我校作为全国首批获准开设生物制药本科专业的高校，针对生物制药专业的特点及培养目标，设置了相应的培养方案，建立了以基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程四大工程课程为核心的必修课体系。    

发酵技术历史悠久，在国民经济和人民生活各方面正发挥着越来越大的作用。尤其是发酵工程，广泛应用基因工程、细胞工程、酶工程等新技术，形成了21世纪最重要的生物工程支柱产业。随着近代生物技术的迅速发展以及社会可持续发展的迫切需求，发酵工程已涉及医药工业、轻工业、食品工业、化学工业、农林牧渔业、环境保护，以及生物基化学品和生物能源等许多重要领域。    

在高等院校教学中，发酵工程也愈来愈受到关注。我们在发酵工程教学以及与学生的交流中深深感到，传统的教师讲台“一言堂”、学生课堂记笔记形式的教学模式限制了教学效果的提高，不利于学生掌握“活的”、更具实用价值的知识。为此，我们在教学中尝试有学生参与的多种教学模式，并取得较好的效果。

1发酵工程课程现状

1. 1课程简介发酵工程主要是利用微生物以及某些酶的生物催化作用，采用生物及工程学的技术为人类生产有用的生物产品，或直接用微生物参与控制某些工业生产过程。人类对发酵的利用远比认知要早，例如，人们熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒，利用乳酸菌发酵制造奶酪和酸牛奶等。    

从发酵的工艺流程来看，发酵主要分为上游、中游、下游三部分内容。上游主要是发酵前期的准备过程，包括出发菌种的制备、环境及设备的无菌化以及培养基的制备等。中游则主要是发酵过程中工艺的监测及控制，包括培养方式、温度、pH、泡沫等培养条件对发酵过程的影响及控制。下游则主要是发酵结束后产物的分离纯化过程。    

我校生物制药专业的课程设置中，发酵的过程分别在发酵工程和生物制药工艺学两门课程进行讲解。其中，发酵工程主要着重教授发酵上游和中游的内容，即发酵的经典内容。

1.2教材及内容教材采用张嗣良主编的《发酵工程原理》(普通高等教育“十一五”国家级规划教材/高等教育出版社)。 

本教材主要包括两部分内容，前半部分(1一4章)为发酵工程的经典内容，后半部分(5一11章)为生物反应器的知识。有些高校将生物反应器的设计、放大及优化列入生物技术及工程学科的专业课程中，我校将该部分作为备选内容供学有余力或感兴趣的学生进行自学。    

结合我校实际情况及专业建设情况，发酵工程课堂教学主要侧重发酵工程经典内容的学习，共安排32h。    

发酵工程理论教学主要内容见表1，其中关于培养基灭菌工艺及空气净化除菌工艺已经在前期的生物制药设备课程中有详细讲解，因此发酵工程中不再教授这一部分内容。

1.3教学反思总体来说，发酵工程的理论教学内容较为系统，且具有较强的逻辑性，学生能够较快地理解和掌握部分内容和知识。因此，如何使学生高效、创新、全面地掌握更多的知识，成为发酵工程教学改革过程中的关键。    

我们在发酵工程教学中发现:有些内容及章节较为简单，例如发酵培养基，学生通过通读教材便可以掌握90%的内容，只需教师在重难点处进行点拨即可;有些内容及章节则较为抽象，例如抗生素效价的测定方法，则需要教师进行详细讲解;而有些内容及章节较有开放性，例如发酵培养基的优化，课堂教学的内容不能够完全概括该部分内容，需要学生在课外进行思考及学习;另外，有些内容及章节与实际生产连接较为紧密，例如发酵的基本工艺与控制，此部分内容的文字较为晦涩难懂，在教学过程中需要结合较多生产实例进行理解学习。    

因此，要想高效且较为创新地完成教学，应该根据教学内容自身的特点调整教学模式。而本文则主要探索多种教学方法在发酵工程理论教学中的综合应用。2多种教学方法在发酵工程教学中的应用方法依上所述，发酵工程理论教学内容具有逻辑性、系统性强，且每个章节内容深浅程度不同的特点。因此，本文依据不同章节的内容采用不同的教学模式，即在发酵工程理论课教学中综合应用多种教学方法，以此来高效地、创新性地完成教学内容，具体实施方法见表1。    

