蘭 冰 宋建國
(牡丹江大學, 黑龍江 牡丹江 157011)
多媒體技術在高職教育教學中已經得到廣泛的應用,它是以計算機系統(tǒng)為中心,運用文字、圖片、音頻、視頻、動畫、網絡、圖像、虛擬仿真等多種手段進行教學活動,提高學生的實踐能力與創(chuàng)新精神。多媒體技術作為現(xiàn)代教學輔助手段,具有視聽結合、手眼并用的特點,其與教學的有機結合,擁有無法比擬的內在感染力。多媒體技術在生物制藥技術專業(yè)“單元操作技術”課程中的應用也越來越廣泛。多媒體技術逐漸發(fā)揮其輔助教學的優(yōu)勢,切實提高了課堂的教學效率。
我校自2007年課程改革以來,生物制藥技術專業(yè)“單元操作技術”課程的改革已日趨完善,并逐步實施,我們在藥物合成方向的教學中將持續(xù)改進思想、跟進式教育理念引入教學之中,圍繞“崗位需求—培養(yǎng)目標—教學過程實施—教學效果評價—教學反饋—教學改進”閉式循環(huán)改進的跟進式教育,形成了獨具特色的“三結合、三層次”的跟進式“3+3”教學體系,切實提高學生的實踐能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。
1.三個結合
理論與實踐相結合:將生物制藥生產流程相關知識與具體操作工藝相結合,以理論知識指導實踐,實踐強化理論知識的掌握,實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一。
室內與現(xiàn)場相結合:學校的地域優(yōu)勢給學生現(xiàn)場實訓教學創(chuàng)造了良好條件,更加有利于室內的虛擬仿真操作與現(xiàn)場生產實際相統(tǒng)一,實現(xiàn)零距離對接。
教學與科研相結合:以科研項目為基礎,從教學實際出發(fā),開發(fā)的相關仿真教學裝備與軟件都很好地適應了教學需要,真正實現(xiàn)了產學研的緊密結合。
2.三個層次
工程基礎認知:利用多媒體課件等資源進行單元操作生產的基本知識及相關設備、原理、工藝等的講解,培養(yǎng)學生對工程的基本認知,為后續(xù)學習打牢基礎。
虛擬仿真實驗:利用東方仿真軟件,在仿真實驗室進行單元操作流程的各種仿真操作訓練,掌握藥物合成單元操作基本的實踐操作技能。
現(xiàn)場實訓:在完成仿真訓練基礎上,進行實操訓練,包括實訓室的實訓和實習崗位的實訓,通過學生親身操作,實現(xiàn)操作者與單元操作實訓系統(tǒng)的有效真實互動,進行多次、重復訓練,提高實踐動手能力,實現(xiàn)與生產現(xiàn)場的零距離接觸。
在“單元操作技術”課程中,按照項目化教學,遵循“6+2”原則,共設置了線上項目“刺五加浸膏的生產”,和線下項目“Vc原料藥的生產”,學生在課上和課下實施項目中就能實現(xiàn)對生產崗位職能及工藝的模擬,提高了學生學習效率。在線上項目的實施過程中,運用多媒體課件,進行單元操作生產的基本知識及相關設備、原理、工藝等的講解,營造穿越時空的視聽環(huán)境,使學生能通過圖片、音像資料、視頻、動畫等模擬宏觀和微觀中藥制藥企業(yè)生產過程及單元操作設備等,把表現(xiàn)抽象的單元操作技術的基本原理、設備類型及結構、工藝過程等通過多媒體課件展示出來,如圖所示。
圖1 管件
圖2 氣流式干燥系統(tǒng)
圖3 ADV塔盤的鼓泡狀態(tài)
圖4 精餾原理示意圖
圖1為流體流動單元操作中的部分管件實物圖片;圖2為干燥單元操作中的氣流式干燥系統(tǒng)的工作原理動畫;圖3為精餾單元操作中ADV塔盤的鼓泡狀態(tài)視頻截圖,含視頻及解說;圖4為精餾單元操作中乙醇溶液精餾原理示意圖,圖文并茂地講解刺五加浸膏生產過程中乙醇溶液提純過程原理。
