生物工程专业酶工程网络课程运行模式的实践与探索

高启禹， 张文博， 李小英， 杨保胜

(新乡医学院 生命科学技术学院，河南 新乡 453003)

生物工程专业酶工程网络课程运行模式的实践与探索

高启禹， 张文博， 李小英， 杨保胜*

(新乡医学院 生命科学技术学院，河南 新乡 453003)

酶工程网络课程建设是生物工程专业教学模式改革的重要部分，通过网络平台可将学生与授课教师有机结合，同时能更好地整合教学资源，提高学习效果，优化学习结构，为学生多媒体教学后的复习与知识拓展、疑难问题的及时解决创造了良好的条件。因此，为了进一步提高网络课程的建设质量，需优化课程设计体系，突出网络学习优点，并紧密结合学科发展前沿和本院教师科研方向，以促进网络课程的应用及实践。

生物工程；酶工程；网络课程；设计；教学平台

生物工程是将生物学、化学等基础学科与机械、电子、材料、医学等多学科相互交叉、渗透、融合而发展起来的新兴工程技术学科。本专业的发展基于理论与实践并重、工程技能与创新结合的模式，将学生培养成具有高水平的复合应用型人才，才可以适应社会的需求与发展。酶工程作为本专业的核心专业课之一，随着酶学理论学科的研究而迅速发展，特别是酶的应用推广使酶学和工程学相互渗透结合、发展而成为一门新的技术科学，是酶学、微生物学的基本原理与化学工程相结合而产生的交叉科学技术，旨在通过酶的动力学特性分析、酶反应器的设计，使酶能够在工业上发挥其独特、重要的作用[1]。酶的应用已遍及工业、农业、医药业、环境保护、能源开发、化学分析以及生命科学理论研究等领域[2]。由于“酶工程”所涉及的学科内容发展迅速，这就要求课程主讲教师不仅要在教学实践中不断探索，积累经验，而且还应随时注意学科发展，将最新的研究进展不断引入课堂教学[3-4]。而且传统的教育模式多采用多媒体教育，不能更好地体现课程学习的开放性、交互性和个性化。因此为了提高教学质量，优化学习资源，将酶工程课程建设设置为校级网络示范课程，现就该课程的建设实践与运行模式进行相关探讨。

1 细化课程体系设计，明确课程定位

1.1课程体系的设计

网络课程的最大优势就在于有强大的网络平台，因此在构建网络课程的学习模块时，必须突出其大容量、创新性、及时性及最新化的特点，同时为提高学生的学习效果，应将模块细化，使使用者能在较短时间查询到相关材料。为达到这一要求，在酶工程网络课程建设中，课程模块分别由公告通知、学习须知、课程简介、教师队伍、学习纲要、教学录像、网上交互、教学大纲、教学日历、教师信息、教学材料、课程问卷、教学邮箱、教学笔记、个人资源、研究型教学、试卷试题库、考核练习、在线测试、学生评价、学科资源和课程管理等22个模块组成。各体系互相独立又存在着一定的联系，其中，公告通知栏目发布内容为课程的相关作业、在线问答、国内外酶学相关期刊更改及有关酶工程学术会议，主要以大标题的形式告知。而学习须知是以学习导航图的形式(见图1)，引导学生能将多媒体教学与网络课程积极结合，同时公布主讲教师及系统平台维护教师的联系方式。

对于课程构建的剩余模块，主要可分为2大部分，即理论课程在线及课后资源学习。其中就理论学习而言，最重要的是课程同步录像和教学纲要，为了供学生开展在线视听、模拟、仿真与准确定位，酶工程网络课程在教学录像之前，要求主讲教师将录像课件进行程序化整理，便于学生在有限的学习时间里，能参考录像的教学大纲，及时进入待学习的相关内容。同时，所有的教学录像与多媒体课堂讲授次序完全吻合，并按照40 min学时标准完善与精简课程体系。而在课后资源学习的模块建设中，将网上交互、在线测试、考核练习又进行了进一步的分解，如在网上交互中，设置了案例讨论、协作学习、学生发帖讨论和学生提出不懂问题、教师答疑，从而将课程的建设在书本、课堂、网络三方面进行有机结合。

