李秀涼+孟利

摘要：酶工程是高校生物技術(shù)、生物工程及食品科學(xué)與工程專業(yè)的基礎(chǔ)課，隨著生物技術(shù)的發(fā)展其內(nèi)涵發(fā)生了明顯的改變。從課程體系、教學(xué)方式、教學(xué)手段、考核方式、雙語課程建設(shè)五個方面，探索了酶工程課程體系改革的路徑，以體現(xiàn)現(xiàn)代生物技術(shù)背景下酶工程科學(xué)技術(shù)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：酶工程；課程體系；生物技術(shù)

中圖分類號：G642.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1002-4107（2014）06-0033-02

為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化的要求，更好地應(yīng)對國際金融危機(jī)的沖擊，中國政府大力推動經(jīng)濟(jì)增長由主要依靠增加物質(zhì)資源消耗向主要依靠科技進(jìn)步、勞動者素質(zhì)提高和管理創(chuàng)新轉(zhuǎn)變。這也對高層次人才培養(yǎng)模式改變和結(jié)構(gòu)調(diào)整提出了更高要求，部分高校應(yīng)用學(xué)科結(jié)構(gòu)體系仍與行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求存在較大差距[1]。進(jìn)入21世紀(jì)，生物技術(shù)飛速發(fā)展，技術(shù)研究手段不斷更新，酶工程作為生物技術(shù)、生物工程、食品科學(xué)與工程專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是聯(lián)系基礎(chǔ)課與專業(yè)課的重要橋梁。為滿足生物產(chǎn)業(yè)行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，酶工程教學(xué)結(jié)構(gòu)體系亟待調(diào)整，以培養(yǎng)掌握現(xiàn)代生物技術(shù)體系下酶工程的理論知識和應(yīng)用技術(shù)，具備研究創(chuàng)新能力及相關(guān)領(lǐng)域自主學(xué)習(xí)能力的應(yīng)用型本科人才，體現(xiàn)教學(xué)與科研相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。

一、構(gòu)建現(xiàn)代生物技術(shù)背景下的酶工程課程體系

應(yīng)用型本科人才的規(guī)格特點(diǎn)要求必須圍繞應(yīng)用型本科人才知識、能力、素質(zhì)和諧發(fā)展的目標(biāo)要求，以能力培養(yǎng)為重心，構(gòu)建相對獨(dú)立、內(nèi)在統(tǒng)一的人才培養(yǎng)體系。通過改革和探索，構(gòu)建起能敏銳地反映社會需求，實(shí)基礎(chǔ)、強(qiáng)能力、高素質(zhì)、多樣化的人才培養(yǎng)模式[2]。

酶工程學(xué)科發(fā)展迅速，需要不斷地更新所使用的教材，才能讓學(xué)生掌握新的、前沿的酶學(xué)知識。傳統(tǒng)的酶工程教學(xué)主要圍繞酶的生產(chǎn)、分離純化和應(yīng)用等進(jìn)行，酶的修飾、酶的人工模擬、酶的固定化等內(nèi)容只做概略介紹。本次教改后，選用了普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《酶工程》作為主要參考教材，同時參考國內(nèi)外其他優(yōu)秀教材，如《Fundamentals of Enzymology》、《酶學(xué)》（陳石根）、《酶工程》（羅貴民）等，對酶的修飾、人工模擬、固定化等詳細(xì)地介紹了具體的方法、實(shí)例；引入酶的非水相催化、酶分子定向進(jìn)化及核酶的研究及應(yīng)用等新內(nèi)容。在教學(xué)中融入一些文獻(xiàn)資料補(bǔ)充擴(kuò)展教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富，關(guān)注酶學(xué)的應(yīng)用與研究前沿。

二、運(yùn)用理論聯(lián)系實(shí)踐的酶工程教學(xué)方式

酶工程是一門理論聯(lián)系實(shí)踐很強(qiáng)，又很抽象的學(xué)科。根據(jù)這一特點(diǎn)，在教學(xué)方法改革中，充分體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)踐，調(diào)動學(xué)生的積極性。突出教與學(xué)的密切結(jié)合、教學(xué)與研究的密切結(jié)合、課內(nèi)與課外的密切結(jié)合[3]。

（一）理論課增加互動

在介紹理論知識時，從身邊教師科研中的一些酶學(xué)案例開始或先提出學(xué)生感興趣的問題，例如在介紹酶分子修飾前，先讓學(xué)生查閱哪些酶作為藥物使用具有較好的療效，同時天然的藥用酶在臨床使用時有哪些不良反應(yīng)、如何解決等。引導(dǎo)學(xué)生積極思考，調(diào)動學(xué)生的積極性，使學(xué)生由“被動地學(xué)”變成“主動地要學(xué)”；同時啟發(fā)他們多提問題，多查閱相關(guān)文獻(xiàn)，并組織分組討論等。這樣的授課方式不僅能增強(qiáng)師生之間的“互動”，還能培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析解決問題的能力。

