒阶段。这个阶段要在57~60℃高温下维持6~8h,主要有三个方面作用:一是杀死病原菌、寄生虫以及各类害虫的卵、幼虫及成虫;二是促使嗜热性微生物大量繁殖,更加旺盛地分泌水解酶类;三是前发酵的粪草未完全分解部分在酶的作用下加速分解,形成腐殖质一类化合物供蘑菇菌丝利用。

(2)控温阶段。这个阶段要适时通风降温至48~52℃并维持4~6d,主要有两个方面作用:一是改善培养料中氧的供应状况,创造嗜热微生物群繁殖最佳生态环境。嗜热放线菌利用堆肥在发酵中残留的氨转化为氮源,嗜热微生物群增殖,加速基质降解,产生聚糖类物质、烟酸、B族维生素及氨基酸等以利蘑菇菌丝吸收;二是继续杀死病原菌。

2.2应用

在实际应用中,经常规堆制前发酵的培养料应迅速搬进菇房进行后发酵处理,培养料应集中堆放于中间3层床架上,底层不放料。堆放时要求培养料疏松、厚薄均匀,并密闭四周薄膜,促其自热。当升温至48~52℃时,进行蒸气加热巴氏消毒(亦可采用明火加温法),使料温升至57~60℃,保持8~10h后,控制炉火,降温至50~52℃,保持此温度继续培养4~6d。视料温情况启闭地面薄膜通风1~2次,每次数分钟,待培养料氨味消失,并大量繁殖白色嗜热性放线菌后,即可结束。如培养料仍有氨味,须继续培养至氨味消失。

我市近20多年来一直采用二次发酵技术,生产中要注意:①在后发酵期间,测温时,人不能进入菇房,只能将温度计置于竹竿内前端,由菇房外插入料中测温;②发酵结束,进入菇房前必须打开四周薄膜通风换气,以防缺氧和一氧化碳中毒。

3 免加温发酵技术

3.1基础理论

免加温发酵技术是以现代微生物学理论为指导,采用微生物调控技术,在强势复苏型有益微生物群体增殖活动的主导作用下,迫使其他微生物顺从,进而使培养料进行有

价值地发酵。由于有益的微生物群体活动,原来不能共生的菌类,通过相互交换食饵和生成条件,达到共同生存、发展的目的。例如:光合细菌是厌氧菌,可将来自太阳热能作为能源,合成抗氧化物质、氨基酸、糖类等各种有利的物质;固氮菌是好气菌,可将大气中的氮变成蘑菇能够吸收利用的物质,固氮菌以有机质为食饵,它的排泄物是光合细菌喜食的食饵,而光合细菌排泄物是固氮菌的食饵。这种食饵交换循环建立以后,一旦固氮菌过分繁殖则处于缺氧状态,通过光合菌的作用,就能够共存。总的来说,通过有益微生物群体活动,使培养料在发酵中增加抗氧化物质,集结能量抑制,消减有害的活性氧化成分,大大改善蘑菇培养料的生态环境条件,促进蘑菇菌丝的健康生长,从而达到提高蘑菇产量和质量的目的。

3.2应用

免加温发酵技术工艺流程:稻草预温——建堆(加肥、加发酵剂)——一翻——二翻——三翻(加石灰和石膏)——四翻——上料铺床,发酵程式(天数)分别为5d、4d、4d、3d,总计20~22d。在生产实践中需注意以下几方面:

(1)堆料不宜过高,最好是80cm左右为宜。若冬天堆料可适当加高一些,但也不宜超过100cm,宽、长不限,可根据地形而定;由于增温催熟剂的加入,高活性有益微生物群体繁殖非常迅速,温度上升的非常快,若按传统方法堆料过高,则很容易因中部温度过高而造成营养损耗;同时由于过高的料堆也因物料的软化导致物料间空隙度缩小而减少供氧量,从而造成局部厌氧发酵。

(2)打好料堆孔。打孔的目的首先是为了透气增氧,增加物料间有益微生物菌群繁殖所需的供氧量。由于增温催熟剂中有益微生物以好氧微生物为主,因而保持良好的通气环境有利于有益微生物的快速繁殖,从而进一步促进物料发酵。建堆后,可用钢钎(30cm×30cm)从料堆由上向下打穿后并左右晃动,使孔尽可能大些。

发酵技术论文第4篇

关键词:发酵工程 教学 改革与实践

“发酵工程”是“轻工技术与工程”一级学科下的二级学科,在很多轻工类、生物工程类、农业类院校甚至综合性院校中设立。作为学科平台课和专业核心课,《发酵工程》是发酵工程、生物工程、微生物学、生物制药、生物化工等多专业的必修课,具有重要的地位。江南大学的发酵工程学科是国家重点学科,具有部级精品课程《发酵工程》。本课程在江南大学一线老师一代又一代的努力下,从教学内容、教学方法、实践教学等不同方面作了大量的改革与探索,取得了非常突出的成绩,积累了丰富经验。下面就谈一谈这方面的情况。[1]

一、精选教学内容

目前国内同行应用较多的是2006年李艳主编的《发酵工程原理与技术》和2003年姚汝华主编的《微生物工程工艺原理》,这些教材面世时间较长,未能吸收发酵工程领域的最近前沿进展。针对这一情况,江南大学组织专家学者陆续编写了普通高等教育“十一五”部级规划教材《发酵工程》(徐岩编,2011年出版),“十二五”部级规划教材《发酵工程原理与技术》(陈坚、堵国成主编,2012年出版)和案例版生物工程系列规划教材《发酵工程》(许赣荣、胡鹏刚主编,2013年出版)。这些教材结合了发酵工程学科的最新研究进展,辅以大量生动案例、图文并茂,能够深入浅出的讲解发酵工程的原理和技术应用。江南大学在生物技术、生物工程、酿酒工程等多个本科专业中开设了《发酵工程》的课程,教务部门要求各一线教师选用最新的精品教材。因此,上述教材的出版为本校教师在教学上提供了关键的蓝本。[2]

《发酵工程》课程内容涉及到微生物的生理活动等知识,以及对微生物进行的理性和非理性改造等理论,同时牵涉到到化工分离单元操作等理论,这些理论在本课程讲授过程中不会非常详细的展开,因此需要学生具备微生物学、生物化学、分子生物学的基本理论知识。因此本校在课程日程上将《发酵工程》安排在上述课程之后,将不同课程相关知识点进行关联,并突出本课程的重点,增强了知识的延续性和交叉性,保证了学生学习效果。

