“酶工程原理”课程教学分析与改革研究——以食品科学与工程专业为例

张泽栋，张 辉

（1.江西农业大学 食品科学与工程学院，江西 南昌 330045；2.淄博市淄川区市场监督管理局，山东 淄博 255100）

一、我国高校“酶工程原理”教学现状分析

不同于传统的物理及化学处理方法，以高效、绿色、环保为特色的酶工程技术近年来在食品加工、化工合成、环境工程等领域得到了广泛的关注。因此，国内外工业界与科研界将酶工程这项高新技术列为重点发展与支持的对象。作为该技术的核心理论课程，“酶工程原理”在全国高校食品科学与工程等相关专业的人才培养方案中成为十分重要的理论课程。“酶工程原理”主要以酶的酶学性质、表达与纯化和应用过程的操作原理与工艺条件为主要框架，阐述酶的基本特性、酶的制备与改造、酶的反应器及其应用等各方面的内容。

“酶工程原理”的理论教学归属于生物化学领域。它虽然属于应用性课程，但其又与基因工程、发酵工程、蛋白质工程及有机化学等基础研究领域息息相关。因此，该课程教学质量的优劣直接影响到我国酶工程领域相关技术人才的培养前景，同时也会对食工专业学生的专业素养及培养质量产生较大的影响。总之，提高该课程的教学质量，对于输送具有酶工程背景的专业人才，实现我国食品、发酵等领域的全面发展极具意义。然而，该门课程在各高校教学环节中均不同程度地存在师资队伍专业不对口、薄弱、教学方式单一、考核方式不全面及学生学习态度消极等诸多问题，这些问题严重制约了相关人才的培养质量，而解决上述问题也是本课程建设和发展过程中亟待解决的关键点。

因此，基于上述存在的问题进行教学改革，解决我国高校“酶工程原理”课程普遍存在的教学障碍与短板，进一步提升学生的专业素养和创新能力，已成为新时代该领域专业教师的重要研究方向。

二、“酶工程原理”课程教学环节中存在的主要问题

（一）师资队伍相对薄弱，对口授课教师资源稀缺

生物学科的高速发展始于2000年左右，在此之前，无论是中学教育还是高等教育，生物学科的受重视程度远不及物理和化学等学科。虽然进入21世纪后生物学科取得了突飞猛进的发展，尤其是生物工程、基因工程等技术完成了历史性突破。然而，受经济发展水平、地理位置、高校的层次及政策调控等关键因素的影响，本科生或研究生毕业后对部分院校的招聘持观望态度，最后能够达成就业协议的人数和学源情况往往不尽如人意，这样严重地限制了部分高校引进相关教师的途径。再者，高校根据食工专业课程组制定的进人计划往往不能招聘到合适对口的人才。虽然每年高校根据人事处制定的进人计划来进行招聘，但是多数应届毕业研究生的研究方向较为杂乱，未必属于生物化学领域。用人单位最后也只能为了完成任务而招聘部分不符合学科发展的人才，而且他们入职前大多未接受过专业的生物技术及酶工程相关的理论培训，难以实现预定的教学目标。

（二）教学内容与教学大纲未能优化

教学大纲中部分内容晦涩难懂，食工专业学生普遍缺乏生物工程等专业相关的知识背景，学习过程中不能较好地掌握相关内容。食工专业的培养目标是使学生系统掌握食品科学与工程领域的基本原理知识和基本技能，尤其在畜产、粮油及果蔬等大宗农产品加工及开发方面具有良好的专业基础。本专业的主干课程大多是“食品工艺学导论”“食品加工综合教学实习”“食品机械与设备”等核心课程，与传统的生物工程专业的核心课程存在较大的差异，学生普遍反映对“发酵工程”“代谢调控”等课程感到陌生。一般情况下，学生虽然在本科3～4学期学习了部分生物专业相关的基础课程，但这些课程只要求学生掌握生物专业最浅显的概念和理论，难度较低。而“酶工程原理”主要是基因工程、生物化学、发酵工程等高难度、抽象课程的集合，这些课程的核心知识点对于食工专业的学生无疑是一个巨大的挑战。而目前大多数高校开设的“酶工程原理”的教学内容则偏重于食工专业学生从未涉及的酶分子改造、酶催化机制、PCR实验设计等内容，不合适且未优化的教学内容及大纲导致了学生学习效果不佳。

