夏文靜 張亮 周惠 李飛

摘要 為了使該課程符合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，培養(yǎng)能從事酶工程相關(guān)工作的技術(shù)人才，從課程定位、課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面進(jìn)行改革，探索合適的教學(xué)方法，進(jìn)一步提高教學(xué)效果和人才質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 酶工程；教學(xué)改革；教學(xué)方法；應(yīng)用型人才

中圖分類號(hào) Q814 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）29-0255-02

Exploration on Curriculum Reform of Enzyme Engineering

XIA Wenjing， ZHANG Liang， ZHOU Hui， LI Fei*

（Technology Chemistry & Bioengineering College， Nanjing Normal University Taizhou College，Taizhou，Jiangsu 225300）

Abstract In order to make the course meet the training target of applied talents， it is necessary to cultivate technical personnel who can engage in enzyme engineering. This paper reformed the curriculum orientation， curriculum content， teaching methods and teaching methods， and explored appropriate teaching methods to further improve teaching effectiveness and quality of personnel.

Key words Enzyme engineering；Teaching reform；Teaching method；Practical personnel

基金項(xiàng)目 南京師范大學(xué)泰州學(xué)院第二批精品課程酶工程；江蘇省高校自然科學(xué)研究面上項(xiàng)目（15KJB220004）；泰州市社會(huì)發(fā)展項(xiàng)目（TS201516）。

作者簡(jiǎn)介 夏文靜（1982—），女，山東青島人，講師，碩士，從事酶工程、天然產(chǎn)物研究。*通訊作者，講師，博士，從事天然產(chǎn)物的開(kāi)發(fā)、酶工程、基因工程研究。

收稿日期 2017-08-09

酶工程的概念最早出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，隨著學(xué)科不斷發(fā)展，酶工程被認(rèn)為是現(xiàn)代生物工程四大技術(shù)體系（基因工程、細(xì)胞工程、酶工程和發(fā)酵工程）之一。

酶工程是生物學(xué)等學(xué)科的專業(yè)課、生物技術(shù)專業(yè)的核心課程，是以微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)為基礎(chǔ)課程的專業(yè)課，涉及這些課程的基礎(chǔ)理論和生產(chǎn)實(shí)踐。鑒于酶工程在專業(yè)知識(shí)中的重要性，教師十分重視酶工程課程的發(fā)展，無(wú)論在師資隊(duì)伍建設(shè)還是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)上都給予大力扶持。如何提高酶工程課程的教學(xué)質(zhì)量，探討更加有效的教學(xué)模式，直接關(guān)系到學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和創(chuàng)新能力提升[1]。該課程由5名教師承擔(dān)，其中2名教授、3名講師?，F(xiàn)從課程的定位和目標(biāo)、課程內(nèi)容、教學(xué)手段、教學(xué)條件等方面進(jìn)行改革，以提高酶工程教學(xué)質(zhì)量，滿足社會(huì)對(duì)生物技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)的要求[2]。

1 專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)定位與課程目標(biāo)

南京師范大學(xué)泰州學(xué)院為適應(yīng)江蘇地區(qū)生物、制藥等產(chǎn)業(yè)對(duì)大量生物專業(yè)人才的需求，成立了生物技術(shù)專業(yè)。本專業(yè)的人才培養(yǎng)目標(biāo)：以培養(yǎng)具生物技術(shù)專業(yè)的基本理論、基本知識(shí)、基本技能，能在生物、醫(yī)藥等行業(yè)的企事業(yè)單位從事相關(guān)的生產(chǎn)、管理、分析檢驗(yàn)等工作的應(yīng)用型人才為目標(biāo)。在酶工程的講授過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)課程理論與實(shí)踐相結(jié)合，要求學(xué)生掌握酶生產(chǎn)、改性及應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，體現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)。在課堂中理論聯(lián)系實(shí)際，即學(xué)習(xí)酶工程的基本原理，同時(shí)掌握酶的生產(chǎn)方法，以及酶在發(fā)酵（酒的生產(chǎn)）、食品（蛋白酶）、醫(yī)療（血糖檢測(cè)）、造紙（纖維素酶）、紡織（纖維素酶）、化工（SOD酶）等方面的應(yīng)用現(xiàn)狀。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生掌握和運(yùn)用酶工程的知識(shí)與原理，鼓勵(lì)學(xué)生以酶為研究課題申請(qǐng)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目以及參加創(chuàng)業(yè)計(jì)劃大賽。

2 精選教材

教材是科學(xué)概念或程序的權(quán)威性記錄，是學(xué)校教學(xué)活動(dòng)最重要的工具，是保證教學(xué)質(zhì)量的基本前提[3]。酶工程是一門(mén)應(yīng)用性比較強(qiáng)的學(xué)科，應(yīng)選擇內(nèi)容詳實(shí)、應(yīng)用性突出的教材。該課程組的教師經(jīng)過(guò)認(rèn)真比較，選用郭勇主編的《酶工程》教材。

