基于OBE理念的“酶工程”課程改革與教學研究

宋根娣，王佳偉，盧明媚

（洛陽理工學院環境工程與化學學院，河南洛陽 471023）

生物酶制劑在醫藥、食品、工業生產等領域都具有非常廣泛的應用，酶工程也已經成為世界各國爭先發展的高新技術。作為生物技術專業的主要核心課程，“酶工程”在中國各高校生物技術及相關專業的人才培養方案中都占有重要的地位。“酶工程”屬于應用技術型課程，其在理論教學上雖然屬于生物化學的范疇，但又是一門廣泛涉及生物學各領域范疇的理論與實際密切相關的應用學科。由于與科研、生產的聯系緊密，如何搞好“酶工程”教學，直接影響我國生物技術專門人才的儲備。就高校而言，“酶工程”課程教學質量的優劣，不僅會影響學生整體專業知識框架的完整性，對畢業后就業質量也具有重要的影響。

OBE（Outcome Based Education）是以產出為導向的教學理念，與以往單純的知識傳授不同，OBE 更強調學生的學習成果。不僅要求學生具有必要理論知識的儲備，還要具備專業的思維模式、動手操作、發現和解決問題等方面的能力，這也符合我國應用型人才的培養需求。按照OBE 理念的要求，知識獲取的方式及手段并不重要，可以但不僅限于課程授課，學生可以根據自己的習慣和條件選擇多種途徑進行學習。然而學生學到了什么，學習成果是否符合要求才是人才培養的關鍵。“酶工程”作為應用型的專業課，要讓學生經過課程培訓后真正具備從事相關工作和研究的基礎，就需要設計一個有效的課程教學管理體系，采用多種教學方式，最大程度地將學生的注意力吸引到課程中來，重視學生實際操作及動手能力的培養，讓學生在學習過程中體會到自主性，只有這樣才能真正達到應用型人才培養的目的。

本文在洛陽理工學院創建高水平應用技術型大學的背景下，以我校生物技術專業新版人才培養方案制定為契機，對省內各高校“酶工程”課程開設狀況進行調研，結合我校實際，對“酶工程”課程存在的問題、課程內容及授課方式進行改革，以期培養更加符合地方社會經濟發展需要的應用型人才。

1 傳統“酶工程”課程教學中存在的問題

1.1 過分依賴教材，缺乏知識廣度

“酶工程”是一門應用型學科，自1971 年國際酶工程會議上首次命名以來，經歷了近40 多年的發展。目前僅國內已經出版“酶工程”的教材達幾十種。由于各版本教材編者的知識背景以及研究方向的側重點不同，使得這些教材在內容安排上也存在一定的差異，有些偏重于工科類，有些偏重于基礎師范類，有些則偏重于醫學類等。而高校，特別是部分地方性院校在本門課程的教材選擇上隨意性較大，并沒有從院校自身的發展重點和方向出發，甚至有些師范類院校卻在“酶工程”課程中選擇醫學類教材等。

另外，過分依賴教材。很多地方院校對于專業課程的重視程度不夠，所用教材往往只有一本，沒有給學生推薦或者在教學中依據課程內容選擇其他輔助教材。由于過分依賴教材，在知識架構上必然存在不足。而“酶工程”是一門綜合性很強的學科，根據學生未來發展的不同，如繼續深造或者就業，應該建議學生至少另外選擇1～2本輔助資料，以滿足學生學習的不同需要。

1.2 課程內容優化不足

大多數院校“酶工程”課程的開設時間為第6學期，學生已經完成了如“生物化學”“分子生物學”“微生物”等基礎課程的學習。“酶工程”又是從生物化學領域延伸發展而來的學科，其課程的相關章節與其他專業基礎課程可能存在一些重復。然而，部分地方高校教師，在課程內容的交叉點上缺乏與其他課程教師的交流討論，不能保證本門課程的系統聯系性與側重點。學科老師應該花更多的時間查閱資料和實際考查，一方面能夠緊跟學科的發展，及時更新教學中產生的新技術、新理論，保持教學內容的合理性和前沿性；另一方面通過實際考查更多地了解當前各個院校該學科的課程內容，以便借鑒好的課程內容優化方案，給學生最切合實際、最容易消化吸收的課程內容。

1.3 實驗教學內容與實際脫節

一般來說，地方性高校由于自身條件的局限，實驗條件不可能達到國家級或者省部級高校的水平，但是在實驗教學內容上，又選擇與這些高校一樣的實驗內容，導致實驗教學效果普遍達不到要求。或者選擇一些非常基礎的重復驗證性實驗，甚至僅給學生講授實驗的內容或者基本原理，重復理論教學，這樣就無法滿足應用型人才的培養要求。特別是“酶工程”這樣的核心專業課，很多技術型內容本身比較抽象，單靠講授不能讓學生真正理解，也很難調動學生的積極性，更不會提升學生的創新思維和能力。

2 基于OBE理念的“酶工程”教學內容改革

洛陽理工學院生物技術專業2019版人才培養方案中明確了“酶工程”課程目標與畢業要求的指標點中支撐的是：①掌握基因、蛋白質、細胞等操作的基本原理及方法，具備相關的實驗技能；②掌握生物發酵過程和產品檢驗的相關知識，熟悉主要工序的設備和操作過程，具備產品開發的基礎能力；③掌握生物分析檢驗及診斷的基本原理和方法，具備選擇使用恰當的技術、資源和工具的能力。

