酶工程课程教学改革探索

　　

　　酶工程的概念最早出现于20世纪70年代，随着该学科的不断发展，被认为是组成现代生物工程四大技术体系（基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程）之一。它是酶学、微生物学的基本原理与工程学有机结合而产生的边缘学科，在工业、农业、医药、保健、环保等领域发挥着重要作用［1-2］。酶工程是生物工程、生物技术、发酵工程等专业教学计划中一门非常重要的专业课，本课程内容丰富，涉及面广，其教学体系的合理安排和设置对生物工程专业的人才培养起着至关重要的作用。如何使酶工程适合时代发展的需要，培养和造就高素质、创造性人才，如何在有限的课时内使学生掌握酶工程最基本的内容，提高他们在实践中分析问题、解决问题的能力，并为今后的发展打下坚实的基础，是我们需要认真思考的问题。笔者结合在课堂教学中的切身感受，谈几点体会。

　　一、教学内容改革

　　1.上好绪论课，激发学生的学习兴趣

　　绪论课是高校每一门课程教学时教师面对学生的第一次课，上好绪论课具有非常重要的意义。绪论是教材的发端之言，是总揽教材的纲领，是教材的先导与灵魂。绪论课是学生学习的一个指南，是建立新课程整体观念的起步。是培养新课程良好兴趣的重要环节［3］。绪论课内容丰富，但教学时数有限，所以在讲授酶工程绪论时一定要注意。第一，要在教学中让学生明确知道酶工程这门课程的内涵、特点。第二，必须要让学生了解学习该门课程的意义。要结合生动的例子介绍酶工程在生物技术领域中的重要地位，酶工程发展历史、现状和发展方向，在经济发展中的地位，主要产品、研究热点与难点等，激发学生的学习兴趣。第三，要让学生了解该门课是如何实施教学的。让学生从总体上了解教师如何“教”，自己应该如何“学”。

　　2.结合生产实际，突出课程教学重点，避免重复

　　教学内容是人才培养的主要落脚点，是教学改革的关键，21世纪人才的知识结构需要既具有系统性又具有开拓性，既具有扎实的理论基础又具有一定的实践技能。因此，教学内容的选择就必须兼顾系统性、基础性、科学性、实用性和先进性。酶工程可划分为三部分内容：酶学基础知识、酶工程及酶的应用。酶工程部分的内容包括酶的发酵生产、酶的提取与分离纯化、酶的分子修饰、酶、细胞、原生质体固定化、酶的非水相催化、定向进化和酶反应器等。酶的基础部分在生物化学中有详细的讲解，本课程只做一些回顾。所以在课程内容安排上酶工程和应用为教学主线。在讲课时注重强调各学科的知识与教学的主线的联系，另外，在课程讲解中引入应用实例，通过设疑、引导学生思维并概括其原理，不仅可以提高学生的学习兴趣，还能增强学生对知识点的理解。课程将酶的应用放在最后一章，能进一步让学生认识酶对现代社会生活的影响。

　　在学习酶工程之前，学生已完成了基础课、专业基础课和部分专业课的学习，系统学习了很多与本课程相关的知识，如微生物学、生物化学、细胞工程、基因工程等。我们在组织教学内容时，对学生已掌握和了解的内容不再重复讲授，如酶的基础知识、酶的生物合成的调节等已详细讲解过，本课程只要复习相关的章节，避免不必要的重复。

　　3.更新教学内容与学科发展接轨

　　在酶工程课堂教学中，教师应注重以教材为主，并参阅其他相关的书籍和国内外专业期刊，对教学内容加以补充扩展，同时适当向学生介绍本学科国内外最新的科研成果及新理论、新技术和新方法，使教学内容更加丰富，加大课堂的信息量，同时可以扩大学生的知识面。比如在讲产酶微生物发酵条件研究的时候，可以介绍试验设计的原理和方法、响应面分析及其应用，使学生掌握酶发酵时如何确定最佳培养基和培养条件。另外在讲酶的应用时，要介绍酶在医药和工业中最新的研究进展，这样不仅能吸引学生的注意力，提高学生的学习兴趣，还使学生对酶工程的最新发展有所了解，为学生今后在酶工程及相关领域进一步探索和研究起到一个指引方向的作用。

