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生物工程專(zhuān)業(yè)課程設計的論文
生物產(chǎn)業(yè)是我國國民經(jīng)濟中的重要產(chǎn)業(yè)，近年來(lái)，生物產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)規模、產(chǎn)品種類(lèi)及產(chǎn)量都有了跨越式的發(fā)展，而生物工程專(zhuān)業(yè)旨在培養生物產(chǎn)業(yè)所需的人才。生物工程是生物技術(shù)由實(shí)驗室成果走向工廠(chǎng)化生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)，這就要求生物工程專(zhuān)業(yè)培養的學(xué)生除了要具備扎實(shí)的基礎理論與專(zhuān)業(yè)知識外，還要兼具工程能力與工程素質(zhì)。因此，隨著(zhù)生物產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展與壯大，如何建設符合我國生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢的生物工程專(zhuān)業(yè)培養體系,以使培養出的學(xué)生能在生物產(chǎn)業(yè)從事生物工程產(chǎn)品的生產(chǎn)與研發(fā)、工藝設計與工廠(chǎng)設計、生產(chǎn)管理等方面的工作，成為應用型工程技術(shù)人才，一直是各相關(guān)高等院校領(lǐng)導及專(zhuān)業(yè)教師關(guān)注的問(wèn)題，也是我們應用型本科高校生物工程專(zhuān)業(yè)老師必須去努力解決的問(wèn)題。生物工程專(zhuān)業(yè)課程設計是巢湖學(xué)院生物工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生所必修的一門(mén)獨立課程，屬于實(shí)踐教學(xué)環(huán)節，并在學(xué)生學(xué)完所有專(zhuān)業(yè)理論課程后進(jìn)行開(kāi)設，是畢業(yè)設計前的一次綜合訓練。鑒于課程設計在整個(gè)教學(xué)體系中所起的承上啟下的關(guān)鍵作用，作者認為在課程設計教學(xué)環(huán)節中應注意以下幾個(gè)方面：
1加深對課程設計作用的認識
鑒于生物工程屬于綜合型工科專(zhuān)業(yè)，多數大學(xué)面向于生物工程專(zhuān)業(yè)所開(kāi)設的主干課程主要分為機械類(lèi)、化學(xué)類(lèi)及生物類(lèi)等課程[1－2]。由于所學(xué)的課程較多，同時(shí)，各類(lèi)課程是由各專(zhuān)業(yè)老師單獨教學(xué)，限于專(zhuān)業(yè)教師的知識面，因此老師在教學(xué)環(huán)節中無(wú)法將各學(xué)科知識融會(huì )貫通，這也導致學(xué)生很難將其所學(xué)的各學(xué)科知識進(jìn)行綜合理解并加以掌握，也就影響了學(xué)生對生物工程內涵的深入理解，而課程設計的開(kāi)設有助于解決這一問(wèn)題。課程設計是生物工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)實(shí)用性和技術(shù)性很強的專(zhuān)業(yè)課程，是專(zhuān)業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節的重要組成部分。設計內容涉及生產(chǎn)工藝設計、工藝計算、設備選型及三廢處理等，學(xué)生只有綜合運用所學(xué)過(guò)的知識才能完成課程設計工作，因此，通過(guò)課程設計有助于學(xué)生將自己所學(xué)的知識融會(huì )貫通，加深對專(zhuān)業(yè)知識的認識。經(jīng)過(guò)課程設計還可以培養學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的工程能力和查閱資料、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)踐能力，因為整個(gè)設計過(guò)程中所涉及的知識包括：化工原理、生化分離工程、生物工程設備、生物工廠(chǎng)設計及機械設計等諸多課程內容[1]。另外，課程設計對畢業(yè)環(huán)節中只做畢業(yè)論文，不做工程設計的同學(xué)顯得尤為重要，因為這有可能是其工作前最后一個(gè)工程實(shí)踐環(huán)節，為今后從事生物專(zhuān)業(yè)技術(shù)工作打下一定的基礎[3]。
2明確課程設計的目的與任務(wù)
根據課程設計的作用，要明確課程設計的目的與任務(wù)。只有在設計過(guò)程中明確課程設計目的，才能依據目的有針對性的布置設計任務(wù)，只有合理的設計任務(wù)才能有助于學(xué)生將自己所學(xué)的知識融會(huì )貫通并得到工程能力的鍛煉，學(xué)生通過(guò)完成設計任務(wù)提高了自己的綜合能力，也就達到了課程開(kāi)設的目的，繼而體現課程設計的作用。即以作用明確目的，依據目的規劃任務(wù)，以任務(wù)體現目的和作用。因此，在設定課程設計目的與任務(wù)時(shí)，要讓學(xué)生能使用到所學(xué)到的大部分專(zhuān)業(yè)知識，并通過(guò)課程設計可以將自己所學(xué)的知識融會(huì )貫通，以培養學(xué)生綜合運用所學(xué)知識的能力。