生物技术专业以应用为导向的《酶工程》教学改革探索

摘 要： “酶工程”是生物技术专业的主干课，其教学内容涵盖酶的生产、改性和应用。为了突出以应用为导向，强化学生的创新及应用能力、调动学生的积极性和创造性，教师可通过精选课程教学内容，改变实践教学方法和手段，完善实践教学环节，拓宽实践技能教学平台，完善考核手段等措施，有效地提高《酶工程》课堂教学效率。

关键词： 生物技术专业 “以应用为导向” 《酶工程》教学改革

“酶工程”作为生物技术专业的少之又少的应用性课程，在生物技术专业人才培养中的地位和重要性是不言而喻的。为了进一步提高“酶工程”的课程教学质量，提高学生的学习兴趣和生物技术专业人才的培养质量，我们对“酶工程”的课程建设和教学作了探讨和研究。

1.精心挑选教材，优化课堂教学内容

在教学实践中，为了进一步突出以应用为导向，我们选择了郭勇教授主编的《酶工程》教材，整个教材内容围绕“酶的生产、改性和应用”来讲解。“酶的生产”的部分内容在《生物化学》中有所涉及，其实简单点就是“酶蛋白的合成（蛋白类酶）或者部分合成（核酶）”，所以该部分内容就以复习巩固的形式一带而过。在讲“酶的改性”的内容时，采用互动式教学能充分调动学习情绪。在未讲授内容之前，先设计一些问题，如：（1）酶作为生物催化剂，在生产应用中有哪些优势和劣势？（2）如何改变已经生产出的现成的酶的特性？（3）如何从基因水平上改变酶的特性，等等。对问题（2）的回答可以引出酶的固定化、酶分子修饰、酶的非水相催化等内容，对问题（3）的回答可以引出酶的定向进化等内容。理论研究固然重要，但最终还是要回到应用上来，自然而然地把内容引到“酶的应用”上来。为了保持教学内容的先进性和前沿性，我们在“酶的应用”内容讲授过程中加强关于“酶的应用”的学术前沿或先进技术成果介绍的内容。

2.重视课堂教学，完善教学手段和方法

2.1从绪论开始，借助提问和课堂实验引发学生对“酶工程”的兴趣。

良好的开端是成功的一半，绪论部分如吸引学生的兴趣，在后面内容的讲解过程中则能达到事半功倍的效果。“同学们坐在课堂上，每秒钟体内都会发生数千万个化学反应，为什么我们感觉不到这些化学反应的进行？”一个简单的提问引发了学生的思考，“一个根本的原因是这些反应都是酶促反应，跟酶的催化活性有关。”通过这种自问自答的形式，激发起学生对“酶”的强烈的求知欲。如果借助一个简单的实验，就能化“抽象”为“具体”，对提高学生对“酶工程”的兴趣具有重要的意义。比如，在讲绪论时，我在课堂上做了一个演示实验：在玻璃杯子里放一点粘稠状的淀粉糊，同时加了几滴碘液，然后把少许“淀粉液化酶”加入淀粉糊中，轻轻搅拌几下，结果“淀粉糊”很快就由蓝色变成浅蓝色，最后变成了无色。此外，在“绪论”部分，我们又着重强调“酶工程”与“微生物工程”、“细胞工程”和“基因工程”的联系，在生物工程的分支中，“酶工程”把上述几个分支串联了起来。学生通过对酶工程的学习，实现了前面所学内容和后面知识的融会贯通，提高了学习效率，同时拓展了以后的就业前景。

2.2充分利用现代教育技术教学，增强课堂授课效果。

充分发挥多媒体教学的优势，将视频、音频、动画、图片等多媒体信息合理运用到授课过程中。如在讲到酶的应用时，我在讲课之余，给学生放北京电视台BTV在线的“酶好人生”系列讲座。通过视频，学生了解“酶工程”其实就在我们的日常生活中，比如如何使用“嫩肉粉”、“加酶洗衣粉”，都需要用“酶工程”的知识来引导。当然，利用多媒体的同时，教师还应该作提纲挈领式的板书，增加形体语言，利用声音的抑扬顿挫进一步突出重点和非重点内容，增强授课效果。

