以应用为导向的酶制剂生产技术课程教学改革初探

呼和浩特职业学院生物化学工程学院 韩 岚 范文斌 冯永淼

以应用为导向的酶制剂生产技术课程教学改革初探

呼和浩特职业学院生物化学工程学院 韩 岚 范文斌 冯永淼

酶制剂生产技术课程是高职院校生物技术及应用专业的一门专业必修课，是一门理论和实践紧密联系的学科。本文结合实际教学，从理论及实践教学内容、教学方法以及考评教学效果的方法等方面进行教学改革，探讨了以应用为导向的教学理念，收到了良好的教学效果，为学生学习后续专业课程打下了坚实的基础。

酶制剂 应用 教学改革

生物技术正以前所未有的深度和广度迅速发展，是当前世界各国优先发展的高新技术之一。酶工程和基因工程、发酵工程、细胞工程及蛋白质工程一起共同构成了生物技术的五大支柱。高职院校开设的酶制剂生产技术课程综合了生物化学、微生物学、分子生物学等学科的理论知识以及发酵技术、生物分离技术等学科的实践技能，是一门理论和实践并重的专业必修课程。如何使酶制剂生产技术的教学紧跟时代发展并适应高职学生需要，培养掌握实用技能并具有创新意识的合格高职毕业生是酶制剂生产技术教学必须面对的问题。

一、酶制剂生产技术课程的教学内容与现状

酶制剂生产技术是高职院校生物技术及应用专业的必修课，研究酶的生产和应用方面的内容。其主要任务是通过人工设计和操控，利用发酵法产生酶，并采取各种方法使酶发挥其最大的催化活性。该课程的具体内容包括酶的生物合成及其调节控制的相关理论， 酶的发酵生产，酶的分离纯化，酶、细胞和原生质体固定化，酶分子修饰以及酶在医药、食品、工农业、环境保护、能源开发、化学分析和生命科学理论研究等各个方面的应用。

酶制剂的大规模生产开始于20世纪中叶，而酶制剂生产技术作为一门独立的课程进入大学课堂尚不足30年。对于高职高专院校生物技术与应用专业的学生来说，酶制剂生产技术的教学还存在一定缺陷，如部分教材内容陈旧，且偏重理论讲解，联系酶生产实例的内容较少；实习实训条件落后，现有的实验不成系统，操作性、针对性不够强；对学生的考核评价还停留在传统的理论考试，无法恰当、全面地考察学生的综合素质能力。这些因素都制约酶制剂生产技术课程教学，因此教学改革势在必行。

二、“以应用为导向”的酶制剂生产技术课程教学改革

1. 教学改革的目的。高职院校的培养目标是培养高技能型人才，要求学生具有较强的动手能力，能够做到理论联系实践。为实现这一培养目标，酶制剂生产技术课程无论是在理论讲解还是实验教学都要始终贯穿“以知识应用为导向”这一指导思想，让学生在掌握基本理论知识的前提下，有更多机会分析、解决实际工作中的问题，锻炼学生自主学习能力，以期提高教学质量，使学生成为动手能力强的技术应用型人才，造就真正掌握酶工程实用技能的合格高职毕业生。

2.教学改革的措施

（1）优化理论教学内容。保证酶制剂生产技术课程原有的系统性和完整性的前提下，精简过时的理论内容，适时补充最新的研究成果，使学生掌握该课程的最新发展动向，体现教学内容与时俱进。酶制剂生产技术理论内容主要可分为四个部分：酶的生产、酶的分离纯化、酶的修饰及固定化和酶的应用。教学时，如果教师能在每部分内容中引入最新的科研成果以及新的理论、技术和方法，则可以使教学内容更加丰富、更具时代感，这样可以吸引学生的注意力，提高学习兴趣。同时，学生了解了酶制剂生产技术的最新发展，教师可引导学生在酶制剂相关领域进行更多探索和研究。

酶制剂生产技术为生物技术及应用专业高年级学生开设，内容安排要突出酶的生产和应用这一教学主线， 其他课程中已经详细讲过的内容则在酶制剂生产技术中略讲，如酶的概念、本质、性质等基本知识在生物化学课程中已经学过，本课程中可以采用提问的方式再次强化该知识；酶的分离提取方法和原理在生物分离技术课程中已经学过，本课程中可采用大图表、流程图的形式总结复习该知识。课程讲授时突出强调各学科的知识与酶的生产和应用这一教学主线的联系，使学生在学习过程中始终清晰地掌握这门课程的内容，完整建立这门课程的内容体系，使学生能融会贯通各学科的知识，加深对酶制剂生产技术课程内容的理解和掌握。

（2）丰富实践教学内容。酶制剂生产技术是应用酶的实践性学科，良好的实践教学可以加深和巩固对理论内容的把握情况。实践教学分为两部分：一是实验课教学，二是酶工厂的参观实习。

