《第五節(jié) 發(fā)酵工程的應(yīng)用》作業(yè)設(shè)計(jì)方案

《第五節(jié)發(fā)酵工程的應(yīng)用》作業(yè)設(shè)計(jì)方案一、作業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)發(fā)酵工程是生物技術(shù)與工程領(lǐng)域中非常重要的一部分，這節(jié)內(nèi)容主要是讓學(xué)生了解發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、農(nóng)牧業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。作業(yè)設(shè)計(jì)的目標(biāo)呢，首先是要讓學(xué)生鞏固發(fā)酵工程應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，像不同發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)流程、發(fā)酵工程在各行業(yè)所起的作用等。其次，要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，能夠分析發(fā)酵工程應(yīng)用中的各種問(wèn)題，比如發(fā)酵條件對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響。最后，希望能激發(fā)學(xué)生對(duì)生物技術(shù)與工程這一學(xué)科的興趣，讓他們意識(shí)到這門學(xué)科和我們的生活息息相關(guān)。我之前教過(guò)一個(gè)班級(jí)，有個(gè)叫小美的學(xué)生，她對(duì)美食特別感興趣。每次上生物課講到發(fā)酵工程在食品中的應(yīng)用時(shí)，她的眼睛就亮晶晶的。有一次我們?cè)谡n堂上討論酸奶的制作，小美就特別興奮地分享她在家里嘗試做酸奶的經(jīng)歷，但是她不太明白為什么有時(shí)候做出來(lái)的酸奶口感不好，這就涉及到發(fā)酵工程中的一些知識(shí)了，像發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間以及菌種的種類和比例等都會(huì)影響酸奶的品質(zhì)。所以這部分作業(yè)要是設(shè)計(jì)得好，就能讓像小美這樣的學(xué)生更好地理解發(fā)酵工程在食品制作中的原理和重要性。二、作業(yè)類型與內(nèi)容1、基礎(chǔ)型作業(yè)（1）知識(shí)梳理讓學(xué)生抄寫課本上關(guān)于發(fā)酵工程在食品、醫(yī)藥、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域應(yīng)用的重點(diǎn)段落，每個(gè)段落抄寫一遍。在抄寫的過(guò)程中，要求他們邊抄邊思考，例如在抄到發(fā)酵工程在醫(yī)藥領(lǐng)域生產(chǎn)抗生素的時(shí)候，要理解抗生素的生產(chǎn)過(guò)程大概是怎么回事。這樣可以幫助學(xué)生加深對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的記憶。完成關(guān)于發(fā)酵工程應(yīng)用的填空題。比如“在食品工業(yè)中，利用發(fā)酵工程生產(chǎn)的常見(jiàn)調(diào)味品有（醬油）、（醋）等?！边@可以考查學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，像有的學(xué)生可能會(huì)把醬油的釀造過(guò)程和發(fā)酵工程聯(lián)系不起來(lái)，通過(guò)這樣的填空練習(xí)就能讓他們更好地理解。（2）概念辨析給出一些關(guān)于發(fā)酵工程應(yīng)用的概念，讓學(xué)生判斷對(duì)錯(cuò)并說(shuō)明理由。例如“發(fā)酵工程在農(nóng)牧業(yè)中的應(yīng)用只是為了提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量沒(méi)有影響?！边@個(gè)說(shuō)法是錯(cuò)誤的，學(xué)生需要指出發(fā)酵工程在農(nóng)牧業(yè)中不僅可以提高產(chǎn)量，還可以改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，像通過(guò)發(fā)酵工程生產(chǎn)的生物肥料可以讓水果更甜、個(gè)頭更大。這樣可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)概念的準(zhǔn)確理解能力。2、拓展型作業(yè)（1）案例分析給學(xué)生提供一些發(fā)酵工程應(yīng)用的實(shí)際案例，比如某種新型生物制藥的研發(fā)過(guò)程，讓學(xué)生分析在這個(gè)過(guò)程中發(fā)酵工程起到了哪些作用。要求學(xué)生從發(fā)酵原料的選擇、發(fā)酵條件的控制以及產(chǎn)品的分離和提純等方面進(jìn)行分析。