发酵工程课程思政的教学探索与实践

发酵工程课程思政的教学探索与实践

韩国强

长江师范学院 现代农业与生物工程学院 重庆涪陵408000

摘要：发酵工程课程作为生物工程领域的重要组成部分，其教学不仅要传授专业知识与技能，还需融入思想政治教育，以培养学生的综合素质、科学精神和社会责任感。明确课程思政的教学目标包括：增强爱国情怀、培养科学精神、提升社会责任感等。深入挖掘课程思政元素，创新教学方法与手段、加强团队建设、完善评价体系，促进发酵工程课程思政的教学探索与实践。

关键词：发酵工程，课程思政，教学探索

发酵工程课程是生物技术和生物工程等专业的核心课程，其教学内容丰富，旨在培养学生的工程认知、实践能力和创新创业素质[1]。发酵工程课程通过讲授发酵工程的基本原理、菌种选育、培养基设计、设备灭菌、种子扩大培养、发酵工艺控制、发酵设备以及发酵产物分离纯化等内容，使学生掌握发酵工程的基本知识和技能[2]。发酵工程课程作为生物工程领域的重要组成部分，其教学不仅要传授专业知识与技能，还需融入思想政治教育，以培养学生的综合素质、科学精神和社会责任感。

一、明确课程思政的教学目标

在发酵工程课程中，思政教学的目标应与学生的专业成长紧密结合，旨在：

增强爱国情怀：通过介绍我国发酵工程领域的杰出成就和科学家贡献，激发学生的民族自豪感和爱国情怀。通过讲述中国发酵工程从古代传统发酵技术到现代工业化生产的演变过程，突出中国在该领域的悠久历史和重要贡献。例如，可以介绍中国传统的酿酒、制醋、酱油等发酵工艺，以及这些工艺在现代社会中的传承与创新。同时，可以提及中国在发酵工程领域的重大突破和成就，如青霉素等抗生素的工业化生产，增强学生的民族自豪感和爱国情怀[3]。

培养科学精神：强调科学严谨、实事求是的态度，鼓励学生勇于探索未知，敢于质疑和创新。在讲解发酵工程的基本原理、技术工艺时，融入最新的科研进展和前沿动态，让学生了解科学研究的最新成果，激发他们对未知领域的探索欲和好奇心[4]。选取具有代表性的发酵工程案例，特别是那些体现科学精神的案例，如通过坚持不懈的努力解决技术难题、严谨的实验设计验证假设等，让学生从中领悟科学精神的内涵。

提升社会责任感：引导学生关注发酵工程在食品安全、环境保护、生物医药等领域的应用，培养其社会责任感和职业道德[5]。强调发酵工程在生产过程中可能产生的环境问题，如废水、废气、废渣的处理与排放。要深入讲解发酵过程中可能产生的有害微生物、毒素及其控制方法，让学生认识到食品安全的重要性。也要关注其可能带来的负面影响，如资源消耗、生态破坏等。通过全面的社会影响分析，培养学生的全局观和责任感。

二、深入挖掘课程思政元素

历史脉络与国情教育：梳理发酵工程的发展历程，特别是我国在该领域的重大突破和贡献，如传统发酵工艺的传承与创新、现代发酵工业的崛起等，增强学生的文化自信和国家认同[6]。我国在抗生素生产方面取得了显著成就。例如，青霉素等抗生素的工业化生产为我国医药工业的发展做出了重要贡献。随着技术的不断进步，我国还成功开发了多种新型抗生素和生物药物，提高了医药产品的质量和产量。

