案例教学法在“发酵工厂设计”课程教学的实践.doc

案例教学法在“发酵工厂设计”课程教学的实践 【关键词】发酵工厂设计；案例教学；实践；课程 【基金项目】本文系xx年度南阳理工学院本科专业核心课程改革专项研究项目（编号：HXKCxx115）的阶段性研究成果。 ：G712：A：1671-0568（xx）26-0023-02 案例教学法源于古希腊哲学家苏格拉底创立的对话法，是以案例为基础，在教师的指导下，启发学生独立思考，以案例预设的问题为主题进行理解、分析、研究，提出解决问题的方案和策略，实现教学目标的启发式教学方法。目前，案例教学法已广泛应用于法学、医学、材料等多个学科领域的课程教学中，与传统教学方法相比，该方法能够使学生成为教学活动的主体，学生通过自主学习、合作学习、研究性学习,提高分析和解决问题能力、实践能力和创新能力。 “发酵工厂设计”是南阳理工学院生物与化学工程学院生物工程专业（本科）的专业核心课程，典型特点是综合性和实践性，教学任务是在学生扎实掌握基础理论、工程技能及专业知识的基础上，培养学生具备工厂工艺设计的能力，结合后续的毕业实习和毕业设计等实践教学环节，完成工程师的综合性基本技能的训练。课程内容安排是以设计新建发酵工厂为主线，主要讲授基本建设程序、厂址选择、工厂总平面设计、工艺流程设计、工艺衡算、设备设计与选型、车间布置设计等7个方面内容，其中工艺流程设计、工艺衡算、设备设计与选型、车间布置设计是重难点知识。笔者在多年的教学过程中发现问题：学生已具备了生物工程专业尤其是发酵工程专业方向的理论知识，但创新意识和创新能力薄弱，习惯于设计已大量生产的、工艺成熟的大宗发酵产品的生产工厂，较少采用新工艺、新设备和新技术。“发酵工厂设计”的课程内容比较简单、枯燥和刻板，主要介绍设计规范、标准、基本方法和步骤等，但学生难以掌握，实践能力更是不足，表现出“眼高手低”的特点。针对这些问题，笔者在“发酵工厂设计”课程教学中采用案例教学法，取得了良好教学效果。 一、课前精选案例 我国是发酵强国，传统发酵工业生产有机酸、氨基酸、酶制剂和多元醇等多种产品。因此，“发酵工厂设计”课程的案例资源十分丰富，教师筛选的案例需要具有以下特点：目标性。根据教学大纲规定的教学目标和要求，选择教学案例，学生在对案例中问题进行分析和解决的过程中获取知识，完成教学任务，达到教学目标。实践性和综合性。教师筛选的案例是源于实际生产，通过案例引导学生重视和解决实际生产问题，注重提高学生的分析和解决问题能力和实践能力，缩短理论与实践之间的距离。启发性。教师筛选的案例源于实际生产，又要高于实际情况。通过对实际生产的案例进行预设问题，启发学生的创新思维，有效调动其积极性和主动性，培养学生的创新能力。 笔者所在院校地处河南省南阳市，建有河南天冠企业集团有限公司。公司是国家燃料乙醇定点生产企业，拥有国内最大的年产80万吨燃料乙醇生产能力，国际上最大的日产50万m3生物天然气工程，是我校生物工程专业的校外实习基地。因此，根据课程内容和教学安排，筛选的案例都源于学生熟知的实际生产，题目有年产10万吨燃料乙醇的物料衡算、年产10万吨燃料乙醇的蒸煮糖化车间设计、年产20万吨燃料乙醇的发酵车间设计、年产10万m3生物天然气工程的工艺设计等。在这些案例的基础上，预设的问题有小麦秸秆为原料生产纤维素乙醇，酒精沼气双发酵偶联工艺设计等等，可以进一步启发学生的创新思维，提高创新能力。 二、课堂实施案例教学 课堂实施案例教学的基本步骤：导入案例呈现案例讨论案例总结案例。 