生物工程設(shè)備教學(xué)改革的探索和實(shí)踐

王蕾　趙宏宇　季祥

【摘 要】生物工程設(shè)備是生物工程本科生的專業(yè)課程。本文針對(duì)課程教學(xué)現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容，教學(xué)手段，實(shí)踐支持等方面進(jìn)行了一系列教學(xué)改革的探索與實(shí)踐，提高了生物工程設(shè)備課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】生物工程設(shè)備；課程；教學(xué)改革

【Abstract】Bio-engineering equipment is a major course for the Bio-engineering undergraduates. In view of the present situation， exploration and practice of teaching reform which on content of course， teaching method， practice teaching， improve the quality and effect of teaching of Bio-engineering equipment.

【Key words】Bio-engineering equipment；Course；Teaching reform

內(nèi)蒙古科技大生物工程專業(yè)建立于2000年，經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展現(xiàn)在已經(jīng)成為內(nèi)蒙古自治區(qū)品牌專業(yè)。生物工程設(shè)備是內(nèi)蒙古科技大學(xué)生物工程專業(yè)必修課和主干課程，從2008年起開(kāi)設(shè)，目前設(shè)置課時(shí)32學(xué)時(shí)，是整個(gè)培養(yǎng)體系中十分重要的一部分。生物工程設(shè)備作為生物工程技術(shù)和化學(xué)工程與設(shè)備交叉的結(jié)合體，是一門專業(yè)性、理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的綜合性課程。學(xué)習(xí)課程時(shí)除了要求學(xué)生具有扎實(shí)的微生物學(xué)、生物化學(xué)、生物工藝學(xué)等生物學(xué)的理論知識(shí)基礎(chǔ)；化工原理、機(jī)械原理、工程制圖等工科課程理論知識(shí)基礎(chǔ)外，還要求學(xué)生具備一定的空間想象能力，能夠?qū)⒊橄笏季S和形象思維有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，因此學(xué)生普遍感到學(xué)習(xí)難度大，不易掌握。

在這些年的教學(xué)過(guò)程中我們總結(jié)了生物工程設(shè)備在課程教學(xué)中的幾個(gè)難點(diǎn)：（1）課程內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少，知識(shí)點(diǎn)交錯(cuò)。生物工程設(shè)備講授內(nèi)容有16章，涉及到的設(shè)備有200多個(gè)，但課時(shí)只有32學(xué)時(shí)，因此在教學(xué)中常常出現(xiàn)教師忙于趕進(jìn)度，學(xué)生忙于記筆記的情況，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。（2）教學(xué)形式單一影響教學(xué)效果。生物工程設(shè)備主要講授生物工程工廠中使用的工藝流程；原料預(yù)處理設(shè)備、生物反應(yīng)設(shè)備、生物分離設(shè)備的設(shè)備結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)計(jì)算，在講授過(guò)程中有大量的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖紙，以往講授時(shí)主要靠教師的語(yǔ)言描述結(jié)合板書和圖紙。這要求學(xué)生具有較好的空間想象能力和對(duì)圖紙的讀識(shí)能力。對(duì)于沒(méi)有接觸過(guò)設(shè)備實(shí)體、空間想象能力差的學(xué)生來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)本課程有比較大的難度，影響整體的教學(xué)效果。（3）缺乏實(shí)踐教學(xué)支持。學(xué)生沒(méi)有見(jiàn)過(guò)真正地工廠，沒(méi)有接觸過(guò)真實(shí)的設(shè)備，往往對(duì)于設(shè)備、工藝的理解只停留在理論和圖紙上，不能真正掌握知識(shí)點(diǎn)。這導(dǎo)致不少學(xué)生完成課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，出現(xiàn)了許多錯(cuò)誤。

因此，為了提高學(xué)生的綜合運(yùn)用知識(shí)能力，提高生物工程專業(yè)課程教學(xué)效果，針對(duì)在課程教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，我們從該課程的特點(diǎn)出發(fā)結(jié)合當(dāng)前具備的條件，采取了一系列的教學(xué)改革措施，取得了一定的效果。