在教学大纲制定上,以发酵过程的微生物学原理为主线,以发酵过程操作为顺序,制定教学计划和进度。在章节安排上,按照这样的顺序进行讲解:发酵过程的生物学和生物化学基础,原料预处理及无菌培养基制备,无菌空气制备,发酵过程控制和优化(包括发酵参数的影响和监测、发酵动力学和把发酵过程建模和优化、分阶段优化等控制技术)以及染菌防治,下游分离提取工艺,同时将固定化细胞发酵、基因工程菌发酵、固态发酵、动植物细胞培养和发酵经济学放在课程最后作为单独专题讲解。这样的讲解程序既讲清了发酵过程的原理和技术,又在顺序上与发酵过程操作程序很匹配,逻辑性很强;同时增加的专题是对前述发酵过程原理和技术的强化,又能引入生动的案例分析,趣味性较强。

二、优化教学方法和教学手段

随着计算机技术的发展,利用多媒体技术与网络教学资源进行课堂教学成为主流教学形式。首先在教学材料上,尽量减少文字,多采用图示、照片、音频和视频的素材,使教学ppt图文并茂、有声有色。与传统板书相比,一方面多媒体教学能减少写字、画图的时间从而提高效率,增加教学内容,特别是对发酵工程这样一门分量较重知识点较多的课程显得尤为重要;另一方面,发酵工程上的很多知识点如发酵设备无法通过文字和语言表达讲解清楚,因此照片甚至视频的出现就能很好解决这个问题;另外,通过不同感官刺激能显著增加学生的学习兴趣和学习效果。

在教学形式上,除了教师讲解以外,还应该增强学生自主学习。根据教学进度定期安排学生进行seminar。形式如下:将班级成员分成多个小组,每个小组由四五人组成,设立组长一名。每个小组根据课堂教师讲解的知识点自由选择案例准备材料,由组长安排分工合作,并上台讲解展示,在此过程中其他组别对其进行提问打分。通过这样一种形式,能够增强学生自主学习能力,学生为了准备材料会查阅很多资料,是对知识点的再次复习过程,同时也是理论结合实际,增强了学习效果。[3]

三、强化实践教学

实践教学是运用所学理论知识到实践过程的一种教学方式,是一种比较直观的教学形式,能强化理论教学效果,对培养学生的创新精神与实践能力有着特殊作用,因此要将实践教学和理论教学结合起来。一是在进行理论教学的同时进行现场参观并讲解等教学形式。江南大学拥有粮食发酵与工艺国家工程实验室、食品科学与技术国家重点实验室等平台,不仅具有发酵领域的各种先进设备和仪器,同时还拥有发酵过程中试车间。在学习理论知识的同时,现场参观、讲解这些设备的操作和实用,能显著增强学生学习效果。二是将实验环节和理论教学环节结合起来。通过精心设计实验内容,将经典的发酵案例和理论教学结合起来,使学生在实验过程中能明白发酵过程的生物学原理,并能熟练掌握发酵操作过程的关键技术。三是实习环节。江南大学和国内外众多发酵型企业保持良好合作关系,如茅台、五粮液、青岛啤酒、中粮等企业,可以安排学生利用暑期实践去工厂进行两个月的实训,熟悉发酵操作过程,巩固了课堂所学的理论知识。[4]

参考文献:

[1]徐岩.发酵工程[M].北京:高等教育出版社,2011

[2]陈坚,堵国成.发酵工程[M].北京:化学工业出版社,2012

发酵技术论文第5篇

此次论证会由中国生产力促进中心协会主办,中国生产力创新品牌产业联盟承办,中国生产力促进中心协会秘书长刘主持了论证会。

中国科学院院士戴汝为、赵玉芬,中国工程院院士刘人怀、马建章、侯立安,中国农科院研究员、博士生导师章力建,科技部原发展计划司研究员申茂向,中央党校教授、博士生导师张虎林,中国生产力促进中心协会理事长刘玉兰作为评审专家出席会议。黑龙江省土肥管理站站长王国良,黑龙江省畜牧研究所学术委员会主任张宝荣,吉林省松原市政府副市长王浩等领导及行业专家60余人参加了论证会。

京福龙“生物酵素”技术产业化应用成果显著

京福龙虽然成立于2011年,但是据京福龙“生物酵素”项目负责人、董事长孙文彬介绍,京福龙“生物酵素”技术原发明人连玉武教授及研发团队早在2001年就开始研究“生物酵素”,经过多年研究发展,目前“生物酵素”技术在微生物优化组合技术、复合微生物共生技术、分子生物学技术、分级发酵技术、生命活性物质优化筛选技术、生态系统性应用技术、产品分类技术等七大方面技术上实现了突破,在多菌种共生、活性菌液常温保存和微生物长期保持存活等方面均实现了重大创新,该项成果填补了我国生物领域的空白。并且京福龙“生物酵素”技术全面深化了生物酵素在种植、养殖、环保、健康等领域的应用,不仅可以减少传统农业作业方式对环境的影响,还能充分保证人们舌尖上的安全。

据悉,目前京福龙“生物酵素”技术在各领域内的具体应用已经取得了重大突破。以水稻种植为例,在哈尔滨市五常市远景村,植物酵素产品使试验地块实现了连续三年增产40%以上,稻瘟病、稻曲病指数降低6%至8.6%,防治效果已达75%至80%。

在环保酵素产品应用方面,2015年在湖南长沙进行的水稻降镉对比试验中可以看出明显效果,在镉低背景值的情况下降低了63.08%,在镉高背景值的情况下降低了47.54%。

此外,该公司的动物酵素产品在黑龙江、吉林、辽宁、山东、福建、广东等多个省区数百个养殖基地进行了生产试验实证,实现了完全替代抗生素,同时还体现出多产仔、少掉头、快出栏、不用药、环境好、品质高等六大特点。2012年以来,京福龙编制了国内第一份《无抗养殖操作规程》,在规程指导下,2013年末突破性地实现了无抗养殖。养殖出来的生猪屠宰后肉品经国内第三方机构“谱尼测试”检测后,13项抗生素均显示“未检出”。

