代谢控制发酵课程教学改革的思考

第２８卷第４期　２０１１年４月　吉　林　化　工　学　院　学　报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＪＩＬＩＮ　ＩＮＳＴＩＴＵｒｒＥ　ＯＦ　ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＶｏＩ．２８　Ｎｏ．４　

Ａｐｒ．２０１１　

文章编号：１００７－２８５３（２０１　１）０４－０００６４）３　代谢控制发酵课程教学改革的思考　

杨　梅，许崇利，谢　莹，李力群　（吉林化工学院环境与生物工程学院，吉林吉林１３２０２２）　

摘要：以吉林化工学院为例，论述代谢控制发酵课程教学大纲的修订、优化课程教学内容、改进教学方　法、改革考核方式和加强教师自身素质为内容的教学改革，培养学生分析问题和解决问题的能力，提高　代谢控制发酵的教学质量。　关键词：代谢控制发酵；教学内容；教学方法；改革　’　中图分类号：Ｑ　７８－４１　文献标志码：Ｂ　

・代谢控制发酵课程是生物工程（技术）、生物　制药、微生物、食品等专业的重要专业基础课之　。课程以工业发酵过程的调控为主线，主要讲　述微生物生长、基础代谢、代谢调节以及次级代谢　严物合成等内容。通过课程的学习掌握微生物内　在的调节规律、各种生理机能，从而操纵微生物，　充分满足生产菌种过量合成某些代谢产物的环境　需求，让它始终按人们需要的方向发展…。代谢　控制发酵是发酵工业的基础理论，是紧密联系生　产实践的基础科学，也是工业微生物育种工作的　理论基础，其教学改革一直是各相关高校关注的　问题Ｌ２引。为了提高这门课程的授课质量，优化课　程内容，拓宽知识范围，注重理论联系实际，改进　教学方法和手段，对代谢控制发酵课程的诸多方　面进行了探索式的教学改革。　一、精心安排教学内容体现教学的　科学性　首先，制定合理的教学大纲，教学大纲是规定　学生必须掌握的基础知识和基本技能等实质性内　容，是实现人才培养目标的重要保证。重新修订　了代谢控制发酵教学大纲，明确各章节需了解和　掌握的具体内容，使教师更加明确所讲授的内容，　从而避免了教师授课内容的随意性。增加课程内　窬的基本选择原则、教学方法与手段、考核方式与　成绩评定、预修课程、参考书籍等部分。　选择适合学生理解的教材，根据我校学生特　点，曾经先后使用两种教材，２００１届学生使用储　炬教授编著化学工业出版社出版的《现代工业发　酵调控学》，此书内容全面，系统性强，但通过一　年使用发现不适合我校相关专业的本科生的教　学，部分学生反映对此教材部分内容理解困难。　后来选用张克旭教授编著中国轻工业出版社出版　的《代谢控制发酵》，此书既系统介绍了代谢控制　发酵的基础知识，又重点介绍了国内外目前本学　科发展的概貌及新的科研方法和实验手段，言简　意赅，学生容易理解和掌握，反映较好。　在组织教学内容和进行课程总体规划时应强　调科学性、先进性、系统性和条理性，充分考虑学　生的知识结构特点，精选经典教学内容，删减陈旧　过时的教学内容，删掉课程之间不必要的重复。　我校安排代谢控制发酵课程在第６学期上课，学　生已经学过生物化学、微生物学等相关专业基础　课程。为减少授课内容上的重复，熟悉基础课程　的教材，及时与授课教师联系，基本上掌握这些课　程的教材内容与讲授要点，使其对代谢控制发酵　的讲授内容的取舍更带有针对性。例如，在讲解　代谢控制发酵育种的基本技术主要讲解各种常规　的育种技术包括诱变、原生质体融合、杂交、转化　等技术原理，主要操作步骤及注意事项，另外还包　括最新最有前途的重组ＤＮＡ育种新技术等等。　这一章节的讲述要结合微生物学所学的基本知　识，避免知识上的重复。　

