《发酵制药技术》刘兴艳

作者:来源:课程思政教学研究中心发布时间:2023-11-15浏览次数:13

一、案例主题

(一)课程和案例的基本情况

《发酵制药技术》是药品生物技术专业的必修专业课之一;是一门综合性学科,涉及的知识面广,同时又是一门基础理论与生产实际相结合的课程;通过本课程的学习,学生可以掌握各种发酵工艺的基本原理,重点突出生产工艺操作及过程控制等方面的实际问题,并了解发酵工程技术前沿动态。

青霉素发酵生产,是本课程的第一模块。它研究从投入原料到产出最终产品的整个过程,包括微生物菌种的选育、培养基的特性与选择、发酵条件的优化与过程控制、发酵产品的提取精制、发酵设备等。本部分课程的教学目的是使学生掌握有关发酵工程的基本知识、最新进展和发展趋势,使学生了解发酵的工艺原理,懂得应用这些基本理论去分析和解决微生物工业生产中的具体问题,同时使学生初步具有选育优良菌种,合理控制与优化发酵条件,使生产过程连续化、自动化,探求新工艺、新设备和从事发酵工程研究和设计的能力。

(1) 知识目标:

a. 了解青霉素的历史背景和重要性。

b. 理解青霉素的生产原理和发酵过程。

c. 掌握青霉素生产中所使用的微生物菌株的特点。

d. 了解青霉素生产过程中可能出现的问题和挑战。

e. 理解青霉素的应用领域和医疗价值。

(2) 能力目标:

a. 能够描述青霉素的生产过程并识别关键步骤。

b. 能够分析和解决青霉素生产中的常见问题。

c. 具备基本的实验技能,能够进行相关实验操作。

d. 能够解释发酵过程中微生物的生长和代谢特点。

e. 能够评估青霉素生产的效率和质量。

(3) 情感目标:

a. 培养学生对微生物发酵工业的兴趣和热情。

b. 鼓励学生在面对挑战和失败时保持坚韧和毅力。

c. 促使学生关注药物生产对社会的重要性,培养责任感。

d. 培养团队合作和沟通的能力,因为青霉素生产通常需要协作。

e. 培养对科学研究和工程技术的尊重和热情。

(4) 价值目标:

a. 强调医疗产业的社会责任,青霉素的生产对于救治感染病例至关重要。

b. 强调可持续性和环保价值,鼓励寻找减少废物和能源消耗的方法。

c. 提倡质量控制和安全标准,确保生产出高质量的药物。

d. 强调创新和改进,鼓励学生寻找新的发酵工艺和技术。

e. 强调国际合作和知识共享,以促进全球医疗产业的进步。

(二)思政内容融入的理念和思路

以青霉素发酵生产为主线,以项目导入、技能训练、课程思政三线一体的方式设计教学。遵循教学标准和课程标准要求,按照工作过程系统化课程开发思路,对教学内容进行重构;结合国家最新职业工作的考核内容,在每一个项目中引入企业最新的岗位操作标准,注重学生核心素养的培养;在教学过程中,全面培养社会主义核心价值观,落实立德树人,将责任担当、健康意识、劳动教育、科学主义和实践创新等潜移默化教授给学生;教学策略以学生为中心,采用虚拟仿真资源强化学生岗位角色和职业认同感,通过线上线下混合式教学强化学生知识的掌握,通过课内外两大主渠道,拓宽学生的知识水平和技能水平。

(三)教学实践情况

以青霉素发酵生产这个实际工作任务为主线,以项目导入、技能训练、课程思政三线一体的方式,课内课外双线并行的教学模式,达到德技并修目标。以知识、能力、素质及课程思政为载体,采用案例导入法、自主学习法、任务驱动法和示范教学法,设计项目导入——明确任务——组织分工——示范操作——实操练习——成果展示——交流评价等层层递进的混合探究式教学模式,以第二课堂拓展教学空间,助推专业实践,打造润物细无声育人有温度课程思政效果。

