以“學(xué)生為主體”的課程組模式下的《生物工程設(shè)備》教學(xué)改革探索

李海峰+王松磊+張海紅+賀曉光

摘要：本文分析了《生物工程設(shè)備》教學(xué)現(xiàn)狀，系統(tǒng)地介紹了以“學(xué)生為主體”的課程組模式下針對(duì)《生物工程設(shè)備》教學(xué)中缺點(diǎn)和難點(diǎn)采取的措施。實(shí)踐證明，采取該模式可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：生物工程設(shè)備；以“學(xué)生為主題”；課程組；教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）39-0124-02

《生物工程設(shè)備》是寧夏大學(xué)食品科學(xué)與工程專業(yè)（生物工程方向）的一門必修課主課，主要講授生物發(fā)酵過程中所用的生物反應(yīng)器、生物反應(yīng)物料輸送、預(yù)處理、分離純化、空氣凈化等設(shè)備的結(jié)構(gòu)，工作原理、操作特性及選用等，通過學(xué)習(xí)要求學(xué)生能夠掌握工藝過程所用設(shè)備的原理基本操作及設(shè)備的選擇、計(jì)算，具備應(yīng)用這些基本理論、方法分析和解決生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題的能力，使學(xué)生具有初步的工程理念。

一、教學(xué)現(xiàn)狀

1.教學(xué)內(nèi)容雜而多，理論聯(lián)系實(shí)際不緊密。《生物工程設(shè)備》主要講授從原料到整個(gè)產(chǎn)品過程所需的各種機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，基本原理，設(shè)計(jì)計(jì)算、選擇等，課程內(nèi)容多而雜，學(xué)生抓不住重點(diǎn)，不知從何下手。所用的教材更新不夠，跟不上時(shí)代的發(fā)展，使得講授的內(nèi)容滯后于企業(yè)，因此用人企業(yè)反映學(xué)生進(jìn)入工作崗位后生產(chǎn)實(shí)踐及創(chuàng)新能力不足，理論知識(shí)與工程實(shí)際脫節(jié)。

2.教學(xué)內(nèi)容乏味，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高。一方面由于《生物工程設(shè)備》主要涉及許多設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、原理及相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算，教學(xué)內(nèi)容呆板、枯燥乏味，使得學(xué)生提不起學(xué)習(xí)興趣；另一方面，由于學(xué)生先修課程，如機(jī)械制圖、機(jī)械基礎(chǔ)、化工原理等課程學(xué)得差，勢(shì)必使得學(xué)生空間想象力差，越聽越聽不懂，索性不學(xué)。

3.教學(xué)手段方法簡(jiǎn)單，教學(xué)效果不盡人意。現(xiàn)行的教學(xué)模式是一個(gè)教師承擔(dān)一門或一門以上的課程，從課程開始到課程結(jié)束都由該教師講授，系統(tǒng)地講授理論知識(shí)即“滿堂灌”，忽視了作為主體的學(xué)生的主觀能動(dòng)性，造成教師一味地傳授知識(shí)，學(xué)生被動(dòng)地、毫無生氣地接受知識(shí)。限制了學(xué)生創(chuàng)造性思維，造成學(xué)生考試時(shí)只會(huì)臨時(shí)突擊、死記硬背，雖然可能獲取較高的筆試成績(jī)，但知識(shí)掌握差、動(dòng)手能力差?！渡锕こ淘O(shè)備》課程教學(xué)，主要在教師的啟示、引導(dǎo)下發(fā)揮學(xué)生空間想象力，理解設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理、操作，而現(xiàn)行的教學(xué)方法主要以大量抽象乏味的二維圖、示意圖來進(jìn)行講解，很難使學(xué)生準(zhǔn)確無誤地理解授課內(nèi)容及其之間的關(guān)系。

二、教學(xué)改革

針對(duì)《生物工程設(shè)備》教學(xué)中存在的問題，我們采用“以學(xué)生為主體”的課程組模式下的教學(xué)改革與探索。

1.改變教學(xué)體系，成立課程組。針對(duì)課程內(nèi)容雜而多，學(xué)生抓不住重點(diǎn)的問題，成立了課程組。課程組由和《生物工程設(shè)備》相關(guān)的教師組成，通過課程組對(duì)教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃的討論、協(xié)商，確定新的教學(xué)計(jì)劃，并對(duì)書本的章節(jié)進(jìn)行了重新的調(diào)整安排，以一條主線為主進(jìn)行講解，即“原輔料→原輔料處理→生物反應(yīng)器→產(chǎn)物分離純化→濃縮、干燥→生物產(chǎn)品”的生產(chǎn)過程（原輔料處理設(shè)備、原輔料運(yùn)輸設(shè)備、原輔料加熱、糊化糖化處理設(shè)備、空氣除菌設(shè)備、生物反應(yīng)器（嫌氣發(fā)酵設(shè)備、通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備）、生物反應(yīng)器的檢測(cè)控制、過濾離心分離設(shè)備、濃縮結(jié)晶設(shè)備、產(chǎn)品干燥設(shè)備），使學(xué)生更容易的掌握《生物工程設(shè)備》課程的內(nèi)容，在這個(gè)過程使學(xué)生聯(lián)系到生物工程實(shí)際生產(chǎn)過程，加強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐性和應(yīng)用性。

