多媒体技术在“单元操作技术”课程改革中的应用

兰 冰 宋建国

（牡丹江大学， 黑龙江 牡丹江 157011）

多媒体技术在高职教育教学中已经得到广泛的应用，它是以计算机系统为中心，运用文字、图片、音频、视频、动画、网络、图像、虚拟仿真等多种手段进行教学活动，提高学生的实践能力与创新精神。多媒体技术作为现代教学辅助手段，具有视听结合、手眼并用的特点，其与教学的有机结合，拥有无法比拟的内在感染力。多媒体技术在生物制药技术专业“单元操作技术”课程中的应用也越来越广泛。多媒体技术逐渐发挥其辅助教学的优势，切实提高了课堂的教学效率。

一、建立“3+3”教学体系

我校自2007年课程改革以来，生物制药技术专业“单元操作技术”课程的改革已日趋完善，并逐步实施，我们在药物合成方向的教学中将持续改进思想、跟进式教育理念引入教学之中，围绕“岗位需求—培养目标—教学过程实施—教学效果评价—教学反馈—教学改进”闭式循环改进的跟进式教育，形成了独具特色的“三结合、三层次”的跟进式“3+3”教学体系，切实提高学生的实践能力，培养学生的创新意识。

1.三个结合

理论与实践相结合：将生物制药生产流程相关知识与具体操作工艺相结合，以理论知识指导实践，实践强化理论知识的掌握，实现理论与实践的统一。

室内与现场相结合：学校的地域优势给学生现场实训教学创造了良好条件，更加有利于室内的虚拟仿真操作与现场生产实际相统一，实现零距离对接。

教学与科研相结合：以科研项目为基础，从教学实际出发，开发的相关仿真教学装备与软件都很好地适应了教学需要，真正实现了产学研的紧密结合。

2.三个层次

工程基础认知：利用多媒体课件等资源进行单元操作生产的基本知识及相关设备、原理、工艺等的讲解，培养学生对工程的基本认知，为后续学习打牢基础。

虚拟仿真实验：利用东方仿真软件，在仿真实验室进行单元操作流程的各种仿真操作训练，掌握药物合成单元操作基本的实践操作技能。

现场实训：在完成仿真训练基础上，进行实操训练，包括实训室的实训和实习岗位的实训，通过学生亲身操作，实现操作者与单元操作实训系统的有效真实互动，进行多次、重复训练，提高实践动手能力，实现与生产现场的零距离接触。

二、多媒体课件在“单元操作技术”课程中的应用

在“单元操作技术”课程中，按照项目化教学，遵循“6+2”原则，共设置了线上项目“刺五加浸膏的生产”，和线下项目“Vc原料药的生产”，学生在课上和课下实施项目中就能实现对生产岗位职能及工艺的模拟，提高了学生学习效率。在线上项目的实施过程中，运用多媒体课件，进行单元操作生产的基本知识及相关设备、原理、工艺等的讲解，营造穿越时空的视听环境，使学生能通过图片、音像资料、视频、动画等模拟宏观和微观中药制药企业生产过程及单元操作设备等，把表现抽象的单元操作技术的基本原理、设备类型及结构、工艺过程等通过多媒体课件展示出来，如图所示。

图1 管件

图2 气流式干燥系统

图3 ADV塔盘的鼓泡状态

图4 精馏原理示意图

图1为流体流动单元操作中的部分管件实物图片；图2为干燥单元操作中的气流式干燥系统的工作原理动画；图3为精馏单元操作中ADV塔盘的鼓泡状态视频截图，含视频及解说；图4为精馏单元操作中乙醇溶液精馏原理示意图，图文并茂地讲解刺五加浸膏生产过程中乙醇溶液提纯过程原理。

运用多媒体课件辅助教学，可以通过简单形式再现复杂的过程，使学生直观感受到各单元操作技术的基本原理、设备、工作过程等。多媒体技术辅助教学有利于创造优美的教学情境，激发学生的学习兴趣，帮助学生理解教学内容，突破教学重点、难点，切实提高课堂教学效率，促进学生思维的发展，进而改变传统教育的单调模式，切实推进素质教育。

三、仿真实验系统在“单元操作技术”课程中的应用

为了更好的促进学校教育信息技术与课程融合，在教学中，利用东方仿真软件，在仿真实验室进行单元操作流程的各种仿真操作训练，掌握药物合成单元操作基本的实践操作技能。

虚拟仿真实验系统以教师演示型教学与学生自主学习型教学为模式，实现信息技术与单元操作技术虚拟实验教学的“融合”。教学课堂反应抽象的理论及定理，宏观、微观、危险的种种实验，难以讲解和表现，单元操作仿真实验系统共设十二个实验项目，包括流体流动单元操作阻力系数的测定、离心泵特性曲线测定，板框过滤实验，乙醇精馏实验，吸收实验，干燥实验等，每个仿真实验中主页面上包含实验指导（CAI教学）、实验设备、实验素材、实验步骤、数据及处理等内容，学生按照实验步骤通过鼠标可以在主页面上轻松操作整个实验过程，记录相应的实验数据并自动绘制出实验曲线，生成实验报表。每个实验还配备了练习题、思考题等用于巩固相关知识。教师可以通过教师站控制学生计算机只能在操作页面上，随时监控学生学习及操作过程，出现问题及时纠正，教师讲解轻松，学生理解深刻。

此外，仿真实验系统与“单元操作技术”学科特点紧密结合，可以根据教学和实验对象设置参数，充分发挥自主性。老师和学生可以随意设置实验对象参数。将实验对象的变化规律呈现出来，起到化无形为有形、化抽象为形象的作用。学生可以进行不同工艺条件参数下的实验，培养学生开拓创新精神。

仿真实验系统提供了一个完全自由的教学平台，方便学生预习复习实验，规范了实验流程，满足了学生探究性学习的要求。激发学生的学习兴趣，降低了学习的难度，提高了学习效率。

四、多媒体技术在实训操作过程中的应用

“单元操作技术”教学中，学生在完成仿真实验训练基础上，进行实操训练，包括实训室的实训和实习岗位的实训，通过学生亲身操作，实现操作者与单元操作实训系统的有效真实互动，进行多次、重复训练，提高实践动手能力，实现与生产现场的零距离接触。“单元操作技术”实训室是一体化实训室，现有十二套实训设备，是实际生产设备的微型版，包括柏努利方程实训、板框式过滤机、流化床干燥器、管路阻力调节、离心泵输送、乙醇精馏设备、气体吸收设备、蒸汽加热设备等。

在实训过程中运用多媒体技术，加强对学生的安全生产教育，让学生树立文明生产意识，消除学生对实训操作的恐惧感，让学生明白“只要按照操作规程做，只要按照老师要求的做就肯定没有安全问题”。

运用多媒体技术，学生在一体化实训室强化基础知识的学习，预习实训项目，反复观看实操视频，做到心中有数，在操作过程中可以随时观看循环播放的实操视频或与同学进行讨论，大大提高了学生学习的主动性和积极性，实践动手能力也有了较大的提高，学生的学习兴趣也大大提高。

多媒体技术在教学中的应用越来越广泛，在“单元操作技术”课程理论教学、仿真实验、实训教学过程中起到了很好的辅助教学的作用，使学生更直观地感受、学习理论知识和操作技能，围绕“三结合、三层次”的跟进式“3+3”教学体系，切实提高学生的实践能力，培养学生的创新精神。