“互聯網+”背景下生物反應工程教學改革

何立超 羅璇 張軒

摘要? ? 本文以生物反應工程課程的內容為指導，運用互聯網技術的輔助，提出新的教學形式和教學方法，通過線上教學與線下教學相配合，改變教學方法，以期提高學生的學習興趣，培養學生的獨立學習能力。

關鍵詞? ? 生物反應工程;教學改革;混合教學法

中圖分類號? ? G642? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2020）06-0256-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

生物反應工程是生物類學生的專業必修課程，該課程的主要任務是使學生掌握生物反應動力學的基本理論，設計并分析生物反應器，為以后從事工業生產和科學研究打下堅實的基礎。近幾年，面對網絡教育對傳統教學模式所提出的挑戰，武漢設計工程學院生物反應工程教學團隊不斷進行教學改革與創新，嘗試進行線上、線下混合式教學改革。

1? ? 教學存在的問題

生物反應工程目前的主要授課方式為課前預習，提前了解課堂所學內容的重點和難點;課堂上以教師PPT講授為主;通過課后作業，檢查學生在當堂課程的掌握情況。這種教學方式存在的問題，可概括為以下4點。

1.1? ? 課程內容多、課時少

武漢設計工程學院生物反應工程教學課時僅32個課時，為了完成教學任務，教師需要在短時間內講解大量內容，學生只能被動接受上課內容，導致教師上課效果和學生聽課效果都比較差。

1.2? ? 課程公式推導多、抽象、難理解

生物反應工程課程中多章節涉及工程學公式和推導過程，對于學生來說，課程內容抽象、計算公式繁多難記、公式推導繁雜、理論多而實例少。學完后也不知道如何應用，從而導致學生對學習不感興趣，沒有學習動力。

1.3? ? 課堂學生多

生物反應工程采用2個班級合班授課的方式，課堂學生人數較多，授課教師不能充分了解學生對知識的掌握程度。此外，很多坐在教室后排的學生看不清板書，多媒體課件中的公式推導過程太快，以致學生印象不深刻，無法充分理解所學知識。

1.4? ? 考核方式不科學

盡管采用課堂考勤、課堂互動、課后作業等方式來記錄學生的平時成績，但難以分辨作業抄襲情況，導致平時成績差異不大。因此，學生的成績主要通過期末考試來評定。

2? ? 課程改革措施

2.1? ? 優化課程理論教學體系

生物反應工程是一門包含多個學科的綜合性課程[1]，由于該課程涉及的知識面較廣，一本教材很難涵蓋所有知識體系，所以筆者在構建該門課程理論教學體系時參考了許多相關教材，再結合本學院生物專業學生的人才培養方案，將該課程理論知識體系構建成如下教學模塊：培養基滅菌、空氣除菌、通氣與攪拌、發酵罐的比擬放大、典型發酵過程動力學及模型。

在教學內容上，結合在科研過程中所掌握的最新學科前沿知識，精心組織、豐富、調整和更新生物反應工程的課程內容。將工程計算實踐教學貫穿于課程教學的全過程，使學生將學過的理論知識與設計實踐有機結合，能夠利用專業所學知識解決實際中遇到的問題。

2.2? ? 引入實踐教學環節

在理論教學的基礎上，帶領學生參觀實習、實踐基地，在教師的指導下，一方面驗證所學理論，一方面充分認識實驗室的生物反應與工業規模的生物反應之間的區別，將感性認識上升到理性思維。

2.3? ? “互聯網+”下混合教學法

2.3.1? ? MOOC課程優化重組。MOOC是大型開放式網絡課程，MOOC 的出現帶來了教學模式的重大變革，使愛學習和會學習的人能更好地進行自我訓練。根據本門課程特點，以生物反應工程課程作為MOOC資源，教師利用MOOC平臺，選擇優質的、適合本院學生的MOOC課程作為源素材，對于一些與本院教學要求有偏差的教學內容，進行適當刪減或由教師重新錄制微課，同時將教學資源劃分不同層次，為學生提供多層次的學習方式。

2.3.2? ? SPOC課程模式。SPOC是一種小規模限制性的在線課程[2]，所謂限制性即教師設置課程的申請條件，如對學生的專業提出限制，對學生的先修課程提出限制，要求學生必須滿足規定的學習時間，要求學生參與在線討論以及完成規定作業等，達到要求的學生才可以申請本SPOC課程。它的具體實施步驟如下：教師首先設定申請條件，從申請的學生中選取符合條件的學生納入SPOC課程，教師把合適的教學資源當成預習作業布置給學生，使學生提前學習課堂內容，然后再在上課過程中解答學生學習時遇到的問題，了解學生對本堂知識的掌握情況。

2.3.3? ? 雨課堂。雨課堂主要利用PPT和微信，在預習與課堂教學之間建立橋梁，讓課堂互動永不下線[3]。具體操作過程是：教師通過手機微信中的雨課堂，向學生發布預習任務，要求學生必須認真預習，并且在平臺中記錄學生的學習時長，

以此為依據，作為學生平時成績的一部分。利用雨課堂，形成一種線上、線下相結合的混合式教學模式，實現了教學師生互動[4]。

3? ? 結語

在堅持社會需求的前提下，強化實踐教學的內容;在“互聯網+”時代背景下，對該課程進行教學改革，為武漢設計工程學院培養應用型的生化工程人才打下基礎，努力實現真正意義上的“應用型人才”培養模式[5]。

4? ? 參考文獻

[1] 吳曉宗.基于應用型人才培養的生化工程課程教學改革與創新[J].中國輕工教育，2015（6）：76-78.

[2] 葉晴晴.“互聯網+教育”背景下基于SPOC的混合學習研究[J].西部素質教育，2016（11）：90-91.

[3] 郜金梅.“互聯網+”背景下智慧課堂教學模式的實踐探索[J].高教學刊，2019（21）：104-106.

[4] 蔣慧慧，魯文勝，晏娟，等.“生物反應工程”微課程教學設計[J].安慶師范大學學報（自然科學版），2016，22（3）：155-158.

[5] 韓培培，賈士儒，喬長晟.淺談如何上好生物反應工程課[J].廣州化工，2012，40（3）：148.