(四)案例的思政教学目标

1)强调社会主义核心价值观:通过讲解青霉素的医疗价值和社会影响,引导学生认识到健康是社会主义核心价值观的重要体现,以及每个人肩负着为社会做出贡献的责任。

2)鼓励学生关注社会问题:介绍青霉素生产中可能出现的问题,如资源浪费、环境污染等,与学生讨论可持续性和环保的重要性,培养学生关注社会问题的意识和责任感。

3)强调团队合作和创新精神:青霉素发酵生产通常需要团队协作,通过分组实验或案例分析,培养学生的团队合作和沟通能力;同时鼓励学生在发酵工艺和技术方面提出创新思路,培养学生的创新精神。

4)关注伦理和道德问题:讨论青霉素生产中的伦理和道德问题,如生物安全、实验动物的使用等,引导学生思考科学道德和伦理规范,培养学生的道德情感和责任感。

5)强调科学精神和批判思维:引导学生理解青霉素发酵生产过程中的科学原理和技术,培养学生的科学精神和批判思维,提醒学生对于科学进展保持学习态度和谨慎态度。

6) 强调国际合作和知识共享:介绍青霉素发酵生产的国际研究和合作案例,培养学生的国际视野和合作精神,提醒学生在知识共享方面的重要性。


二、与专业教学内容相结合的思政融入点

授课内容

思政融入点

教学过程和教学方法

青霉素发酵生产


1.科学伦理:青霉素发酵制药技术涉及到菌种的培养、发酵过程的控制等环节,教师可以引导学生关注在如何科学合理地运作的同时,遵守科学伦理,尊重生命和环境。可以讨论相关的伦理道德问题,比如国家对科研的规范要求、科研人员要对研究对象负责等。


2.创新思维:教师可以引导学生在学习青霉素发酵制药技术的过程中,思考该技术的创新发展方向以及未来的应用前景。可以组织学生进行小组讨论或课堂辩论,引导他们提出自己的观点和思考,培养创新思维和创造力。


3.社会责任感:青霉素是一种重要的抗生素,教师可以引导学生思考青霉素发酵制药技术对社会的影响和意义。可以讨论青霉素的医疗价值、对社会健康的贡献等方面,培养学生对社会责任的意识和担当。


4.可持续发展:青霉素发酵制药技术中涉及到资源的利用和环境的保护等问题,教师可以引导学生思考如何在发展的同时实现可持续性。可以讨论相关的环保措施和绿色制药的发展趋势,培养学生的环境保护意识和可持续发展理念。


在教学中,通过布置思考题和讨论案例等方式,引导学生思考和讨论思政融入点。同时,教师时刻注重对学生的思想引导和价值观培养,强调职业道德和社会责任感的重要性。通过思政融入,可以帮助学生更全面地理解青霉素发酵制药技术,并培养学生的思想道德素养。

一、教学过程

1内容介绍与伦理引导(10分钟)知识引入

开始课程时,教师简要介绍青霉素发酵制药的实操过程,并强调该实践活动的重要性和与思政课程的结合。同时,提出与实操过程相关的伦理问题,如科研诚信、安全责任等,为后续讨论和思考做引导。

2实操指导与技术讲解(60分钟)(技能演练、知识梳理

在这一部分,分步骤指导学生进行青霉素发酵制药的实操操作,并讲解相关的科学原理和技术细节。例如,培养青霉菌、调配发酵培养基、控制发酵条件等。

在指导的过程中,教师适时引导学生思考与伦理相关的问题,如实验数据的真实性、安全操作要求等,并帮助他们理解科学实验与伦理责任的联系。

3) 讨论与思考(30分钟):(技能评测、能力培养)

在实操结束后,教师组织学生进行小组讨论,让他们分享实验过程中的观察和感受,并引导他们思考以下问题:

- 科学实验中的道德问题:如何保证科学实验的诚实、公正和可靠性?

- 伦理责任与实验安全:科学实验中的安全操作要求和风险评估,如何保证参与者的安全?

- 科技创新与社会责任:科技创新如何与社会需求和道德标准相协调?

