以“学生为主体”的课程组模式下的《生物工程设备》教学改革探索

李海峰+王松磊+张海红+贺晓光

摘要：本文分析了《生物工程设备》教学现状，系统地介绍了以“学生为主体”的课程组模式下针对《生物工程设备》教学中缺点和难点采取的措施。实践证明，采取该模式可以提高学生的学习积极性，达到预期的教学效果。

关键词：生物工程设备；以“学生为主题”；课程组；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）39-0124-02

《生物工程设备》是宁夏大学食品科学与工程专业（生物工程方向）的一门必修课主课，主要讲授生物发酵过程中所用的生物反应器、生物反应物料输送、预处理、分离纯化、空气净化等设备的结构，工作原理、操作特性及选用等，通过学习要求学生能够掌握工艺过程所用设备的原理基本操作及设备的选择、计算，具备应用这些基本理论、方法分析和解决生产过程中的实际问题的能力，使学生具有初步的工程理念。

一、教学现状

1.教学内容杂而多，理论联系实际不紧密。《生物工程设备》主要讲授从原料到整个产品过程所需的各种机械设备的结构，基本原理，设计计算、选择等，课程内容多而杂，学生抓不住重点，不知从何下手。所用的教材更新不够，跟不上时代的发展，使得讲授的内容滞后于企业，因此用人企业反映学生进入工作岗位后生产实践及创新能力不足，理论知识与工程实际脱节。

2.教学内容乏味，学生学习积极性不高。一方面由于《生物工程设备》主要涉及许多设备的基本结构、原理及相关的设计计算，教学内容呆板、枯燥乏味，使得学生提不起学习兴趣；另一方面，由于学生先修课程，如机械制图、机械基础、化工原理等课程学得差，势必使得学生空间想象力差，越听越听不懂，索性不学。

3.教学手段方法简单，教学效果不尽人意。现行的教学模式是一个教师承担一门或一门以上的课程，从课程开始到课程结束都由该教师讲授，系统地讲授理论知识即“满堂灌”，忽视了作为主体的学生的主观能动性，造成教师一味地传授知识，学生被动地、毫无生气地接受知识。限制了学生创造性思维，造成学生考试时只会临时突击、死记硬背，虽然可能获取较高的笔试成绩，但知识掌握差、动手能力差。《生物工程设备》课程教学，主要在教师的启示、引导下发挥学生空间想象力，理解设备的结构、原理、操作，而现行的教学方法主要以大量抽象乏味的二维图、示意图来进行讲解，很难使学生准确无误地理解授课内容及其之间的关系。

二、教学改革

针对《生物工程设备》教学中存在的问题，我们采用“以学生为主体”的课程组模式下的教学改革与探索。

1.改变教学体系，成立课程组。针对课程内容杂而多，学生抓不住重点的问题，成立了课程组。课程组由和《生物工程设备》相关的教师组成，通过课程组对教学大纲、教学计划的讨论、协商，确定新的教学计划，并对书本的章节进行了重新的调整安排，以一条主线为主进行讲解，即“原辅料→原辅料处理→生物反应器→产物分离纯化→浓缩、干燥→生物产品”的生产过程（原辅料处理设备、原辅料运输设备、原辅料加热、糊化糖化处理设备、空气除菌设备、生物反应器（嫌气发酵设备、通风发酵设备）、生物反应器的检测控制、过滤离心分离设备、浓缩结晶设备、产品干燥设备），使学生更容易的掌握《生物工程设备》课程的内容，在这个过程使学生联系到生物工程实际生产过程，加强了学生的实践性和应用性。

课程组教师通过讨论确定不同的章节由哪位教师来承担，如对生物参数检测控制章节就安排一直致力于该内容研究的具有丰富经验的教师承担，其他的章节的安排也是由对该内容研究比较多的教师承担，这样在一门课程中安排多位教师来承担，不同的教师具有不同的教学方法，不仅学生具有新鲜感，而且各知识内容都有权威教师来承担，将学生的学习兴趣调动起来，达到事半功倍的效果。

2.充分发挥“以学生为主”的教学理念，积极调动学生学习积极性。针对以往教学中以教师“满堂灌”为主，学生被动参与的缺点，课程组通过讨论确定了“以学生为主”的教学理念，采用“探究式”和“启发式”教学。首先，对教学内容进行讨论，确定哪些内容需要教师讲解，哪些内容需要学生自学讲解；通过课程组教师的协商确定需要改革的内容，下发给课程学习兴趣小组，要求学习兴趣小组在规定时间内完成内容素材的收集、整理（包括图片的收集、动画的制作以及仿真的制作、文字的完善等），完成知识的讨论、归纳，形成完整的讲演PPT，并选出一名学生进行讲授，其他学生作为补充，并由课程组和非小组成员进行打分，作为改组成员的成绩；其次，通过课程组老师的讨论确定课程中哪些内容可以作为讨论内容，随堂安排学生分组进行讨论，并在规定时间内每组学生将讨论结果进行汇报，并也作为学生平时成绩的来源之一；最后，教师上课时随时提问不同的学生，也作为学生平时成绩的来源之一。随着教学内容的执行，学生由不适应到喜欢这种教学方法。通过问卷调查，95%以上的学生都非常认可这种教学方法，他们认为，通过这种方式学生的参与程度明显加大，而且不同的老师授课、不同的体验，都会使他们的学习积极性增加，有利于对知识的掌握。

3.采用多种教学手段，提高教学效果。传统教学教师利用有限的图片讲解设备的结构、原理、操作等，不仅枯燥而且学生难以理解。因此，授课教师充分发挥多媒体的优势，大量收集、制作相关多媒体资料（立体图、动画、视频和软件以及设备的实物图等），充实到授课课件中，在教学中呈现给学生，不仅使学生对于设备的结构和组成了解得更详细，而且更加生动、形象易懂；同时在教学过程中，注重理论联系实际，不定期到相关企业进行参观实习，而且授课时将不同企业的生产实例以及工厂设备的仿真操作讲授给学生，大大提高教学效果，使得学生在掌握知识的同时初步具有工程的理念。

4.改革考核方式，注重学生的实际动手能力。考核是教学过程中的一个重要环节，是学习效果的重要反馈和评价手段，也是促进学习的重要手段。传统的考核方式是课程结束后进行闭卷考试，学生主要通过死记硬背、临阵磨枪，不仅不能真正理解和掌握所学的基本知识，而且对能力和创新意识的培养极为不利。经过课程组的认真讨论将考核方式分解成课堂表现（讨论、小组讲解、平时回答问题）、课后作业、实践环节（实验、实习）及考试4个部分，这样要求学生不仅要注重课堂表现，而且更加注重实际动手能力，不仅提高了学生认真学习的态度，而且培养出既有理论知识又有实验实践能力的综合素质人才。

三、结束语

通过对《生物工程设备》授课模式进行改革与探索，采用“以学生为主”的课程组教学模式，运用一条主线的方法进行授课，学生不仅课堂上活跃、注意力集中，而且喜欢并愿意主動学习这门课程，提高了学生的学习主动性，达到了教学目的，锻炼了学生查阅资料、分析问题解决问题的能力，培养了学生理论联系实际的能力，更能适应新形式下对学生的要求。

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