《酶工程》理论与实验教学改革探讨

胡洪 戴四发 白晰 闻爱友

（1.安徽科技学院，安徽凤阳233100；2.南京农业大学，江苏南京210095）

《酶工程》理论与实验教学改革探讨

胡洪1戴四发1白晰2闻爱友1

（1.安徽科技学院，安徽凤阳233100；2.南京农业大学，江苏南京210095）

《酶工程》是动物生物技术专业重要的主干课程。根据《酶工程》教学实际中存在的问题，提出了该门课程的理论与实验教学内容和方法的改革措施，对动物生物技术本科专业课程《酶工程》教学与实践等进行了有益的探索，从而培养合格的酶工程技术人才。

酶工程；课程教学；教学方法；教学实践

生物技术是当今世界各国高新技术革命的核心内容，它包括基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四大技术体系，它们相互依存、相互促进。《酶工程》是整个生物技术的基础，而且现代生物学的不断前进促进了酶工程技术的突破，使其广泛应用于农学、畜牧学、医学、能源开发等领域[1-2]。由此可见，酶工程是一门不可或缺的专业课程，对于研究酶的生产和应用是十分重要的。为此，安徽科技学院动物科技专业根据学科发展趋势，更好地培养酶工程人才，以满足社会的需求，从2011年起，开设了《酶工程》课程。因为该课程才开设不久，教师对该课程的研究和经验尚浅，为更好地教授这门课程，笔者联系教学过程中的实际情况，浅谈酶工程教学的几点体会。

1.教学中存在的问题

（1）《酶工程》教学所包含的内容庞杂，牵连到的信息量大，知识面广，然而相对较少的教学课时，使得学生与课堂教学中需要接受大量信息和众多内容相冲突。此外，《酶工程》的新理论和技术更新发展较快，容易导致教师在酶工程教学内容的选择上跟不上时代发展，这些因素的存在，使教学质量受到影响。

（2）《酶工程》的课堂教学中，常见以老师为主导的教学模式，学生往往被动接受，而且《酶工程》教学内容较为抽象化，需要学生结合想象，这使得学生对知识点看得懂，却不能深入理解，也记不牢，教学效果较差。原因主要在于教师与学生之间沟通交流较少，课后学生对学习内容不能及时复习，导致学生对教学内容缺乏连贯和系统性记忆，而影响课堂教学效果和对知识的理解掌握。

（3）在实验教学中，有些学校因为资金限制，使得实验室规划不正规，建设不完善，实验过程中使用的仪器和设备较老旧，更新不及时或实验仪器较少，使很多学生只能在边上看，不能直接动手操作，这些都会是实验效果大打折扣。

（4）实验报告如出一辙。对于教学来说，实验效果的检验主要从实验报告中体现，但实验报告也不能完全将实验效果检验出来。实验过程中大多数学生并没有自己动手做实验，而只是在旁观看，对实验报告也就只能是纸上谈兵。拷贝他人实验数据，应付了事，实验锻炼无法达到预期的效果。

就此，对于《酶工程》教学中出现的一系列问题，教师应优化教学内容及方法，激发学生对此门课程的兴趣，是《酶工程》教学过程中需要特别注意的事情。

2.教学改革措施及建议

2.1 优化教学内容

2.1.1 讲好绪论，激发学习兴趣

作为“开场白”的绪论，引导学生开启这门课的学习，具有重要作用，生动的绪论课能增强学生的求知欲[3]。酶工程这门课程具有很强的实践性，将酶工程发展的历史、课程学习主线及与其它生物技术工程之间的联系向学生介绍的过程中，可结合实例，比如酶制剂生产企业，饲料公司对酶制剂的使用等。让学生了解酶工程在现代社会中的重要性、研究的现状、方向、热点和难点等。从而引起学生学习酶工程的兴趣，也使学生在以后的学习课程中能够思路清晰，目标明确。

2.1.2 优化教学内容，适应学科发展

《酶工程》分为基础酶学知识、酶工程和酶的应用三部分。之前动物科技学院没有教授酶工程，学生酶学方面的基础知识大多都来自生物化学课程的学习，由于学习时间较长，遗忘较多，因此在课堂上将酶学方面的基础知识进行回顾是很有必要的。另外，可以把理论与实例进行结合，重点降解酶工程部分（产酶微生物的筛选、酶的分离纯化、固定化技术、酶分子修饰、酶反应器、酶的异源表达、酶的工业化生产等），激发学生的学习兴趣，还能帮助学生理解知识点，通过设疑、引导学生思维并概括其原理。教师把酶的应用放在最后一章讲解，能更好地使学生认识酶在当今社会的影响。教师在以教材为主的同时，在教学内容系统性不被影响的情况下，适时地调整优化教学内容可增进学生的学习兴趣[4]，适时的对酶工程进展的新信息进行扩展讲述，丰富教学内容，扩大学生的知识面。比如酶分子定向进化、定点突变技术、基因工程菌的设计和应用等。

随着各生物学科的不断发展，《酶工程》并不是孤立的，而是与其他生物工程知识密切联系、相互促进。因此讲课过程中可将酶的生产和应用作为课程主要内容，注重强调各学科知识与教学的主线之间的联系。能够建立起较完善的课程体系，也可使学生对各学科的知识融合贯穿起来，从而得到系统透彻的理解，也有利于对酶工程课程重点和难点的掌握。