目前“酶工程”的知識模塊為：酶的生產、酶的提取及分離純化、酶的修飾、酶的固定化、酶制劑的應用五個模塊的知識內容。為了更加符合用人單位的需求，突出課程的實用性和應用型，本課程負責人對“酶工程”的教學內容做如下改革：在保留原有知識模塊的基礎上增加課內和校外的實驗內容。課內實驗內容為：木瓜蛋白酶性質測定、溶菌酶的提取與純化、枯草桿菌發酵生產a-淀粉酶及其初步純化以及脲酶的提取、純化、固定化及回收測定。校外實驗為：酶制劑生產企業的專題調研、熱點問題討論會、參加大學生專業競賽和創新課題、參與教師科研工作等實踐活動。課內與校外實踐進行有機結合，真正提高學生實際動手能力和發現、分析、解決實際問題的能力。

3 基于OBE理念的“酶工程”混合式教學研究

隨著信息化技術的高速發展，人們的生活習慣在經歷不斷的改變。作為高等教育，也不能違背事物發展的客觀規律，特別是目前大學生本身就伴隨著信息化發展而成長起來，網絡已經深入到學生的日常生活。因此，一味地采用傳統的課堂教學已經不符合學生的學習習慣。在線學習、網絡學習與傳統教學相比，具有更加豐富的技術手段和資源，特別是交流和互動更加便捷，容易讓學生沉浸其中。然而學生本身的自律性差和隨意性高也會在單純的在線學習和網絡學習中被放大，此外，知識的有效梳理及不同學生群體的差異性教學都是在線和網絡學習不能滿足的，因此仍需要教師進行一定量的課堂教學。混合式教學正是將網絡化教學與傳統課堂授課相結合的一種模式，既充分利用強大的網絡資源、線上交流的便利性，又結合課堂教學的紀律性和系統性，是目前教學改革的主要方向之一。基于OBE理念，結合各種網絡平臺、資源，在教學過程中以教師為主導，學生為主體，充分調動學生的積極性，增強學生的參與感，以學生能力提升為考核標準，真正達到學生中心、成果導向的目的。

3.1 課前階段

課前的準備主要有課程網絡平臺的建設，學習資料的發布和更新。學生先通過自主學習達到獲取知識的目的。在本階段，教師和學生的具體活動包括：教師負責布置學習任務，發布學習資料，參與互動答疑。而學生主要是完成課程網絡平臺的注冊，閱讀資料進行在線學習，完成平臺的基礎測驗以及在線互動討論。其中網絡課程平臺可以采用學校自建的學生教務系統，也可購買如超星“學習通”、雨課堂、大學生MOOC 等網絡平臺。選擇的網絡平臺要能夠建設完整的課程資源，有專門發布課程資料的版塊，能夠便利地設置和發布測驗題目，實時跟蹤監測學生的學習進度，具備完整的后臺統計數據等。

3.2 課中階段

課中階段主要采用課堂教學，但與傳統的課堂授課有一定區別。前期學生已經完成了知識的獲取，也經過了基本的測試。本階段的核心在于知識梳理，協助學生將已經學習的內容進行整合和重構，同時培養學生利用所學知識的能力。課中階段的具體學習活動包括：教師負責系統知識梳理、安排小組任務、個性化指導及評價；而學生主要是對學習知識的重構、討論交流、小組合作研討及成果匯報答辯等。在此階段，教師不再將內容講授作為重點，而是通過演示、指導，帶領學生通過小組合作、交流討論對原有的知識進行更加深入的探究。首先教師要結合網絡課程平臺的統計數據，對學生普遍掌握不足的知識進行重點梳理和講授，幫助學生掌握課程的重點和難點，對問題較大的學生進行個性化指導及必要的督促；其次是協助學生組建合作學習小組，并設置具體的任務，讓學生以小組的形式合作完成；最后結合網絡平臺測驗的結果以及學習小組合作完成項目的成績、課堂參與度和表現，進行學生的形成性評價，并進行總結。學生在課堂學習過程中，除了要積極參與，對已經掌握的知識進行鞏固，對掌握不好或者帶有問題的知識要積極與同學和老師進行討論交流，有效地將課前自主學習的知識進行梳理和整合；其次是主動在小組中承擔任務，與其他同學合作完成老師布置的項目；最后將學習成果以小組的形式進行匯報展示。

3.3 課后階段

課后階段是對學生在完成整個學習過程之后進行的總結和檢驗，學生除了要認真完成課下作業，還要著重對所學知識進行有效的復習。在復習過程中積極與同學進行交流，在網絡平臺分享學習經驗，與同學討論，完善自己的知識體系。教師主要通過網絡平臺對學生復習中的問題答疑，并針對個體的差異進行重點輔導。同時要求學生按照小組的形式上傳課程總結，結合學生的學習效果進行課程的持續改進。

3.4 考核標準

基于OBE 理念的教學模式，注重學生的過程化學習，因此，課程考核標準也不能采用以往的單一形式。本課程的考核標準按照形成性評價和結果性評價相結合的形式，其中形成性評價占40%，包括學生自主學習的效率10%、在線測驗的成績10%、課程授課的參與度和表現10%、小組合作學習的效果10%；結果性評價占60%，包括學生作業成績10%、課程總結5%及期末考試成績45%。

4 結束語

大學的本質是教書育人，課程質量、學生的學習效果是培養人才的關鍵。特別是科技高速發展的今天，學生群體已經發生變化，高等教育也逐漸普及化，只有不斷進行教學改革才能讓學生真正做到學到、學懂、學會，成為符合國家需要的高素質人才。