第一章为绪论，主要介绍发酵工程的历史、发展、学科背景及学习内容、方法，属于概括性、总领性的内容，由教师进行集中讲授效果较好。故绪论以LBL( lecture一based learning)教学法为主，LBL教学法以讲授为基础，以课堂为中心，以教师为讲授主体，主要采用集中授课的方式完成教学过程，是较为传统但应用最为广泛的一种教学方法。能够整体安排教学过程，节省教学资源。但LBL教学法中，学生参与率较低，容易产生倦怠情绪，应注意在讲授过程中趣味性知识的穿插，避免内容过于枯燥。    

第二章主要介绍工业菌种的来源、选育及培养过程。其中工业菌种的介绍，自然选育、诱变育种及定向进化改造菌种两部分内容较为简单，可以由学生在课堂上自读教材进行学习。自读教材是针对较为简单的教学内容所采用的一种方法，即在课堂上，学生通过自己阅读教材进行学习。自读教材结束后，教师采用CBL( case study-based learning)案例教学法，以实际案例进行引导、点拨、提问，加深学生对教材内容的理解和掌握。    

CBL教学法以具体案例为中心的教学模式，通过设置与本节课程有关的案例作为先导，在教师的主导下，以学生为主体解决问题。CBL教学法能够调动学生积极性，培养学生独立、创新的思维，但对教师的专业素质、案例编写的质量、教学连贯性等有较高的要求。    

对于发酵菌种采样、富集、筛选过程，菌种退化及防止、保藏及复壮，实验室阶段、生产阶段菌种培养技术三部分内容，均需要结合生产实际，以生产案例作为指导，由教师与学生共同学习，使学生掌握基础理论知识。例如，营养缺陷型菌株的筛选，故采用CBL为主、LBL为辅的教学方式较为合适。    

此外，本章内容偏向于实际应用，系统学习并掌握本章内容，能达到更好的教学效果。因此，在本章小结中，可以融入TBL ( team一based learning)教学法，即以小组的方式进行教与学的教学模式。由教师设置问题并进行指导，由组建好的小组，在课堂中进行讨论、个人测试、小组测试、应用型练习等来学习并掌握知识[}z7。例如，以某种工业微生物的筛选、诱变、培养设置问题，让学生分小组查找资料，设计出相关实验及操作思路，并在课堂上进行讨论及展示。TBL教学法能够有效地调动学生的积极性、锻炼学生独立思考的能力，同时也能够让学生在小组互动的过程中锻炼团队协作和人际沟通能力。但TBL教学方法在实施过程中，对教师的专业素质以及教学条件有较高的要求。    

第三章主要是关于发酵培养基相关知识的介绍，包括发酵培养基的类型、成分及优化。其中，发酵培养基的类型及成分的教学内容较为简单，无需教师进行过多的讲解。因此，该部分内容主要采用自读教材的方式，提高学生参与度的同时节约教学时间。自读教材完成后再由教师进行简单的总结、点拨及测试以加深对知识的掌握。发酵培养基的优化部分，需由教师以案例为指导，并结合讲解，让学生了解该部分内容的基本理论知识，即采用CBL + LBL的教学方法。但发酵培养基的优化通常采用一些统计学方法，且在科研中使用较多，属于较为开放性的教学内容。因此，适宜辅以文献精读教学法，即学生通过阅读相关领域的文献，来进一步掌握课堂中所学知识的教学方法。文献精读的方法需要学生利用课内及课外的时间完成，并通过不同的完成形式来检验学生的学习效果，同时进行过程性及形成性评价。    

第四章主要讲解了发酵培养的方式、发酵的参数与控制以及染菌的防治三部分内容。发酵培养的方式主要分为分批、补料分批、半连续、连续培养，该部分内容较为简单，采用自读教材为主、LBL为辅的教学方法。即由学生自读教材进行学习，并由教师讲解、点拨、提问以加深理解。发酵的参数与控制、染菌的防治两部分内容均与生产实际连接较为紧密，且学生无知识背景，因此适宜采用CBL与LBL相结合的教学模式。即分小组进行，由教师提出生产案例，引导学生用所学知识来解决实际问题，调动学生积极性，培养学生独立和创新的思维模式。另外，发酵的参数与控制经常作为发酵过程的研究对象，有较多相关的科研论文。因此，辅以文献精读，能够有助于丰富学生的认知，构建系统的知识网络。

3教学模式的优化及可行性分析

3. 1教学模式的优化在发酵工程理论教学中，针对不同章节的特点，采用多种教学方法相结合的教学模式，能够在传统讲授的基础上，调动学生的积极性。自读教材的教学方法能够有效地节约教学时间，将简单的教学内容交给学生自己消化，而不是不论内容简单与否从头讲到尾，避免学生枯燥和倦怠情绪的产生。    