教师引导学生从不同的角度思考这些问题,并促进学生之间的互动与交流,以丰富讨论内容。

4)思政总结和展望(20分钟):价值塑造与精神引领

在课程的最后,教师总结讨论的重点观点和思想,并展望青霉素发酵制药实操的未来发展趋势和可能面临的伦理挑战。鼓励学生思考科学实验、技术创新与伦理道德的关系,并鼓励他们将将所学的科学知识应用到实践中,并时刻关注自身的伦理责任。

整个教学过程应注重学生的实践操作能力的培养,同时引导学生思考科学技术与伦理道德的关系,并培养学生的科学实践伦理道德素养。

二、教学方法

1.讲解理论知识:首先,可以通过课堂讲解的方式向学生介绍青霉素发酵制药技术的基本概念、发酵流程、相关设备和原理等;通过PPT、教材资料等多媒体手段辅助讲解,使学生对课程内容有基本了解。

2.实验演示:在讲解完理论知识后,可以进行青霉素发酵制药技术的实验演示。教师可以提前准备好相关实验装置和菌种,展示发酵过程中各项指标的检测和调控方法,以及常见问题的处理方法等。通过实验演示,让学生亲眼见到并理解相关过程和现象,加深对课程内容的理解。

3.案例分析:结合实际案例,讲解青霉素发酵制药技术在实际生产中的应用和挑战。可以引导学生分析和解决实际问题,提高他们的综合应用能力。

4.小组讨论:将学生分成小组,让他们在小组内相互讨论,探讨青霉素发酵制药技术的发展前景、存在的问题以及解决方法等。鼓励学生积极参与讨论,展示自己的观点和思考,并从中获取新的思维启发。

5.实践操作:通过实践操作,让学生亲自参与青霉素发酵制药技术的实验操作。可以组织学生分小组进行操作,让学生亲自操作实验设备,进行操作步骤和相关指标的检测。实践操作能够帮助学生更好地理解理论知识,增强他们的动手能力和实践应用能力。

6.课堂讨论和问答:在课堂上,教师可以提出一些问题,引导学生进行讨论和思考,激发他们的学习兴趣。也可以鼓励学生提问,教师给予及时解答和指导。通过课堂讨论和问答,可以加深对知识点的理解和记忆。

7.课后作业和实验报告:布置相关的课后作业,要求学生对青霉素发酵制药技术进行进一步的思考和总结。同时,要求学生进行实验报告的撰写,通过报告的写作过程,让学生进一步梳理和理解课程内容。

说明:

1通过以上教学方法的组合运用,可以使学生在青霉素发酵制药技术的学习中,既掌握了理论知识,又增强了实践操作和问题解决能力,提高了学习效果。

2结合青霉素生产为载体开展项目式教学。基于学生对抗生素的好奇心,结合教学目标, 依托企业培训基地完善的实训设备设施,创设发酵发酵生产两个岗位实际作业情境, 提升学生学习兴趣和职业自豪感,增强学生对国家的认同感,培养学生勇于探索、精益求精的大国工匠精神,激发学生科技报过的家国情怀和使命担当。

3在教学过程中, 遵循学生主体,教师主导的教学理念, 采取任务驱动为主的教法,自主学习与合作探究相结合的学法,在课前、课中、课后三个教学环节, 设计多种教学活动, 多措并举突破教学重难点,帮助学生掌握操作规范,树立劳动光荣理念,同时实现课堂训练和实际工作无缝对接。

三、案例意义

本案例立德树人工匠精神,贯穿始终,专业技术+思想,提升课程价值,使学生有学习意愿:专业课与思政融合,聚焦培养学生职业精神、劳动精神、创新精神,让学生心动解决学生不愿意学的问题;学科知识+情感,完善课堂价值,使学生感到学这门课有意义:坚持任务驱动,引导学生在实际项目中经行学习,培养学生动手能力和终生学习能力,让学生动脑,解决学生上课不愿意听的问题;抽象理论+生动,促进教学目标完成,让学生觉得老师讲课有意思:开展各种活动,让学生在练、讲、写、采访、PPT制作、视频拍摄中感受有虚有实、有棱有角、有情有义、有滋有味的专业课,让学生行动


