以應用為導向的酶制劑生產技術課程教學改革初探

呼和浩特職業學院生物化學工程學院 韓 嵐 范文斌 馮永淼

以應用為導向的酶制劑生產技術課程教學改革初探

呼和浩特職業學院生物化學工程學院 韓 嵐 范文斌 馮永淼

酶制劑生產技術課程是高職院校生物技術及應用專業的一門專業必修課，是一門理論和實踐緊密聯系的學科。本文結合實際教學，從理論及實踐教學內容、教學方法以及考評教學效果的方法等方面進行教學改革，探討了以應用為導向的教學理念，收到了良好的教學效果，為學生學習后續專業課程打下了堅實的基礎。

酶制劑 應用 教學改革

生物技術正以前所未有的深度和廣度迅速發展，是當前世界各國優先發展的高新技術之一。酶工程和基因工程、發酵工程、細胞工程及蛋白質工程一起共同構成了生物技術的五大支柱。高職院校開設的酶制劑生產技術課程綜合了生物化學、微生物學、分子生物學等學科的理論知識以及發酵技術、生物分離技術等學科的實踐技能，是一門理論和實踐并重的專業必修課程。如何使酶制劑生產技術的教學緊跟時代發展并適應高職學生需要，培養掌握實用技能并具有創新意識的合格高職畢業生是酶制劑生產技術教學必須面對的問題。

一、酶制劑生產技術課程的教學內容與現狀

酶制劑生產技術是高職院校生物技術及應用專業的必修課，研究酶的生產和應用方面的內容。其主要任務是通過人工設計和操控，利用發酵法產生酶，并采取各種方法使酶發揮其最大的催化活性。該課程的具體內容包括酶的生物合成及其調節控制的相關理論， 酶的發酵生產，酶的分離純化，酶、細胞和原生質體固定化，酶分子修飾以及酶在醫藥、食品、工農業、環境保護、能源開發、化學分析和生命科學理論研究等各個方面的應用。

酶制劑的大規模生產開始于20世紀中葉，而酶制劑生產技術作為一門獨立的課程進入大學課堂尚不足30年。對于高職高專院校生物技術與應用專業的學生來說，酶制劑生產技術的教學還存在一定缺陷，如部分教材內容陳舊，且偏重理論講解，聯系酶生產實例的內容較少；實習實訓條件落后，現有的實驗不成系統，操作性、針對性不夠強；對學生的考核評價還停留在傳統的理論考試，無法恰當、全面地考察學生的綜合素質能力。這些因素都制約酶制劑生產技術課程教學，因此教學改革勢在必行。

二、“以應用為導向”的酶制劑生產技術課程教學改革

1. 教學改革的目的。高職院校的培養目標是培養高技能型人才，要求學生具有較強的動手能力，能夠做到理論聯系實踐。為實現這一培養目標，酶制劑生產技術課程無論是在理論講解還是實驗教學都要始終貫穿“以知識應用為導向”這一指導思想，讓學生在掌握基本理論知識的前提下，有更多機會分析、解決實際工作中的問題，鍛煉學生自主學習能力，以期提高教學質量，使學生成為動手能力強的技術應用型人才，造就真正掌握酶工程實用技能的合格高職畢業生。

2.教學改革的措施

（1）優化理論教學內容。保證酶制劑生產技術課程原有的系統性和完整性的前提下，精簡過時的理論內容，適時補充最新的研究成果，使學生掌握該課程的最新發展動向，體現教學內容與時俱進。酶制劑生產技術理論內容主要可分為四個部分：酶的生產、酶的分離純化、酶的修飾及固定化和酶的應用。教學時，如果教師能在每部分內容中引入最新的科研成果以及新的理論、技術和方法，則可以使教學內容更加豐富、更具時代感，這樣可以吸引學生的注意力，提高學習興趣。同時，學生了解了酶制劑生產技術的最新發展，教師可引導學生在酶制劑相關領域進行更多探索和研究。

酶制劑生產技術為生物技術及應用專業高年級學生開設，內容安排要突出酶的生產和應用這一教學主線， 其他課程中已經詳細講過的內容則在酶制劑生產技術中略講，如酶的概念、本質、性質等基本知識在生物化學課程中已經學過，本課程中可以采用提問的方式再次強化該知識；酶的分離提取方法和原理在生物分離技術課程中已經學過，本課程中可采用大圖表、流程圖的形式總結復習該知識。課程講授時突出強調各學科的知識與酶的生產和應用這一教學主線的聯系，使學生在學習過程中始終清晰地掌握這門課程的內容，完整建立這門課程的內容體系，使學生能融會貫通各學科的知識，加深對酶制劑生產技術課程內容的理解和掌握。

（2）豐富實踐教學內容。酶制劑生產技術是應用酶的實踐性學科，良好的實踐教學可以加深和鞏固對理論內容的把握情況。實踐教學分為兩部分：一是實驗課教學，二是酶工廠的參觀實習。