（二）實(shí)驗(yàn)課與理論課密切配合

整合、更新酶工程實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，充分體現(xiàn)酶工程現(xiàn)有技術(shù)手段，如卷心菜中過氧化物酶熱穩(wěn)定性測定的實(shí)驗(yàn)涵蓋了細(xì)胞的破碎、酶的分離提取、酶活力測定的原理、酶殘余活力測定、熱穩(wěn)定性測定等多個知識點(diǎn)及相關(guān)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，進(jìn)一步鞏固基本理論知識，訓(xùn)練學(xué)生基本操作技能。通過開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生熟悉酶學(xué)研究的基本思路、方法和手段，鍛煉學(xué)生開展酶學(xué)研究的能力。

（三）增設(shè)開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題

傳統(tǒng)觀念中，只有研究生階段才能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，參加科研活動。在黑龍江大學(xué)面向全體探索以創(chuàng)新意識培養(yǎng)為主旨的創(chuàng)業(yè)教育模式的背景下[4]，積極申報開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目酶學(xué)研究課題，鼓勵學(xué)生申報酶技術(shù)相關(guān)的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，吸納學(xué)有余力或有志于科研的學(xué)生進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室，將酶工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育相對接，縮短學(xué)生學(xué)習(xí)理論知識與實(shí)踐的距離，形成了良好的專業(yè)知識指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐促進(jìn)專業(yè)知識學(xué)習(xí)的良性循環(huán)，學(xué)生逐步完成“我應(yīng)該學(xué)”到“我要學(xué)”的這一轉(zhuǎn)變過程。同時鍛煉了學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)施等從事科研的基本能力，激發(fā)其科研熱情及學(xué)習(xí)潛力，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識，鍛造其堅(jiān)忍不拔的科研精神。

三、注重多媒體輔助教學(xué)手段的應(yīng)用

生物技術(shù)飛速發(fā)展，面對日新月異的新技術(shù)、新成果，如何提高有限的教學(xué)時間效率，增大課堂容量，是酶工程課程的重大挑戰(zhàn)之一。

（一）采用多媒體輔助教學(xué)

酶工程內(nèi)容具有抽象性、復(fù)雜性。在教學(xué)中，借助文字、圖像、動畫和聲音相結(jié)合的方法來傳遞信息，是解決授課抽象難懂的一種快捷、有效的教學(xué)手段。在課件制作中，精心策劃和組織文本，做到層次分明，重點(diǎn)突出，文字精練。合理使用圖片、動畫等資料，適時、適度，使教學(xué)內(nèi)容直觀、形象，學(xué)生能夠愉快地接受知識，增強(qiáng)對知識的理解和記憶。在課堂上，也邀請學(xué)生作5-10min的幻燈片匯報，內(nèi)容可以是其開放實(shí)驗(yàn)室的研究成果、綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果，也可以是國外酶學(xué)研究論文。引導(dǎo)學(xué)生積極參與學(xué)習(xí)，而非被動接受知識。

（二）充分利用校園網(wǎng)資源，發(fā)展網(wǎng)絡(luò)教學(xué)

在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫中，上傳教師的教案、教學(xué)周歷、課件、教師授課的錄像等教學(xué)文件，使學(xué)生在課下仍然可以自學(xué)酶工程課程；同時鏈接相關(guān)網(wǎng)站，方便學(xué)生直接查閱酶工程的最新研究狀況。

四、考核方式以理論為本，突出實(shí)踐及動態(tài)學(xué)習(xí)能力

為了改變以往學(xué)生突擊學(xué)習(xí)應(yīng)付考試的狀況，課程加大考試改革力度，取消“一張卷定終身”的做法。酶工程課程成績由四部分組成：期末筆試55分，實(shí)踐教學(xué)20分，讀書工程15分（開課時布置要讀的科目、文獻(xiàn)等），課堂專題討論10分。筆試試卷題型多樣，引入綜合題、設(shè)計(jì)題，引導(dǎo)學(xué)生全面掌握酶學(xué)基本理論和概念，不猜題，不死記硬背。讀書工程、課堂專題討論培養(yǎng)學(xué)生查閱科研論文，總結(jié)歸納，得出結(jié)論的能力。實(shí)踐教學(xué)體現(xiàn)了學(xué)生對酶學(xué)手段的掌握程度。四部分體現(xiàn)了學(xué)生基本理論知識掌握程度，酶技術(shù)及研究手段的掌握，酶學(xué)研究與應(yīng)用領(lǐng)域的動態(tài)學(xué)習(xí)及動向捕捉能力，衡量了學(xué)生在從課本到理論前沿，從理論到實(shí)踐的學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)。引導(dǎo)學(xué)生以課本為本，理論聯(lián)系實(shí)踐，關(guān)注酶學(xué)前沿和知識更新。

五、加強(qiáng)雙語課程建設(shè)