作为京福龙“生物酵素”产品部分应用在种植、养殖项目的见证者,黑龙江省土肥管理站站长王国良、黑龙江省畜牧研究所学术委员会主任张宝荣多次深入种植和养殖现场,查阅相关资料,并对“生物酵素”产品使用前后的效果进行实验对比,得出了一系列骄人的数据,在这些数据背后是京福龙董事长孙文彬大胆创新的果敢,是连玉武教授及研发团队的不断坚守。

专家献言献策,助推“生物酵素”技术加速发展

在此次论证会上,与会专家认真听取了项目负责人的汇报、仔细阅读了项目单位提供的各项资料,进行了2个小时的充分讨论,认为该项技术达到了国际先进水平,并希望该项技术尽快在全国实施示范推广并积极走出国门,努力让中国好技术在世界好技术中占有一席之地。

面对京福龙“植物酵素”的发展情况,中国科学院院士赵玉芬表示,该项目通过生物对土壤的修复,开辟了重金属钝化和盐碱地修复的重要方向,也开辟了合成生物学的一个新领域。

“现有的农牧业生产方式,化肥、农药大量使用对环境影响大,从而也影响到了自然界的物种多样性。”中国工程院院士马建章以熊猫、朱q等动物为例指出,作为我国仅有的野生动物,它们的生存离不开自然环境,离不开水,这些都与农业生产紧密相关。“该项技术对保护野生动物很有前途”。

针对“生物酵素”技术今后如何更快更稳发展,专家们也给出了相应的建议。中国工程院院士侯立安建议,生物酵素对环境的改善作用,应更明确与国内外同类应用案例相比等等。

中国农科院研究员、博士生导师章力建也建议,如果该项目产业化应用没有问题,下一步要考虑打造品牌、构建平台、分级实施、推广示范,用新时代生物技术为民生工程作贡献。

中央党校教授、博士生导师张虎林表示,他于2015年10月2~3日与中国生产力创新品牌产业联盟副主任、《科技创新与品牌》杂志社社长宋文芳一行对京福龙项目进行了实地考察,在哈尔滨五常市遇到农业专家组对水稻试验情况进行测产,通过试验田的对比,他看到了“生物酵素”技术让农业增产增值增效,同时尝到了小时候的味道。他认为,项目走的路子是对的,在后期的发展过程中要按照科学的态度深入研究,遵循自然科学规律去做。

作为中国生产力创新品牌产业联盟的主任、中国工程院院士刘人怀对京福龙的“生物酵素”项目充满殷切希望,他表示,京福龙“生物酵素”项目成绩很大,京福龙研究团队做出这样的成绩很不容易,表示祝贺。中国生产力创新品牌产业联盟的专家委员会主任、中国科学院院士戴汝为也认为,在形成四种酵素研发、生产、推广过程中,应该充分利用物联网技术,为提高效率和应用的可操作方法进行项目实施总体设计,力求在酵素产业形成国际化的示范企业。

发酵技术论文第6篇

关键词: 生物技术专业 发酵工程 教学改革 应用型人才

发酵工程是以微生物的特定性状和功能为基础,通过现代化工程技术生产产品或直接应用于工业化生产的技术体系[1]。它结合生物学和工程学的特点,涉及微生物学、生物化学、数学、化学工程、机械设备等多门学科。发酵工程具有应用性强和实践性强的特点,是生物技术在农业、医药、化工、食品、环保等领域应用发展的支撑点,是生物技术产业化的关键和必由之路。

教育部2010年启动了“卓越工程师培养计划”,致力于培养适合经济和社会发展需要的工程技术人才[2],以增强学生的实践能力和创新能力。衡水学院也正致力于向应用型大学转型,探索对应用型人才的培养。《发酵工程》是我校生物技术专业开设的专业必修课程。做好发酵工程课程的建设与改革,对学生综合能力的发展、进入相关行业时快速入手等起着重要作用。

本文结合卓越工程师教育培养计划的背景及应用型人才培养的需要,结合本校的课程设置和教学活动,通过优化课程内容体系、改进教学方法、加强教学与企业互动和优化考核方式等方面进行探索与分析,对发酵工程的教学改革进行思考。

1.教学内容的优化与更新

衡水学院《发酵工程》课程的设置,是在完成基础课和部分专业课的基础上进行的。但随着应用型人才培养方案的提出,理论课时缩减,只有32个学时,因此必须对教学内容进行优化。在此之前,学生已学习了一些本课程的相关知识。根据生物技术专业学生的实际教学情况,对已掌握的不再重复讲授,着重复习以突出重点。如在菌种选育一章,由于在微生物学中已详细讲解过各种选育方法,本课程中以问题方式引出,引导学生归纳总结,模糊的地方课下通过网络平台复习。对下游提取分离的技术,在生物工业下游技术课程中会详细介绍,所以授课主要集中于对发酵工程上游技术和中间控制的学习。

课程内容的安排上,我们力将发酵工程研究对象共性的规律提炼出来,在理解发酵机制的基础上,按照发酵过程的主线编排教学内容,包括:菌种选育培养基灭菌与空气除菌种子扩培发酵机制发酵过程控制染菌分析及防治发酵经济学。同时以动力学模型和发酵设备为辅,坚持生物学基础和工程学基础并重,要求学生注重理论基础和实践操作相结合。这样安排有利于学生清楚、完整地掌握整个发酵工艺过程和发酵的共性问题,为后续课程和科学研究的顺利开展奠定基础。

同时,衡水学院为学生开设了多门和发酵工程相结合的专业课程和实践环节,包括发酵工程设备、发酵工程设备实验、发酵工程大实验、生物工程下有技术、酿酒概论等,形成了以培养发酵应用型人才为目的的课程群,对发酵工程的原理和技术进行强化。

除了丰富教学内容外,增加新知识、介绍最前沿的科技动态也尤为必要。教师应通过阅览国内外专业期刊及网站,将国内外最新的科研动态和成果分门别类地穿插在相关章节中进行讲解,使学生拓宽视野,增强学生的学习主动性。

经过以上优化调整,使发酵工程的教学体系更加清晰,教学内容环环相扣,学生能够更好地理论联系实际对课程进行掌握。

2.教学方法的改进

2.1激发学生的学习兴趣

兴趣是最好的老师。根据教学总结,学生对发酵工艺在生产实际中的应用了解甚少。因此,结合日常生活中的具体实例在绪论部分介绍现酵工业的发展历史、产业概况、生产生活中的产品介绍和未来展望等内容,从而激发学生的学习兴趣,为以后的教学奠定基础。