1.导入案例 教师首先介绍本次课程与已学知识的关联，教学目标和要求，下一阶段的教学活动安排。然后导入案例，使学生集中注意力，对案例产生兴趣。另外，案例教学的一个重要特征是它以问题为核心的研究性学习模式，许多问题被预设在案例中，建立问题情境，可以有效提高学生的积极性和主动性。例如在介绍工艺流程图的教学内容中，导入的案例是10万吨燃料乙醇的蒸煮糖化车间设计，首先介绍蒸煮糖化车间的工艺流程，然后要求学生学习物料平衡图、物料流程图和带控制点工艺流程图三种不同图样，预设的问题是这些图样的异同点。 2.呈现案例 3.讨论案例 案例在已建立的问题情境基础上展开讨论，讨论过程一般包括开始讨论、对问题的探讨、设计并选择解决问题的方案、讨论实施策略4个部分，其中寻求解决问题方案和实施策略是讨论重点。在讨论案例的过程中，许多不同甚至对立的意见会被提出、讨论甚至互相否定和争论，教师需要对可能遇到的问题进行充分的预测和准备，保证讨论顺利进行，是对教师教学能力的最大考验，一般需要注意以下几点：一个新的讨论往往始于一个沉默甚至沉闷的气氛，在讨论的开始，学生往往不会轻易发言，需要理清思路和组织语言，所以沉默是学生的一种正常反应。教师主动创造一个民主、宽松的讨论氛围，要做到不偏不倚，热情倾听和积极维护不同的意见，不要轻易讲解或打断学生发言，让学生能够完整地表达自己的想法。教师需要正确把握讨论方向、时间和步骤，讨论时需要围绕着案例的问题进行，不要陷入无休止且毫无意义的辩论中。 4.总结案例 总结案例是对学生的讨论方式、过程和结果进行总结和提升，通常由教师完成，包括三个主要部分：肯定学生积极参与讨论以及讨论的优秀表现，激励同学在讨论中踊跃发言，准确表述自己的独特见解。合理评述学生在分析案例、寻求解决问题的方案和策略过程中暴露的缺点，如语言表达能力较差、思维逻辑能力缺乏、技术创新能力不足等，使学生能够正确对待缺点，从案例教学中得到启发，提升自身素质和能力。教师对案例进行详细分析，总结和评价学生提出的问题解决方案和策略，对方案和策略进行再次调整和完善，提高学生分析和解决问题的能力，进一步延伸和拓展案例，激发学生的创新思维。 三、评价案例教学效果 “发酵工厂设计”课程内容相对简单，突出实践性和综合性，采用传统教学方法的教学效果较差，表现在教学内容刻板、枯燥，课堂氛围不活跃，在后续的生产实习、毕业设计等实践教学环节中应用该课程的知识时，学生表现出分析和解决问题的能力、实践能力和创新能力不足。案例教学法相比较于传统教学法，课堂氛围活跃，学生的主动性和积极性显著提高，教学内容源于实际生产，又高于实际情况，更加生动和形象，启发学生积极思考，学生的学习兴趣浓厚，达到了提高分析和解决问题能力、实践能力和创新能力的目的。 参考文献： 1刘雅如.案例教学法在高中生物教学中应用研究人教版选修3生物科技专题D.哈尔滨:哈尔滨师范大学,xx. 2臧东娥.案例教学法在法学本科教育中的运用J.黑龙江高教研究,xx,(8):156-157. 3伍亚舟,易东,张彦琦等.案例教学法在医学统计学教学中的应用J.基础医学教育,xx,(7):635-638. 4王晓溪,宋美娟,杨峰等.案例教学法在材料成形工艺课程中的应用J.中国现代教育装备,xx,(9):110-112. 5吴思方.生物工程工厂设计概论M.北京:中国轻工业出版社,xx. 6罗虎,周勇,俞建良等.我国传统工业生物发酵产业面临的挑战J.生物产业技术,xx,(2):12-17. 7洪文霞,夏宪成.多媒体教学探索J.中国成人教育,x