（三）教学方式单一，不能以学生为中心

传统的“填鸭式”教学方式不能满足以学生为中心的要求，课堂氛围不佳，学生普遍缺乏积极主动性。部分教师授课时过分依赖于多媒体、计算机等教学媒介，一些课程组甚至很多年都在使用同一份PPT课件，里面的内容从未更新过，关键数据甚至停滞在很多年前。“照本宣科”的教学方式使得课堂氛围枯燥无聊，学生不能抓住课程的核心点和关键点，同时这种授课方式不能将该课程的精髓较好地呈现给学生。虽然这些情况在近些年的教学改革过程中有所改善，但是仅仅以单一的讲授法为主，或者完全以教师为主体，尤其是缺乏与学生进行互动、不能以学生为中心的教学方式依旧不能够为学生提供便利的接受知识的条件，更不能为学生创造出良好的教学环境。更为关键的，教师不能很好地了解学生对于本课程的真正需求，大学教育的关键在于在教师引导下学生学习时能够做到有的放矢。而这种过于单一的方式使得教师也不能够了解学生对知识的掌握程度等重要信息。

（四）课程考核评价机制与课程设置不合理

现有的考评机制不能有效地反映学生的整体学习效果，学生在学习过程中遇到问题不能通过有效途径进行反馈，课程不能得到持续改进。传统的考核评价方式过分注重卷面成绩，而对于学生平时表现及课外的延伸学习有所忽略。同时，很多教师在课后与学生的沟通极少，甚至不能对学生所提的问题进行回复，这些因素都极大地降低了学生对于本课程学习的积极性和主动性。当前的先进教育理念，例如工程教育认证理念都要求专业课程做到持续改进，而目前很多高校的课程评价机制不能够有效地反映出学生对专业课的学习情况，更谈不上今后的持续改进。

大多数高校的教学计划将“酶工程原理”设置在本科阶段的第6～7学期，此时学生已经基本完成“食品生物化学”“有机化学”等相关的基础课程。而酶工程原理属于生物化学的衍生学科，其教学内容难免会与其他基础专业课重复，导致该门课程缺乏连贯性与侧重点，因此学生的重视程度不高。例如，“食品微生物学”开设在3～4学期，其中的培养基配制、发酵工艺条件优化等核心内容与后面开设的“酶工程原理”的内容重叠。另外，就业目前是高校学生工作任务的重中之重。大多数本科生在第七学期把心思都放在考研、考公等就业问题上，对于部分专业课持有应付的态度，因此学生在授课阶段出现注意力不集中甚至旷课等问题，这也是导致教学效果不佳的一个重要原因。

三、“酶工程原理”课程教学改革策略

（一）组建高质量教学团队，提高教师专业素养

高校每年教师的招聘工作尤为重要，其招聘质量和水准直接决定了高校的发展前景。基于上述问题，组建专业对口的高质量教学团队是解决上述教学短板的根本所在。在高校引进人才的过程中，需要严格按照课程组申报的进人计划进行招聘，宁缺毋滥，也要遵循国家制定的“破四唯”的方针政策。在招聘环节不以应聘人员的科研论文、科研项目等业绩作为唯一的评判标准，更应关注应聘人员的专业素养，评估其试讲时展现出的教学能力及其与本学科的匹配程度，这样才有希望建设成一支适合于“酶工程原理”课程的专教学团队。

虽然不提倡只考虑应聘人员的科研业绩，但是科研水平的提升对于教师做好教学工作也极为重要。推动教师以科研促进教学的协同发展模式，鼓励教师多出去参加学术会议进行同行交流，及时获取本学科前沿的研究理念及成果，是提高教学水平的一条捷径。高校也应鼓励教师去更高的平台进修，获取先进的教学理念，学习教学方法，从而提升教师的专业素养和授课技能。最后，高校需力争促进学科建设，提高本学科的影响力，组建一支学历、年龄、职称结构合理、教学能力强的教学团队，解决以往教学团队松散、薄弱等问题，为学生提供完备的师资保障。

同时，高校需要对教师的授课质量严格把关，相关考核不能总是停留在“走过场”的阶段。高校需在教师职称评定等方面强调教学的重要性，每学期结束后也要通过教师所在的二级单位对其授课情况进行及时反馈，让授课教师了解存在的问题，以便及时改进。