另外，我校旨在培养应用型生物制药人才，而发酵工程与实际连接较为紧密，因此，案例教学能够为学生在理论学习过程中进行较好的引导，在理论学习的过程中锻炼学生独立和创新能力。    

文献精读教学方法的引入，为有意在专业领域进行深造的学生提供了较好的学习方向及内容，能够更好地调动学生积极性，开拓学生视野，丰富学生思维。    

依上所述，在发酵工程理论教学过程中，针对不同学习内容选择不同教学方法的模式，能够使该门课程的理论教学更加丰富、高效。

3.2教学模式的可行性分析首先，多种教学方法综合应用的模式，以传统教学课堂为依托，在教学资源方面有良好的保障;其次，发酵工程理论教学由一名教师承担，无多人穿插教学，代课教师可以根据授课情况灵活地应用各种教学方法，而不受课时及代课人员的限制;再次，发酵工程理论内容系统性及逻辑性较强，教学对象数量较少(60人左右)，教师前期的备课即能够保证多重教学方法较为流畅的实施;最后，理论课程的考核方式采用传统的过程性与终结性评价相结合的方式，便于实施。

4教学模式实施效果评价    

为了了解本文所采用教学模式的实施效果，在发酵工程理论教学结课的同时，与生物制药专业学生进行了讨论。讨论主要针对课堂气氛、学习效果及学生对教学模式的满意度及认可度三方面进行。其中，绝大部分学生表示学习的自主性提高，不再是课堂上单纯接受知识，而是真正参与课程学习当中。另外有少部分学生表示在查找论文方面有一定难度和限制，但能够学到一些在课堂上难以学到的内容。大约90%的学生表示课堂气氛较传统课堂讲解更为活跃，且课堂参与度有较大的提高，对这种根据不同内容选择不同教学方法的教学模式表示满意。

5展望及结语    

在当代高等教育模式下，工科毕业生虽具有一定的基础知识和实践能力，但往往缺乏团队协作能力，工程推理、分析解决实际问题的能力以及评估企业在社会的大环境中生存和竞争的能力。    

针对这一现状，国内及国外的教育工作者都企图在工程教育领域探索出一种教育模式，使得高校毕业生能够最大限度地满足企业对工程师的要求。而CDIO工程教育模式无疑是众多改革模式中的最具影响力的一种。CDIO工程教育模式在2005年首次由汕头大学引入国内，之后便在工程教育界引起了较大的反响。CDIO是构思(conceive、设计(design )、实施(implement、运作(operate)四个英文单词的缩写。“构思”指明确客户的需求，考虑技术、企业战略和制度等因素，不断改进概念、技术和商业计划;“设计”指制订开发的产品系统所需的各种计划、图纸和算法;“实施”指把设计转变为产品的过程，包括硬件制造、软件编程、测试、检查和验证;“运行”指对产品系统的维护、优化和淘汰等。    

生物制药是与实践连接较为紧密的专业，因此该专业的毕业生需要具备一些实际的解决问题的能力、设计或构思的能力。这要求在教学计划的设置和教学的实施过程中，将基础知识的讲解与生产实际问题相联系，以生产环节为导向，使教学内容真正的“有血有肉”。与此同时，多种教学方法综合应用的教学模式也在其他高校课程中，如医学免疫学、人体胚胎学中有所涉猎，并取得了较好的教学效果。    

另外，发酵工程理论教学在采用多种教学方法相结合的同时，可以探索其与其他课程的穿插教学，进一步采用PBL教学方法。例如，将生产实践中的问题作为讨论话题，让学生对原料的供应、试剂耗材的选择、工厂的管理和建设、上游及下游技术的应用和选择等环节进行讨论。这种方式提高了学生的参与程度，能够激发学生的思考，培养学生的思维能力。    

在今后的教学中，也将进一步探索实验课程教学模式的改革。例如，让学生以团队的形式，共同参与综合性实验项目的设计、构思、实施等各个阶段。教师则负责在学生已有思路和设计的基础上提供可行性意见及建议，协助学生共同完成。这种综合性实验的设置可以培养学生思考和解决问题的能力，同时提高学生的团队交流和合作意识。这个过程能够让学生充分的体验“构思、设计、实施、运行(CDIO )”的整个环节，为将来的职业生涯奠定良好的基础。