工程能力培養的生物工程設備教學范文

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一、工程實例鮮活教學內容

講授各類生物工程設備的結構和性能時，因為涉及設備部件和圖片較多，學生對于課堂講授的內容很難記住，而且普遍感覺內容枯燥乏味。即便有的時候采用多媒體動畫進行教學，學生課后依舊有很多記不住的東西。學生學完課程之后，到工廠也表現不出具有較好的工程能力。如果將授課地點搬到專業實驗室或工廠一線的話，因為場地和學生人數的限制，也不利于相關設備知識的講授。基于“卓越計劃”的要求和學生迫切希望學有所用的心理，我們在采用多媒體課件對設備的結構組成、工作原理及相關的設計計算內容等進行講授之后，引入實際工程實例，讓學生參與討論和思考，學生直接感覺到自己是在作為一個“工程師”給企業做項目，學習的積極主動性會因此大大提高，創新思維能力也被激發出來，相關基礎知識也明顯掌握得理想了。例如，講授完通用的機械攪拌發酵罐構造和設計之后，我們讓學生按要求給一個單位配置一些發酵中試系統，因為發酵罐本身是一個“非標準產品”，各個部件都是組裝的，學生在配置發酵罐時會涉及很多問題，不僅僅要熟悉發酵罐的基本構造，還要懂得各個部件具體如何選型。在講授過程中，我們將多個實際的工程招標文件拿出來供學生進行討論學習，如以某研究所配置的100L發酵罐為例，同學們對100L發酵罐的通氣系統配置了解得更加清楚，也直接體會到書本知識在實際工程運用的樂趣！教學效果和學生的工程能力也得到了明顯提高。

二、實踐環節進一步強化對課程內容的理解

生物工程設備課程本身是實踐性很強的學科，我們在生物技術專業和生物工程專業課程體系設置中都開設了專門的“生物工程綜合實驗”“認識實習”和“生產實習”等直接工程運用的課程。學生可以在已有知識的基礎上，通過實踐環節的加強，進一步鞏固和掌握所學生物工程設備知識。如我校已經配置了上海國強生化公司的50L自動控制發酵罐、空壓機和蒸汽鍋爐等系統，在生物工程大實驗環節，每個學生都可以親自動手操作在線滅菌的50L發酵罐。特別地，綜合實驗針對生物工程的上游技術到下游分離都開設了相關的內容，我們集中8周時間，將經驗豐富的師資和先進的設備（大容量高速冷凍離心機、蛋白純化分離系統、超濾系統、冷凍干燥設備等）融入其中，這也為提高生物工程設備課程的教學質量和學生的工程能力奠定了堅實的基礎。此外，我們與蘇州地區的多個生物工程相關企業建立了廣泛的聯系，在認識實習和生產時環節中，學生可以直接到企業一線認識和感受生物工程的魅力，進一步強化對生物工程設備相關內容的理解。如在華東理工大學常熟研究院，學生可以看到蛋白酶產品的發酵、冷凍干燥、板框式過濾等裝備；在蘇州第四制藥廠，學生可以直接掌握抗生素（林可霉素）從發酵到經過板框式過濾、離子交換層析、結晶等獲得產品的下游分離全過程工藝。總之，上述多個實踐環節在加強學生對生物工程設備課程的進一步理解和提高工程能力方面起到了直觀有效的作用。

三、同行學習小組（PLG）促進對生物工程設備知識的掌握

傳統的教學方法都是由老師作為教學中的執教者。在同行學習小組（PeerLearningGroup）中，學生之間可以互相學習。也就是說，學生自己既是教師又是學生。蘇州科技學院的化學生物與材料工程學院現已組建了跨越年級的“科研人才班”，指導教師由多名教學科研經驗豐富的老師組成。不同年級的“科研人才班”學生可以在同一個老師指導下進行科研活動，這也為PLG提供了互相教學的機會。例如，生物工程設備課程里講過發酵罐的實罐滅菌，課堂上老師的教學僅僅是從操作步驟和操作注意事項等方面給學生進行講授。該班的學生可以形成一個同行學習小組，比如高年級的學生因為在老師的指導下已經熟悉了發酵罐的實罐滅菌，剛學完本科生物工程設備課程的學生，則可以由熟悉操作的學長指導，很快地掌握實罐滅菌的操作技巧。其他如生物產品分離等技術也是如此。在PLG中，很多有關生物工程設備的構造和操作技巧都可以由學生們自己進行教授而掌握。這樣既減輕了老師的教學負擔，又很好地提升了學生實際的工程運用能力！

四、富有工程經驗的博士教學團隊提升教學質量

要培養一流的人才，首先必須要有一流的師資。蘇州科技學院在生物工程設備課程的師資配備方面，參與課程主講的老師都是工學博士，而且幾位博士教師都具有企業一線的工作經歷，因此，授課過程中能夠熟悉地指出工程上應當注意的問題。如在講授蒸發設備的節能時，書本主要提到多效蒸發問題和二次蒸氣的利用，我們在如何提高設備的傳熱效果、怎樣選擇合適的操作條件更有利于節能方面都做了系統的介紹。因此，學生在學習過程中直接感受到這次知識是與企業需求“零距離”的，學習的熱情也因此高漲。其次，教學團隊的老師還積極參與多項科研活動和參加江蘇省的“教授博士柔性進企業活動”。通過科研和與企業一線的項目合作，以及參與企業的中試放大研究等，教師不但提高了業務水平，同時也積累了多個實際的工程教學案例，使得教學內容更加豐富和更加貼近工程運用的需求。這也為提高生物工程設備課程的教學質量，以及更好地培養學生工程能力奠定了堅實的基礎。

作者：李良智鞠鑫扶教龍陳佳佳邱業先單位：蘇州科技學院化學生物與材料工程學院