实验教学的目的是理论联系实际，提高学生的动手能力及解决生产实际问题的创新思维能力。现有的酶制剂生产技术教材中实验较少，且理论内容较为单一，往往只是验证性实验，如测淀粉酶的活力测定、酶的固定化等。笔者参考大量实验教材的基础上，结合生化学院现有的实习实训条件，编写了适合高职高专学生的、综合性的酶制剂生产技术实训指导书。设计实验项目时采用综合性实验和设计型实验相结合的方式，不仅能够考查学生对单一知识的掌握情况，而且能够让学生自觉地将所学知识点串成线、面，融会贯通地解决问题。彻底改革“教师讲解实验原理、学生按部就班操作、实验报告千篇一律”的教学模式。综合性实验，如结合发酵罐和花青素提取工艺设备设计的“淀粉酶的生产及提取实验”，学生需要原料的预处理、酶的发酵生产、酶的提取、酶的纯化以及酶的活性等相关知识。教师可以将学生分成小组，可以培养学生的分工合作意识，在训练学生规范操作的同时，培养学生缜密的科研思维。实验报告不再千篇一律，学生按操作自己总结要点，分析实验结果。设计型实验时，学生根据酶的提取或酶的应用等内容自拟题目，并以课题组的形式自由组合，共同查阅文献，设计并论证酶反应工艺，如酶的浓度、酶反应温度、是否应该固定化及固定化方法等。共同完成实验的基础上，每个课题组撰写研究论文代替实验报告，学生在查阅资料和实验探究的过程中能够学会探讨、研究问题的方法和思路，增强创新意识，培养发现问题、分析与解决问题的能力，提高科研论文的撰写能力。

实践教学的另一个内容就是组织学生走进企业，直观地将酶制剂生产工艺展现在学生面前。学生学习专业知识的同时还可以感受不同的企业文化内涵，提前适应工作环境，为未来从事的职业指明了方向。

（3）改革教学方法。教师应尽量避免呆板、教条、机械式的讲解，使用多媒体、影像资料、课件等现代化教学手段，给学生以直观的认识，激发他们的兴趣。对于一些和生活联系比较紧密的内容，如最后一部分酶的应用，采取学生自学的方法。提前布置任务，学生课下查资料、制作幻灯片，课上自己讲解、分组讨论，最后老师帮助归纳总结。

（4）改革考评方式。酶制剂生产技术课程是一门实践性非常强的学科，传统的以学生理论考试成绩为标准的考核方式显然不能全面检查学生对知识的掌握程度，也不能反映学生实操技能的高低，更不能体现教师的教学水平。为了规范、客观地评定学生成绩，我们对这门课程实行多元化考评方法，主要分为理论考试和实践考核两部分。学生重视基础知识学习的同时，还会更加注重实践能力的培养和创新精神的形成。

①理论考试。理论考试占60分，由平时成绩（50%）+ 期末考试（50%）组成。平时成绩包括出勤、提问，教师在当前酶制剂应用的主要领域中选定几道题目，学生们自己查资料、准备幻灯片讲解相关内容，教师根据学生讲解的深度和广度考核学生综合分析处理问题的能力以及对酶制剂应用的认识和建议。期末考试根据教学大纲要求和理论教学内容编写5套难易适中的试卷建立题库，考前随机抽取一套，进行闭卷考试。经过几年的使用和修改，基本形成了一套难易适中、全面反映学生理论掌握情况的期末考试试卷。

②实验考试。实验考试占40分，主要考核学生实验过程中对有关仪器和方法的掌握情况以及分析、处理实际问题的能力，该项考试在学生完成两个实验的同时进行，成绩由出勤（10%）+ 实验设计和操作（60%）+ 实验报告（30%）三个部分组成，其中实验操作根据所做实验的不同又制定了具体的评分标准，实验报告主要考察实验结果的准确性和重复性。经过几年的考查，这套方法基本能够反映学生的实际操作能力和独立分析、解决问题的能力。随着实验仪器的增加，实验课内容能够更加丰富，使学生能够全面、系统地掌握该门课程的所有实践技能。

三、酶制剂生产技术课程教学改革效果

本文从理论和实践教学内容的合理安排，讲授与自学等教学方法的有机结合和多元化的考评方法等方面对酶制剂生产技术这门应用性很强的学科进行教学改革的初步探索，倡导学生进行“以知识应用为目的学习”。实际教学活动发现，以应用为导向的教学过程在一定程度上有效提高了学生的实践操作技能，以及他们分析问题、解决问题和理论联系实际的能力，收到了较好的教学效果，为学生学习后续专业课程打下了良好的理论和实践基础。

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ISSN2095-6711/Z01-2015-12-0024