就像有一個(gè)案例是關(guān)于利用發(fā)酵工程生產(chǎn)抗癌藥物的，學(xué)生需要分析為什么選擇特定的微生物作為發(fā)酵菌種，發(fā)酵過(guò)程中的溫度、pH值等條件是如何影響藥物產(chǎn)量和質(zhì)量的，以及最后如何從發(fā)酵液中提取出高純度的抗癌藥物。通過(guò)這樣的案例分析，學(xué)生可以更好地將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際情況中。讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)酵工程應(yīng)用方案。假設(shè)要生產(chǎn)一種新型的發(fā)酵食品，讓學(xué)生設(shè)計(jì)從原料選擇、發(fā)酵菌種的確定、發(fā)酵條件的控制到產(chǎn)品的檢測(cè)等整個(gè)流程。小美在做這個(gè)作業(yè)的時(shí)候，特別用心。她設(shè)計(jì)的是一種水果發(fā)酵飲料，她選擇了新鮮的草莓作為原料，選擇了乳酸菌作為發(fā)酵菌種，因?yàn)樗X(jué)得乳酸菌發(fā)酵可以讓飲料有獨(dú)特的酸味和香氣。她還詳細(xì)地設(shè)計(jì)了發(fā)酵溫度為30攝氏度，發(fā)酵時(shí)間為3天，并且提到了在發(fā)酵過(guò)程中要定期檢測(cè)pH值和糖分含量等指標(biāo)。通過(guò)這個(gè)作業(yè)，學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力都得到了鍛煉。（2）小論文寫作讓學(xué)生寫一篇關(guān)于發(fā)酵工程某一具體應(yīng)用的小論文，字?jǐn)?shù)要求在500字左右。比如可以寫發(fā)酵工程在污水處理中的應(yīng)用。學(xué)生需要闡述發(fā)酵工程在污水處理中的原理、優(yōu)勢(shì)以及目前存在的問(wèn)題和發(fā)展前景。在寫論文的過(guò)程中，學(xué)生要學(xué)會(huì)查閱資料，整理信息，并且用自己的語(yǔ)言準(zhǔn)確地表達(dá)觀點(diǎn)。有個(gè)學(xué)生寫發(fā)酵工程在污水處理中的應(yīng)用時(shí)，他先去圖書館借了好幾本關(guān)于生物技術(shù)和環(huán)境工程的書籍，還在網(wǎng)上搜索了很多相關(guān)的學(xué)術(shù)論文。他在論文中詳細(xì)地介紹了利用微生物發(fā)酵分解污水中的有機(jī)物的原理，還提到了現(xiàn)在一些新型的發(fā)酵工程技術(shù)在提高污水處理效率方面的優(yōu)勢(shì)。雖然他在論文中對(duì)發(fā)展前景的分析還比較稚嫩，但是可以看出他通過(guò)這個(gè)作業(yè)學(xué)到了很多知識(shí)，并且提高了自己的綜合能力。3、探究型作業(yè)（1）實(shí)驗(yàn)探究布置一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分組進(jìn)行。例如制作米酒的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生需要自己準(zhǔn)備糯米、酒曲等材料，按照一定的比例和步驟進(jìn)行發(fā)酵。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要記錄發(fā)酵過(guò)程中的各種現(xiàn)象，比如溫度的變化、米酒的氣味和口感的變化等。并且要分析影響米酒發(fā)酵質(zhì)量的因素，像酒曲的用量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間等。有一組學(xué)生在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，剛開(kāi)始沒(méi)有控制好發(fā)酵溫度，結(jié)果米酒發(fā)酵得不太好，有一股酸味。他們經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)是溫度過(guò)高導(dǎo)致雜菌生長(zhǎng)，影響了米酒的品質(zhì)。然后他們重新調(diào)整了發(fā)酵溫度，又做了一次實(shí)驗(yàn)，這次做出來(lái)的米酒就比較成功了。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)探究作業(yè)，學(xué)生可以親身體驗(yàn)發(fā)酵工程的實(shí)際操作過(guò)程，并且培養(yǎng)他們的觀察能力和解決問(wèn)題的能力。讓學(xué)生探究不同發(fā)酵菌種對(duì)同一種原料發(fā)酵結(jié)果的影響。例如，用同一種水果，分別用酵母菌和乳酸菌進(jìn)行發(fā)酵，比較發(fā)酵后的產(chǎn)物在口感、氣味、營(yíng)養(yǎng)成分等方面有什么不同。學(xué)生需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，收集數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。