2.2 改进教学方法

2.2.1 多媒体教学与传统教学方法相结合

多媒体辅助教学方式是在授课过程中应用计算机系统、投影显示系统、影音系统、环境设备和集中控制等几个系统等教学的一种新方式。教师可以通过操作计算机，随心所欲地运用画、文字、投影、录音、录像等现代教学媒体将课前制成的多媒体教学课件展现出来，有效地节省了板书和擦黑板的教学时间，使原来枯燥抽象的学习内容通过图形、动画等形式表现，而变得直观易懂。如“微生物发酵产酶，酶的分离纯化”其原理和涉及的仪器使用较抽象不直观，利用多媒体教学结合动画进行演示，展示设备和仪器的实物图，使企业的实际设备直观地展示在学生面前，加深了学生对这些知识的理解掌握，大幅度地提高学生的学习效率，有利于他们毕业后能尽快地适应企业环境。与传统课堂教学相比，多媒体教学虽然有诸多优点，但是又不能过分依赖现代教学媒体[5]，应在教学过程中有机结合多媒体教学和传统课堂教学，发挥二者的最大优点，达到最优的教学效果。板书可对教学主线进行梳理，有利于学生课后对课堂内容进行温习。教师在板书时也可向学生提问，这样既增加了身体语言的表达，又增强了老师与学生的互动。因此，课堂上应以多媒体辅助教学，同时加强师生之间的交流与互动也是很有必要的。

2.2.2 完善多样化的考核体制

课程考核是考察学生是否完成和深化对所学知识的意义建构，是否达到课程目标的程度，更是为了验证和改进学生的学习和教师的教学，改善课程设计，完善教学过程，从而有效地提高学生的酶工程知识。良好的考核方式能有效避免止对所学知识的死记硬背，还能避免实际操作能力差等问题的产生，能督促学生在理解的基础上较牢固地掌握理论知识，促使学生自主学习，提高自我创新意识和逻辑思维能力。作为传统考核方式的卷面考试，由于公平性较好、客观性较强而成为首选，但卷面考试不能有效地检验实际应用知识的能力，使学生掌握知识的周期较短，较难达到人才培养的目标。在考核体制中，应将卷面考试、平时考核和实验成绩有机结合，重点考察学生的总体能力和创新能力。考核中平时成绩占20%、实验成绩占40%、期末考试占40%。通过完善和创新多样化的考核制度，促进学生全面的进步，将教学理论与教学实践巧妙的结合起来。

2.3 教学理论和实践相结合

《酶工程》课程的实践性极强，理论教学之后，在结合实验课，能促使学生的知识体系更加系统化，还锻炼了他们的实践操作能力，因此实验课是将理论与实践联系起来的重要桥梁[6]。因此在现有条件下，根据实验课程的需要，增添先进的实验设备和仪器，努力让学生能更好地的进行实验。实验过程中我们以学生为主体，教师为主导，尽可能地让学生自主实验[7]。教师在实验开始前先将实验原理、步骤、仪器操作以及注意事项等进行讲解，在学生实验过程中教师有针对性地加以指导，学生以小组为单位进行实验。从培养基的配制开始直至完成整个实验合理设置实验课内容，注重培养学生分析、解决问题的能力、技术创新能力以及综合能力，优化实践教学内容，通过建立多层次的实验教学体系，最终达到预期教学目的[8]。实验内容具有综合性，连续性，尽可能使学生掌握一些常用的实用性强的先进，技术经过对实验内容的优化和整合，最后选取了大肠杆菌表达作为贯穿整个酶工程实验的主线，实验中包括：实验材料的选择，培养基制备，菌株扩繁，发酵，PCR操作流程，重组载体的构建，到筛选微生物的蛋白质表达、产物的分离纯化等。实验结束后，以小组为单位进行讨论，对实验结果进行分析，对实验中出现的问题进行探讨及提出解决方法，完成详细的实验报告，有利于培养学生良好的科研习惯，树立严谨的科学态度，锻炼科研写作能力。此外可安排部分对酶工程课程内容感兴趣的学生参与教师酶工程的科研项目，加深学生对酶工程的认识，提升其创新和综合能力。

3.结束语

《酶工程》是整个生物技术的基础，其内容庞大、更新发展迅速，应用广泛，在教学过程中，讲好绪论，激发学习兴趣，结合实际深入研究学科特点，更新教学内容，适应学科发展，教学理论和实践相结合，完善多样化的考核体制等一系列措施的探索，使学生能更好地学好这门课程，同时提升其创新和综合能力。相信在教师的努力下，结合本院的实际情况，该课程教学体系将不断改进和完善，教学质量将不断提高，更好地培养酶工程人才，以满足社会的需求。

[1]郭勇.酶工程（第3版）[M].北京:科学出版社,2009.

[2]罗贵民.酶工程[M].北京：化学工业出版社，2002.

[3]杨晓杰，刘冬明.关于绪论课重要性的几点思考[J].中国地质教育，2006，（2）：73-74.

[4]杜崇旭,孙静.酶工程教学方法与教育思想改革初探[J].教学研究,2003，（26）:270-271.

[5]全安.多媒体教学若干问题的探讨[J].辽宁教育行政学院学报，2007，24（6）；90-92.

[6]吴茜茜，刘斌，吴克，等.我国生物工程研究进展与人才培养的特点[J].生物学杂志，2002，18（1）：45-46.

[7]彭敬东,马学兵.综合性大学化学实验教学体系和教学方法的思考与实施[J].西南师范大学学报:自然科学版,2010,35（2）:259-263.

[8]迟乃玉，薛景珍.微生物工程教学实践与思考[J].高等农业教育，2000，（8）：67-69.

（责任编辑：刘忠义）

G642.0

A

1671-752X（2015）04-0054-03

2015-06-08

胡洪（1984-），男，江苏溧水人，安徽科技学院动物科学学院讲师，博士。

安徽科技学院校级质量工程项目(编号：Xj201456)。