2011年選擇了由科學(xué)出版社出版的“名師點(diǎn)撥”系列教材《酶工程》（郭勇主編，2009年4月，第一版）為教材[4]，其系統(tǒng)性強(qiáng)、內(nèi)容豐富，具有理論深度和廣度，能反映與課程有關(guān)的科研新成果，符合學(xué)生實(shí)際情況。2013年選用的郭勇主編的《酶工程》（第三版）屬于普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材[5]；2016年選用的郭勇主編的《酶工程》（第四版）屬于普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材[6]?！睹概c酶工程及其應(yīng)用》[7]、《現(xiàn)代酶學(xué)》[8]等書(shū)籍作為該課程的參考書(shū)。

目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)完整、實(shí)用性強(qiáng)的酶工程實(shí)驗(yàn)教材，在實(shí)驗(yàn)課程的講授過(guò)程中，任課教師根據(jù)學(xué)生先修課程中的實(shí)驗(yàn)情況以及實(shí)驗(yàn)室條件，設(shè)計(jì)了一些實(shí)驗(yàn)參考書(shū)上沒(méi)有的應(yīng)用性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)每章內(nèi)容編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)講義。實(shí)踐證明，經(jīng)過(guò)系列實(shí)驗(yàn)單元操作，加深了學(xué)生對(duì)酶工程內(nèi)容的理解與認(rèn)識(shí)。

3 加強(qiáng)實(shí)踐，注重應(yīng)用

3.1 在教學(xué)計(jì)劃方面

該課程是生物技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程，在本專業(yè)課程中占有非常重要的地位。在對(duì)江蘇地區(qū)尤其是泰州地區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，結(jié)合學(xué)院應(yīng)用型人才的培養(yǎng)特色，在酶工程這門(mén)課程中加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)比重，實(shí)驗(yàn)課時(shí)占50%。

3.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面

該課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)6個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和1個(gè)綜合大實(shí)驗(yàn)，并且強(qiáng)調(diào)應(yīng)用（表1）。

3.3 校外實(shí)踐方面

該課程開(kāi)設(shè)在大三上學(xué)期，在教學(xué)過(guò)程中帶領(lǐng)學(xué)生去企業(yè)參觀學(xué)習(xí)。課程相關(guān)工廠見(jiàn)習(xí)見(jiàn)表2。通過(guò)見(jiàn)習(xí)加深了學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)的理解，讓學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)與今后的就業(yè)相聯(lián)系，增加了學(xué)習(xí)課程的興趣。

3.4 在學(xué)生創(chuàng)新方面

針對(duì)一些學(xué)有余力的學(xué)生成立“科技創(chuàng)新興趣小組”，分別由該課程的5位教師指導(dǎo)。該創(chuàng)新小組在近5年內(nèi)獲得6項(xiàng)江蘇省大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目。

4 畢業(yè)論文開(kāi)展注重與課程相結(jié)合

在畢業(yè)論文的選題過(guò)程中，結(jié)合教師的科研方向，選擇跟酶工程相關(guān)的畢業(yè)論文。例如2017屆生物技術(shù)專業(yè)畢業(yè)論文選題有“重組漆酶同工酶B6對(duì)酚類化合物的降解特性研究”“三種重組漆酶同工酶酶學(xué)特性比較研究”“杏鮑菇漆酶基因在畢赤酵母中的異源表達(dá)”“杏鮑菇菌體對(duì)染料的吸附與脫色”“不同誘導(dǎo)物對(duì)杏鮑菇漆酶同工酶的誘導(dǎo)”等。

5 在教學(xué)方法與教學(xué)手段上進(jìn)行探索

在教學(xué)中一直堅(jiān)持以學(xué)生為主體的教育思想，注重應(yīng)用型人才培養(yǎng)。在教學(xué)過(guò)程中采用了4種模式：重基礎(chǔ)、強(qiáng)應(yīng)用、個(gè)性化、模塊化；教學(xué)方法上采用了3種教學(xué)方法：演示教學(xué)、啟發(fā)式教學(xué)、互動(dòng)式教學(xué)。具體方法如下。

首先在緒論教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)酶工程在整個(gè)生物工程中的重要性和中心性，使學(xué)生首先重視該課程的學(xué)習(xí)。在講授過(guò)程中，盡量多引入跟生活相關(guān)的酶的應(yīng)用實(shí)例，激發(fā)學(xué)生興趣。例如：在講酶的應(yīng)用的時(shí)候，以大寶SOD蜜中的SOD酶為例進(jìn)行介紹，以復(fù)旦大學(xué)的FE酶牙膏為例進(jìn)行延伸。