2.2案例教学

发酵工程是一门应用性强的学科,在授课过程中,引入与生产实践联系紧密的案例并进行剖析讲解不仅能使课堂生动形象,而且能引导学生自主思考,加深学生对理论知识的理解,触类旁通。如发酵工程课程中的发酵工艺控制这一部分内容,要求学生了解并掌握培养pH对发酵过程的影响。为此,我们从相关文献报道意选取了一些研究案例,如“pH对林可霉素发酵的影响”,该研究表明不同初始pH会显著影响林可霉素的产量。通过实例讲解,可以让学生印象深刻并强化对具体知识要点的领会。

2.3引入PBL教学理念

PBL是以问题为基础,以学生为中心,培养学生自学能力,发展学生综合思考能力和解决实际问题能力的教学理念。在实践性强的《发酵工程》课程中引入PBL教学理念,通过提出问题、收集资料、小组讨论、总结评价等环节开展发酵工程PBL教学改革以提高教学实效。

按照发酵工艺类型分成多个PBL课程教学模块,设计基础性问题,如酒精等发酵机制类型及发酵工艺特点等;再设计开放性问题,如由酒精发酵延伸总结乳酸、甘油等发酵工艺特点。学生自由分组。首先,各小组对基础性问题查阅文献,组内讨论,再选派代表进行总结汇报。各小组提问,汇报组成员补充说明和回答,最终形成解决方案。教师对课程实施过程中出现的不足问题再给予指导,提出改进意见及下一步要求,帮助学生理清思路和改进方法。

2.4现代化教学手段的利用

为加深学生对发酵工程课程的理解,提高授课效率,充分利用多媒体课件,将难于理解的内容以图片和视频等形式向学生展示[3]。例如,针对培养基灭菌的操作流程,采取设备示意图和动画相结合的方式,形象展示蒸汽灭菌的过程。针对发酵过程控制环节,利用仿真教学软件,让学生形象地认识发酵工程设备,理解发酵过程的调控手段及产品分离过程。

同时,建设发酵工程的网络教学平台,以提供多媒体课件、文献资料和发酵相关企业网址链接。学生通过拓展学习,能够较好地了解国内外发酵领域的发展趋势。

3.教学与企业参观互动

衡水学院在开设发酵工程课程时,目标定位在为企业培养发酵工程所需的应用型人才。为了提高学生对发酵技术产业的认识并强化他们的工程化概念,增强学生自主性及生产实践能力,在学期中学院专门安排学生到衡水当地典型的发酵生产企业,如衡水老白干酿酒集团、衡水九州啤酒厂等进行参观,了解工厂基本生产过程,熟悉发酵工厂生产的基本知识和必须生产设备。如在啤酒厂的实习过程中,重点让学生掌握啤酒的生产工艺流程,原料的粉碎、蒸煮糖化及典型的厌氧发酵过程。将书本上的理论知识与生产实践相结合,让学生了解生产中常遇到的难以解决的问题,启发学生的创造性与开拓性,有助于学生创新思维的形成和能力的提高。

参观后要求每个学生围绕企业的生产工艺,独立地完成实习报告,作为实践成绩的考核。该方法不仅使学生带着任务熟悉发酵工艺流程与生产工艺控制等环节,而且培养学生生产实践技能和基本工程意识,为今后他们走上工作岗位打下好的工程基础,达到较好的教学效果。

4.优化考核方式

考试是教师评定学生成绩、取得教学反馈信息的主要方法,也是督促学生全面、系统复习的重要手段[4]。从单方面考核,会使学生死读书,读死书,达不到举一反三的效果。我们采用复合考核方式对学生进行评价,建立以基本知识、技能为基础,以综合能力为重点,以学习态度为参照的综合考评体系。将发酵工程理论课程的考核分为3个部分,即平时成绩(15%)、实践考核(15%)和期末考核(70%)。平时成绩包括学生课堂表现、出勤情况、作业等;实践考核包括参观发酵工厂后撰写的报告及在实践活动中的参与度和表现。期末考核为闭卷笔试,由基础理论题、实际应用题和工艺设计题等组成,重点考查学生对基础理论和重、难点知识的掌握。

这种多方位的考核突破了传统的考核方式在考试内容的深度和广度方面存在的局限性,全面考核了学生对知识的掌握情况。

发酵工程是生物技术专业的一门核心课程,也是一门发展迅速的学科。随着新型生物反应器的不断出现,发酵新产品不断涌出,要求发酵工程专业课教师根据发酵工程产品市场不断改革和探索,实时更新授课内容,灵活采用各种教学方法和考核方法,加强与企业的联系,并强调工程观念和实验技能的培养。这样才能真正提高学生综合素质,为社会培养复合应用型人才。

参考文献:

[1]杨梅,李力群,谢莹,等.发酵工程课程建设的实践与探索[J].吉林化工学院学报,2011,28(2):46-48.

[2]潘艳平,包秋燕,江吉彬.基于卓越工程师培养的本科实践教学体系改革[J].实验室科学,2011,14(6):213-220.

[3]赵晶,朴永哲,权春善,等.基于应用型人才培养的发酵工程教学改革的探索与思考[J].轻工科技,2014,3:153-154.

发酵技术论文第7篇

【关键词】发酵工程;创新方法;理论;实践

发酵工程是一级学科“轻工技术与工程”中的一个重要分支和重点发展的二级学科,在生物技术产业化过程中起着关键作用。已经从过去简单的生产酒精类饮料、生产醋酸和发酵面包发展成为生物工程的一个极其重要的分支,成为一个包括微生物学、化学工程、基因工程、细胞工程、机械工程和计算机软硬件工程的一个多学科工程。发酵工程以物理化学、生物化学、微生物学、化工原理等理论为基础,覆盖了传统酿造工业、抗生素工业、酶制剂工业、氨基酸工业和新兴生物制品、生物制药等领域,其广泛应用于医药工业、食品工业和环境科学等领域。发酵技术涉及到解决人类所面临的食品与营养、健康与环境、资源与能源等重大问题,为人类社会带来巨大经济和社会效益,因而发酵技术被誉为工业生物技术的核心[1-2]。

