“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下生物反應(yīng)工程教學(xué)改革

何立超 羅璇 張軒

摘要? ? 本文以生物反應(yīng)工程課程的內(nèi)容為指導(dǎo)，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輔助，提出新的教學(xué)形式和教學(xué)方法，通過(guò)線上教學(xué)與線下教學(xué)相配合，改變教學(xué)方法，以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力。

關(guān)鍵詞? ? 生物反應(yīng)工程;教學(xué)改革;混合教學(xué)法

中圖分類號(hào)? ? G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? ? A

文章編號(hào)? ?1007-5739（2020）06-0256-01? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）

生物反應(yīng)工程是生物類學(xué)生的專業(yè)必修課程，該課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的基本理論，設(shè)計(jì)并分析生物反應(yīng)器，為以后從事工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。近幾年，面對(duì)網(wǎng)絡(luò)教育對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式所提出的挑戰(zhàn)，武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院生物反應(yīng)工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷進(jìn)行教學(xué)改革與創(chuàng)新，嘗試進(jìn)行線上、線下混合式教學(xué)改革。

1? ? 教學(xué)存在的問(wèn)題

生物反應(yīng)工程目前的主要授課方式為課前預(yù)習(xí)，提前了解課堂所學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn);課堂上以教師PPT講授為主;通過(guò)課后作業(yè)，檢查學(xué)生在當(dāng)堂課程的掌握情況。這種教學(xué)方式存在的問(wèn)題，可概括為以下4點(diǎn)。

1.1? ? 課程內(nèi)容多、課時(shí)少

武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院生物反應(yīng)工程教學(xué)課時(shí)僅32個(gè)課時(shí)，為了完成教學(xué)任務(wù)，教師需要在短時(shí)間內(nèi)講解大量?jī)?nèi)容，學(xué)生只能被動(dòng)接受上課內(nèi)容，導(dǎo)致教師上課效果和學(xué)生聽(tīng)課效果都比較差。

1.2? ? 課程公式推導(dǎo)多、抽象、難理解

生物反應(yīng)工程課程中多章節(jié)涉及工程學(xué)公式和推導(dǎo)過(guò)程，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，課程內(nèi)容抽象、計(jì)算公式繁多難記、公式推導(dǎo)繁雜、理論多而實(shí)例少。學(xué)完后也不知道如何應(yīng)用，從而導(dǎo)致學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)不感興趣，沒(méi)有學(xué)習(xí)動(dòng)力。

1.3? ? 課堂學(xué)生多

生物反應(yīng)工程采用2個(gè)班級(jí)合班授課的方式，課堂學(xué)生人數(shù)較多，授課教師不能充分了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。此外，很多坐在教室后排的學(xué)生看不清板書(shū)，多媒體課件中的公式推導(dǎo)過(guò)程太快，以致學(xué)生印象不深刻，無(wú)法充分理解所學(xué)知識(shí)。

1.4? ? 考核方式不科學(xué)

盡管采用課堂考勤、課堂互動(dòng)、課后作業(yè)等方式來(lái)記錄學(xué)生的平時(shí)成績(jī)，但難以分辨作業(yè)抄襲情況，導(dǎo)致平時(shí)成績(jī)差異不大。因此，學(xué)生的成績(jī)主要通過(guò)期末考試來(lái)評(píng)定。

2? ? 課程改革措施

2.1? ? 優(yōu)化課程理論教學(xué)體系

生物反應(yīng)工程是一門(mén)包含多個(gè)學(xué)科的綜合性課程[1]，由于該課程涉及的知識(shí)面較廣，一本教材很難涵蓋所有知識(shí)體系，所以筆者在構(gòu)建該門(mén)課程理論教學(xué)體系時(shí)參考了許多相關(guān)教材，再結(jié)合本學(xué)院生物專業(yè)學(xué)生的人才培養(yǎng)方案，將該課程理論知識(shí)體系構(gòu)建成如下教學(xué)模塊：培養(yǎng)基滅菌、空氣除菌、通氣與攪拌、發(fā)酵罐的比擬放大、典型發(fā)酵過(guò)程動(dòng)力學(xué)及模型。