實驗教學的目的是理論聯系實際，提高學生的動手能力及解決生產實際問題的創新思維能力。現有的酶制劑生產技術教材中實驗較少，且理論內容較為單一，往往只是驗證性實驗，如測淀粉酶的活力測定、酶的固定化等。筆者參考大量實驗教材的基礎上，結合生化學院現有的實習實訓條件，編寫了適合高職高專學生的、綜合性的酶制劑生產技術實訓指導書。設計實驗項目時采用綜合性實驗和設計型實驗相結合的方式，不僅能夠考查學生對單一知識的掌握情況，而且能夠讓學生自覺地將所學知識點串成線、面，融會貫通地解決問題。徹底改革“教師講解實驗原理、學生按部就班操作、實驗報告千篇一律”的教學模式。綜合性實驗，如結合發酵罐和花青素提取工藝設備設計的“淀粉酶的生產及提取實驗”，學生需要原料的預處理、酶的發酵生產、酶的提取、酶的純化以及酶的活性等相關知識。教師可以將學生分成小組，可以培養學生的分工合作意識，在訓練學生規范操作的同時，培養學生縝密的科研思維。實驗報告不再千篇一律，學生按操作自己總結要點，分析實驗結果。設計型實驗時，學生根據酶的提取或酶的應用等內容自擬題目，并以課題組的形式自由組合，共同查閱文獻，設計并論證酶反應工藝，如酶的濃度、酶反應溫度、是否應該固定化及固定化方法等。共同完成實驗的基礎上，每個課題組撰寫研究論文代替實驗報告，學生在查閱資料和實驗探究的過程中能夠學會探討、研究問題的方法和思路，增強創新意識，培養發現問題、分析與解決問題的能力，提高科研論文的撰寫能力。

實踐教學的另一個內容就是組織學生走進企業，直觀地將酶制劑生產工藝展現在學生面前。學生學習專業知識的同時還可以感受不同的企業文化內涵，提前適應工作環境，為未來從事的職業指明了方向。

（3）改革教學方法。教師應盡量避免呆板、教條、機械式的講解，使用多媒體、影像資料、課件等現代化教學手段，給學生以直觀的認識，激發他們的興趣。對于一些和生活聯系比較緊密的內容，如最后一部分酶的應用，采取學生自學的方法。提前布置任務，學生課下查資料、制作幻燈片，課上自己講解、分組討論，最后老師幫助歸納總結。

（4）改革考評方式。酶制劑生產技術課程是一門實踐性非常強的學科，傳統的以學生理論考試成績為標準的考核方式顯然不能全面檢查學生對知識的掌握程度，也不能反映學生實操技能的高低，更不能體現教師的教學水平。為了規范、客觀地評定學生成績，我們對這門課程實行多元化考評方法，主要分為理論考試和實踐考核兩部分。學生重視基礎知識學習的同時，還會更加注重實踐能力的培養和創新精神的形成。

①理論考試。理論考試占60分，由平時成績（50%）+ 期末考試（50%）組成。平時成績包括出勤、提問，教師在當前酶制劑應用的主要領域中選定幾道題目，學生們自己查資料、準備幻燈片講解相關內容，教師根據學生講解的深度和廣度考核學生綜合分析處理問題的能力以及對酶制劑應用的認識和建議。期末考試根據教學大綱要求和理論教學內容編寫5套難易適中的試卷建立題庫，考前隨機抽取一套，進行閉卷考試。經過幾年的使用和修改，基本形成了一套難易適中、全面反映學生理論掌握情況的期末考試試卷。

②實驗考試。實驗考試占40分，主要考核學生實驗過程中對有關儀器和方法的掌握情況以及分析、處理實際問題的能力，該項考試在學生完成兩個實驗的同時進行，成績由出勤（10%）+ 實驗設計和操作（60%）+ 實驗報告（30%）三個部分組成，其中實驗操作根據所做實驗的不同又制定了具體的評分標準，實驗報告主要考察實驗結果的準確性和重復性。經過幾年的考查，這套方法基本能夠反映學生的實際操作能力和獨立分析、解決問題的能力。隨著實驗儀器的增加，實驗課內容能夠更加豐富，使學生能夠全面、系統地掌握該門課程的所有實踐技能。

三、酶制劑生產技術課程教學改革效果

本文從理論和實踐教學內容的合理安排，講授與自學等教學方法的有機結合和多元化的考評方法等方面對酶制劑生產技術這門應用性很強的學科進行教學改革的初步探索，倡導學生進行“以知識應用為目的學習”。實際教學活動發現，以應用為導向的教學過程在一定程度上有效提高了學生的實踐操作技能，以及他們分析問題、解決問題和理論聯系實際的能力，收到了較好的教學效果，為學生學習后續專業課程打下了良好的理論和實踐基礎。

［1］金 城.酶工程專刊序言［J］.生物工程學報，2009

［2］孫 鵬.酶工程教學思考［J］.陜西教育，2008

［3］唐 婷，覃海元，韋 璐，趙 崢，陳智理.對高職《酶制劑生產與應用》課程改革的幾點思索［J］.輕工科技，2012

［4］蘇開平.關于高職《酶制劑生產技術》教學的思考［J］.中國科技信息，2010

［5］張年輝，孟延發.理論性與應用性并重的“酶工程”課程建設與實踐［J］.高校生物學教學研究，2012

ISSN2095-6711/Z01-2015-12-0024