收稿日期：２０１０—１０—３０　作者简介：杨梅（１９７２一），女，吉林省吉林市人，吉林化工学院副教授，硕：ｉ＝，主要从事生物工程和化学工程方面的　研究。　第４期　杨梅，等：代谢控制发酵课程教学改革的思考　课程各章节讲授层次明确，例如：代谢控制发　酵的基本思想是本课程的理论精髓，介绍代谢调　控机制的基本理论和基本思想，主要讲授酶的活　性调节和酶的合成调节方式，微生物细胞内酶的　反馈抑制与反馈阻遏在代谢调节中的作用。以乳　糖操纵子为例，介绍了酶诱导合成的机制一　ＣＡＭＰ、ＣＡＰ、葡萄糖三者之间在葡萄糖、乳糖利用　过程中的作用。课程的理论精髓代谓　控制发酵的　基本思想讲授之后开始讲授代谢调节在工业生产　中的应用——糖代谢调节、脂类、氨基酸发酵与次　级代谢产物的合成。这样讲授的层次基本上反映　了微生物代谢调节的特点及在这个领域的最新进　展。另外，教学内容必须与生产实际相结合，教学　中始终突出阐述高产菌种是菌种的遗传特性和菌　种的培养条件是内外因的关系，营养和环境因素对　发酵微生物生长及代谓　产物形成的影响不可忽视；　同时，还应突出微生物生长和发酵的动力学原理及　其在工业发酵过程控制中的应用技术，为学生进入　高层次的学习奠定基础。　为了切实提高课堂授课质量，首先处理好课　堂讲授内容、教学大纲和教材三者之间的关系。　课堂讲授内容必须完成教学大纲所规定的教学目　标和教学任务，按照教学大纲的基本要求，把握教　材的基本内容，使教师教有所依，让学生学有所　本，另外强调课堂讲授内容的自主性，课堂讲授不　能重复教材中的一般性常识，讲授要抓重点、难　点、疑点，反对课堂讲授内容对教学大纲和教材内　容作简单重复，以便充分调动教师授课的主观能　动性和学生学习的积极性。　二、积极改进教学方法激发学生学　习兴趣　激发学生学习兴趣是提高教学质量和效果的　最有效方法，通过具体实例使学生直观地意识到　代谢控制发酵在生物工程领域的地位和作用，另　外，在讲授绪论的时候，将本课程总体教学计划，　如学习任务、教学安排、考核方式等告诉学生，使　他们在本课程开始就了解学习的意义和目的，激　发学习兴趣。课程学习的最终目标是如何设计微　生物的代谢控制育种与发酵控制方案，在第一节　课讲解绪论时候就提出有关各主要类型物质典型　的代谢调控方案，例如：设计分别选育高产丙酮　酸、高产柠檬酸、天冬氨酸、赖氨酸、青霉素、链霉　素等菌株的筛选方案。使学生对学习该课程的最　终的目标有一定的认识，从而带着问题，有目的、　有任务的进行学习代谢控制发酵的基本理论知　识。当讲解到各主要类型物质的代谢控制发酵的　时候，学生选择教师设计这些课题，学生可以从某　种高产菌种的代谢控制育种目前采用的手段及应　用实例来论述，还可以从高产菌株在生产中的调　控方案来论述。学生分成小组进行查阅相关资　料、分析归纳文献，写成小综述进行专题研究，并　制成幻灯片，在课堂上演讲５～１０分钟，然后教师　和学生一起参与讨论和提问，最后教师进行系统　补充和总结。通过此过程给学生一个自由的思考　空间，有助于学生创新能力的培养。同时，发挥各　自特长，合作完成任务，也可以向其他组学习，取　长补短，可以获得多方面的信息，拓宽知识面。　