图1 学习导航模式Fig.1 The navigation mode of learning

1.2课程建设的定位

生物工程专业酶工程网络课程的建设应在基于互联网、利用互联网的基础上，将拓展学生学习面、激发学生学习兴趣、创建综合利用平台为主要目标。为达到课程建设的定位要求，本课程在建设网络课程的基本框架之始，积极通过各种手段，搜集了大量有关酶学与酶工程的教学与实践素材，同时利用各种生物信息学网站，如小木虫论坛、生物秀论坛及丁香园论坛等，得到了大量与课程知识相互联系紧密的最新资料。其后又借鉴我国目前已构建成功的有关酶学精品课程网站，如华东理工大学酶工程精品课程、华南理工大学酶工程精品课程，并积极引入相关兄弟院校(如山东师范大学、江南大学、湖南师范大学、西南大学、南阳师范学院等)的有关课程资源，从中筛选与新乡医学院生物工程专业酶工程课程建设定位相符的系列材料，应用到酶工程网络课程的建设中。

2 突出建设重点，增强课程拓展

网络课程的建设有别于精品课程建设，更有别于多媒体教学的录像加课件的上传，因此，在所有22个模块中，应将网络的视角多、容量大作为重点引入相关模块的构建，同时为避免与课堂教学的更多重复，新乡医学院酶工程网络课程选择以教学纲要、学科资源和在线测试、辅导答疑作为建设的重点。如在教学纲要中，不仅要求内容与教材同步，而且必须有别于简单的将教材内容扫描后的上传。为达到建设要求，在编写教学纲要时，严格按照文字尽量精简，多引入图表、动画、音频、视频等素材，以激发学生的学习兴趣，提高学生的学习效率。而在学科资源栏目，除引入国内外的有关酶学的大学或研究所的链接外，还整理了大量与课程有关的电子书，目前共有《酶工程制药》、《酶的生物合成与发酵生产》、《酶的分离纯化》、《酶学》、《酶工程》、《酶分子与酶工程》、《现代酶学》、《微生物转化》、《酶组织化学》、《固定化酶》、《酶化学与酶工程》及Enzyme Biocatalysis-Principles and Applications、Future Directions in Biocatalysis、Multi-step Enzyme Catalysis等。并在该栏目还加入了有关与酶学联系非常紧密的部分学科资源，如生物信息学常用工具、miRNA实验指南、细胞工程技术、蛋白质工程技术、分子生物学实验指南等，从而为学生知识面的拓展提供了非常有益的帮助。其次就是在线测试栏目的设计上力求将基础应用与知识拓展相结合，使学生能在理解基本的有关酶学与酶工程的相应概念及特征的基础上，还能够应用已掌握的的知识解决工业生产或科学研究中的有关热难点问题。因而，在线测试的题目类型多样，有选择题、简答题、判断题和工艺设计流程的填空题，所有题目的设计围绕教学大纲，但又将重点置于课程内容的延伸与拓展(见表1)。

表1 网络课程在线测试资料的拓展

3 创建师生专题讲座，注重在线讨论

随着生物技术学科的不断发展，酶学与酶工程领域不断产生新技术、新理论与新方法，同时，学科之间的交叉应用也越来越频繁，而在教材中，由于出版时间往往有较长的延滞期，因而网络课程的建设能提供非常好的平台以供师生共享学科前沿发展动向。酶工程网络课程在建设中，采用专题教师及学生讲座的形式对目前较集中的热点进行了录像，学生可通过网络收看老师的讲解，也能分享同学们的精彩报告，并可发送在线评论来评价专题内容的优劣、提出自己的建议及踊跃报名参与专题的录制。目前已录制的专题共有17个，其中教师8个，学生9个，所有专题都得到了使用者的积极评价，如在专题“纳米材料的酶固定化研究”中，该专题分析了纳米材料作为载体的优点，并就磁性纳米载体、非磁性纳米载体及金纳米载体的载体特征进行了表述，还引用2012年后的最新论文举例说明纳米载体在酶固定化领域的应用，而在评论中，师生们以此为主题，还依次讨论了如何制备不同的纳米载体、纳米载体的表征、载体与酶的定向固定、纳米载体的修饰与改造、酶被纳米载体固定化后的工业化应用等，体现了网络课程的灵活与及时。

