“酶工程”優質課程的建設與研究

羅 璇，石 慧

（武漢設計工程學院食品與生物科技學院，湖北武漢 430205）

“酶工程”是生物工程的專業核心必修課，是研究酶的生產和應用的重要學科[1]。由于“酶工程”所涉及的學科內容發展迅速，“00后”大學生個性的凸顯，新時期創新創業人才的需要，“酶工程”優質課程的建設無疑是提高教學效果的有效手段，是酶學與酶技術研究效率的重要手段，可以提高學生的學習效率，激發學習的熱情，并為學生創造了鞏固知識、探究問題、答疑解惑的便利平臺。

1 創新理論教學方法

國家教育部曾提出過精品課程5個“一流”含義，即具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程[2]。其中，對于二批應用型本科院校來說，一流的教學方法對課程效果的影響尤為重大，而且是精品課程特點中最容易優化的參數之一。為了實現一流的教學方法，針對學校實際情況，在10年的“酶工程”教學探索中，形成了自己獨特的理論教學法。

1.1 打比方教學法使抽象的概念具體化

對于工科難于理解的抽象知識點采用“打比方教學法”?！懊腹こ獭敝薪洺霈F陌生的專業術語和易混淆的概念，可以將這些知識難點和生活中的某個熟悉的事物建立一個聯系，用打比方的手段讓新知識熟悉化，讓復雜問題簡單化。生動恰當的比方有時能將抽象化的語言變得具體明了，讓人茅塞頓開。在“酶工程”課程教學中，引入這樣的方法，比如酶的固定化是個比較抽象、不好理解的知識點。在講到固定化酶的時候，把固定化酶比作鹵料包，固定化載體就好比是調料包上的紗布，酶就好比是鹵料，固定化酶在生物反應器中發揮的酶促反應過程就像是鹵料在湯鍋中讓食品入味的過程。固定化酶在生物催化反應中沒有損失，而且便于收集的特點就好比鹵料顆粒在鹵制食品過程中也容易取出，不影響口感。

1.2 靈活在課程中應用雙語教學，推動專業知識開放化

教育部曾在2001年就明確指出要支持高校生物等專業積極開展雙語教學。但由于相關配套課程教材的缺乏，教師英語水平的限制，學生全英文理解專業知識的能力參差不齊，導致“酶工程”專業英語教學的推廣受限。在學?！懊腹こ獭眱炠|課程建設的過程中，根據自身實際情況，在課程中靈活地運用了雙語教學，取得了一些經驗。

對于簡單的和連續性的內容，采用“雙語教學法”。這種專業課的雙語教學不僅是酶工程內容的英語表達化，而是要用英語表達酶工程的內容時，使學生既能掌握專業知識，又能提高學生的專業英語水平，為培養具有國際化背景的高層次應用型人才打下堅實的外語和專業基礎。理想的雙語教學應當全英文教學，然而，針對二本院校任課教師和學生的英語水平有限的實際情況，采用了循序漸進的教學方式。即在介紹專業術語為主的簡單內容時，通過對常用的專業英語詞匯進行構詞分析、對詞根前綴和后綴的反復練習，強化學生對專業詞匯的理解和記憶。在講解酶的動力學、酶的分子改造、化學改造時，由于本身專業知識難度較大，化學方程式，分子酶切過程圖解多，基本采用中文教學，適當提示強調重要專業詞匯。在講到酶的應用等簡單易懂的章節時，嘗試全英文教學，提高學生語感。而對SCI專業外文文獻的講解，則采用了翻譯式教學。適當靈活地在“酶工程”教學中使用雙語教學，既加強了專業英語水平，又提高了學生學習興趣，開放了專業知識與國際的接軌。

1.3 專題案例法的適當使用，激發學習源動力

對于系統性和專題類的課程內容，采取了“專題案例教學法”。生物技術的發展日新月異，隨著分子生物學檢測技術的發展，要求教師在理論課中及時傳遞國內外酶工程及其相關領域里的科研動態和科技成果，充實課堂教學內容，以確保教學內容的前沿性，使學生了解酶工程的最新研究進展。近年來，將歷年的國際酶工程會議論文整理成提綱作為一次專題課講解，讓學生了解當今酶工程的研究方向和熱點。又將歷年來諾貝爾獎中有關酶工程的獲獎案例作為案例教學講解，繪制了一幅“酶工程諾貝爾獎”歷史畫冊。查閱了最新的Nature，Science等雜志上有關酶工程內容的重要科研論文，作為一次專題課給學生解讀酶工程領域的前沿研究。這樣的專題內容由一根主線貫通，體現了知識的系統性、連續性和時代性，在理論課程中的適當使用，會給學生留下系統深刻的印象，激發他們對酶工程領域的探究源動力。

2 優化實驗課程建立創新應用型實踐教學體系

酶工程是一門理論與實踐密切聯系的應用型學科，依靠邏輯推理的知識較少、應用性較強，實踐是對課堂傳授知識的最好詮釋。實踐教學在課程建設中的作用尤為突出，通過各種實驗操作和實驗設計，不僅能使學生更加牢固地掌握相關理論知識，而且能非常有效地調動學生的學習興趣和開拓創新精神。

2.1 優化實踐教學內容

在“酶工程”優質課程的建設中，結合學校實際情況，認真優化了實踐教學內容?！懊腹こ獭睂嶒炚n既要從教學內容的章節分布上合理考慮，也要從就業市場對畢業生的需求考慮，更要從提高學生創新應用能力的角度考慮。選用了酶活力的測定、酵母細胞的固定化、酶的分離純化等實驗內容作為重要的單元操作；采用了分子酶切及酶的克隆化實驗，彌補了國內本科院校酶工程分子實驗技術缺乏的空白；結合學院生物技術研究所承擔的相關課題，開展了微生物腸道菌的篩選及產酶性質研究的綜合設計性實驗。