1 根據(jù)專業(yè)特色，合理安排課堂教學(xué)內(nèi)容

內(nèi)蒙古科技大學(xué)生物工程設(shè)備課程內(nèi)容分為3部分：生物反應(yīng)器、生物反應(yīng)物料處理和產(chǎn)物分離純化設(shè)備、輔助系統(tǒng)設(shè)備，涉及講授內(nèi)容有16章。課程內(nèi)容多，學(xué)時(shí)少，知識(shí)點(diǎn)交錯(cuò)。如果全部教授，每章內(nèi)容平均只有2個(gè)學(xué)時(shí)，使得教師上課時(shí)往往很難同時(shí)兼顧教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)效果。針對(duì)這一問(wèn)題，我們?cè)谡n堂教學(xué)中結(jié)合本校生物工程專業(yè)就業(yè)偏重制藥、釀酒企業(yè)特點(diǎn)，對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行重新整合，采用將內(nèi)容按專業(yè)側(cè)重程度重新劃分學(xué)時(shí)，將部分內(nèi)容設(shè)置成為課外自學(xué)等方法，對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)著重講解，對(duì)一般知識(shí)點(diǎn)一般講解，對(duì)與其他課程重合講授的部分不再進(jìn)行重復(fù)講解，增加了重點(diǎn)內(nèi)容的課堂講授時(shí)間，保證了教學(xué)效果。

2 運(yùn)用多種教學(xué)手段，提高課堂活躍度

作為一門實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，課程使用圖片數(shù)量大、方程式多涉及專業(yè)知識(shí)面較廣。面對(duì)大量的設(shè)備結(jié)構(gòu)，教師往往只能使用語(yǔ)言描述講解，使得不少學(xué)生因?yàn)槁?tīng)不懂、缺乏對(duì)實(shí)際工廠的了解而產(chǎn)生了厭學(xué)情緒，認(rèn)為這門課程枯燥，難學(xué)。如何在教學(xué)中如何調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使課程變的有趣味是我們長(zhǎng)期探索的一個(gè)重要課題。

為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，我們利用多媒體教學(xué)靈活生動(dòng)的特點(diǎn)，依托學(xué)校多媒體教學(xué)建設(shè)，將整個(gè)課程內(nèi)容制作成多媒體課程課件進(jìn)行講授，除了傳統(tǒng)的講授外還通過(guò)大量設(shè)備圖片、演示動(dòng)畫等多種媒體手段使枯燥的理論變得形象和直觀，同時(shí)在講解如抗生素發(fā)酵、啤酒發(fā)酵設(shè)備時(shí)，在課堂上播放相關(guān)工藝短片，從而增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)課堂氣氛。例如我們?cè)谥v解物料輸送系統(tǒng)設(shè)備這一章中的液體輸送泵時(shí)，為了彌補(bǔ)學(xué)生沒(méi)有見(jiàn)過(guò)真實(shí)設(shè)備的不足，利用演示動(dòng)畫對(duì)不同的泵進(jìn)行工作時(shí)的動(dòng)畫演示，收到了良好的課堂效果。

3 實(shí)踐教學(xué)支持，進(jìn)一步鞏固教學(xué)效果

生物工程設(shè)備主要講授生物工程生產(chǎn)使用的設(shè)備，與工廠工程實(shí)際的聯(lián)系非常緊密。如果沒(méi)有實(shí)踐教學(xué)的支持，所學(xué)的知識(shí)不過(guò)是紙上談兵，缺乏實(shí)際操作性。

為了解決這一問(wèn)題，近年來(lái)我們分別在大二、大三、大四均安排了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，同時(shí)積極與企業(yè)聯(lián)系增加校企聯(lián)合培養(yǎng)的力度，目前已經(jīng)與例如金河生物技術(shù)有限公司（金霉素）、燕京雪鹿啤酒廠等近十家企業(yè)簽訂了建立教學(xué)基地的協(xié)議，豐富了課外實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。在實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中聘請(qǐng)企業(yè)專業(yè)技術(shù)人員為課外講師，直接向?qū)W生講授，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與的積極性高，收到了非常理想的學(xué)習(xí)效果。

此外，我們還大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)，先后購(gòu)置了15L通風(fēng)攪拌發(fā)酵罐、超臨界萃取儀等一系列設(shè)備。這樣可以使教師不出校園就可以結(jié)合課堂教學(xué)安排學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室對(duì)設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀摩講解，學(xué)生也可以更近距離的細(xì)致觀察理解設(shè)備結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步拓展課堂教學(xué)，也取得了不錯(cuò)的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)生物工程設(shè)備課程進(jìn)行了一系列教學(xué)改革的探索與實(shí)踐，通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容的重新安排使得課程內(nèi)容更加層次清晰；利用多媒體教學(xué)使得教學(xué)形式更加活潑生動(dòng)；實(shí)踐教學(xué)的支持使得課程內(nèi)容不在單調(diào)、難以理解，這都大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)了學(xué)生綜合素質(zhì)，提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

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[責(zé)任編輯：湯靜]