比如，通過(guò)《發(fā)酵工廠(chǎng)課程設計》后，使學(xué)生能夠綜合運用發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)工藝學(xué)、生物工程設備與化工原理等知識，掌握發(fā)酵工廠(chǎng)設計的任務(wù)、方法及步驟，培養學(xué)生使其初步具備發(fā)酵工廠(chǎng)工藝設計能力、設備設計能力，提高工藝計算、設備設計和繪圖技能；通過(guò)該設計，學(xué)生可以對發(fā)酵領(lǐng)域的前沿技術(shù)、新工藝和新設備予以了解和熟悉；在整個(gè)設計環(huán)節，學(xué)生會(huì )不斷遇到問(wèn)題，如在工藝計算中對物料特性不了解導致其工藝計算結果不合理、在設備設計中對核心設備不熟悉導致其對關(guān)鍵尺寸的漏算等，學(xué)生為了解決這些問(wèn)題就必須查閱大量的資料，因此，該設計還可以讓學(xué)生學(xué)會(huì )使用相關(guān)的技術(shù)手冊和設計資料，提高對實(shí)際工程問(wèn)題的分析和解決能力，從而得到對生物工程專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的綜合性訓練，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
3合理安排設計的題目與內容
課程設計的時(shí)間一般為兩周，因此，指導老師一定要合理安排設計的題目與內容。首先，難度要適中。教師在題目制定上要充分考慮學(xué)生的承受能力和難度要求，要保證學(xué)生根據自己學(xué)過(guò)的知識能夠按時(shí)完成設計任務(wù)，如果設計難度較大，就會(huì )打擊學(xué)生的積極性或者無(wú)法按時(shí)完成設計任務(wù)；其次，課程設計選題要考慮專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)。巢湖學(xué)院生物工程專(zhuān)業(yè)主要方向為發(fā)酵工程，因此，我們設計題目主要為發(fā)酵領(lǐng)域，如啤酒發(fā)酵工廠(chǎng)設計、淀粉原料酒精發(fā)酵工廠(chǎng)設計、氨基酸與有機酸發(fā)酵工廠(chǎng)設計等，這些選題都是結合生產(chǎn)實(shí)際、能夠體現專(zhuān)業(yè)特色的選題。第三、設計工作量要合理。規定的設計內容要能充分體現設計題目所包含的信息，使學(xué)生在兩周時(shí)間內能夠按時(shí)、按質(zhì)完成設計任務(wù)。設計內容一般要包括以下核心環(huán)節：
3.1生產(chǎn)工藝的選擇及論證
生產(chǎn)工藝設計是整個(gè)工藝設計的基礎，是發(fā)酵工廠(chǎng)設計的關(guān)鍵。學(xué)生需按照確定的產(chǎn)品方案設計出先進(jìn)但要合理可行的工藝流程路線(xiàn)，并對該工藝流程進(jìn)行闡述論證，確定工藝過(guò)程的重要參數。
3.2工藝計算
通過(guò)此環(huán)節學(xué)生可以掌握關(guān)鍵生產(chǎn)環(huán)節中的物料衡算、熱量衡算、耗冷量計算、水衡算等工藝計算的方法與步驟。
3.3設備的設計與選型
主要對專(zhuān)業(yè)設備的工藝條件、工藝參數進(jìn)行計算，掌握專(zhuān)業(yè)設備設計與選型的依據。
3.4工藝流程圖
繪制帶控制點(diǎn)的工藝流程圖一張，該圖要能明確表達各生產(chǎn)環(huán)節的具體聯(lián)系，主要包括設備、物料管線(xiàn)、主要管件、控制儀表等內容，按化工制圖的繪制要求完成，最好是Autocad制圖。
4改進(jìn)課程設計的考核方式，提高學(xué)生參與設計的積極性
在很多高校中，設計成果（說(shuō)明書(shū)、圖紙）所占的成績(jì)比例較大，一般為80%，主要從以下幾方面對設計成果進(jìn)行打分：創(chuàng )新性或合理性、資料收集的全面性、工藝計算的正確性、設備參數計算及選型的合理性、說(shuō)明書(shū)的質(zhì)量及格式、工藝流程圖質(zhì)量[1]。但作者認為，在成績(jì)評定時(shí)應該適當增加平時(shí)成績(jì)的比例。成績(jì)的評定要客觀(guān)、公正，除了要依據設計成果外，還要能體現出學(xué)生對課程設計的態(tài)度是否積極。課程設計是一門(mén)實(shí)踐課程，要體現課程設計的目的與作用，就要要求學(xué)生必須積極地參與到設計環(huán)節中并將自己所學(xué)的知識融會(huì )貫通才能完成課程設計。所以，適當增加平時(shí)成績(jì)的比例有利于提高學(xué)生參與設計的積極性。另外，還可以將“組間評定”引入到成績(jì)評定中。所謂“組間評定”，就是讓小組成員之間互相打分，因為課程設計是每小組成員之間共同努力完成的，所以他們更能了解成員在課程設計整個(gè)過(guò)程中的參與情況，因此，最終成績(jì)也更加合理。引入“組間評定”也會(huì )更加激發(fā)學(xué)生參與設計的積極性，也會(huì )使小組成員更好的協(xié)作，設計成果的質(zhì)量也會(huì )隨之提高。
5結語(yǔ)
應用上述原則指導我校生物工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行課程設計，從已完成的課程設計結果看，整個(gè)設計過(guò)程比較順利，學(xué)生能比較積極地參與到設計工作中，并能按要求完成設計說(shuō)明書(shū)與圖紙。與學(xué)生的交流發(fā)現學(xué)生對專(zhuān)業(yè)理論知識的理解、掌握程度也隨之加深。課程設計在我校生物工程專(zhuān)業(yè)開(kāi)設不久，不斷完善生物工程專(zhuān)業(yè)方向課程設計的體系，不斷探索能將理論課程和課程設計緊密結合的方法，對提高專(zhuān)業(yè)方向課程設計的教學(xué)質(zhì)量具有重要意義。
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