发酵工程课程作为高等院校生物工程专业的核心课程,一直倍受各相关高校的关注和重视。由于发酵工程课程内容属于偏应用型的知识,各高校主要以课程理论教学和实验教学为主,大都缺乏理论联系实际,造成了教学过程中的诸多问题,大体表现在以下几个方面。

(1)理论教学方面

教学方法基本上还是传统的讲授式教学,基本采用以教师为中心的灌输式和以单纯传授知识为主的教学方法。这种以教师为主体的教学,学生处于被动接受地位。一堂课下来教师很辛苦,学生也昏昏欲睡,教学效果不好。学生学习缺乏兴趣,在学习中没有积极性和主动性。

由于学科的知识、技术不断得到完善和丰富,使得课堂上需要讲授的内容不断增多,随着教学改革的不断深入,专业课的学时又不断被压缩,使教学时间不足问题日益突出。发酵工程类的专业课教学要求教师需要有渊博的知识,也应具有一定的生产应用和科研经历,这样就能深入浅出地联系生活的实际问题讲解专业课程相关知识,而目前高校教师大都缺乏生产应用经历,繁杂的纯理论教学内容难以引起学生的兴趣。

(2)实验教学方面

在实验教学过程中,由于受到课时、实验设备等条件的限制,开设的课程多为独立的验证性实验,教学过程中以教师为主体,学生在模仿照搬的基础上完成实验。这种教学模式极大地束缚了学生的思维,限制了学生的视野,不利于学生创新意识和动手能力的培养,实验教学缺乏知识深化与升华的过程。

(3)理论联系实际方面

学生对生物发酵技术在生产实际中的应用方面了解少,不能把握生物发酵技术的发展前景,认识不到发酵工程在生物产业领域所处的重要地位,由于忙于繁杂理论课程的学习,很少去工厂参观和实习的机会,所学知识很难得到相应的实践应用。

基于以上存在的种种问题,为了激发学生浓厚的学习兴趣,充分调动学生的学习积极性,提升学生发现问题和分析问题的能力,从而使学生的表达能力、组织协调能力和处理生产实际的综合能力得到提升,发酵工程的课程教学应该采取一些改进措施。

1)创新教学内容

创新教学内容不仅能提高教学效果,激励教师自觉加快自身知识更新,提高教学水平,还有助于激发学生的学习兴趣和学习热情,拓展学生的知识视野等。在课程的教学前,要设计好教学环节,同时讲授中应尽量避免单纯罗列标题和枯燥无味的叙述,在内容的组织上多下功夫,同时也应尽可能把复杂的问题通俗化,以便于学生理解与掌握。讲解理论知识时,采用基本理论和典型工艺讲授相结合,理论与生产实际密切结合,理论与学科前沿相结合,使学生能够较好地将理论知识和实际应用相结合,使学生能够深入的掌握理论知识。

(1)课前参观工厂-建立直观认识

直观认识往往不能真实地反映事物的本质特征,但可以作为理性概括的基础。在发酵工程课程开课之前,先带领学生到工厂进行参观,使学生了解发酵车间的控制操作,初步了解发酵工艺的基本流程和设备等,使学生对发酵工程课程有个直观的认识。此时学生头脑中会产生很多的问题,将这些问题带到课堂的理论学习中时,就会有一种渴求知识的愿望,有利于激发学生的学习积极性。

(2)采用“走出去和请进来”教学模式

单元操作控制是发酵工程在生产应用中的关键因素,相关企业生产一线技术人员拥有丰富的实践经验。为此,可以采用将课堂设在发酵生产车间的走出去教学方式,针对发酵控制过程中的关键控制点进行逐一实地学习,带领学生到包括葡萄酒、水果酒、果醋和啤酒等发酵生产车间实地参观,由教师和工厂技术人员现场讲授发酵工艺与控制技术。聘请经验丰富的发酵工程师作为特聘教师,进入学校课堂进行发酵控制关键技术的授课,使讲授内容更加生动和贴近生产实际。通过这种教学方式实现高校和企业的优势互补[2]。

(3)树立学生的实验主体地位

为了让学生更好地掌握发酵工程的理论知识,提高其解决产业化关键问题的能力,使学生在掌握发酵工程基本理论知识的基础上,学到更多的实践知识,提高其动手能力,调动学生的积极性、主动性和创造性,就要创新学生实验操作。在学生学习了一定的理论知识后,要在此基础上加深理解,就要选择关键性的验证实验作为实践教学的手段。如可为学生提供菌种,让其进行菌种扩大培养的实验,在发酵工艺控制中进行全自动发酵罐培养和操作,学生可直观认识各个参数的控制情况,从而将理论知识和实践教学有机结合。也可将实验中原来由教师提前准备好的有些步骤,例如材料的预处理、培养基的制备、菌种的活化和扩大培养等,让学生来完成,使学生接触更多的仪器设备,获得更多的实验技能。使学生成为实验的主体,学生根据预习情况和教师示教,在头脑中形成完整的实验架构,包括目的、原理、材料、方法以及步骤,通过操作来完成自己的设计并达到预期实验目的。

减少验证性实验数量,适当增加设计性和创新型实验。通过精心选择少量基本技能训练的实验内容,便于学生掌握。加大综合性实验和创造性实验的比重,实验之前让学生自己收集相关涉及题目的资料,再组织学生进行试验设计方案的评比,进行实验方案的论证比赛,再根据设计的方案进行创新实验。在过程中强调问题 分析与结果讨论的重要性,培养学生分析问题和解决问题的能力。学生在撰写实验报告时按照正规毕业论文的格式,培养学生专业论文的写作能力。

2)创新教学方法和手段

(1)应用“启发、讨论和非指导性”的教学方法

采用“启发式”和“讨论式”的教学模式,以及教学互动和相互转换的“自主教学”模式,使课堂从传统的单向传授转变为双向活动过程。首先讲重点、难点,难懂的问题讲深讲透,易懂的内容则指出关键,留下问题。其次要善于提出问题,让学生多思考,多反问,使学生在积极思考中接受知识。对于内容相近的只讲授其中一部分,其它部分引导学生自己学习。给学生多指定参考书和相关参考文献,鼓励学生课下自主学习,培养学生自主学习的能力[3-4]。

采用课堂讨论的方式教学,课堂讨论主要强调的是学生的自学,学生间的讨论以及教师的指导三方面的作用。针对学生在听课和学习过程中可能遇到的问题或萌生的一些新见解安排3-5次课堂讨论。将课程中较简单的章节安排学生准备,由学生自己讲解、提问和讨论,以此培养学生的综合能力。