課程組教師通過討論確定不同的章節(jié)由哪位教師來承擔(dān)，如對(duì)生物參數(shù)檢測(cè)控制章節(jié)就安排一直致力于該內(nèi)容研究的具有豐富經(jīng)驗(yàn)的教師承擔(dān)，其他的章節(jié)的安排也是由對(duì)該內(nèi)容研究比較多的教師承擔(dān)，這樣在一門課程中安排多位教師來承擔(dān)，不同的教師具有不同的教學(xué)方法，不僅學(xué)生具有新鮮感，而且各知識(shí)內(nèi)容都有權(quán)威教師來承擔(dān)，將學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣調(diào)動(dòng)起來，達(dá)到事半功倍的效果。

2.充分發(fā)揮“以學(xué)生為主”的教學(xué)理念，積極調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。針對(duì)以往教學(xué)中以教師“滿堂灌”為主，學(xué)生被動(dòng)參與的缺點(diǎn)，課程組通過討論確定了“以學(xué)生為主”的教學(xué)理念，采用“探究式”和“啟發(fā)式”教學(xué)。首先，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行討論，確定哪些內(nèi)容需要教師講解，哪些內(nèi)容需要學(xué)生自學(xué)講解；通過課程組教師的協(xié)商確定需要改革的內(nèi)容，下發(fā)給課程學(xué)習(xí)興趣小組，要求學(xué)習(xí)興趣小組在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成內(nèi)容素材的收集、整理（包括圖片的收集、動(dòng)畫的制作以及仿真的制作、文字的完善等），完成知識(shí)的討論、歸納，形成完整的講演PPT，并選出一名學(xué)生進(jìn)行講授，其他學(xué)生作為補(bǔ)充，并由課程組和非小組成員進(jìn)行打分，作為改組成員的成績(jī)；其次，通過課程組老師的討論確定課程中哪些內(nèi)容可以作為討論內(nèi)容，隨堂安排學(xué)生分組進(jìn)行討論，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)每組學(xué)生將討論結(jié)果進(jìn)行匯報(bào)，并也作為學(xué)生平時(shí)成績(jī)的來源之一；最后，教師上課時(shí)隨時(shí)提問不同的學(xué)生，也作為學(xué)生平時(shí)成績(jī)的來源之一。隨著教學(xué)內(nèi)容的執(zhí)行，學(xué)生由不適應(yīng)到喜歡這種教學(xué)方法。通過問卷調(diào)查，95%以上的學(xué)生都非常認(rèn)可這種教學(xué)方法，他們認(rèn)為，通過這種方式學(xué)生的參與程度明顯加大，而且不同的老師授課、不同的體驗(yàn)，都會(huì)使他們的學(xué)習(xí)積極性增加，有利于對(duì)知識(shí)的掌握。

3.采用多種教學(xué)手段，提高教學(xué)效果。傳統(tǒng)教學(xué)教師利用有限的圖片講解設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理、操作等，不僅枯燥而且學(xué)生難以理解。因此，授課教師充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢(shì)，大量收集、制作相關(guān)多媒體資料（立體圖、動(dòng)畫、視頻和軟件以及設(shè)備的實(shí)物圖等），充實(shí)到授課課件中，在教學(xué)中呈現(xiàn)給學(xué)生，不僅使學(xué)生對(duì)于設(shè)備的結(jié)構(gòu)和組成了解得更詳細(xì)，而且更加生動(dòng)、形象易懂；同時(shí)在教學(xué)過程中，注重理論聯(lián)系實(shí)際，不定期到相關(guān)企業(yè)進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)，而且授課時(shí)將不同企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)例以及工廠設(shè)備的仿真操作講授給學(xué)生，大大提高教學(xué)效果，使得學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)初步具有工程的理念。

4.改革考核方式，注重學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力?？己耸墙虒W(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是學(xué)習(xí)效果的重要反饋和評(píng)價(jià)手段，也是促進(jìn)學(xué)習(xí)的重要手段。傳統(tǒng)的考核方式是課程結(jié)束后進(jìn)行閉卷考試，學(xué)生主要通過死記硬背、臨陣磨槍，不僅不能真正理解和掌握所學(xué)的基本知識(shí)，而且對(duì)能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)極為不利。經(jīng)過課程組的認(rèn)真討論將考核方式分解成課堂表現(xiàn)（討論、小組講解、平時(shí)回答問題）、課后作業(yè)、實(shí)踐環(huán)節(jié)（實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)）及考試4個(gè)部分，這樣要求學(xué)生不僅要注重課堂表現(xiàn)，而且更加注重實(shí)際動(dòng)手能力，不僅提高了學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)的態(tài)度，而且培養(yǎng)出既有理論知識(shí)又有實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力的綜合素質(zhì)人才。

三、結(jié)束語

通過對(duì)《生物工程設(shè)備》授課模式進(jìn)行改革與探索，采用“以學(xué)生為主”的課程組教學(xué)模式，運(yùn)用一條主線的方法進(jìn)行授課，學(xué)生不僅課堂上活躍、注意力集中，而且喜歡并愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)這門課程，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，達(dá)到了教學(xué)目的，鍛煉了學(xué)生查閱資料、分析問題解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，更能適應(yīng)新形式下對(duì)學(xué)生的要求。

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