程彥偉 張延召 周曉君
隨著人類社會文明的快速發展,生命科學在諸多領域實現了廣泛的應用,生物工程產品大量涌現,種類持續增加,酶工程作為生物技術的關鍵內容,其理論知識處于快速的更新中。本文主要針對地方師范院校生物技術專業酶工程教學模式進行分析和探究,希望給予我國師范院校以些許參考和借鑒。
隨著時代的發展和科技的進步,生物技術逐漸成為了各個國家優先發展的重要技術領域,其以快速的發展速度,不斷拓展學科廣度和深度,并且獲得大量學科成果。酶工程作為生物技術的關鍵組成內容,是蛋白質工程、酶工程、發酵工程、細胞工程以及基因工程的核心和基礎,是微生物學和酶學與工程學滲透發展和相互交叉的新型學科。隨著學科建設的持續開展,酶工程在應用和理論知識方面快速更新,是世界經濟和科技發展的骨干力量和技術支撐。酶工程作為師范院校生物技術專業的基礎課程,其具有較強的應用性和實踐性,是專業的核心課程,為了保證學生掌握相關知識,實現綜合素質、專業知識和實驗技能的全面發展,教師需要加強教學探索,對教學模式進行適當的改進和創新,為學生未來更好的開展崗位工作奠定基礎。
1 優化教學內容
當前,我國地方師范院校所使用的酶工程課程教材,其編寫體系雖然存在一定的差異,但是內容基本相同,并且教材知識與學科發展不符,內容較為落后陳舊。酶工程是工程學與微生物和酶學相互滲透、相互交叉而發展的新型學科,其內容涉及范圍較廣,包括酶制劑的應用、改性與生產。因此,為了提升育人質量,院校需要將學科的前沿知識和最新成果融入到教學中,對教學內容進行優化改進。同時,教師需要在教材中穿插當前學科的最近研究成果和理論知識,讓學生接觸最前沿的行業知識,超越教材的知識限制。例如在講述傳感器知識后,教師需要引導學生利用網絡查閱相關資料,了解最新傳感器的自動化以及連續化特點,并且鼓勵學生利用所學知識,在本專業中舉辦傳感器設計比賽,激發學生研究學科前沿知識的熱情。
2 強調課程重點
酶工程是師范院校在大三開設的課程,在這之前學生完成了分子生物、生物化學、微生物學以及細胞生物學等課程學習,具備了一定的專業基礎,同期開設的課程包括蛋白質工程、發酵工程、基因工程以及細胞工程等。因此,為了避免出現內容重復的情況,教師需要對課程內容進行適當整合,突出酶工程課程的難點以及重點內容,體現學科知識的前沿性、綜合性以及滲透性。例如在學習“酶的分子修飾”這一知識點中,蛋白質工程課程中也包含相似內容,相關教師需要進行交流和溝通,并且在教學中突出酶作用原理,對核酶修飾進行重點講述,與蛋白酶修飾區分開來,避免出現教學內容重復的情況。
3 應用思維導圖
思維導圖是托尼博贊發明的高效記憶方式,其認為大腦思考主要依靠聯想和圖形,并且主張使用圖像、詞匯、符號、顏色以及線條構建知識網絡圖,進而促使人們更好的開展聯想記憶。隨著時代的發展,思維導圖已經在教育領域獲得廣泛的應用,并且取得了良好的應用效果。因此,教師要摒棄以往固化的板書書寫方式,利用多媒體設備帶領學生構建酶工程知識思維導圖,幫助學生快速的理解以及記憶教學內容,優化學生生物知識體系構建,進而把握教學要點與核心。同時,教師在應用思維導圖的過程中,還要引導學生明確重點、弄清概念、理清思路,培養學生的創新能力、記憶能力和邏輯思維,建立相關知識的脈絡圖,鼓勵學生分享思維導圖,在交流和借鑒中完成共同發展。
4 重視實驗教學
酶工程課程具有較強的應用性和實驗性,實習和實驗是課程的關鍵組成部分,通過實驗教學可以提升學生的操作能力、知識應用能力和創新能力,對實現學生綜合素質和各項能力的全面發展具有積極意義,因此,教師需要給予實驗教學以高度重視。學生在經過兩年專業實驗的錘煉后,已經基本掌握了專業實驗技能,因此,教師在組織開展實驗教學中,需要將實驗交給學生,發揮學生的主動性和創新性,在實驗開始之前,將實驗操作視頻分享給學生,促使其通過課前預習掌握實驗方法、實驗步驟、實驗操作,然后組織學生按照視頻流程進行實驗操作。然后在學生完成實驗操作后,教師要針對每個學生在實驗中的表現和出現的錯誤進行分析和指導,促使學生在課后進行實驗反思,進而不斷的改進和修正,在反思中提升個人的實驗技能。除此之外,教師還要在實驗教學中引入小組合作模式,積極地鼓勵學生自由組成實驗小組,通過團隊配合完成實驗設計、實驗準備、實驗操作、實驗反思以及實驗結論等工作,通過實驗教學培養學生的合作意識、團隊能力和操作能力。
5 加強雙語教學
隨著全球經濟逐漸實現一體化,各個國家在經濟、政治、文化等領域的交流更加廣泛,英語作為世界通用語言,其在學科交流中的重要性日益凸顯。因此,教師需要認識到雙語教學的重要性,將其作為培養現代化、復合型人才的重要途徑。酶工程作為世界先進的生物工程技術,其國際通用的概念和專業術語較多,并且內容更新迅速,通過雙語教學還可以幫助學生了解行業前沿知識,提升其專業英語水平。首先,由于酶工程開設在大三時期,學生已經具備了一定的英語能力,很多學生都參加并且通過了英語四六級考試。因此,這就要求教師在教材選擇方面,可以結合學生的英語水平,為其選擇部分英語文獻作為教學資源,在注重知識銜接性的同時,幫助學生接觸外國學科前沿知識,在學習中提升個人的專業英語水平。其次,教師在雙語教學中,還要充分地利用多媒體為學生展示英語課件,在授課初期可以使用中文進行知識講述,在學生熟悉雙語課程模式后,結合學生英語水平提升英語授課的比例,教學過程不能拘泥于英語和漢語的比重,要靈活運用各種語言講精、講細知識,不能讓雙語教學成為負擔。例如在學習“酶分子修飾”這一知識點中,教師可以通過多媒體動畫為學生展示蛋白質結構,并且用英語進行 解說,動畫不僅逼真生動,激發學生參與興趣,還可以促使教學過程更加形象直觀,將復雜的知識形象化、簡單化,是板書無法比擬的。
6 結語
總而言之,隨著生命科學的蓬勃發展,市場上的生物制品和生物科技逐漸增加,酶工程知識也獲得快速的更新和發展,并且廣泛應用于生命理論、能源開發、環境保護、醫藥、食品以及農業等多個領域。酶工程作為生物技術專業的核心課程,教師需要結合時代發展對教學模式進行優化和改進,將更多的學科前沿知識展示給學生,實現學生綜合素質和專業能力的均衡發展,為其未來的職業發展奠定基礎,從而更好地滿足未來企業對人才的要求。
(作者單位:洛陽師范學院生命科學學院)