生物工程設備教學改革的探索和實踐

王 蕾 趙宏宇 季 祥

（內蒙古科技大學 數理與生物工程學院，內蒙古 包頭014010）

內蒙古科技大生物工程專業建立于2000 年， 經過十余年的發展現在已經成為內蒙古自治區品牌專業。生物工程設備是內蒙古科技大學生物工程專業必修課和主干課程，從2008 年起開設，目前設置課時32 學時，是整個培養體系中十分重要的一部分。 生物工程設備作為生物工程技術和化學工程與設備交叉的結合體，是一門專業性、理論性、實踐性都很強的綜合性課程。學習課程時除了要求學生具有扎實的微生物學、生物化學、生物工藝學等生物學的理論知識基礎；化工原理、機械原理、工程制圖等工科課程理論知識基礎外，還要求學生具備一定的空間想象能力， 能夠將抽象思維和形象思維有機地結合起來，因此學生普遍感到學習難度大，不易掌握。

在這些年的教學過程中我們總結了生物工程設備在課程教學中的幾個難點：（1）課程內容多，學時少，知識點交錯。生物工程設備講授內容有16 章，涉及到的設備有200 多個，但課時只有32 學時，因此在教學中常常出現教師忙于趕進度，學生忙于記筆記的情況，導致教學效果不理想。（2）教學形式單一影響教學效果。生物工程設備主要講授生物工程工廠中使用的工藝流程；原料預處理設備、生物反應設備、生物分離設備的設備結構和設計計算，在講授過程中有大量的設備結構圖紙，以往講授時主要靠教師的語言描述結合板書和圖紙。 這要求學生具有較好的空間想象能力和對圖紙的讀識能力。對于沒有接觸過設備實體、空間想象能力差的學生來說，學習本課程有比較大的難度，影響整體的教學效果。 （3）缺乏實踐教學支持。 學生沒有見過真正地工廠，沒有接觸過真實的設備，往往對于設備、工藝的理解只停留在理論和圖紙上，不能真正掌握知識點。 這導致不少學生完成課程設計和畢業設計時，出現了許多錯誤。

因此，為了提高學生的綜合運用知識能力，提高生物工程專業課程教學效果，針對在課程教學中發現的問題，我們從該課程的特點出發結合當前具備的條件，采取了一系列的教學改革措施，取得了一定的效果。

1 根據專業特色，合理安排課堂教學內容

內蒙古科技大學生物工程設備課程內容分為3 部分： 生物反應器、生物反應物料處理和產物分離純化設備、輔助系統設備，涉及講授內容有16 章。 課程內容多，學時少，知識點交錯。 如果全部教授，每章內容平均只有2 個學時，使得教師上課時往往很難同時兼顧教學進度和教學效果。 針對這一問題，我們在課堂教學中結合本校生物工程專業就業偏重制藥、釀酒企業特點，對課程內容進行重新整合，采用將內容按專業側重程度重新劃分學時，將部分內容設置成為課外自學等方法，對重要的知識點著重講解，對一般知識點一般講解，對與其他課程重合講授的部分不再進行重復講解， 增加了重點內容的課堂講授時間，保證了教學效果。

2 運用多種教學手段，提高課堂活躍度

作為一門實踐性和應用性很強的課程，課程使用圖片數量大、方程式多涉及專業知識面較廣。 面對大量的設備結構，教師往往只能使用語言描述講解，使得不少學生因為聽不懂、缺乏對實際工廠的了解而產生了厭學情緒，認為這門課程枯燥，難學。如何在教學中如何調動學生的學習積極性,使課程變的有趣味是我們長期探索的一個重要課題。

為了調動學生的學習積極性，我們利用多媒體教學靈活生動的特點，依托學校多媒體教學建設，將整個課程內容制作成多媒體課程課件進行講授，除了傳統的講授外還通過大量設備圖片、演示動畫等多種媒體手段使枯燥的理論變得形象和直觀， 同時在講解如抗生素發酵、啤酒發酵設備時，在課堂上播放相關工藝短片，從而增強學生的感性認識、激發學生的學習興趣，調動課堂氣氛。例如我們在講解物料輸送系統設備這一章中的液體輸送泵時，為了彌補學生沒有見過真實設備的不足，利用演示動畫對不同的泵進行工作時的動畫演示，收到了良好的課堂效果。

3 實踐教學支持，進一步鞏固教學效果

生物工程設備主要講授生物工程生產使用的設備，與工廠工程實際的聯系非常緊密。 如果沒有實踐教學的支持，所學的知識不過是紙上談兵，缺乏實際操作性。

為了解決這一問題，近年來我們分別在大二、大三、大四均安排了實踐教學環節，同時積極與企業聯系增加校企聯合培養的力度，目前已經與例如金河生物技術有限公司（金霉素）、燕京雪鹿啤酒廠等近十家企業簽訂了建立教學基地的協議，豐富了課外實踐教學內容。 在實踐教學過程中聘請企業專業技術人員為課外講師， 直接向學生講授，大大提高了學生的學習興趣和參與的積極性高，收到了非常理想的學習效果。

此外，我們還大力加強實驗室硬件建設，先后購置了15L 通風攪拌發酵罐、超臨界萃取儀等一系列設備。 這樣可以使教師不出校園就可以結合課堂教學安排學生到實驗室對設備進行現場觀摩講解，學生也可以更近距離的細致觀察理解設備結構， 從而進一步拓展課堂教學，也取得了不錯的效果。

4 結語

通過對生物工程設備課程進行了一系列教學改革的探索與實踐，通過對課程內容的重新安排使得課程內容更加層次清晰；利用多媒體教學使得教學形式更加活潑生動；實踐教學的支持使得課程內容不在單調、難以理解，這都大大激發了學生的學習興趣，拓寬了學生的知識面，培養了學生綜合素質，提高了教學質量和教學效果。

［1］王遠山,胡忠策,徐建妙,等.生物工程設備精品課程建設實踐與探索[J].微生物學通報,2008,35(11)：1817-1820.

［2］陳必鏈,鄭毅,陳建平,等.提高《生物工程設備》課程教學質量的探索與實踐[J].微生物學通報,2007,34(4)：822-825.

［3］馬歌麗,彭新榜,高建奇,等.生物工程設備課程教學模式的改革[J].微生物學通報,2005,32(5)：160-164.