采用非明示性和间接性的“非指导性”语言,提升指导的艺术性而促进学习,帮助学生达到更大程度的个人的统合、有效性和现实的自我鉴定。教学过程中创造一种学习环境,以利于激发、考核和评价种种新出现的知觉的过程,帮助学生理解他们自己的需要和价值,以便能有效地指导他们自己的学习决策[5-6]。

(2)采用现代化教学手段

随着科技的发展,现代化的多媒体教学在我国高校得到迅速发展和应用。教师可在有限的时间内,借助结合文字、图像、动画及声音等多媒体向学生传递丰富的教学信息,使得教学生动活泼。现代化教学手段可实现校内课程的网络教学,在校园网上构建网络教学平台,学生可以随时随地进行学习,摆脱传统的面授教育,突破时间和空间的限制,提升教学的灵活性。将发酵工程的生产工艺过程的视频穿插于课堂多媒体教学中,使整个工艺过程变得形象直观,加深学生对知识的理解,提高教学效果[6]。

(3)结合生产实际教学

将理论教学与生产实际密切结合,在教学上进行发酵过程基本原理与单元操作讲授强化的同时,结合前沿的科研动态,精选案例进行分析。例如教学中可将发酵工程设备部分,包括原料制备、发酵罐、通风设备和发酵控制设备等单独进行讲解;以典型的发酵工艺流程为主线,将发酵工程中各研究对象共性的规律提炼出来,按照发酵工艺过程的主线来教学,采用基本理论和典型工艺讲授相结合,典型到一般再到应用,使各个章节相互紧密衔接,使学生更清楚、更完整地掌握发酵工艺的全过程。使学生在掌握生物学基本原理的基础上能对发酵过程中的工程问题进行全面的认识。

3)密切理论联系实践

实践是创新的源泉。通过自主实验、参观工厂和工厂实习等培养学生的创新精神,达到理论联系实践的目的。在实验的基础上尽量多组织学生参观一些果醋厂,果酒厂、味精厂、有机酸厂等。参观前使学生提前了解生产工艺和重要的生产设备,在参观过程中鼓励学生多提问题,参观后再对参观内容进行概括性讲授,引导学生把感性知识提升到理性认识。通过理论与生产实践结合的教学方式,使学生真正了解利用微生物进行发酵生产的实际内容和具体操作流程及生产中尚待解决的问题。安排学生到相关工厂实习,实习周期为1-3个月,从生产工艺的最初阶段到成品阶段的岗位依次进行操作,通过实习使学生真正接触工业发酵生产,提高学生的适应能力,以及发现问题和解决问题的能力。

综上所述,发酵工程课程教学除了教学方法的改进外,还应加强任课教师队伍建设,请有经验的教师通过言传身教对新教师进行传、帮、带;通过深入的教学研究不断提高教学水平;多为教师创造条件参加国内外深造机 会 。坚持教学与科研结合,依托发酵工程学科背景,强调产学研互动,使得发酵工程课程的建设始终保持与学科发展相适应。在传授知识的同时更应培养学生的学习能力、解决问题的能力、交流能力、团队合作能力和创新能力,使他们能更快地适应未来工作的需求。

【参考文献】

[1]穆晓清,王栋,徐岩.“发酵工程”课程教学改革的探索与实践[J].中国轻工教育,2012(4):69-71.

[2]余龙江.发酵工程原理与技术用[M].北京:化学工业出版社,2010.

[3]贾彩凤,常忠义,叶希韵,等.发酵工程实验的改革与实践[J].微生物学通报,2009,36(3):453-457.

[4]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,2011,38(1):127-130.

发酵技术论文第8篇

关键词 食品发酵技术 课程改革 教学

中图分类号:G712 文献标识码:A

Exploration on the Reform Practice of Vocational

"Food Fermentation Technology" Course

LIU Minghua

(Wuhan Polytechnic, Wuhan, Hubei 430074)

Abstract Take "food fermentation technology" course curriculum reform practice as an example, put forward the design ideas of vocational food fermentation technology; Practice and explore the teaching content, organization and implementation, and how teaching methods and means of teaching evaluation embodies teaching, learning, doing the integration.

Key words food fermentation technology; curriculum refoem; teaching

新一轮职业教育课程改革正如火如荼地开展,食品发酵技术作为我院精品课程建设项目自然是与时俱进,不断探索,进行着深入的改革实践。职业教育课程的本质特征就是工学结合,即学习的内容是工作,通过工作实现学习。①为了成功地实施课程教学改革,本课程以工作过程为导向,以能力为目标,以学生为主体,以素质为基础、以项目为载体、以任务驱动为手段、进行理论和实践一体化的课程探索。

1 依据专业培养目标进行课程定位,确定教学目标,进行课程整体设计

随着湖北区域内食品生物技术行业经济的迅猛发展,我院食品生物技术专业与区域内食品企业密切合作,共同致力于专业建设,通过行业调研、与企业专家共同分析等形式确定实施“项目引领、循序递进”工学结合人才培养模式,进一步明确本专业培养适应社会发展需要的德、智、体、美全面发展,具有良好的职业综合素质,掌握现代食品生物技术的基础理论知识、原理,全面了解食品生产工艺流程、生产管理规范,能在食品及其相关行业企业从事生产、检验、安全、管理、销售等工作的应用型高技能人才的培养目标,同时对原有课程进行归纳、整合、补充、序化,并参照职业资格鉴定标准,重新构建了食品生物技术专业课程体系。食品发酵技术是在学习了专业基础理论和专业技能基础上的综合性及实践性课程,是实现专业人才培养目标的最后综合、提升、应用环节,也是“课堂”和“职业岗位”对接的衔接环节,在整个专业体系中起核心主干作用,在学生职业能力的培养中起着重要的支撑作用。因此确定食品发酵技术是继食品化学、微生物基础技术等课程之后的一门专业核心课程。

