多媒體技術(shù)在“單元操作技術(shù)”課程改革中的應(yīng)用

蘭 冰 宋建國(guó)

（牡丹江大學(xué)， 黑龍江 牡丹江 157011）

多媒體技術(shù)在高職教育教學(xué)中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，它是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為中心，運(yùn)用文字、圖片、音頻、視頻、動(dòng)畫、網(wǎng)絡(luò)、圖像、虛擬仿真等多種手段進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)踐能力與創(chuàng)新精神。多媒體技術(shù)作為現(xiàn)代教學(xué)輔助手段，具有視聽(tīng)結(jié)合、手眼并用的特點(diǎn)，其與教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，擁有無(wú)法比擬的內(nèi)在感染力。多媒體技術(shù)在生物制藥技術(shù)專業(yè)“單元操作技術(shù)”課程中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。多媒體技術(shù)逐漸發(fā)揮其輔助教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，切實(shí)提高了課堂的教學(xué)效率。

一、建立“3+3”教學(xué)體系

我校自2007年課程改革以來(lái)，生物制藥技術(shù)專業(yè)“單元操作技術(shù)”課程的改革已日趨完善，并逐步實(shí)施，我們?cè)谒幬锖铣煞较虻慕虒W(xué)中將持續(xù)改進(jìn)思想、跟進(jìn)式教育理念引入教學(xué)之中，圍繞“崗位需求—培養(yǎng)目標(biāo)—教學(xué)過(guò)程實(shí)施—教學(xué)效果評(píng)價(jià)—教學(xué)反饋—教學(xué)改進(jìn)”閉式循環(huán)改進(jìn)的跟進(jìn)式教育，形成了獨(dú)具特色的“三結(jié)合、三層次”的跟進(jìn)式“3+3”教學(xué)體系，切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

1.三個(gè)結(jié)合

理論與實(shí)踐相結(jié)合：將生物制藥生產(chǎn)流程相關(guān)知識(shí)與具體操作工藝相結(jié)合，以理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐強(qiáng)化理論知識(shí)的掌握，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。

室內(nèi)與現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合：學(xué)校的地域優(yōu)勢(shì)給學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)創(chuàng)造了良好條件，更加有利于室內(nèi)的虛擬仿真操作與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)際相統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)零距離對(duì)接。

教學(xué)與科研相結(jié)合：以科研項(xiàng)目為基礎(chǔ)，從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，開(kāi)發(fā)的相關(guān)仿真教學(xué)裝備與軟件都很好地適應(yīng)了教學(xué)需要，真正實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研的緊密結(jié)合。

2.三個(gè)層次

工程基礎(chǔ)認(rèn)知：利用多媒體課件等資源進(jìn)行單元操作生產(chǎn)的基本知識(shí)及相關(guān)設(shè)備、原理、工藝等的講解，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)工程的基本認(rèn)知，為后續(xù)學(xué)習(xí)打牢基礎(chǔ)。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)：利用東方仿真軟件，在仿真實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行單元操作流程的各種仿真操作訓(xùn)練，掌握藥物合成單元操作基本的實(shí)踐操作技能。

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)訓(xùn)：在完成仿真訓(xùn)練基礎(chǔ)上，進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，包括實(shí)訓(xùn)室的實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí)崗位的實(shí)訓(xùn)，通過(guò)學(xué)生親身操作，實(shí)現(xiàn)操作者與單元操作實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的有效真實(shí)互動(dòng)，進(jìn)行多次、重復(fù)訓(xùn)練，提高實(shí)踐動(dòng)手能力，實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的零距離接觸。

二、多媒體課件在“單元操作技術(shù)”課程中的應(yīng)用

在“單元操作技術(shù)”課程中，按照項(xiàng)目化教學(xué)，遵循“6+2”原則，共設(shè)置了線上項(xiàng)目“刺五加浸膏的生產(chǎn)”，和線下項(xiàng)目“Vc原料藥的生產(chǎn)”，學(xué)生在課上和課下實(shí)施項(xiàng)目中就能實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)崗位職能及工藝的模擬，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率。在線上項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中，運(yùn)用多媒體課件，進(jìn)行單元操作生產(chǎn)的基本知識(shí)及相關(guān)設(shè)備、原理、工藝等的講解，營(yíng)造穿越時(shí)空的視聽(tīng)環(huán)境，使學(xué)生能通過(guò)圖片、音像資料、視頻、動(dòng)畫等模擬宏觀和微觀中藥制藥企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程及單元操作設(shè)備等，把表現(xiàn)抽象的單元操作技術(shù)的基本原理、設(shè)備類型及結(jié)構(gòu)、工藝過(guò)程等通過(guò)多媒體課件展示出來(lái)，如圖所示。

圖1 管件

圖2 氣流式干燥系統(tǒng)

圖3 ADV塔盤的鼓泡狀態(tài)

圖4 精餾原理示意圖

圖1為流體流動(dòng)單元操作中的部分管件實(shí)物圖片；圖2為干燥單元操作中的氣流式干燥系統(tǒng)的工作原理動(dòng)畫；圖3為精餾單元操作中ADV塔盤的鼓泡狀態(tài)視頻截圖，含視頻及解說(shuō)；圖4為精餾單元操作中乙醇溶液精餾原理示意圖，圖文并茂地講解刺五加浸膏生產(chǎn)過(guò)程中乙醇溶液提純過(guò)程原理。

