發(fā)酵工程論文
發(fā)酵工程是利用工業(yè)微生物的特定性狀和功能，通過發(fā)酵過程來生產(chǎn)目的產(chǎn)物或?qū)⑸镏苯佑糜诠I(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，是建立在發(fā)酵工業(yè)基礎(chǔ)上，與化學(xué)工程緊密結(jié)合的一門學(xué)科，現(xiàn)在是小編為您整理的發(fā)酵工程論文，希望對您有所幫助。
發(fā)酵工程論文
從多年發(fā)酵工程課程的講授以及國內(nèi)大部分高校發(fā)酵工程課程的講授內(nèi)容來看，發(fā)酵工程授課案例主要涉及到抗生素、氨基酸、檸檬酸等好氧發(fā)酵工藝及發(fā)酵機制，以及酒精、釀造酒、乳酸等厭氧發(fā)酵機制及工藝，很少涉及到基因工程產(chǎn)品如EGF、EPO、重組人乙肝疫苗等的發(fā)酵機制和工藝。生物技術(shù)藥物已廣泛用于治療癌癥、艾滋病、貧血、發(fā)育不良、糖尿病、心力衰竭、血友病、囊性纖維變性和一些罕見的遺傳疾病[6]。目前我國從事生物技術(shù)藥物產(chǎn)業(yè)研究與開發(fā)人數(shù)僅相當(dāng)于美國的1/4，從事生物醫(yī)藥產(chǎn)品研究與開發(fā)的人才更是嚴(yán)重不足，已成為制約我國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。這就要求我們編制、修訂教學(xué)大綱時，在保留典型的傳統(tǒng)菌的好氧發(fā)酵和厭氧發(fā)酵案例基礎(chǔ)上，著重引入基因工程菌制藥的發(fā)酵工藝，擴展學(xué)生的知識面，為他們將來到制藥企業(yè)就業(yè)奠定良好基礎(chǔ)。
1選取合適的教材
發(fā)酵工程優(yōu)秀教材很多，像《微生物工程工藝原理》、《微生物工程》、《發(fā)酵工藝原理與技術(shù)》、《生物工藝學(xué)》、《現(xiàn)代工業(yè)發(fā)酵調(diào)控學(xué)》、《發(fā)酵工藝學(xué)》等，我們在前些年的教學(xué)過程中也選用了多個版本的《微生物工程》，結(jié)合我校生物技術(shù)專業(yè)學(xué)生的知識體系和培養(yǎng)方向，目前我們選用全國高等學(xué)校發(fā)酵工程專用教材、教育部普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材華南理工大學(xué)姚汝華教授編寫的《微生物工程工藝原理》，此書按照發(fā)酵工藝操作單元的先后順序排布各章，脈絡(luò)清晰，系統(tǒng)性好，該書在難易程度上很適合我們的學(xué)生，但是該書側(cè)重于發(fā)酵機制的講授，發(fā)酵工藝和設(shè)備沒有涉及。因此，在前期教學(xué)積累的基礎(chǔ)上，我們授課團隊正在努力編寫一本適合于我們自己的教材，增添發(fā)酵工藝及設(shè)備，以及基因工程產(chǎn)品的發(fā)酵工藝。同時為提高學(xué)習(xí)的廣度和深度，為學(xué)生推薦了《發(fā)酵工藝原理》、《發(fā)酵設(shè)備》、《發(fā)酵工程實驗技術(shù)》等參考書。
2開展發(fā)酵工程實驗，提高學(xué)生綜合素質(zhì)
發(fā)酵工程是利用工業(yè)微生物的特定性狀和功能，通過發(fā)酵過程來生產(chǎn)目的產(chǎn)物或?qū)⑸镏苯佑糜诠I(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)體系，是建立在發(fā)酵工業(yè)基礎(chǔ)上，與化學(xué)工程緊密結(jié)合的一門學(xué)科，它是連接生命科學(xué)研究與應(yīng)用的橋梁[7]。在基因工程和細(xì)胞工程的應(yīng)用中，要想把定向改造的物種轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，也需用到發(fā)酵工程技術(shù)。