（二）增强教学内容建设，深化教学大纲改革

教学内容应当根据授课专业的特色因地制宜地进行修编，做到取其精华，去其糟粕。其中，对于当前酶工程领域工业发展具有传承意义的重要理论知识框架需要保留；而对于部分实际应用价值较低，早已不符合工业化应用主流趋势的内容需适当地删减。例如，酶工程领域早已被工业界淘汰废弃的部分纯化方式可以从教学大纲里删减掉。更为重要的是，在此基础上需要从国内外酶工程领域著名的论著、期刊获取可靠、有价值的前沿文献资料，及时地补充近年来出现的新理论、新思想和新技术，使学生能够紧跟时代的步伐，及时获取最前沿的专业知识，能够打开自己的专业视野。

修订教学大纲，突出专业特色。国内高校食品科学与工程专业的培养特色是培养的学生在畜产、粮油及果蔬等传统食品工艺学方面有所建树，而对于纯生科相关的教学内容的考核要求较低。“酶工程原理”属于生命科学领域的主干课程，在修订本课程教学大纲时，可以依据食工专业的特色来重新整合目前的教学内容，将部分偏离本专业培养目标的内容进行适当删减。例如，可将晦涩难懂且超出食工专业本科生认知范围的代谢调控、不饱和突变、石油醚类酶的结构等内容适当地精减。争取能紧密地将酶工程领域的核心内容和传统食品工艺学进行自然融合，同时将主要的课时放在食品传统工艺相关的教学环节上。

（三）探索新颖的教学方式，以学生为中心

在今后的教学环节中，可以尝试翻转课堂等新颖的教学方式。讲授式教学是课堂的主体部分，但是也需要将视频展示法、互动法等多种多样的教学方式带入课堂中，更好地激发学生对该门课程的学习兴趣。常规的讲授法的主体是教师，学生的参与度极低，在一成不变的教学方式下，课堂氛围难免使人感到枯燥无聊，学生也会出现注意力不集中、上课走神等问题。而视频展示法、互动法等教学模式可以使学生在教师的主导下积极参与到课程中，这样也能有效地解决上述存在的问题。例如，翻转课堂或者互动法可以通过学生自由分组的方式完成某一章节或某一部分的讲解，教师和旁听的学生来点评。这种方式不仅可以促进学生更快更好地掌握讲述的内容，还可以通过这种方式锻炼学生的语言表达、制作PPT等方面的能力，促进学生的全面发展。除此之外，分组讨论等方式也可以引入教学环节，这些以学生为中心的教学方式可以促使教师更用心地进行教学设计，更好地将专业课核心内容教授给学生。

（四）完善考核方式，合理设置课程

相比于传统的考核方式，“酶工程原理”课程在今后的教学环节需强调以学生为中心的协同教学模式，增加课前内容回顾和测试、学生PPT分组展示、课程调研报告等环节，实现了教学及考核方式的多样性，巩固了学生对课程重要知识点的掌握程度。课程的平时成绩占据了一定比例，在平时成绩的评定中增加了师生互动、分组讨论、课堂提问等多项环节。不单单以一张试卷评价学生对于一门课程的学习情况，将每位学生学习效果的评价贯穿在整个学习过程中，这也是一种进步的教学理念。

教师在教学过程中，需要进一步引导学生多方位地对学习效果进行自检，提升学生学习的主动性。同时，为了更好地提高教学质量，可以尝试针对教学评价的师生互评模式。师生之间的互评不仅能够使教师和学生更加全面地认识自己、认识他人，还能促进师生之间的有效沟通与交流。通过互评，能够使学生对所学知识掌握得更加牢固，也可以使教师发现自己在教学过程中存在的诸多不足，为以后的教学水平的提升提供了重要的依据。在今后授课中，各课程组针对存在的问题需要认真剖析原因，找到解决上述问题的途径和方法，并持续进行教学改革，使教学方式更适应新时代背景下社会和学生的共同需求。

综上所述，组建各方面优秀的高水平教学团队，提升教师授课水平与专业素养，优化教学内容、深化教学大纲的改革，合理改进考核方式与评价体系，做到课程的持续改进，从学生的角度来建设课程，是高等院校提升“酶工程原理”等相关课程教学质量的改革方向和根本途径。