在全球經(jīng)濟(jì)一體化，酶工程學(xué)科發(fā)展迅速的背景下，學(xué)生走向工作崗位時，要面臨適應(yīng)日新月異技術(shù)發(fā)展的考驗(yàn)。學(xué)生應(yīng)該熟悉酶工程專業(yè)英語，能夠熟練閱讀儀器的英文操作界面及說明書；具備獲取國際最新酶工程技術(shù)信息內(nèi)容的英文材料是學(xué)生重要的基本素質(zhì)。培養(yǎng)受教育者形成“雙語、雙文、雙能”的素養(yǎng)[5]。

為實(shí)現(xiàn)上述培養(yǎng)目標(biāo)，采取以下主要措施。

第一，在中文教材的基礎(chǔ)上，選擇英文教材如《Fundamentals of Enzymology》等為參考，同時查閱國內(nèi)外酶工程最新研究成果，經(jīng)過整理，不斷為學(xué)生提供與中文教材章節(jié)相匹配的英文參考資料，作為學(xué)生雙語課程學(xué)習(xí)的閱讀資料，在教學(xué)過程中逐漸完善酶工程英文教學(xué)內(nèi)容。

第二，在課件等輔助手段的建設(shè)上，專業(yè)術(shù)語要清晰、明了。酶工程雙語課程教學(xué)課件以英文為主，針對學(xué)生的英文接受能力，課堂講授時可以使用中文將主要知識點(diǎn)、概念表述清晰，以便學(xué)生能夠準(zhǔn)確把握知識點(diǎn)，同時介紹英文術(shù)語和英文定義，要求學(xué)生掌握英文術(shù)語，了解英文定義。

第三，搜集整理國內(nèi)外權(quán)威期刊、書籍上的文章，從教師搜集整理，逐步過渡到學(xué)生能夠自行查閱資料，下載所需內(nèi)容。從教師提綱挈領(lǐng)總結(jié)文獻(xiàn)研究內(nèi)容及研究意義，逐步過渡到大多數(shù)學(xué)生能夠?qū)λ@得資料進(jìn)行點(diǎn)評。整理積累能夠體現(xiàn)酶工程技術(shù)發(fā)展趨勢或先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室或機(jī)構(gòu)的研究內(nèi)容，逐步消化吸收，成為后續(xù)課堂教學(xué)內(nèi)容。

第四，在教學(xué)方式上，結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況，不斷調(diào)整中英文教學(xué)比例。學(xué)期初，選擇難度適中的英文參考文獻(xiàn)和教材，同時與學(xué)生在本課程雙語教學(xué)方面進(jìn)行溝通，明確教學(xué)目標(biāo)，動員學(xué)生學(xué)習(xí)新知識，調(diào)動他們攻克難關(guān)的積極性。幫助學(xué)生逐漸適應(yīng)英文教學(xué)環(huán)境，在教學(xué)過程中逐漸增加英語教學(xué)內(nèi)容，調(diào)整雙語教學(xué)速度，增加課件中的英文比例。

通過對酶工程課程教學(xué)內(nèi)容的梳理，改革后的酶工程課程體系融入新的酶學(xué)分支，以適應(yīng)現(xiàn)代生物技術(shù)發(fā)展；通過教學(xué)方法、考核方式上的改革，使學(xué)生掌握現(xiàn)代酶學(xué)技術(shù)研究手段，擴(kuò)展了學(xué)生國際化視野，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)國內(nèi)外酶學(xué)前沿知識的能力及創(chuàng)新能力，體現(xiàn)教學(xué)和科研相結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。本課程的改革與實(shí)踐獲得了學(xué)生普遍好評，在歷屆評教過程中均名列前茅。在考核、評價體系中引導(dǎo)學(xué)生不但學(xué)習(xí)酶工程知識和技能，同時培養(yǎng)學(xué)生相互學(xué)習(xí)、自我完善及追求卓越的思想、情感、意志和品質(zhì)[6]。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁貴仁.把提高質(zhì)量作為高等教育改革發(fā)展的核心任務(wù)[J].中國高等教育，2010，（11）.

[2]錢國英，王剛，徐立清.本科應(yīng)用型人才的特點(diǎn)及其培養(yǎng)體系的構(gòu)建[J].中國大學(xué)教學(xué)，2005，（9）.

[3]劉智運(yùn).創(chuàng)新人才的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)模式和實(shí)施要點(diǎn)[J].中國大學(xué)教學(xué)，2011，（1）.

[4]張政文，田剛健.面向全體 探索以創(chuàng)新意識培養(yǎng)為主旨的創(chuàng)業(yè)教育模式[J].中國高等教育，2010，（12）.

[5]吳平.五年來的雙語教學(xué)研究綜述[J].中國大學(xué)教學(xué)，2007，（2）.

[6]陳吉寧.大學(xué)不在“大”而在“學(xué)”[J].清華大學(xué)教育研究，2012，（3）.

收稿日期：2013-09-17

作者簡介：李秀涼（1970—），女，黑龍江密山人，黑龍江大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教學(xué)秘書，副教授，主要從事酶工程研究。

基金項(xiàng)目：黑龍江大學(xué)新世紀(jì)教育教學(xué)改革工程項(xiàng)目“酶工程課程的教學(xué)及考試的改革與實(shí)踐”（2011C041）

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