在教學(xué)內(nèi)容上，結(jié)合在科研過(guò)程中所掌握的最新學(xué)科前沿知識(shí)，精心組織、豐富、調(diào)整和更新生物反應(yīng)工程的課程內(nèi)容。將工程計(jì)算實(shí)踐教學(xué)貫穿于課程教學(xué)的全過(guò)程，使學(xué)生將學(xué)過(guò)的理論知識(shí)與設(shè)計(jì)實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，能夠利用專業(yè)所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際中遇到的問(wèn)題。

2.2? ? 引入實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，帶領(lǐng)學(xué)生參觀實(shí)習(xí)、實(shí)踐基地，在教師的指導(dǎo)下，一方面驗(yàn)證所學(xué)理論，一方面充分認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)室的生物反應(yīng)與工業(yè)規(guī)模的生物反應(yīng)之間的區(qū)別，將感性認(rèn)識(shí)上升到理性思維。

2.3? ? “互聯(lián)網(wǎng)+”下混合教學(xué)法

2.3.1? ? MOOC課程優(yōu)化重組。MOOC是大型開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)課程，MOOC 的出現(xiàn)帶來(lái)了教學(xué)模式的重大變革，使愛(ài)學(xué)習(xí)和會(huì)學(xué)習(xí)的人能更好地進(jìn)行自我訓(xùn)練。根據(jù)本門(mén)課程特點(diǎn)，以生物反應(yīng)工程課程作為MOOC資源，教師利用MOOC平臺(tái)，選擇優(yōu)質(zhì)的、適合本院學(xué)生的MOOC課程作為源素材，對(duì)于一些與本院教學(xué)要求有偏差的教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行適當(dāng)刪減或由教師重新錄制微課，同時(shí)將教學(xué)資源劃分不同層次，為學(xué)生提供多層次的學(xué)習(xí)方式。

2.3.2? ? SPOC課程模式。SPOC是一種小規(guī)模限制性的在線課程[2]，所謂限制性即教師設(shè)置課程的申請(qǐng)條件，如對(duì)學(xué)生的專業(yè)提出限制，對(duì)學(xué)生的先修課程提出限制，要求學(xué)生必須滿足規(guī)定的學(xué)習(xí)時(shí)間，要求學(xué)生參與在線討論以及完成規(guī)定作業(yè)等，達(dá)到要求的學(xué)生才可以申請(qǐng)本SPOC課程。它的具體實(shí)施步驟如下：教師首先設(shè)定申請(qǐng)條件，從申請(qǐng)的學(xué)生中選取符合條件的學(xué)生納入SPOC課程，教師把合適的教學(xué)資源當(dāng)成預(yù)習(xí)作業(yè)布置給學(xué)生，使學(xué)生提前學(xué)習(xí)課堂內(nèi)容，然后再在上課過(guò)程中解答學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)遇到的問(wèn)題，了解學(xué)生對(duì)本堂知識(shí)的掌握情況。

2.3.3? ? 雨課堂。雨課堂主要利用PPT和微信，在預(yù)習(xí)與課堂教學(xué)之間建立橋梁，讓課堂互動(dòng)永不下線[3]。具體操作過(guò)程是：教師通過(guò)手機(jī)微信中的雨課堂，向?qū)W生發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生必須認(rèn)真預(yù)習(xí)，并且在平臺(tái)中記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)，

以此為依據(jù)，作為學(xué)生平時(shí)成績(jī)的一部分。利用雨課堂，形成一種線上、線下相結(jié)合的混合式教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)師生互動(dòng)[4]。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

在堅(jiān)持社會(huì)需求的前提下，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容;在“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，對(duì)該課程進(jìn)行教學(xué)改革，為武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型的生化工程人才打下基礎(chǔ)，努力實(shí)現(xiàn)真正意義上的“應(yīng)用型人才”培養(yǎng)模式[5]。

4? ? 參考文獻(xiàn)

[1] 吳曉宗.基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的生化工程課程教學(xué)改革與創(chuàng)新[J].中國(guó)輕工教育，2015（6）：76-78.

[2] 葉晴晴.“互聯(lián)網(wǎng)+教育”背景下基于SPOC的混合學(xué)習(xí)研究[J].西部素質(zhì)教育，2016（11）：90-91.

[3] 郜金梅.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下智慧課堂教學(xué)模式的實(shí)踐探索[J].高教學(xué)刊，2019（21）：104-106.

[4] 蔣慧慧，魯文勝，晏娟，等.“生物反應(yīng)工程”微課程教學(xué)設(shè)計(jì)[J].安慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，22（3）：155-158.

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