發(fā)酵工程實驗開展的場所是發(fā)酵罐，這是發(fā)酵工業(yè)獨有的特點，同時有一套嚴(yán)密的工藝流程讓發(fā)酵原料通過菌種吸收轉(zhuǎn)化成我們所需要的發(fā)酵產(chǎn)品，發(fā)酵周期長，步驟繁多。通過發(fā)酵工程實驗課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生實際動手操作能力，讓學(xué)生親自動手操作發(fā)酵罐，開展發(fā)酵罐空消和實消操作，以及常規(guī)發(fā)酵產(chǎn)品如酒精、檸檬酸、青霉素的發(fā)酵，使學(xué)生真正的達到學(xué)以致用，同時又鍛煉了學(xué)生的自主性、創(chuàng)作性和責(zé)任心。師范院校的理科學(xué)生，普遍缺乏工藝概念，但他們又非�？释私庹嬲纳a(chǎn)過程。我們針對發(fā)酵工程的主要內(nèi)容，組織學(xué)生到啤酒廠、白酒廠、制藥企業(yè)開展生產(chǎn)實習(xí)，使學(xué)生親自到白酒、啤酒和藥物的`生產(chǎn)線上了解工藝流程，切切實實的把課堂上學(xué)到的理論知識與生產(chǎn)工藝聯(lián)系起來，學(xué)生反映收獲很大�？傊�，發(fā)酵工程實驗集成度較高，牽涉到生物化學(xué)、微生物學(xué)、分析化學(xué)、有機化學(xué)、發(fā)酵工藝學(xué)、化學(xué)原理等學(xué)科的實驗內(nèi)容，有別于普通實驗課程的是工廠生產(chǎn)實習(xí)，真正做到理論實踐相結(jié)合，最終達到學(xué)以致用的培養(yǎng)目的。
3改進教學(xué)方法，切實提高學(xué)生創(chuàng)新能力
教學(xué)方法的改革，首先取決于教師本身的學(xué)術(shù)水平和綜合素質(zhì)的提高，教學(xué)方法改革服從人才素質(zhì)培養(yǎng)，以大面積提高教學(xué)質(zhì)量為目標(biāo)，和教學(xué)內(nèi)容的改革密不可分。生動、豐富的教材，有價值的有說服力的理論，以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和實踐的態(tài)度、思維以及能力的開放式教學(xué)，無疑會激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。從某種意義上說教學(xué)的目的是教會學(xué)生“學(xué)會學(xué)習(xí)”，“授人以魚，不如授人以漁”。
3.1案例教學(xué)
發(fā)酵工程是一門實驗實踐極強的學(xué)科，知識的歸納和總結(jié)是建立于具體的發(fā)酵機制和工藝案例的基礎(chǔ)上。在授課過程中，典型的案例不僅使課堂生動形象，而且使學(xué)生容易理解和記憶，觸類旁通，達到知識遷移的目的。例如在講青霉素的發(fā)酵這部分內(nèi)容時，通過詳細(xì)講解青霉素的發(fā)現(xiàn)，引出偉大的科學(xué)家弗萊明，進而講解青霉素發(fā)酵的發(fā)酵機制、過程控制、提取及純化相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生被激起興趣，學(xué)起來也容易接受。學(xué)習(xí)之后，可以引導(dǎo)學(xué)生進行討論，如抗生素的種類、我們生小病的時候用到了哪些抗生素、抗生素對能治療那些疾病、濫用抗生素有何危害等等問題，使學(xué)生從思想上真正理解“抗生素是一把雙刃劍”，從而在以后的生活中學(xué)以致用，進而影響身邊的人及下一代合理利用抗生素，為社會進步做出貢獻。
3.2啟發(fā)、討論式教學(xué)