2.2 完善實踐教學體系

實驗課僅僅只是實踐教學環節中一個基礎的部分，為了完善實踐教學環節，以教師指導大學生科技創新項目為抓手，以學校對開放實驗室各項科研項目的支助建設為契機，將酶工程方向的科研項目在全體生物工程專業的學生中鋪開，讓學生在科研中“摸爬滾打”，讓理論知識更好地轉化為生產價值。實踐課程建設過程中，學校還積極創造良好的校企聯合環境，為生物工程專業學生的酶工程課程安排了武漢生物技術研究所的參觀見習，武漢華美生物工程有限公司、武漢新華揚生物股份有限公司酶工程的畢業實習，使學生能在畢業之后盡早適應企業生產的要求。

3 建立立體化的教學監管模式

立體化教學監管模式給平面的書本教材附以各種形象生動的教學要素，從而變得立體化，讓知識更容易被人接受，它的主要特點為教學資源多樣化、教學方式多元化和知識結構立體化[3]。

高校專業課課堂常常會出現這樣幾種情況：每次上課，教師都需要時間統計缺課學生；針對教師的上課提問，學生積極性不高；學生課后作業存在抄襲和質量不高的現象。究其原因，主要是因為學生對枯燥難懂的專業課程的興趣不夠，教學監管的方法落后。

鑒于這種情況，結合“00后”大學生都用智能手機的現狀，“酶工程”課程第一次開課時就建好了“酶工程”課程微信學習群、QQ交流群，每次上課前，教師都會把本次課的課件上傳，供學生提前預習，預習過程中，學生對疑惑的知識點可以評論留言。每次的課程作業要求學生在線完成，提交作業到群文件并簽到打卡，教師能最快地發現沒有完成作業的學生。這種方法尤其適用于課題討論式作業，大家可以充分利用網絡，分享國內外優秀的文獻資料，多人共同探討發言，教師也會在群里及時在線點評作業，學生為了面子會努力將作業做得更好，作業抄襲現象也得到抑制，專業課教師和個性凸顯的學生也能更好地交流和增進師生感情。

充分利用網絡資源，建立完善的“酶工程”優質課程網站，將教學大綱、教案、講義、多媒體課件、參考書籍、習題和相關期刊雜志的鏈接網址等提供給學生；開設BBS討論專欄，使學生之間、師生之間可隨時對課程學習的疑問或感興趣的方面進行討論和解答。這種課外教學資源的補充，不僅有助于學生梳理教學內容的主線、及時查漏補缺，更鍛煉了大學生自主學習，自我解決問題的能力。

4 借鑒微課慕課形式加強課程探索性建設

4.1 微課在重難點知識中的恰當應用

微課自2008年提出以來已逐步引入國內各種類型的教育[4]。微課突出了關鍵的概念和內容，引導學生利用教師建立的網絡平臺教育資源，通過自我鉆研，進一步鞏固重點知識、掌握難點知識，從而激發探索學習的興趣。目前，國內高校主要是以教學視頻為主要載體，反映教師在課堂教學過程中針對某個知識點或教學環節而開展教與學活動的各種教學資源有機組合[5]。在“酶工程”優質課程建設中，嘗試將酶的固定化、酶抑制作用的分類、酶的動力學這些重難點知識做成動畫視頻微課；將酶的定向進化、離子液介質中的酶催化、酶的克隆等不易開展的實驗內容由教師錄制示范實驗錄像微課，再插入教師的講解，放在校園網上，供學生課前預習和課后強化理解。這種方式的開展可以強化知識點的理解，使學生變得更加主動充分地利用課后的零碎時間自由快樂地完成對枯燥知識課程的學習。

4.2 慕課的嘗試引用

慕課是一種以網絡學習平臺為介質，通過免費教程為學生提供學習的機會，被認為是信息技術所催生的教育革命[6]。對于主題性內容，如腫瘤與分子免疫治療、新酶的發現及應用、酶的歷史沿革等大眾性課題，可以采用邀請國內外酶學專家和在校學生做在線論壇討論或進行同步在線的方式學習，還可以購買部分國家精品課程中優秀的話題討論類慕課內容，供學生們學習。

地方高校選擇課堂教學與慕課、微課教學相結合的模式是一個明智之舉，既有利于改革傳統教學模式、兼顧課堂教學和個性化教學，又能節約資源，建設符合自身特色的應用型教學模式。

5 結語

通過對學校生物工程本科專業“酶工程”優質課程的建設,“酶工程”課程的教學質量明顯提高。形成了一套適合二批本科生物工程專業的“酶工程”課程體系。課程的建設充分利用了多種創新可行的教學方法，優化了實驗內容，完善了實踐教學體系，實現了課程教學信息化、網絡化，大大提高了酶工程課程的教學效果，提高了學生的學習積極性，讓學生在課余時間更加主動更加快樂地學習。然而，生物技術的發展日新月異，酶工程技術也是日益更新,優質課程的建設要長期維護才能成為真正的“優質課程”。專業教師要不斷將新知識、新技術融入到課堂教學中去。同時，不斷探索新的更為合適的教學方法、繼續優化“酶工程”的教學內容，強化實驗教學，不斷優化網絡資源中的動畫，音視頻內容，努力達到省級乃至國家級“酶工程”優質課程的水平，從而培養出新世紀創新型人才。