四、教学反思

(一)实施效果及成果

1)课堂质量显著提升

转变传统传道授业的模式,让学生成为主角,以实训项目为载体,按照课前,课中及课后三个阶段,进行整体设计,观看企业现场视频掌握关键技术的操作,坚持让学生起来的理念,调动学生的积极性和主动性,通过优化整合后设计了与生产实际紧密贴合的项目任务,让学生有效融入课堂教学。同时在课程教学中注重课程思政的融入,强调科学严谨、理论联系实际和文化自信,以工匠精神培养工匠之师,实现润物细无声育人有温度。在课前、课中、课后三个教学环节均安排学生适度的自主学习内容,发挥学生学习的主观能动性,变被动接受为主动学习,学生的综合能力得到大幅度提高,教学效果也得到显著提升。

2)教学重难点巧妙突破

教师通过引入生动有趣且又贴合实际的教学案例,消除学生的畏难情绪,激发学生的学习热情,课中通过观看动画视频、游戏闯关、实时投屏示范操作等信息化手段对教学重难点进行逐个击破,通过在教学过程中有机融入游戏和引入任务,合理利用思维导图辅助学生对任务的理解,实现从理论死记硬背到口诀生动记忆、从被动巩固提高到游戏闯关进阶、从虚拟仿真训练到产教基地实操的三个转变,避免了学生听得懂、做不来的现象,同时引导学生学会利用信息化资源加强课前预习和课后复习环节,学生掌握了发酵制药的基本理论知识,同时具备使用微生物发酵生产中不同工艺过程所需设备,发酵制药的基本技术与评价的综合职业能力。通过课程网络教学平台数据分析,学生在教学实施后对理论知识有了显著的提升,同时,80%的学生能够掌握课程的重难点内容, 10%的学生能基本掌握课程的重难点内容, 10%的学生能部分掌握课程的重难点内容,需要通过课后增加练习来弥补20%的学生对重难点内容掌握不足的情况。

3)学习成绩持续提高

通过将网络教学平台中丰富的教学资源、微课视频、虚拟仿真、动画演示等多种信息化教学手段有机融入教学过程,根据教学内容进行合理巧妙的教学设计,极大地激发了学生的学习兴趣和学习主动性。而采用多元评价的过程化考核方式,显著地提高了学生的学习质量。教学实施后,60分以下和60-70分的学生人数明显减少,80-100分的学生人数大幅度增加,学生综合成绩得到显著提升。

(二)存在的实际困难和问题

1)实践与思政教育之间的平衡:青霉素发酵课程注重学生的实践操作能力培养,但这也导致学生对思政教育的重视程度不高。学生可能更关注技术操作上的问题,对于思政教育内容的理解和应用程度有所欠缺。

2)知识传授与思想引导的结合:青霉素发酵课程中需要同时进行基础理论的讲授和思想教育的引导,但如何将这两者结合起来并加以贯通是一个难题。如果只注重知识的传授,可能无法激发学生的主动思考和创新能力;而如果只注重思想的引导,可能会忽视学生对于实验操作技能的培养。

3)课程内容的处理:青霉素发酵课程的教学内容涉及到生物学、微生物学等多个学科,如何将这些学科内容有机地结合在一起,并融入思政教育,是一个具有挑战的任务。教师需要在课程设计和实施中做好整合,使得学生既能够掌握相关的理论知识,又能够领会其中的思想教育内涵。

(三)今后的改进思路和注意事项

1教师角色的转变:教师应该发挥更加积极的引导和激励作用,加强与学生的思想交流和互动。可以通过组织讨论、案例分析等形式,引导学生对课程内容进行思考和探索,加强思想教育的引导。

2)课程设计的整合:在课程设计上,要将青霉素发酵课程的实践操作与思政教育有机结合起来。可以设计一些具有思想内涵的实验操作任务,鼓励学生在实践中思考和反思,提升他们的思想品德。

3)评价体系的完善:建立科学有效的评价体系,对学生的思想品德和实践能力进行综合考察和评价。除了对理论知识的考核,还要注重学生的实际操作能力和思想创新能力,充分体现思政教育的成果。