酶工程課程教學(xué)改革與實(shí)踐的思考

孫萬里

【摘? ?要】 “酶工程”是高校生物工程專業(yè)和生物技術(shù)專業(yè)的主干核心課程，教學(xué)內(nèi)容包括酶學(xué)理論基礎(chǔ)知識(shí)、酶制劑生產(chǎn)及酶的改性和酶的應(yīng)用。為了使酶工程教學(xué)適合應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，通過優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容、改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方法和手段等措施，有效地提高了酶工程教學(xué)的課堂效率和學(xué)生的自學(xué)能力，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)綜合知識(shí)運(yùn)用、分析和解決問題的能力。

【關(guān)鍵詞】酶工程;教學(xué)改革;思考

Teaching Reform and Practice of Enzyme Engineering Course

Sun Wanli

（College of Chemistry and Bioengineering， Yichun University? ?336000）

[Abstract] Enzyme Engineering is the core curriculum of bioengineering and biotechnology. The teaching content includes the basic enzyme knowledge， enzymes production、modification and application. In order to adapt the enzymatic engineering teaching to the application-oriented talent training mode， These are effectively improved about the classroom efficiency of the enzymatic engineering teaching and the self-learning ability of the students by optimizing the teaching content and improving the practical teaching methods and means， and the students' comprehensive knowledge， the ability of analyzing and solving problems were strengthened.

[Keywords] enzyme engineering; teaching reform; thoughts

近些年來，以基因工程、細(xì)胞工程、酶工程等為代表的現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展迅猛，生物技術(shù)作為五大高新技術(shù)之一，日益影響和改變著人們的生產(chǎn)和生活方式。酶工程是細(xì)胞或者酶在一定的生物反應(yīng)器中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段生產(chǎn)人類需要的產(chǎn)品或服務(wù)的一門應(yīng)用技術(shù)，其應(yīng)用主要集中于食品工業(yè)，輕工業(yè)以及醫(yī)藥工業(yè)中。酶工程課程作為生物工程和生物技術(shù)主干核心課程之一，學(xué)生酶工程知識(shí)掌握的好壞在生物工程專業(yè)和生物技術(shù)本科專業(yè)教學(xué)中具有重要的作用[1]。

根據(jù)本人從事酶工程教學(xué)近十年來的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我校建設(shè)應(yīng)用型本科的要求，提出以應(yīng)用為導(dǎo)向的酶工程教學(xué)模式，從培養(yǎng)方案、教學(xué)目的、教學(xué)方案和大綱、實(shí)驗(yàn)操作、考核方式等方面進(jìn)行以生產(chǎn)應(yīng)用為導(dǎo)向的教學(xué)改革，通過酶生產(chǎn)和應(yīng)用為場(chǎng)景的體驗(yàn)教學(xué)，解決酶工程傳統(tǒng)教學(xué)存在的普遍問題，以適應(yīng)培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求。

1? 酶工程教育現(xiàn)狀

酶工程是一門以實(shí)踐應(yīng)用為基礎(chǔ)的應(yīng)用型課程，目前高校教師大多數(shù)老師在授課的時(shí)候，采用的是滿堂灌的授課方式，學(xué)生只是老師的傾聽者，這樣在一定程度上制約著學(xué)生思考問題和解決問題以及應(yīng)用和動(dòng)手能力。

酶工程課程的應(yīng)用型教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力以及創(chuàng)新能力，但是很多學(xué)校的酶工程教學(xué)只重視理論教學(xué)，并且很多時(shí)候老師在教學(xué)的過程中只是填鴨式的灌輸理論，同時(shí)忽視學(xué)生實(shí)踐實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，忽視提高學(xué)生研究問題與討論問題的能力，學(xué)生只是機(jī)械性記憶酶工程相關(guān)的內(nèi)容，對(duì)酶工程概念的理解片面，學(xué)生在酶工程學(xué)習(xí)的過程中，只能了解到酶工程知識(shí)的表面，卻不了解其深層次的含義。因此，酶工程教學(xué)的質(zhì)量和效率下降。

2? 酶工程教學(xué)改革實(shí)踐

2.1? 圍繞“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化理論教學(xué)內(nèi)容

多數(shù)高校生物教學(xué)受傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響，老師只重視學(xué)生理論知識(shí)的掌握，忽視學(xué)生能力的培養(yǎng)。根據(jù)我校生物工程課程的設(shè)置，《酶工程》屬于必修課，使用的課本為科學(xué)出版社郭勇主編的《酶工程》教材，在此之前，按照教科書的內(nèi)容，按部就班地教學(xué)，老師在授課的時(shí)候，采用的是滿堂灌的授課方式，學(xué)生只是老師的傾聽者，這樣在一定程度上制約著學(xué)生思考問題以及探索問題的能力。為此，我們根據(jù)地方性院校的實(shí)際，以及地方院校培養(yǎng)人才要服務(wù)地方的宗旨，結(jié)合我們多年教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，提出以“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)目標(biāo)的教學(xué)改革，以酶制劑的生產(chǎn)流程為依據(jù)—把酶工程的教學(xué)內(nèi)容分為酶的基礎(chǔ)知識(shí)、酶的生產(chǎn)（酶的微生物生產(chǎn)、酶的動(dòng)植物生產(chǎn)和酶的化學(xué)法生產(chǎn)）、酶的提取與分離純化、酶的改性和酶的應(yīng)用等以優(yōu)化我們的理論教學(xué)內(nèi)容[2]。