三、改革课程考核方式提高学生学　习成绩　

课程的考核方式包括考试成绩和平时成绩，　根据本学科的特点，由原来的闭卷考试变成开卷　考试，开卷的考试成绩占总成绩的６０％，平时成　绩４０％，包括平时作业、课堂表现与讨论、撰写文　献综述等。　在开卷试卷题目设计上，增加主观命题的分　量，减少客观命题的比重，同时增加试卷的给分　点，考查学生知识面。另外，增加设计题型，要求　学生写出来某一研究课题的设计方案和技术路　线，考查学生分析问题和解决问题的综合能力。　改革考核方式近４年来，学生成绩有明显提高，总　平均分由原来７０分左右，提高到８０分左右。不　及格率由原来的６％～１０％，下降到ｌ％左右。　

四、提高教师自身素质加强教师队　伍建设　

加强教师教学方法和经验的学习，引导教师　参加各种形式的教学及教法的培训班，时常关注　国内外与代谢控制发酵研究有关科技信息和最新　研究动态，丰富和完善自己的知识体系，把现代教　学技术引入到教学中来。课程组负责人组织教学　听课、备课，积极开展课程组内教学方法及教学内　容的研讨，努力提高每一节课的教学质量，形成良　好学术氛围。　吉林化工学院学报　２０１１拄　提高教师科研能力，把科研成果及时反映到　教学中去，有利于拓宽学生知识面，培养学生创新　意｝只。教师经常与企业工程技术人员了解企业目　前的工艺情况，提出改进措施，或对某一技术问题　进行专项研究，广泛开展科研项目。年轻教师参　与到课题组的研究工作，逐步提高科研水平，有利　于提高课堂和实践的教学的水平，教师的理论知　识得以应用与升华，思维得以扩展。例如：课题组　教师在燃料乙醇及螺旋霉素发酵等项目的研究成　果和经验，应用到厌氧代谢和次级代谢调节的教　学中，并且应用“代　｝控制发酵”理论和思维方　式，指导本科生进行浓醪乙醇生产，螺旋霉素等菌　株选育的实践教学，提高了本科生的教学质量，深　受学生和同行专家的好评。　总之，经过１０年的努力，在代谢控制发酵课　程教学改革方面进行了大胆的尝试，取得了较好　的效果。但是，课程教学改革是一项系统工程，目　前还处于探索和实践阶段，需要不断改进和可持　续发展。　

参考文献：　［１］　陈飞雪，刘晓光．代谢控制发酵课程教学中合作学　习初探［Ｊ］．新西部，２００８（２）：１９９—２００．　［２］　王岁楼，张世涛．而广ｎＪ　２１世纪的微生物（发酵）生理　学［Ｊ］．郑州轻工业学院学报：社会科学版，　２０００（４）：６１．　［３］　阎春兰，程围军．微生物生理学教学改革初探［Ｊ］．　江西农业学报，２０１０（２）：１５４—１５６．　

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｆｏｒｍ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　

ＹＡＮＧ　Ｍｅｉ，ＸＵ　Ｃｈｏｎｇ—ｌｉ，ＸＩＥ　Ｙｉｎｇ，ＬＩ　Ｌｉ—ｑｕｎ　（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ＆Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；Ｊｉｌｉｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ　Ｃｉｔｙ　１　３２０２２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｒｅｆｏｒｍ　Ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｉｃｕｌｕｍ　ｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｊｉｌｉｎ［ｎｓｔｉｔｕ－　ｔｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｌｌ　ａｓｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｒｅｖｉｓｉｎｇ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｐｒｏｇｒａｍ，ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ　ｃｏｕｒｓｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｃｏｎｔｅｎｔ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄｓ，ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ　ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｎｄ　ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｔｅａｃｈｅｒ　ｑｕａｌｉｔｉｅｓ．Ｓｔｕｄｅｎｔｓ　ａｂｉｌｉｔｙ　ｔｏ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｑｕｅｓｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｉｓ　ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ　ｗｅｌｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｓ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ；ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｃｏｎｔｅｎｔ；ｔｅａｃｈｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ；ｒｅｆｏｒｍ