這可以讓學(xué)生深入了解不同發(fā)酵菌種的特性以及它們?cè)诎l(fā)酵工程中的作用。（2）市場(chǎng)調(diào)研讓學(xué)生去當(dāng)?shù)氐某谢蛘呤袌?chǎng)調(diào)研發(fā)酵工程產(chǎn)品的種類、品牌和銷售情況。例如，讓他們統(tǒng)計(jì)有多少種不同品牌的酸奶，這些酸奶在包裝、價(jià)格、宣傳賣點(diǎn)等方面有什么不同，并且分析這些不同與發(fā)酵工程有什么關(guān)系。小美和她的小組同學(xué)去超市調(diào)研酸奶的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)有些酸奶宣傳添加了特殊的益生菌菌種，這就是發(fā)酵工程在酸奶產(chǎn)品創(chuàng)新中的體現(xiàn)。他們還發(fā)現(xiàn)不同品牌的酸奶價(jià)格差異很大，除了品牌效應(yīng)之外，發(fā)酵原料的質(zhì)量、發(fā)酵工藝的先進(jìn)程度等也會(huì)影響價(jià)格。通過(guò)這個(gè)市場(chǎng)調(diào)研作業(yè)，學(xué)生可以將發(fā)酵工程知識(shí)與市場(chǎng)實(shí)際情況聯(lián)系起來(lái)，提高他們的社會(huì)實(shí)踐能力和分析問(wèn)題的能力。三、作業(yè)難度分層1、對(duì)于學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生重點(diǎn)完成基礎(chǔ)型作業(yè)。在知識(shí)梳理作業(yè)中，老師可以給予更多的指導(dǎo)，比如幫助他們梳理出重點(diǎn)知識(shí)的框架，讓他們按照框架進(jìn)行抄寫和記憶。在概念辨析作業(yè)中，可以給他們一些提示，引導(dǎo)他們正確判斷概念的對(duì)錯(cuò)。對(duì)于這部分學(xué)生，主要是讓他們?cè)鷮?shí)掌握發(fā)酵工程應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)。2、對(duì)于中等學(xué)習(xí)能力的學(xué)生在完成基礎(chǔ)型作業(yè)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真完成拓展型作業(yè)。在案例分析作業(yè)中，要求他們能夠準(zhǔn)確地分析出案例中的關(guān)鍵信息，并且能夠有條理地闡述自己的觀點(diǎn)。在小論文寫作作業(yè)中，要保證論文結(jié)構(gòu)合理，內(nèi)容完整，語(yǔ)言通順。在做實(shí)驗(yàn)探究作業(yè)時(shí)，能夠按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，準(zhǔn)確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。3、對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生要高質(zhì)量地完成基礎(chǔ)型、拓展型作業(yè)，并且在探究型作業(yè)中有更深入的探索。在實(shí)驗(yàn)探究作業(yè)中，除了完成基本的實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析之外，還可以嘗試改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。在市場(chǎng)調(diào)研作業(yè)中，要能夠深入分析市場(chǎng)現(xiàn)象背后的原因，并且可以提出一些自己的見(jiàn)解和建議。例如，針對(duì)市場(chǎng)上發(fā)酵工程產(chǎn)品存在的問(wèn)題，提出改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量或者營(yíng)銷策略的建議。四、作業(yè)評(píng)價(jià)方式1、教師評(píng)價(jià)（1）對(duì)于基礎(chǔ)型作業(yè)在知識(shí)梳理作業(yè)方面，主要檢查學(xué)生抄寫的準(zhǔn)確性和認(rèn)真程度，如果學(xué)生抄寫工整、沒(méi)有錯(cuò)別字，就給予表?yè)P(yáng)，比如在作業(yè)上寫個(gè)“很棒，繼續(xù)保持”。如果有錯(cuò)誤，要指出錯(cuò)誤并讓學(xué)生改正。在填空題作業(yè)中，檢查答案的正確性，如果全部正確就打個(gè)勾，如果有錯(cuò)誤，要圈出來(lái)并讓學(xué)生重新思考作答。在概念辨析作業(yè)中，評(píng)價(jià)學(xué)生判斷的對(duì)錯(cuò)以及理由的合理性。如果判斷正確并且理由充分，就給予肯定，例如寫上“分析得很到位”；如果判斷錯(cuò)誤或者理由不充分，要詳細(xì)解釋正確的答案和理由。（2）對(duì)于拓展型作業(yè)在案例分析作業(yè)中，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)案例分析的全面性、準(zhǔn)確性和深度。如果學(xué)生能夠全面地分析出案例中的各個(gè)要點(diǎn)，并且分析得很準(zhǔn)確、有一定的深度，就給予高分，比如給個(gè)A等級(jí)。