根据食品发酵企业岗位任职要求及职业能力进行综合分析,确立了食品发酵技术的课程目标。本课程重点强化职业技术,理论知识为技术服务,重视职业素质的培养。知识目标是依据企业岗位知识背景的需求,围绕六大类发酵食品生产技术,要求学生掌握每一种发酵产品的生产工艺、技术过程;技能目标是本课程的中心,本课程设置6个实训项目,通过对发酵产品的各种生产方法和技术进行强化训练,使学生掌握各种发酵产品生产方法和操作规范,并能单独进行综合性(或设计性)实操,同时获得发酵工职业资格证书;素质目标是在学与做的过程中培养学生分析、判断、解决问题的科学思维能力,以及与他人沟通、团结协作的社会能力,形成诚实守信、勤奋肯干、勇于创新的职业素养,最终达成培养企业需要的高素质、高技能应用型人才的目的。

本课程基于校企共建课程、面向职业岗位、基于工作过程、培养职业能力的理念,通过调研,确立了食品发酵企业原料预处理、菌种制备、发酵控制、提取与后处理、设备操作与维护等共性岗位,针对实际工作过程中完成各项工作任务应具备的职业能力,从系统化的学习情境设计入手,对课程进行整合、重构。课程结构设计6个学习情境单元,即啤酒发酵技术、白酒发酵技术、葡萄酒发酵技术、黄酒发酵技术、味精发酵技术、酸乳发酵技术,对应6个企业真实项目,以“原料处理―发酵控制―提取与后处理”的实际工作流程为主线,以工作过程为导向,以工作任务为中心,同时遵循高职学生的学习特点和认知规律,设计项目引领的教学模式,灵活采用案例教学、角色扮演、岗位现场教学、校内仿真教学等教学方法进行课程实施。

在实施过程中,要求全体学生都要掌握理解生产工艺、获得操作经验等专业核心能力,同时通过团队合作的分工不同而实现因人而异的具有良好职业素质的发展能力(管理能力、执行能力、沟通能力等等);通过帮助部分优秀学生利用课余科研等形式提高创新能力,自主创新,最终实现自主创业(食品专业具备很多创业项目)。

2 紧扣课程主线,优化课程体系,精选教学内容

高职课程改革探索中,最关键的就是课程的内容选择,课程开发的成败,在很大程度上取决于所确定的课程内容是否恰当。高职课程内容的选取不能凭主观想象,而必须以职业岗位或职业岗位群的工作任务、职业能力需求分析为基础。

食品发酵技术包含的内容庞大、复杂,发酵食品种类有几百种,生产方式有共性,又各具特点,不可能在一门课程中全部讲解,因此我们根据完成典型工作任务所需的职业能力要求,融合相关行业标准和职业资格标准,选取了啤酒、白酒、葡萄酒、黄酒、味精、酸乳六个典型产品,涵盖发酵技术的液态与固态、厌氧与好氧、传统与现酵各个层面,以发酵产品生产工艺流程为主线,以生产“工序”为载体,通过解剖工艺流程,将课程标准与教学单元和实训项目对应,对项目的目的、来源、内容、知识综合应用程度、实用性、创新性及达成目标提出要求,融入了行业的发展动态及最新工艺技术应用和研究成果,归纳相应的教学知识点与实训项目,完善单元内容和项目过程,重新序化课程内容,最后整合成为6个学习情境,对应6个项目,每个项目分解为几个任务完成(如图1)。设计学习任务,实现理论与实践一体化,理论强化六种典型发酵食品的发酵机制、生产方法及工艺,实践突出综合技术能力的培养,工学结合的综合实训项目将单元操作串联起来,使学生通过连续操作,更加理解各单元操作的关联性。专业能力、社会能力和方法能力的培养并重,使学生能迅速适应食品发酵工作岗位,为学生职业生涯的发展打下良好基础。②

图1 食品发酵技术项目课程结构

3 注重教学设计,精心组织实施

在食品发酵技术的教学设计中,以突出职业能力培养为主线,按照“教、学、做”一体化的思路,采取项目导向、任务驱动、课堂和实训地点一体化的教学模式,以学生为主体,让学生在“做中学,学中做”,使理论与实践教学融为一体。③课程教师以企业调研情况为依据设计了6个学习情境,构成6个真实的学习项目,针对每个项目编制“课业设计”、“任务书”、“工作页”、“参考资料”、“评价表”等学习材料,按照项目教学法(明确任务/获取信息制定计划做出决定实施计划检查控制评定反馈)的步骤组织学习过程,学生在完成任务的过程中做中学、学中做,一方面学习专业知识、掌握职业实践技能,学习与任务紧密相关的知识;另一方面学生有机会探索,由被动变为主动,在思维方法上,学生有机会在理解问题的基础上,自己搜寻材料,获得丰富的经验和解决问题的真切体验。这样逐步真正学会现代食品发酵技术。

在课程实施过程中,根据食品生物技术专业特点和生源特点,遵循“因材施教”、“行动导向”的原则,采用项目引领教学法、讨论式教学法、角色互换教学法、案例式教学法等多种方法,营造发酵食品生产的职业场景,激发学生学习的欲望,增强教学方法的趣味性、直观性、刺激性,充分发挥学生学习的主体作用,使学生通过获取信息、设计流程、制定生产方案、实施操作、产品检测、结果评价的实践过程,掌握职业技能,获得专业知识,从而获得属于自己的经验和知识体系。

根据食品发酵技术教学特点,课程组教师编写了特色教材《食品发酵与酿造技术》,建立了食品发酵技术精品课程网站和网络课程平台,开发了丰富的多媒体助教资源和助学资源,配备了大量的动画演示与实物演示,这种新颖、直观动态的形式,极大方便了教师教学,为学生自主学习提供了平台。④开放的食品分析实训室、灭菌室、无菌操作室、培养室、发酵工艺实训室、分离提取实训室以及按中小试验生产规模、行业技术规范建设的微生物技术应用生产性实训中心有利于提高学生自主学习的兴趣,学有余力的同学在课余时间可以借助实训中心条件进行第二课堂和课余科研等活动提高创新能力,树立创业意识。

对于课程教学的评价,传统的闭卷考试模式容易使学生考前背、考后忘,虽然学生靠记笔记、背课本、临时突击就能过关甚至取得好成绩,但却不利于学生充分发挥自主学习和实际动手的能力培养。因此,食品发酵技术课程考核必须以技能考核为主导思想,建立对学生学习效果和实际能力科学评价模式:理论考核采用开卷笔试、口试形式;技能考核以过程考核与任务考核相结合量化指标,按项目多次进行,贯穿于整个教学过程中,教师结合每个学生在完成各个典型工作任务时的具体表现(包括实践技能的掌握程度、学习态度、学生互评等),对学生进行考核。最后综合理论考核、平时表现和技能考核等几项成绩,给学生一个综合的评价。对在学习和应用上有创新的学生、对参与技能竞赛并取得较好成绩的学生给予加分奖励。对于基础相对差的学生,可以熟练的技能操作来弥补理论考试的欠缺,这种评价方法更能真实客观,科学地反映出学生对课程的掌握情况和综合能力。激发自主学习的热情,发挥考核的教育功能,真正体现高职教学培养技能型人才的特点。