講課的過程中首先講授難點、重點，善于提出問題，讓學(xué)生跟著老師的思路走，隨著一個又一個的問題啟發(fā)學(xué)生思考、歸納、總結(jié)。比如在講授發(fā)酵過程的控制這部分內(nèi)容開始時，引入酸奶的發(fā)酵。酸奶在生活中很普遍，同學(xué)們也不陌生，有的同學(xué)家做過酸奶，因此對酸奶的發(fā)酵還有一點常識，接受起來更容易一些。首先提出問題，酸奶發(fā)酵的原料和菌種從哪里來？酸奶發(fā)酵是好氧發(fā)酵還是厭氧發(fā)酵？發(fā)酵多長時間合適，夏天和冬天發(fā)酵時間一樣嗎？通過這些問題，啟發(fā)學(xué)生思考討論，最終引出酸奶的發(fā)酵工藝及注意事項，隨后在實驗課時讓每位同學(xué)親自動手做一款自己喜歡的酸奶，鞏固和吸收理論學(xué)習(xí)。
3.3比較歸納教學(xué)法
比較式教學(xué)法通過對不同知識點的對比分析，找到其相同和不同處，在比較的過程中對知識點歸納概括，有助于從本質(zhì)上理解和記憶知識。比如在講授培養(yǎng)基的制備過程中，讓學(xué)生比較種子培養(yǎng)基與發(fā)酵培養(yǎng)基的相同點和不同點，說出兩種培養(yǎng)基C/N比有何不同及不同的原因是什么。又比如在講培養(yǎng)基的滅菌時，在講述了分批滅菌和三種常見的連續(xù)滅菌流程連消塔——噴淋冷卻流程、噴射加熱——真空冷卻流程、薄板熱交換器連續(xù)滅菌流程之后，讓學(xué)生對分批滅菌和連續(xù)滅菌進行對比總結(jié)，學(xué)生就容易理清楚，弄懂復(fù)雜的內(nèi)容。
4優(yōu)化考試模式，重在平時學(xué)習(xí)的思考與探討
在發(fā)酵工程實驗及理論教學(xué)考核方法中，一是包括到課情況。在開課之前詳細(xì)向?qū)W生講述發(fā)酵工程課程在生物技術(shù)專業(yè)的應(yīng)用及其重要性，課程的講授和考核方式，通過到課率來約束學(xué)生學(xué)習(xí)及實驗的自覺性。二是考核內(nèi)容和考核方式多樣化，加強課堂考核、作業(yè)考核，平時考核與期末考核成績的比例由原來的3∶7加大到6∶4，綜合反映發(fā)酵工程課程實踐性強的特色。三是實踐教學(xué)實施“以考促訓(xùn)，以賽促練”，強化技能培養(yǎng)，規(guī)定技能考試不過關(guān)，不允許參加理論考試。四是在教學(xué)中注重因材施教和個性化培養(yǎng)。
5小結(jié)
當(dāng)前生物技術(shù)飛速發(fā)展，發(fā)酵新產(chǎn)品不斷涌出，它要求我們的發(fā)酵工程專業(yè)課教師在講授傳統(tǒng)知識的同時，不斷學(xué)習(xí)發(fā)酵工程方面的前沿知識，及時根據(jù)發(fā)酵工程產(chǎn)品市場更新教學(xué)內(nèi)容，同時在授課的過程中靈活采用各種教學(xué)方法，甚至有必要到工廠車間實習(xí)實訓(xùn)。從當(dāng)前經(jīng)濟發(fā)展和高校改革趨勢來看，生物技術(shù)專業(yè)不但在地方師范院校有很大的發(fā)展空間，而且也將是今后一些師范院校向綜合型大學(xué)轉(zhuǎn)型的必要環(huán)節(jié)。發(fā)酵工程課程作為生物技術(shù)專業(yè)的核心課程，是微生物學(xué)、生物化學(xué)、數(shù)學(xué)、計算機技術(shù)的應(yīng)用，同時又是分子生物學(xué)、細(xì)胞工程、基因工程技術(shù)的深入開展，而生化工程、生物工業(yè)下游技術(shù)、微生物遺傳育種技術(shù)又是發(fā)酵工程課程的深入和補充，因此發(fā)酵工程課程在生物技術(shù)專業(yè)承上啟下，是一門非常重要的專業(yè)必修課程。所以，在當(dāng)前轉(zhuǎn)型發(fā)展大形勢下，發(fā)酵工程課程教學(xué)改革勢在必行，必須以培養(yǎng)學(xué)生觀察問題、分析問題和解決問題的能力為目標(biāo)，在開展理論教學(xué)基礎(chǔ)上，切實開展實驗教學(xué)和生產(chǎn)實習(xí)，最終培養(yǎng)出滿足企業(yè)、市場和科研需要的優(yōu)秀畢業(yè)生。
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