運用多媒體課件輔助教學,可以通過簡單形式再現(xiàn)復雜的過程,使學生直觀感受到各單元操作技術的基本原理、設備、工作過程等。多媒體技術輔助教學有利于創(chuàng)造優(yōu)美的教學情境,激發(fā)學生的學習興趣,幫助學生理解教學內容,突破教學重點、難點,切實提高課堂教學效率,促進學生思維的發(fā)展,進而改變傳統(tǒng)教育的單調模式,切實推進素質教育。
為了更好的促進學校教育信息技術與課程融合,在教學中,利用東方仿真軟件,在仿真實驗室進行單元操作流程的各種仿真操作訓練,掌握藥物合成單元操作基本的實踐操作技能。
虛擬仿真實驗系統(tǒng)以教師演示型教學與學生自主學習型教學為模式,實現(xiàn)信息技術與單元操作技術虛擬實驗教學的“融合”。教學課堂反應抽象的理論及定理,宏觀、微觀、危險的種種實驗,難以講解和表現(xiàn),單元操作仿真實驗系統(tǒng)共設十二個實驗項目,包括流體流動單元操作阻力系數的測定、離心泵特性曲線測定,板框過濾實驗,乙醇精餾實驗,吸收實驗,干燥實驗等,每個仿真實驗中主頁面上包含實驗指導(CAI教學)、實驗設備、實驗素材、實驗步驟、數據及處理等內容,學生按照實驗步驟通過鼠標可以在主頁面上輕松操作整個實驗過程,記錄相應的實驗數據并自動繪制出實驗曲線,生成實驗報表。每個實驗還配備了練習題、思考題等用于鞏固相關知識。教師可以通過教師站控制學生計算機只能在操作頁面上,隨時監(jiān)控學生學習及操作過程,出現(xiàn)問題及時糾正,教師講解輕松,學生理解深刻。
此外,仿真實驗系統(tǒng)與“單元操作技術”學科特點緊密結合,可以根據教學和實驗對象設置參數,充分發(fā)揮自主性。老師和學生可以隨意設置實驗對象參數。將實驗對象的變化規(guī)律呈現(xiàn)出來,起到化無形為有形、化抽象為形象的作用。學生可以進行不同工藝條件參數下的實驗,培養(yǎng)學生開拓創(chuàng)新精神。
仿真實驗系統(tǒng)提供了一個完全自由的教學平臺,方便學生預習復習實驗,規(guī)范了實驗流程,滿足了學生探究性學習的要求。激發(fā)學生的學習興趣,降低了學習的難度,提高了學習效率。
“單元操作技術”教學中,學生在完成仿真實驗訓練基礎上,進行實操訓練,包括實訓室的實訓和實習崗位的實訓,通過學生親身操作,實現(xiàn)操作者與單元操作實訓系統(tǒng)的有效真實互動,進行多次、重復訓練,提高實踐動手能力,實現(xiàn)與生產現(xiàn)場的零距離接觸?!皢卧僮骷夹g”實訓室是一體化實訓室,現(xiàn)有十二套實訓設備,是實際生產設備的微型版,包括柏努利方程實訓、板框式過濾機、流化床干燥器、管路阻力調節(jié)、離心泵輸送、乙醇精餾設備、氣體吸收設備、蒸汽加熱設備等。
在實訓過程中運用多媒體技術,加強對學生的安全生產教育,讓學生樹立文明生產意識,消除學生對實訓操作的恐懼感,讓學生明白“只要按照操作規(guī)程做,只要按照老師要求的做就肯定沒有安全問題”。
運用多媒體技術,學生在一體化實訓室強化基礎知識的學習,預習實訓項目,反復觀看實操視頻,做到心中有數,在操作過程中可以隨時觀看循環(huán)播放的實操視頻或與同學進行討論,大大提高了學生學習的主動性和積極性,實踐動手能力也有了較大的提高,學生的學習興趣也大大提高。
多媒體技術在教學中的應用越來越廣泛,在“單元操作技術”課程理論教學、仿真實驗、實訓教學過程中起到了很好的輔助教學的作用,使學生更直觀地感受、學習理論知識和操作技能,圍繞“三結合、三層次”的跟進式“3+3”教學體系,切實提高學生的實踐能力,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。