4 小结

食品发酵技术通过三轮课程改革的实践,其教学效果得到了校内督导、专家和同行的肯定;学生反响也很好,本课程主讲教师近三年学生考评分数平均达85以上,学生连续三年在全国生物技术职业技能大赛获一等奖也是对课程改革的肯定;对毕业后的学生回访,大部分学生肯定了该课程的教学方式及教学效果。

随着高职课程改革的深入,职业教育必定逐渐走向以实训教学为主,理论教学为辅的 “教学做一体化”教学模式。如何建设能够实施工学结合课程模式的双师型教学团队,如何将每一门课程的实训过程与理论知识更有机的结合起来,这将是我们需要持续研究和探讨的问题。

注释

① 徐国庆.项目课程的基本理论[J].职教论坛,2006(4).

② 蔡慧农等.“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(1).

发酵技术论文第9篇

发酵工程PBL改革人类对于发酵现象的研究由来已久,发展到今天,发酵工程已然与基因工程、细胞工程、蛋白质工程和酶工程,并称为生物技术的五大工程。也是高等院校生物技术类专业的必修主干课程,其研究内容与物理、数学、化学、微生物、设备等多有交叉,且更注重实践应用。医学生物技术是生物医药产业必备的核心技术,医学生物技术专业的特点决定了其更倾向于培养学生同时掌握生物技术、检验医学的基本理论和技术,基础医学、临床医学的基本理论和技能的能力,面对医学生物技术产业的发展趋势对人才培养提出的更高要求,如何提高发酵工程课程的教学质量,改进教学方法,不断增强学生综合素质和实践能力,显得至关重要。

在传统的发酵工程教学过程中,存在着很多问题,如教师讲、学生听的填塞式教学模式还没有被完全打破,教学与实践结合不紧密,学生积极性激发不够。为了解决以上问题,近几年来笔者所在学校对发酵工程课程的教学内容、教学方法和手段、实验开设方式和教学评价体系等方面进行了多次探索与实践,并取得了一定的成绩。

一、培养目标

教育部2012年了《国家教育事业发展第十二个五年规划》,强调应用型、复合型人才的迫切需要,因此医学院校发酵工程专业课程也应以培养适应现代化建设和社会发展需要的,具有创新精神和较强实践能力的复合型、应用型医药、生物技术专门人才。

二、教学内容的改革

发酵工程是一门与生产实践密切相关的学科,为了让学生能够更深入的了解发酵的理论知识和实验技能,我们综合了科学出版社、高教出版社和化学工业出版社出版的高等教育“十二五”规划教材,全部教学内容涉及发酵工程上游的菌种选育、发酵机制、发酵动力学、工业培养基及原料处理、灭菌与空气除菌,中游的发酵设备及放大、发酵过程优化及控制,及下游的产物回收与精制、发酵产品工艺和应用。同时,为了加强学生对课程理论知识的记忆和理解,我们还设立了发酵罐使用、基因工程菌种选育、高密度发酵、高通量筛选、乳酸发酵等多种实验课程。课程最后还带领同学到合作的生物制药或是诊断试剂等发酵生产企业参观,进一步将学校学习和实际生产联系起来,不仅有利于学生对理论知识的掌握,更有利于学生的就业和未来发展。

三、教学方法和手段的改革

医学院校最常采用的一种教学方法和手段就是PBL教学,全称为problem-based learning,即以学生为主题,以问题为导向,激发学生自主学习的能力。本课程亦将PLB教学引入发酵工程课程的教学当中。在教学过程中,学生组成学习小组,针对某些实际发酵过程的难题、知识点等问题,每组集体学习,建立解决问题的假设,并讨论解决方案的可行性,最后进行总结分析。在PBL教学实践过程中,学生们完全依靠自己的学习来发现问题、讨论问题、拓展问题,并解决问题。所以加深了他们对知识点的记忆和解决问题的能力,不会再出现考试结束记忆全无的情况。

为了让学生在课堂上学到更多的知识及视听享受,我们花了大量的时间即精力制作了大量精美、内容充实的多媒体课件,并伴有大量的动画演示,比如,发酵罐、灭菌过程、发酵过程和培养基配置过程。突触重点和难点,做到理论和实践相结合的教学方法。

四、教学评价体系改革

合理的教学评价体系有利于尽快发现教学过程中的问题,改进教学方法,提高教学质量。在发酵工程教学评价上,我们采用问卷调查的形式,从总体教学效果。教师组织实施情况和学生主观感受三个方面评价。总体教学效果分优秀、良好、一般、差四个等级建立教学评价体系。

五、考核方式改革

我们将课程的成绩考核分为3部分,即平时成绩(10%,包括出勤率和PBL课程)、实验成绩(30%,包括实验理论考试、实验操作考试和实验报告)和期末成绩(60%)。企业发酵工程参观后,还会让学生完成一份对发酵生产过程的体会论文,让学生切身体会到发酵工程的乐趣。

六、教学实践面临的问题

发酵工程在本校生物技术专业开展以来,教学成果显著,但是由于实施时间较短,经验和现有教学条件不足,难免不出现一些问题。具体表现在设备的欠缺、网络信息平台建设不完善,没有形成完整的视频教学,图书馆数据跟不上时代的发展,缺少有PBL教学能力和经验的老师,这些也限制了本校发酵工程课程的进一步发展。

七、总结

经过几年的教学实践,我们已经形成了一整套发酵工程的教学模式,并积攒了很多教学经验,取得了很好的教学成果,培养的学生也能很好的适应社会需求,将教学和就业紧密的结合到一起,实现理论知识和实践技能的完美统一。相信通过我们的努力,未来医学院校发酵工程课程也会取得可持续的发展,具有良好的前景。

参考文献:

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[2]甄德山,白益民.有关教师素质研究中的几个问题.教育改革,1994,(01):16-8.

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