　　二、改革课堂教学模式

　　1.采用交互式教学策略

　　“交互式教学”是一种教学探索，与传统的教学方法相比，这种教学方法体现以学生为主体的教学思想，提倡真正的人才素质培养［4］。在酶工程教学中，我们探讨了“预习、提问、讨论和小结”4个策略的综合运用。以微生物发酵产酶知识模块为例。首先是预测，主要是让学生通过预习预测所讲内容，比如在微生物发酵产酶课堂教学之前，给学生布置预习提纲，并指定产酶微生物选育的参考书和相关网站，要求学生在业余时间预习微生物发酵生产的相关内容，并预测教师课堂讲授内容，通过这一策略可以增强学生的阅读理解能力和自学能力；然后是提问，当教师在课堂上讲授知识点之后，由学生根据预习中遇到的问题或课堂讲授中遇到的疑问向教师提出问题，或者是教师根据学生的问题，结合教材的知识点提出设问，比如如何筛选出所需的产酶微生物？学生从教师的提示中去寻找解决问题的办法，通过这一策略可以培养学生分析问题和解决问题的能力；接着是澄清，澄清是师生进行交互活动的具体表现，也是课堂教学的核心，教师有针对性地对典型问题进行讲解，并和学生进行探讨，以解决学生的疑惑，通过这一策略可以培养学生创造性的思维能力；最后是小结，在课堂教学即将结束时，由教师总结授课内容的重点和难点，巩固学生所学知识，通过这一策略可以培养学生的复习能力和总结归纳能力。综上所述，在酶工程教学中，我们通过预测、提问、澄清和小结4个策略的综合运用，来达到提高学生综合素质的目的。

　　2.应用多媒体教学，优化教学模式

　　多媒体技术的应用，给教学注入了新的活力，打破了传统的一支粉笔、一张嘴、从头讲到尾的教学模式，实现了文字、图像和声音的同步输出，提高了教学效率，增强了教学效果。为此，我们充分利用网络资源，制作酶工程课程的多媒体课件，在课件中体现重点和难点，利用不同颜色和特殊标记突出重点文字。对教学中的难点内容通过图表、动画等形式进行分解，使抽象的内容具体化、生动化、直观化，加深理解，便于记忆。如在讲酶的分离纯化时，我们通过多媒体课件向学生展示凝胶过滤、亲和层析等动态全过程，在讲到酶传感器、酶反应器时，通过多媒体课件既向学生展示了相关设备的实物图片和结构图，又以相对直观的形式讲授其流程、原理和操作技术，收到良好的教学效果。当然，采用多媒体教学并不表示在教学过程中教师完全没有板书，在讲到重点难点的时候，适当的板书会增强教学效果。在教学过程中坚持教师的主导作用，充分合理利用多媒体课件这个辅助手段，适当适时地运用科学的教育手段去教书育人。

　　三、采用多元考核方式，从多方面考察学生运用知识的能力

　　课程考核是教学过程中的一个重要环节，它既是对学生学习效果的一种检验，也是对教师教学效果的一种衡量。因此，在课程考核中，我们不仅注重考核学生对知识要点的掌握程度，更注重考核学生的分析解决问题能力和创新能力。采用灵活多样的考核方式，对学生的综合素质进行考查，建立了以基本知识、基本技能、基本操作为基础，以综合运用能力为重点，以学习态度为参照的综合考评体系。我们将酶工程课程的成绩考核分为3个部分：期末笔试50分，课程论文和PPT30分，平时成绩20分。期末考试旨在考察学生对基本知识、基本概念的掌握，课程论文部分重在培养学生的综合能力，如文献查询能力和专业英语能力。在学期初，给出酶工程领域的研究热点，让学生分组进行查阅资料，并结合相关背景知识写出课程论文，做成PPT，每组派代表汇报。

　　四、结束语

　　通过上述办法，克服了由于专业课时相对减少给酶工程课程带来的不利影响，课堂气氛活跃，学生学习的热情和积极性明显提高，教学效果良好。通过教改活动，笔者感悟到教育是一项系统工程。为此，在今后的教学工作中，我们会继续努力，结合本校专业的实际情况，不断加强酶工程课程教学的研究和改革，改进和完善课程教学体系，有效地提高教学质量，逐步形成本专业特色的酶工程课程教学模式，达到本专业人才培养的目的和要求。

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