【摘要】“酶工程”是生物工程專業(yè)的主干課程，其教學(xué)內(nèi)容涵蓋酶學(xué)理論基礎(chǔ)知識、酶制劑生產(chǎn)工藝及酶的應(yīng)用。為了使酶工程教學(xué)適合創(chuàng)新型人才培養(yǎng)模式，對教學(xué)內(nèi)容進行結(jié)構(gòu)調(diào)整，新舊教學(xué)并行，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核方式等的創(chuàng)新。有效地提高了酶工程教學(xué)的課堂效率和學(xué)生的自學(xué)能力，加強了學(xué)生對綜合知識運用、分析解決實際問題的能力及自主創(chuàng)新意識，使學(xué)生得到全面發(fā)展，在教學(xué)改革中積累經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】酶工程 教學(xué)改革 教學(xué)方法

“酶工程” 是生物工程、食品和生物技術(shù)等專業(yè)的核心主干課，是20世紀70年代興起的新興學(xué)科，是一門廣泛涉及生物學(xué)領(lǐng)域和生物工程學(xué)科理論應(yīng)用的技術(shù)科學(xué)，是酶學(xué)、微生物學(xué)的基本原理與化學(xué)工程有機結(jié)合而產(chǎn)生的邊緣技術(shù)，作為生物工程的“ 四大工程” 之一，該課程在生物工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的地位和重要性是不言而喻的。課時少而“酶工程”的復(fù)雜性決定了對教學(xué)內(nèi)容進行整合，我們對教材做了模塊式設(shè)計和結(jié)構(gòu)性調(diào)整，使學(xué)生很容易掌握教學(xué)的主要內(nèi)容，采用新老教學(xué)方法相結(jié)合，如在講授內(nèi)容時啟發(fā)同學(xué)思考，或與同學(xué)一起探討今后的發(fā)展趨勢等，真正的達到了師生互動的目的。

1 認真選擇教材，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

教材是科學(xué)概念或程序的權(quán)威性記錄，是學(xué)校教學(xué)活動最重要的工具，是保證好的教學(xué)的基本前提[1]。在設(shè)置教學(xué)內(nèi)容時，我們在以往實用性、科學(xué)性的基礎(chǔ)上，又增添了研究性、先進性和前瞻性，力求做到“五個特性”；在教學(xué)思想方面突出厚基礎(chǔ)、寬適用、強能力的三個“突出”。根據(jù)工科院校生物類專業(yè)的學(xué)科特點，我們?yōu)閷W(xué)生建議了一些教學(xué)參考書，如梅樂和主編的《現(xiàn)代酶工程》、郭勇主編的《酶工程》、陳寧主編的《酶工程》、肖連冬主編的《酶工程》、郭勇主編的《酶工程原理與技術(shù)（第2版）》等。同時，在向?qū)W生介紹國內(nèi)外最新的研究成果、新理論、新技術(shù)和新方法時，及時反映酶工程的前沿動態(tài)，使教學(xué)內(nèi)容超前于教材，加大課堂的信息量，豐富教學(xué)。

我們將教學(xué)內(nèi)容設(shè)置成酶學(xué)基礎(chǔ)知識、酶的生產(chǎn)及應(yīng)用三個模塊。在基礎(chǔ)模塊中我們選擇了酶催化作用機制、酶活性的調(diào)節(jié)和酶的轉(zhuǎn)換。在模塊后我們還向同學(xué)們介紹諾貝爾生理學(xué)獲獎的研究成果：與癌癥和衰老有關(guān)的端粒酶，從端粒概念的提出，端粒酶活性的發(fā)現(xiàn)以及從四膜蟲中純化出端粒酶催化亞基[2，3]，整個過程貫穿著“發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象（問題）”-“提出概念（模型）”-“實驗驗證”的思路，讓學(xué)生充分體驗到追逐科學(xué)問題的樂趣，激發(fā)學(xué)生科學(xué)研究的主動性；在生產(chǎn)模塊中設(shè)置了酶發(fā)酵生產(chǎn)工藝、酶的分離純化工藝、酶的固定化工藝和酶的非水相催化四個系列。我們向同學(xué)們介紹了近年來液態(tài)發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵設(shè)備及工藝的改進，經(jīng)過對比，學(xué)生很容易掌握先進設(shè)備的使用；在應(yīng)用模塊上我們選擇的是酶反應(yīng)器、酶在生物能源、醫(yī)藥、環(huán)保及食品工業(yè)中的應(yīng)用。我們根據(jù)學(xué)院自身有食品專業(yè)，與食品專業(yè)的老師和同學(xué)共同探討酶和食品的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)酶在食品的制作，生產(chǎn)和加工等方面起著舉足輕重的作用。通過及時調(diào)整課程內(nèi)容和更新教學(xué)內(nèi)容，給同學(xué)們注入新鮮血液，不僅使同學(xué)們牢記了酶學(xué)基礎(chǔ)理論知識，也讓同學(xué)們掌握了酶工程工藝要領(lǐng)，更讓學(xué)生領(lǐng)會了本學(xué)科科研動態(tài)和發(fā)展前沿。