如果分析得不夠全面或者存在一些錯(cuò)誤的理解，就要指出問(wèn)題并給予B或C等級(jí)。在小論文寫作作業(yè)中，從論文的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、語(yǔ)言表達(dá)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。如果論文結(jié)構(gòu)清晰、內(nèi)容豐富、語(yǔ)言流暢，就給予優(yōu)秀的評(píng)價(jià)，像在論文后面寫上“寫得非常好，觀點(diǎn)很新穎”；如果存在結(jié)構(gòu)混亂、內(nèi)容空洞或者語(yǔ)言表達(dá)不流暢的問(wèn)題，要給出具體的修改建議。在實(shí)驗(yàn)探究作業(yè)中，評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范程度、數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性以及結(jié)果分析的合理性。如果實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄準(zhǔn)確、結(jié)果分析合理，就給予表?yè)P(yáng)，比如“實(shí)驗(yàn)做得很成功，分析也很到位”；如果存在操作不規(guī)范、數(shù)據(jù)記錄錯(cuò)誤或者結(jié)果分析不合理的問(wèn)題，要讓學(xué)生重新審視實(shí)驗(yàn)過(guò)程并進(jìn)行改進(jìn)。（3）對(duì)于探究型作業(yè)在實(shí)驗(yàn)探究作業(yè)中，對(duì)于學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生的更深入探索部分進(jìn)行評(píng)價(jià)。如果學(xué)生能夠成功改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案并且提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，就要給予高度評(píng)價(jià)，比如寫上“你的改進(jìn)方案非常有創(chuàng)意，很有科研精神”。如果改進(jìn)方案存在一些問(wèn)題，要給予建設(shè)性的意見(jiàn)。在市場(chǎng)調(diào)研作業(yè)中，評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)市場(chǎng)現(xiàn)象分析的深度和提出建議的可行性。如果分析深入并且建議可行，就給予好評(píng)，如“你的市場(chǎng)洞察力很強(qiáng)，建議很有價(jià)值”；如果分析不夠深入或者建議不切實(shí)際，要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步深入調(diào)研和思考。2、學(xué)生自評(píng)在完成基礎(chǔ)型作業(yè)后，讓學(xué)生自己檢查知識(shí)梳理是否準(zhǔn)確、填空題答案是否正確、概念辨析的理由是否充分。讓學(xué)生自己找出自己的錯(cuò)誤并改正，同時(shí)思考自己在完成作業(yè)過(guò)程中的不足之處，比如是不是對(duì)某些概念理解得還不夠透徹。在拓展型作業(yè)中，讓學(xué)生自我評(píng)價(jià)自己的案例分析是否全面、小論文的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容是否合理、實(shí)驗(yàn)探究的數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果分析是否準(zhǔn)確等。在探究型作業(yè)中，讓學(xué)生自己評(píng)價(jià)自己在實(shí)驗(yàn)改進(jìn)或者市場(chǎng)調(diào)研分析方面做得怎么樣，有沒(méi)有達(dá)到自己預(yù)期的目標(biāo)。3、學(xué)生互評(píng)組織學(xué)生進(jìn)行作業(yè)互評(píng)。在基礎(chǔ)型作業(yè)中，讓學(xué)生互相檢查知識(shí)梳理的工整性、填空題答案的正確性等。在拓展型作業(yè)中，學(xué)生交換案例分析作業(yè)，互相評(píng)價(jià)分析的合理性和全面性；對(duì)于小論文，互相評(píng)價(jià)論文的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容和語(yǔ)言表達(dá)；在實(shí)驗(yàn)探究作業(yè)中，互相檢查實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范程度和數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性。在探究型作業(yè)中，學(xué)生互相分享自己在實(shí)驗(yàn)改進(jìn)或者市場(chǎng)調(diào)研分析中的經(jīng)驗(yàn)和想法，互