在教學(xué)方法中，比較成功的教學(xué)方法是演示教學(xué)法。酶工程是一門(mén)實(shí)用性非常強(qiáng)的學(xué)科，例如酶的生產(chǎn)、改性、分離純化以及應(yīng)用在很多生物企業(yè)都有涉及，因此在上課過(guò)程中更加注重學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。在教學(xué)過(guò)程中會(huì)通過(guò)實(shí)物演示、動(dòng)畫(huà)演示以及圖片演示來(lái)呈現(xiàn)相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容。這樣一來(lái)讓學(xué)生以更形象的方式、更深刻的印象來(lái)加深對(duì)課堂內(nèi)容的理解和掌握。例如在講酶的固定化的時(shí)候，以圖片形式呈現(xiàn)不同的固定化方法；在講酶的分離純化的時(shí)候，以動(dòng)畫(huà)的形式來(lái)演示酶分離純化的4種方法。以演示的方式呈現(xiàn)，在教學(xué)過(guò)程中取得了良好的效果。

啟發(fā)式教學(xué)是在講每一章內(nèi)容以前設(shè)置一兩個(gè)小問(wèn)題，讓學(xué)生思考，從而引出這節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。例如在講酶的固定化的時(shí)候，引導(dǎo)式地提問(wèn)學(xué)生游離酶在應(yīng)用過(guò)程中的優(yōu)缺點(diǎn)，并針對(duì)缺點(diǎn)，思考如何去改善。教學(xué)中以實(shí)驗(yàn)加問(wèn)題為切入點(diǎn)，達(dá)到探索為本的目的。

互動(dòng)式教學(xué)是在上課過(guò)程中以師生互換角色的方式進(jìn)行備課，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)下次課的內(nèi)容，在教師講解課堂內(nèi)容以前，給學(xué)生10 min左右講解對(duì)這一章內(nèi)容的理解和概括。

6 注重信息技術(shù)手段在教學(xué)中的應(yīng)用及效果

如何開(kāi)發(fā)和應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段，讓抽象原理注入形象元素，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效率和質(zhì)量的雙提高，成為教學(xué)改革成功與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。針對(duì)酶工程教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，自行制備課件，從實(shí)際生產(chǎn)中收集錄像、 圖片、投影片等多媒體信息供學(xué)生學(xué)習(xí)，明顯提高學(xué)習(xí)興趣和質(zhì)量；從網(wǎng)上查找一些專題資料，豐富學(xué)生的課外資料；向?qū)W生介紹一些優(yōu)秀的生物資源網(wǎng)站，拓展視野，例如http：//www.bioon.com/生物谷、http：//emuch.net/小木蟲(chóng)、http：//bbs.bbioo.com/生物秀。

該課程是學(xué)校的精品課程，課程將相關(guān)教學(xué)信息，如大綱、教案、復(fù)習(xí)思考題、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、參考文獻(xiàn)等逐步傳上網(wǎng)并免費(fèi)開(kāi)放，方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

7 作業(yè)、考試教改舉措

學(xué)生在傳統(tǒng)作業(yè)的基礎(chǔ)上開(kāi)展專題匯報(bào)，并相互交流。例如在講酶的應(yīng)用時(shí)，讓學(xué)生做PPT進(jìn)行酶應(yīng)用的介紹，學(xué)生積極性高，課堂氣氛活躍，取得了良好的教學(xué)效果。

采用閉卷考試在試卷分?jǐn)?shù)的基礎(chǔ)上，加入實(shí)驗(yàn)成績(jī)和平時(shí)成績(jī)。其中試卷分40%，平時(shí)成績(jī)25%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)35%。

8 教學(xué)效果

經(jīng)過(guò)對(duì)該課程進(jìn)行改革的探索，在教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果上取得了一定成效。5名教師的教學(xué)質(zhì)量高，學(xué)生課堂教學(xué)評(píng)估都在90分以上。通過(guò)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生的實(shí)踐能力得到提升。通過(guò)對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行探索，采用演示教學(xué)法和互動(dòng)教學(xué)法相結(jié)合的方式，在提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面取得較好效果。在課程考核方式方面，通過(guò)卷面成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)、平時(shí)成績(jī)3方面來(lái)進(jìn)行考核，使考核方式更合理全面。通過(guò)課程改革，該專業(yè)學(xué)生在酶的生產(chǎn)、改性、純化方面的實(shí)驗(yàn)技能得到強(qiáng)化，在從事生物方面相關(guān)工作時(shí)更占優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 高啟禹，張文博，李小英，等.酶工程課程教學(xué)模式改革的探索與實(shí)踐[J].新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，29（1）：77-78.

[2] 黃九九，劉娥娥，龔慧，等.酶工程精品資源課程建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2017（3）：138-140.

[3] 張庭廷，施媚.《酶工程》教學(xué)與課程建設(shè)的探討[J].生物學(xué)雜志，2009，26（3）：91-92.

[4] 郭勇.酶工程[M].北京：科學(xué)出版社，2009.

[5] 郭勇.酶工程[M].3版.北京：科學(xué)出版社，2013.

[6] 郭勇.酶工程[M].4版.北京：科學(xué)出版社，2013.

[7] 孫君社.酶與酶工程及其應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

[8] 袁勤生.現(xiàn)代酶學(xué)[M].上海：華東化工學(xué)院出版社，2007.