2.3尽可能加强《酶工程》和其他专业课的融会贯通。

在其他专业课程内容的安排上，也考虑以酶的应用为主线，不断向四周拓展，强调各学科的知识和发展与主线之间的联系，使学生在学习过程中能够比较完整地建立起学习该课程的体系。如在《文献检索》课程中，要求学会查文献，并学会写文献综述，我们就找几种比较常见的酶（如淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、脂肪酶等），让学生查文献，写综述；如在《微生物学大实验》课程中，我们可以安排筛选产酶微生物的实验，让同学们真正认识酶的生产是怎样开始的。通过这样的亲自查阅文献和实践，学生走近“酶工程”，理解“酶工程”，从而不自觉地应用“酶工程”。

2.4通过浏览国内外最新研究论文和网站拓展教学，增加学生自主授课的机会。

在授课的开始我们就给学生布置了作业，要求每个学生在授课的过程中用3～5分钟的时间给我们讲一种酶及其应用，而且每个学生所讲的内容不能跟前面的学生的内容重复（每节课，我们讲35～40分钟，剩下的时间留给学生讲）。结果每次课，学生激情都很高，准备的课件也很丰富，师生都受益匪浅。在2012年上半年酶工程的教学中，我们搜集到2011年10月在广州举行的第八届中国酶工程学术研讨会的论文集，在班级中传阅。同学们通过对该论文集的阅读，追随学术前沿，了解酶工程的最新研究动态，激发对酶工程研究的兴趣。

3.完善实践教学环节，拓宽实践技能教学平台

在生物技术专业中，我们强调酶工程以应用为导向，所以我们应尽可能地完善实践教学环节，拓宽实践技能教学平台。目前，我们所在的教学单位暂时没有开设《酶工程实验》课程，鉴于此，我经常让学生利用课余时间到酶工程研究室亲自动手操作。为了强化酶工程技术在实践中的应用，教学团队组织学生走进酶制剂企业，把教材、多媒体动画中的酶制剂生产工艺变成现实。

4.改变单一考核形式，多方面巩固所学知识

要突出应用导向，必须改变考核内容和考核形式。在考核中平时成绩占70%，期末考试成绩占30%。平时成绩由三部分组成：课堂表现（出勤、课堂回答问题及课程论文成绩，占20%，其中课程论文成绩占10%）、课后作业（10%）和综述论文（40%）。在课程快要结束的时候安排学生按照科技论文格式写一篇综述论文（选择日常生活中的一种酶，按照其如何生产、分离纯化的方法、应用及酶的改性等内容写一篇文献综述），要求学生查阅资料，参考文献都是近十年的文献，而且至少有一篇英文文献。实践表明，采用这一做法大大激发了学生自主学习的积极性，拓展了学生的知识面，加强了学生对该学科前沿知识的了解，培养了学生独立思考和解决问题的能力，提高了学生的文字综合能力及表达能力。

期末考试在考核基本知识点的基础上，注重考查学生的综合能力，如有考题“壳聚糖酶在应用的过程中发现稳定性不高，最适反应温度偏高，试列举你能想到的酶的改性方法，并简单说明其改性的原理”。设计该类题型，在培养学生综合运用知识能力方面起着导向作用，促使学生平时自己强化锻炼综合运用知识分析问题、解决问题的能力。

综上所述，我们在《酶工程》课堂教学中，进一步突出了“以应用为导向”，达到了良好的教学效果。当然，由于“酶工程”所涉及的学科内容发展迅速，就要求课程主讲教师“与时俱进”，精益求精，不断增强《酶工程》课程教学效果。

参考文献：

[1]金黎明，权春善，刘宝全，等.酶工程课程教学改革探索[J].微生物学通报，2012，39（1）：121-124.

[2]陈红漫，阚国仕，马镝，等.生物工程专业酶工程课程教学研究与实践[J].吉林农业，2012，3：245-246.

[3]陈叶福，肖冬光，陈宁.酶工程教学改革与实践[J].教学改革与实践，2008，1：63-64.

[4]郭勇.酶工程[M].北京：中国轻工业出版社，2009.

[6]王永泽，刘枣，钟晓凌，等.以应用为导向的酶工程教学改革探讨[J].创新教育导报，2009，4：163-164.

基金项目：淮海工学院教改项目（No.XJG2012-3-14）。

通讯作者：孙玉英