4 小 结

随着现代教育技术的迅猛发展，网络已成为推动教育教学改革的重要手段。据美国国家统计中心的报告，美国的网络教育课程普及率在2001年至2004年期间几乎翻了一番，56%的高等院校开设了网络教育课程，网络已成为最受欢迎的信息传播媒介[5]。高校充分利用校园网络设施，建设网络课程，实现课程教学资源网络化，既有利于加快教学信息化建设，促进现代信息技术在教学中的应用，也是规范教学管理、推进优质教学资源共享、方便学生自主学习、全面提高教学质量的现实需要[6]。在教学中，坚持以理论性与应用性并重作为课程建设指导思想，通过多样化的教学手段，激发学生的学习兴趣并使学生主动参与到教学中[7]。但是网络中的很多资源还需进行不断的整理与完善，在对文字、图形图像、音视频、动画等多种形式的各种资源进行整合的同时，还应对应课程的建设体系与要求，构建课程的网络特色，应将网络资源的使用率作为判断课程制作的主要目标。同时在已有的基础上，还必须进行及时的课程资源更新，提高管理者在计算机基础知识及基本操作、网络与通讯技术、系统软件与工具软件的使用水平。在后续的课程建设中，还应进一步革新教学手段，更新教学观念，使学生在使用网络课程时，享受学习的乐趣。

[1] 郭勇.酶工程(第3版)[M].北京：科学出版社,2009.

[2] 金城.2012酶工程专刊序言[J].生物工程学报,2012,28(4):391-392.

[3] 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.

[4] 肖连冬,李慧星,李杰，等.应用型本科《酶工程》课程教学改革的探索与实践[J].微生物学杂志,2011,31(2):106-108.

[5] Rovai,A.P. Strategies for grading online discussions:Effects on discussions and classroom community in Internet-based university courses[J].Journal of Computing in Higher Education,2005,15(1):89-107.

[6] 杨慈清,李小英,张光谋,等.细胞生物学网络课程建设实践与经验[J].新乡医学院学报,2012,29(2):156-158.

[7] 张年辉，孟延发.理论性与应用性并重的“酶工程”课程建设与实践[J].高校生物学教学研究(电子版),2012,2(1)：29-32.

PracticeandExplorationofNetworkCourseintheOperationModeofEnzymeEngineeringinBio-EngineeringSpecialty

GAO Qi-yu, ZHANG Wen-bo, LI Xiao-ying , YANG Bao-sheng

(Coll.ofLifeSci. &Technol.,XinxiangMed.Uni.,Xinxiang453003)

The construction of network course of enzyme engineering is an important part of bio-engineering specialty teaching mode reform, by means of network platform the students and the teachers can be integrated intrinsically. Moreover, the teaching resources can be integrated better, improved learning efficiency, and optimized studying structure; and created fine conditions for the students to review and to develop knowledge, and timely to solve knotty problems after multimedia teaching. Therefore, in order to enhance the construction quality of network course further, the course designation system need to be optimized, to highlight the advantages of network learning; and closely combine with the frontier of scientific development and the direction of teachers′ scientific research in the college, in order to stimulate the application and practice of network course.

bio-engineering; enzyme engineering; network course; excogitation; teaching platform

河南省高等教育教学改革研究省级立项资助项目(2009SJGLX209)；新乡医学院教育改革立项课题(2011-XYJY-62)

高启禹 男，硕士，讲师。研究方向为酶与酶工程。E-mail:gaog345@163.com

* 通讯作者。男，硕士，教授。研究方向为基础医学教育教学研究和神经系统遗传病的分子机制。E-mail:yangbaosheng@xxmu.edu.cn

2013-12-04；

2014-02-20

Q814

B

1005-7021(2014)04-0105-04

10.3969/j.issn.1005-7021.2014.04.022