技术伦理与法规：结合发酵工程在实际应用中的伦理问题和法律法规，如基因工程的安全性、生物资源的可持续利用等，引导学生树立正确的科技伦理观和法制观念。

创新驱动与团队合作：强调创新在发酵工程领域的重要性，鼓励学生参与科研项目和实践活动，培养创新意识和团队协作能力。

三、创新教学方法与手段

案例分析法：选取具有代表性的发酵工程案例，引导学生从思政角度进行深入分析，如发酵食品的安全问题、生物农药的环境影响等，增强学生的实践能力和批判性思维。以柠檬酸发酵为例进行案例分析：背景分析：柠檬酸是一种重要的有机酸，广泛应用于食品、医药、日化等行业。传统的柠檬酸生产方法以化学合成为主，但存在能耗高、污染重等问题。随着生物技术的发展，利用黑曲霉等微生物发酵生产柠檬酸逐渐成为主流。技术流程剖析：柠檬酸发酵采用液态深层发酵法，以糖蜜或淀粉质原料为碳源，通过接种黑曲霉菌种进行发酵。发酵过程中需要控制温度、pH值、溶氧等参数，以保证菌种的正常生长和代谢产物的积累。发酵结束后，通过离心、过滤等步骤将柠檬酸从发酵液中提取出来。经济效益评估：与化学合成法相比，生物发酵法生产柠檬酸具有成本低、污染少、产品纯度高等优点。同时，随着生物技术的不断进步和发酵工艺的优化，柠檬酸发酵生产的经济效益将进一步提高。问题与挑战探讨：在柠檬酸发酵过程中可能会遇到菌种退化、发酵不稳定等问题。针对这些问题，可以通过菌种选育、发酵条件优化等措施进行解决。此外，还需要关注环保和安全生产等问题，确保发酵过程的可持续发展。经验总结与启示：柠檬酸发酵案例的成功经验表明，利用微生物发酵生产有机酸等化学品具有广阔的应用前景。未来应继续加强发酵工程技术的研发和创新，推动生物制造产业的快速发展。同时，还需要加强环保和安全生产等方面的管理，确保发酵工程的可持续发展。

翻转课堂与互动教学：利用翻转课堂模式，让学生在课前自主学习基础知识，课堂时间则用于讨论、答疑和互动。通过小组讨论、角色扮演等形式，激发学生的学习兴趣和参与度。

虚拟仿真与实验教学：结合虚拟仿真技术，模拟发酵过程和生产场景，使学生直观感受发酵工程的魅力。同时，加强实验教学环节，培养学生的实践技能和严谨的科学态度。通过虚拟仿真平台，模拟真实的发酵工程场景，让学生在模拟环境中学习并解决问题。例如，模拟发酵过程中的染菌问题，引导学生分析原因、制定解决方案，并讨论在生产中应如何严格遵守操作规程，培养学生的责任心和职业道德。

四、加强课程思政的教学团队建设

提升教师思政素养：鼓励教师参加思政教育培训，提高思政教学能力和水平。引导教师将思政元素自然地融入专业教学中，实现知识传授与价值引领的有机结合。构建教学共同体：加强教师之间的交流与合作，共同研讨课程思政的教学设计、案例选择和教学方法等。通过集体备课、公开课观摩等方式，促进教学经验的共享与提升。

五、完善课程思政的评价体系

多维度评价：建立包括知识掌握、能力提升、思政表现等多维度的评价体系。通过考试、作业、实验报告、课堂表现等多种方式，全面评价学生的学习成效。过程性评价：注重对学生学习过程的评价，关注学生在学习过程中的态度、努力程度和进步情况。通过及时反馈和个性化指导，帮助学生不断改进和提高。

六、总结

发酵工程课程思政的教学探索与实践是一个持续的过程。通过明确教学目标、深入挖掘思政元素、创新教学方法与手段、加强教学团队建设和完善评价体系等措施，可以有效提升发酵工程课程的思政育人效果。未来，我们将继续深化课程思政教学改革，为培养更多具有高尚品德、扎实专业知识和创新能力的优秀人才贡献力量。

参考文献：

[1]王震,姜宝杰,魏月,等.产学研联动模式下“发酵工程原理”课程教学改革与实践[J/OL].生物工程学报,1-15[2024-07-14].https://doi.org/10.13345/j.cjb.230833.

[2]张新芳,令桢民,段建功,等.立足于问题导向的发酵工程实验教学改革实践[J].高校生物学教学研究(电子版),2023,13(02):58-63.

[3]索玉凯,马肖艳.以应用为导向的“发酵工程实验”教学改革与实践[J].科教导刊,2022,(28):60-63.DOI:10.16400/j.cnki.kjdk.2022.28.019.

[4]姜莉莉,刘凤翊,李昌丽.基于OBE理念的“发酵工程与工艺”课程教学改革与实践[J].新课程研究,2022,(12):10-12.

[5]吴鑫颖,邱树毅,黄永光,等.专业核心课发酵工程原理思政教学改革与实践[J].中国多媒体与网络教学学报(上旬刊),2021,(10):110-112.

[6]田锡炜,夏建业,王启要,等.发酵工程课程教学改革与实践探索[J].化工高等教育,2021,38(02):21-24.