2.2? 圍繞“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化教學(xué)方法

教學(xué)方法是影響到教學(xué)效果的重要因素[3-4]，我們采取了問題式、案例式和啟發(fā)式等教學(xué)方式，比如我們?cè)谥v酶的生產(chǎn)時(shí)，當(dāng)講完酶的微生物生產(chǎn)，向?qū)W生提問，酶除了使用微生物生產(chǎn)，還有哪幾種生產(chǎn)方式？如在講授酶的分離純化時(shí)，改變了以前傳統(tǒng)的授課方式，采用問題式教學(xué)方法，提出為什么要對(duì)酶分離純化這一問題，激發(fā)學(xué)生探索知識(shí)的興趣，進(jìn)而鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間查閱和參與一些酶分離純化的專題和課題。

酶工程課程是一門與生產(chǎn)實(shí)踐密切聯(lián)系的應(yīng)用學(xué)科，理論課較為抽象，比較枯燥。因此，在教學(xué)中我們緊扣“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)目標(biāo)，通過增添一些實(shí)驗(yàn)技術(shù)或工廠見習(xí)的視頻進(jìn)行輔助教學(xué)。例如，在酶反應(yīng)器一章在講關(guān)于各種酶反應(yīng)器的類型時(shí)，以多媒體課件形式展示工廠相關(guān)設(shè)備實(shí)物圖和結(jié)構(gòu)圖，講授其操作方式和特點(diǎn)，這種方式不僅加深學(xué)生對(duì)酶反應(yīng)器的理解，又能使學(xué)生對(duì)企業(yè)實(shí)際設(shè)備和操作有了新的認(rèn)識(shí)。通過這種教學(xué)方法，可調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)理論學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣和動(dòng)力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

同時(shí)在理論課的講授中，增加了一些專題內(nèi)容。比如講酶的應(yīng)用這一章時(shí)，課前要求學(xué)生在圖書館和互聯(lián)網(wǎng)資源上自己查找蛋白質(zhì)及酶應(yīng)用方面的相關(guān)文獻(xiàn)資料，學(xué)習(xí)歸納和總結(jié)這些知識(shí)，要求學(xué)生分組完成專題課件。課上挑選學(xué)生代表講解演示、老師或其他學(xué)生提問、大家討論等形式，使學(xué)生主動(dòng)參與到知識(shí)的學(xué)習(xí)和探索中。

3? 圍繞“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)目標(biāo)，優(yōu)化實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

酶工程是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)，我們緊扣“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)目標(biāo)，以酶制劑生產(chǎn)工藝流程的教學(xué)內(nèi)容為依據(jù)，將其實(shí)驗(yàn)內(nèi)容劃分為以下4 個(gè)部分：酶的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)（液化型淀粉酶活力和比活力的測(cè)定）、酶的微生物生產(chǎn)（淀粉酶產(chǎn)生菌的快速篩選）、酶的提取與分離純化（酵母蔗糖酶的部分純化與酶活測(cè)定）、酶的改性（蔗糖酶包埋及固定化酶活測(cè)定）。經(jīng)過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)技訓(xùn)練后，我們又適當(dāng)?shù)卦黾恿艘恍┚C合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自己通過圖書館和上網(wǎng)查閱文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，自行解決在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程中所遇到的問題，學(xué)生通過這樣的學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練后，不僅實(shí)踐技能大大提高，而且分析問題和解決問題的能力也得到了鍛煉和提高，鞏固了理論課的知識(shí)。例如根據(jù)理論課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容，在酶的分離純化這一實(shí)驗(yàn)部分，按照自己的興趣，學(xué)生可自主選擇不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，自己設(shè)計(jì)酶的提取、分離純化方案;而在酶的化學(xué)修飾實(shí)驗(yàn)這一部分，對(duì)于同一個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以通過選擇不同的修飾劑來評(píng)價(jià)修飾效果。

4? 圍繞“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)目標(biāo)，考核方式全方位、多樣化

課程考核是指導(dǎo)學(xué)習(xí)一門課程的“指揮棒”，為此我們對(duì)課程考核方式進(jìn)行了一些改革，采用多樣化的考核方式，具體為：平時(shí)表現(xiàn)（10%） + 課堂討論（10%）+ 綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（20%）+ 期末考試（60%），實(shí)踐證明，這種多樣化的考核方式可改變學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)過程以及減輕學(xué)生死記硬背知識(shí)點(diǎn)的心理負(fù)擔(dān)、同時(shí)能提高學(xué)習(xí)的積極性。

5? 結(jié)語(yǔ)

本文介紹了酶工程教學(xué)的現(xiàn)狀，提出酶工程日常教學(xué)的一些不足之處，提出了相關(guān)的改進(jìn)措施，用酶制劑工廠生產(chǎn)工藝流程為參考，改進(jìn)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，采用多樣化的教學(xué)方式等改進(jìn)措施，學(xué)生的專業(yè)理論知識(shí)更加扎實(shí)。三年的教學(xué)實(shí)踐證明，酶工程課程教學(xué)改革取得了良好的效果，對(duì)其他課程的教學(xué)改革具有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

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