2重視課堂教學(xué)，改進教學(xué)方法和手段

在啟發(fā)式和多媒體教學(xué)基礎(chǔ)上，又試著加進去討論式、互動式教學(xué)方法，增加學(xué)生上課的積極性，愛發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，而且有的同學(xué)會主動查找參考資料，尋求答案；我們還注意最新的實踐信息，設(shè)計和安排思考題、綜合題、小論文，讓學(xué)生帶著問題想和學(xué)。

2.1從緒論開始，激發(fā)學(xué)生對“ 酶工程” 的學(xué)習(xí)興趣

緒論對整個課程起著的引導(dǎo)作用，因此一定要重視。在“緒論”中，我們向?qū)W生們介紹了本門課程學(xué)習(xí)的思路、內(nèi)容與其它學(xué)科領(lǐng)域如基因工程、生物工藝學(xué)、食品、生物化學(xué)等的聯(lián)系，使學(xué)生意識到在學(xué)習(xí)酶工程的同時，能夠?qū)⒁酝鶎W(xué)習(xí)的單科知識有機地結(jié)合起來，這既利于考研時做好綜合性、應(yīng)用型的題目，還利于日后的研究或工作拓寬科研的思路，精彩的開頭大大激發(fā)了學(xué)生對酶工程的學(xué)習(xí)興趣。除此之外，介紹了酶及酶工程的發(fā)展歷史，如我國古代人民對酶的利用、國外學(xué)者關(guān)于酶學(xué)理論的長期爭論等；酶工程在現(xiàn)代生物技術(shù)領(lǐng)域中的重要地位，酶工程技術(shù)的應(yīng)用已滲透到我們生活中的各個角落，如我國的“ 超氧化物歧化酶” 、“葡萄糖氧化酶” 、“溶菌酶”等都成為重要的醫(yī)藥和食品用酶制劑。酶制劑的市場越來越大，其中存在著無限商機，其產(chǎn)生的社會效益更是大大超過于酶本身的價值，引起了學(xué)生的興趣。

2.2有效利用現(xiàn)代教育技術(shù)教學(xué)

充分發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)如多媒體教學(xué)、影像資料、CAI課件，將視頻、動畫、圖片等多媒體信息合理運用到授課過程中，能使知識由靜態(tài)變動態(tài)，由平面變立體，使課堂教學(xué)變得生動形象。如在講到酶的發(fā)酵生產(chǎn)時，可通過多媒體課件繪出工藝流程，展示相關(guān)設(shè)備的實物圖和結(jié)構(gòu)圖；在講到酶的分離純化時，通過多媒體課件向?qū)W生展示凝膠電泳、層析等技術(shù)的動態(tài)全過程；在講到酶的固定化時，用生動的圖例很好地解釋了吸附法、結(jié)合法、包埋法和交聯(lián)法的區(qū)別；在講到酶的固定化和酶的分子修飾等章節(jié)時，通過課件演示涉及到的許多復(fù)雜的生物物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和化學(xué)反應(yīng)，大大節(jié)省了板書時間，提高了課堂的教學(xué)效率。

此外，借助于校園網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，將酶工程教學(xué)大綱、多媒體課件、習(xí)題集、部分參考書籍鏈接網(wǎng)址等，通過網(wǎng)絡(luò)平臺提供給學(xué)生。學(xué)生可通過該平臺與老師進行溝通和交流，這種課堂外的教學(xué)資源補充，不受時間地點限制，具有很大的教學(xué)優(yōu)勢[4]。

2.3注重和其他專業(yè)課的融合

我們以酶的生產(chǎn)和應(yīng)用這條主線為綱，不斷滲透相關(guān)知識，強調(diào)各學(xué)科的知識發(fā)展與主線之間的聯(lián)系，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中建立起學(xué)習(xí)這門課程的體系。

如在產(chǎn)酶微生物的分離和選育部分，可以復(fù)習(xí)微生物學(xué)的有關(guān)知識；在酶的分子修飾章節(jié)中，涉及到幾種重要的修飾反應(yīng)，如?；磻?yīng)、烷基化反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)等，可以讓學(xué)生借此機會復(fù)習(xí)有機化學(xué)的知識點，而重溫生物化學(xué)中學(xué)習(xí)過的20種氨基酸的名稱、簡寫符號，進而讓學(xué)生指出特性氨基酸的結(jié)構(gòu)、酶蛋白側(cè)鏈修飾的活性位點等，也是這一章的重要內(nèi)容[5]。在講授酶的分離與純化章節(jié)，又可以復(fù)習(xí)生化分離工程的相關(guān)知識點。通過這樣的講解，使學(xué)生能夠做到融會貫通、舉一反三，并能進一步激起學(xué)生對“酶工程”這門課程的熱愛。

