生物工程专业《生物工程工厂设计概论》课程设计初探

生物工程专业《生物工程工厂设计概论》课程设计初探

孙步峰

（宁夏防沙治沙职业技术学院，宁夏银川750000）

摘要: 《生物工程工厂设计概论》是一门与该专业人才培养目标紧密结合的实践性很强的课程。通过厂址选择、工厂总平面设计、工艺流程设计、车间管道布置等环节的学习，培养学生对生物工程工厂工艺、设备、物料、环境和管理等方面的总体思考、全面设计，提高专业知识的应用能力。

关健词: 设计生物工程工厂设计

随着人力资源成本的提升，用人单位更加注重学生的上手能力和工作态度。高职学生动手能力和自我认识目前得到社会的肯定，同时社会对高职毕业生的综合能力的要求也越来越高。企业不但要求毕业生要有基本的写作、计算机应用等基础知识，而且要有良好的动手能力和自学能力，更重要的是要有职业素养。

《生物工程工厂设计概论》是生物工程的专业素质提升课程，是一门以生物工艺学、生物制药学、工程学及相关科学理论和工程技术为基础，综合性、实践性很强的应用性工程学科[1]。通过该课程的学习目的是培养学生在工厂设计中的综合能力，对新工艺、新设备的设计能力，工程能力和工程素质，结合相关课程的实习，完成综合性训练。

一、设计

结合学生上学期在西夏王、御马葡萄酒、田媛菌草等企业的实习，在熟悉葡萄酒生产、菌菇生产流程的基础上指定本课程设计的范围。题目是:啤酒、葡萄酒、杏鲍菇、味精、淀粉等五类工厂的总平面、工艺、车间、设备及管道的设计，结合学生的掌握程度我对本次课程设计做出详细的设计流程：

教学设计→人员分组→布置任务→组内讨论→设计与整合→组间评议→总结设计

二、实施

1.下达设计任务

本次课程设计由11级生物技术班全体学生参加，共35人。每7人一组负责完成一类设计。每一命题可分成若干小题目，抽签决定个人独立完成题目。根据课程标准本课程总学时为36,设计课时为8学时。课堂时间远远不够设计，需要抽出课余时间查阅大量资料，咨询相关教师和一线工人和设备供应商。所以课程设计的题目提前一个月确定并通知每个学生，提前着手准备和构思，总平面设计方案、进行工艺计算、绘图最后集中在一周内完成。

2.小组内讨论

每个小组接到课程设计任务后由组长布置前期工作，调动组内成员之间的热情和积极性，做好组内成员间的团结协作。结合设计步骤和原则，将每一个题目分成总平面设计和工艺设计两大部分，每个部分又分割为独立项目专人完成。具体任务组成见下图[2]。

设计生产区任务组员1 总平面

辅助生产区(包括动力区、生活区) 任务组员2

工艺流程设计组员3

管道布置设计组员4

工艺设计工艺计算(物料衡算、热量衡算等) 组员5

设备设计与选型组员6

设备布置组员7

在以上任务中除简单项目由一人完成外，复杂的由组内两人以上讨论协作完成。组内讨论的基础是前期的准备和资料的查阅，目的是加强组内成员间的交流，激发每个同学的学习

热情，培养团队协作和有效交流。例如生产规模的确定、工艺路线选择是工艺设计的同学的基础和根据，同时也是后面设备的定型和数量的确定的依据。

3.展开设计

组间讨论确定好方案后，接下来组员要独立完成各自的任务，采用查阅资料、咨询相关教师和网络电话咨询，按照实际操作展开，运用CAD制图软件完成自己接受的部分设计草图。这一阶段，鼓励学生开放思想、创新思维、大胆设计新工艺引进国内外先进设备。

4.整合汇总

每个题目的各个任务分别完成后，整合在一起构成总图。每组学生根据题目从整体思考，组内成员共同讨论在草图基础上对局部及时调整，最终完成题目的带控制的总体设计图纸和说明。这一阶段，培养目标是学生的应变能力和知识的综合应用能力。

5.组间评定

《生物工程工厂设计概论》课程设计的评定没有标准答案，本次设计的评定通过教师的点评、每组出3人进行组间互评来展示本课程设计的成果。评定采用百分制，设计说明书和相关图纸绘制占总成绩的70%（教师打分），学生在课程设计的整个过程中参与情况占总成绩的2 0%（组员打分），每个学生讲解自己任务部分的设计理念占总成绩的10%（组间打分）。最后三部分成绩乘以系数构成课程设计的总成绩。

三、总结

通过本次课程设计，要达到的课程培养目标是：

1.充分发挥学生的主管能动性和积极主动性。课程设计的完成使每位学生学会设计素材的查阅、团队间的合作协调、认识个人力量和集体智慧的关系。让学生真正的从实际设计中得到练兵，从专业上得到的升华和汇总，进行了知识的梳理和专业理论的提升，大大的提高了学生的实践工作能力。

2.每一个题目的完成都能聚了全组学生共同努力，考虑各个方面的因素来确定最恰当的结论。而且，在完成过程中沟通与交流职业素质提升的基本途径，通过主管服从客观目标来实现自己的想法、适应大局、提升综合能力。

3.课程设计的评定是一项让每个学生面对全班同学表述自己的设计理念和阐述思路。通过教师点评和组内互评实现对学生的设计的评议，做到思路清晰，表达完整。这一阶段的培养目标是职业素养和表现力、语言表达力。

应用上述设计思想指导我在该课程教学中的尝试和探索，通过一个多月的课程设计，对学生来讲整个的设计过程是比较困难的，但是学生反响良好的原因是理论与实践有力的结合，明白了活血和死穴的优劣。因该课程在我院食品与生物工程专业开设第一轮，加上设计时间短缺，设计工作熟练度不够及思想认识不到位等诸多原因造成整个设计缺少系统。学生缺乏将自己的设计思路与实际生产结合的接入点，加上对新型设备和新工艺广泛应用，导致学校内容滞后，理实脱节现象明显。最后带学生去相关工厂比较，这样就能使学生更加深刻的理解情况理论学习与实践经验的意义。

参考文献

[1]吴思方.发酵工厂工艺设计概论【M].北京:中国轻工业出版社，2006

[2]侯文杰.生物工程专业«发酵工厂工艺设计»课程设计初探[J].中国现代教育装备，2008(3):84-85.