運(yùn)用多媒體課件輔助教學(xué)，可以通過(guò)簡(jiǎn)單形式再現(xiàn)復(fù)雜的過(guò)程，使學(xué)生直觀感受到各單元操作技術(shù)的基本原理、設(shè)備、工作過(guò)程等。多媒體技術(shù)輔助教學(xué)有利于創(chuàng)造優(yōu)美的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，突破教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，切實(shí)提高課堂教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展，進(jìn)而改變傳統(tǒng)教育的單調(diào)模式，切實(shí)推進(jìn)素質(zhì)教育。

三、仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在“單元操作技術(shù)”課程中的應(yīng)用

為了更好的促進(jìn)學(xué)校教育信息技術(shù)與課程融合，在教學(xué)中，利用東方仿真軟件，在仿真實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行單元操作流程的各種仿真操作訓(xùn)練，掌握藥物合成單元操作基本的實(shí)踐操作技能。

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)以教師演示型教學(xué)與學(xué)生自主學(xué)習(xí)型教學(xué)為模式，實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與單元操作技術(shù)虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的“融合”。教學(xué)課堂反應(yīng)抽象的理論及定理，宏觀、微觀、危險(xiǎn)的種種實(shí)驗(yàn)，難以講解和表現(xiàn)，單元操作仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)共設(shè)十二個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，包括流體流動(dòng)單元操作阻力系數(shù)的測(cè)定、離心泵特性曲線測(cè)定，板框過(guò)濾實(shí)驗(yàn)，乙醇精餾實(shí)驗(yàn)，吸收實(shí)驗(yàn)，干燥實(shí)驗(yàn)等，每個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)中主頁(yè)面上包含實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)（CAI教學(xué)）、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)素材、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)及處理等內(nèi)容，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)步驟通過(guò)鼠標(biāo)可以在主頁(yè)面上輕松操作整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，記錄相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并自動(dòng)繪制出實(shí)驗(yàn)曲線，生成實(shí)驗(yàn)報(bào)表。每個(gè)實(shí)驗(yàn)還配備了練習(xí)題、思考題等用于鞏固相關(guān)知識(shí)。教師可以通過(guò)教師站控制學(xué)生計(jì)算機(jī)只能在操作頁(yè)面上，隨時(shí)監(jiān)控學(xué)生學(xué)習(xí)及操作過(guò)程，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正，教師講解輕松，學(xué)生理解深刻。

此外，仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與“單元操作技術(shù)”學(xué)科特點(diǎn)緊密結(jié)合，可以根據(jù)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)對(duì)象設(shè)置參數(shù)，充分發(fā)揮自主性。老師和學(xué)生可以隨意設(shè)置實(shí)驗(yàn)對(duì)象參數(shù)。將實(shí)驗(yàn)對(duì)象的變化規(guī)律呈現(xiàn)出來(lái)，起到化無(wú)形為有形、化抽象為形象的作用。學(xué)生可以進(jìn)行不同工藝條件參數(shù)下的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)拓創(chuàng)新精神。

仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)提供了一個(gè)完全自由的教學(xué)平臺(tái)，方便學(xué)生預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，規(guī)范了實(shí)驗(yàn)流程，滿足了學(xué)生探究性學(xué)習(xí)的要求。激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，降低了學(xué)習(xí)的難度，提高了學(xué)習(xí)效率。

四、多媒體技術(shù)在實(shí)訓(xùn)操作過(guò)程中的應(yīng)用

“單元操作技術(shù)”教學(xué)中，學(xué)生在完成仿真實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練基礎(chǔ)上，進(jìn)行實(shí)操訓(xùn)練，包括實(shí)訓(xùn)室的實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí)崗位的實(shí)訓(xùn)，通過(guò)學(xué)生親身操作，實(shí)現(xiàn)操作者與單元操作實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的有效真實(shí)互動(dòng)，進(jìn)行多次、重復(fù)訓(xùn)練，提高實(shí)踐動(dòng)手能力，實(shí)現(xiàn)與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的零距離接觸。“單元操作技術(shù)”實(shí)訓(xùn)室是一體化實(shí)訓(xùn)室，現(xiàn)有十二套實(shí)訓(xùn)設(shè)備，是實(shí)際生產(chǎn)設(shè)備的微型版，包括柏努利方程實(shí)訓(xùn)、板框式過(guò)濾機(jī)、流化床干燥器、管路阻力調(diào)節(jié)、離心泵輸送、乙醇精餾設(shè)備、氣體吸收設(shè)備、蒸汽加熱設(shè)備等。

在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中運(yùn)用多媒體技術(shù)，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的安全生產(chǎn)教育，讓學(xué)生樹(shù)立文明生產(chǎn)意識(shí)，消除學(xué)生對(duì)實(shí)訓(xùn)操作的恐懼感，讓學(xué)生明白“只要按照操作規(guī)程做，只要按照老師要求的做就肯定沒(méi)有安全問(wèn)題”。

運(yùn)用多媒體技術(shù)，學(xué)生在一體化實(shí)訓(xùn)室強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)，預(yù)習(xí)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，反復(fù)觀看實(shí)操視頻，做到心中有數(shù)，在操作過(guò)程中可以隨時(shí)觀看循環(huán)播放的實(shí)操視頻或與同學(xué)進(jìn)行討論，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，實(shí)踐動(dòng)手能力也有了較大的提高，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也大大提高。

多媒體技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在“單元操作技術(shù)”課程理論教學(xué)、仿真實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)教學(xué)過(guò)程中起到了很好的輔助教學(xué)的作用，使學(xué)生更直觀地感受、學(xué)習(xí)理論知識(shí)和操作技能，圍繞“三結(jié)合、三層次”的跟進(jìn)式“3+3”教學(xué)體系，切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。