2.4注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)

酶工程教學(xué)不僅注重知識的傳授，更注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。在教學(xué)過程中，采用單詞、短語、短句、段落循序漸進的方式進行滲透，并在教學(xué)中有意識的加以重復(fù)，積少成多、耳濡目染，增加學(xué)生的專業(yè)詞匯量[6]。通過引用一些相關(guān)的研究論文，拓寬了教學(xué)的知識面。如在講解酶分子的化學(xué)修飾時，引用2011[7]年《生物技術(shù)通報》雜志中的論文“化學(xué)修飾法在酶分子改造中的應(yīng)用”講解“酶分子的化學(xué)修飾”；在講解酶的分子進化時，給學(xué)生提供了2009年[8]《基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué)》中“酶的分子定向進化及其應(yīng)用”作為參考文獻；在酶的非水相催化章節(jié)中，引用了2009年[9]《生物工程學(xué)報》雜志中的“非水酶學(xué)和非水相生物催化研究進展”一文。在課程中期或結(jié)課時，要求學(xué)生完成一篇與課程相關(guān)的論文，字數(shù)三千字以上，參考文獻20篇以上，近5年內(nèi)文獻不少于70%，題目自擬，內(nèi)容自定。實踐證明，這一做法有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考問題， 解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門的課程的主動性和積極性。

3 完善考核形式，強化所學(xué)知識

為了提高教師教學(xué)效果，突出學(xué)生能力培養(yǎng)，我們既要改進教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法，還要改進考核內(nèi)容和考核形式，以此來督促學(xué)生學(xué)習(xí)。

在考核中，平時成績占30%，期末考試占70%。平時成績由課堂提問、課后作業(yè)與課程論文3 部分組成。課堂提問占10%，上課前5 min 對上一次教學(xué)內(nèi)容中的基礎(chǔ)知識進行隨機提問，督促學(xué)生及時復(fù)習(xí)，并為學(xué)習(xí)新的課程內(nèi)容提供保證；課后作業(yè)占10%， 布置一些較為靈活的思考題，鍛煉學(xué)生獨立思考和綜合分析問題的能力；課程論文占10%， 在課程中期安排學(xué)生按照科技論文格式寫一篇論文，要求學(xué)生查閱資料，參考文獻不能低于20篇，其中5 年以內(nèi)的文獻不得低于70%。實踐表明，這樣做大大激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，開拓了知識面，加強了對課程前沿研究的了解，同時也有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決問題的能力，提高了學(xué)生的文字綜合能力及表達能力。

期末考試在考核基本知識點的基礎(chǔ)上，注重學(xué)生綜合能力的考核。設(shè)計題型時，應(yīng)該在培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用知識能力方面起著導(dǎo)向作用，促使學(xué)生平時自己強化鍛煉綜合應(yīng)用知識分析問題，解決問題的能力。如有一道考題： “有三種酶蛋白，其相對分子量和等電點各不相同，請設(shè)計一個方案來分離純化這三種蛋白質(zhì)”。

不僅傳授給學(xué)生知道，還要研究如何學(xué)；不僅僅關(guān)心課程的學(xué)習(xí)、更要重視學(xué)生的長遠發(fā)展。學(xué)生不再是被動的接受知識，而是積極參與課程建設(shè)和發(fā)展，真正做到以學(xué)生為主體，對學(xué)生進行問卷調(diào)查了解診斷學(xué)習(xí)情況和教學(xué)情況。

4 結(jié)語

在近幾年的“ 酶工程” 課程實踐教學(xué)中，我們通過優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法和手段、完善考核形式等環(huán)節(jié)，收到了較好的教學(xué)效果。學(xué)生對“ 酶工程” 的學(xué)習(xí)積極性明顯提高，期末考試班級平均分均在80 分以上，學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計時愿意選擇與酶工程相關(guān)的研究課題。

當然，由于“ 酶工程” 所涉及的學(xué)科內(nèi)容發(fā)展迅速，這就要求課程主講教師不僅要在教學(xué)實踐中不斷探索，積累經(jīng)驗，而且還應(yīng)隨時注意學(xué)科發(fā)展，將最新的研究進展不斷引入課堂教學(xué)中，才能把該課程的教學(xué)水平保持在一個較高的、新的水平。

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