高啟禹， 張文博， 李小英， 楊保勝

(新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

生物工程專業(yè)酶工程網(wǎng)絡(luò)課程運(yùn)行模式的實(shí)踐與探索

高啟禹， 張文博， 李小英， 楊保勝*

(新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003)

酶工程網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)是生物工程專業(yè)教學(xué)模式改革的重要部分，通過網(wǎng)絡(luò)平臺可將學(xué)生與授課教師有機(jī)結(jié)合，同時能更好地整合教學(xué)資源，提高學(xué)習(xí)效果，優(yōu)化學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)，為學(xué)生多媒體教學(xué)后的復(fù)習(xí)與知識拓展、疑難問題的及時解決創(chuàng)造了良好的條件。因此，為了進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)質(zhì)量，需優(yōu)化課程設(shè)計體系，突出網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)優(yōu)點(diǎn)，并緊密結(jié)合學(xué)科發(fā)展前沿和本院教師科研方向，以促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)課程的應(yīng)用及實(shí)踐。

生物工程；酶工程；網(wǎng)絡(luò)課程；設(shè)計；教學(xué)平臺

生物工程是將生物學(xué)、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科與機(jī)械、電子、材料、醫(yī)學(xué)等多學(xué)科相互交叉、滲透、融合而發(fā)展起來的新興工程技術(shù)學(xué)科。本專業(yè)的發(fā)展基于理論與實(shí)踐并重、工程技能與創(chuàng)新結(jié)合的模式，將學(xué)生培養(yǎng)成具有高水平的復(fù)合應(yīng)用型人才，才可以適應(yīng)社會的需求與發(fā)展。酶工程作為本專業(yè)的核心專業(yè)課之一，隨著酶學(xué)理論學(xué)科的研究而迅速發(fā)展，特別是酶的應(yīng)用推廣使酶學(xué)和工程學(xué)相互滲透結(jié)合、發(fā)展而成為一門新的技術(shù)科學(xué)，是酶學(xué)、微生物學(xué)的基本原理與化學(xué)工程相結(jié)合而產(chǎn)生的交叉科學(xué)技術(shù)，旨在通過酶的動力學(xué)特性分析、酶反應(yīng)器的設(shè)計，使酶能夠在工業(yè)上發(fā)揮其獨(dú)特、重要的作用[1]。酶的應(yīng)用已遍及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥業(yè)、環(huán)境保護(hù)、能源開發(fā)、化學(xué)分析以及生命科學(xué)理論研究等領(lǐng)域[2]。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(shí)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(jìn)展不斷引入課堂教學(xué)[3-4]。而且傳統(tǒng)的教育模式多采用多媒體教育，不能更好地體現(xiàn)課程學(xué)習(xí)的開放性、交互性和個性化。因此為了提高教學(xué)質(zhì)量，優(yōu)化學(xué)習(xí)資源，將酶工程課程建設(shè)設(shè)置為校級網(wǎng)絡(luò)示范課程，現(xiàn)就該課程的建設(shè)實(shí)踐與運(yùn)行模式進(jìn)行相關(guān)探討。

1 細(xì)化課程體系設(shè)計，明確課程定位

1.1課程體系的設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)課程的最大優(yōu)勢就在于有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)平臺，因此在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)課程的學(xué)習(xí)模塊時，必須突出其大容量、創(chuàng)新性、及時性及最新化的特點(diǎn)，同時為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，應(yīng)將模塊細(xì)化，使使用者能在較短時間查詢到相關(guān)材料。為達(dá)到這一要求，在酶工程網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)中，課程模塊分別由公告通知、學(xué)習(xí)須知、課程簡介、教師隊伍、學(xué)習(xí)綱要、教學(xué)錄像、網(wǎng)上交互、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教師信息、教學(xué)材料、課程問卷、教學(xué)郵箱、教學(xué)筆記、個人資源、研究型教學(xué)、試卷試題庫、考核練習(xí)、在線測試、學(xué)生評價、學(xué)科資源和課程管理等22個模塊組成。各體系互相獨(dú)立又存在著一定的聯(lián)系，其中，公告通知欄目發(fā)布內(nèi)容為課程的相關(guān)作業(yè)、在線問答、國內(nèi)外酶學(xué)相關(guān)期刊更改及有關(guān)酶工程學(xué)術(shù)會議，主要以大標(biāo)題的形式告知。而學(xué)習(xí)須知是以學(xué)習(xí)導(dǎo)航圖的形式(見圖1)，引導(dǎo)學(xué)生能將多媒體教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)課程積極結(jié)合，同時公布主講教師及系統(tǒng)平臺維護(hù)教師的聯(lián)系方式。

對于課程構(gòu)建的剩余模塊，主要可分為2大部分，即理論課程在線及課后資源學(xué)習(xí)。其中就理論學(xué)習(xí)而言，最重要的是課程同步錄像和教學(xué)綱要，為了供學(xué)生開展在線視聽、模擬、仿真與準(zhǔn)確定位，酶工程網(wǎng)絡(luò)課程在教學(xué)錄像之前，要求主講教師將錄像課件進(jìn)行程序化整理，便于學(xué)生在有限的學(xué)習(xí)時間里，能參考錄像的教學(xué)大綱，及時進(jìn)入待學(xué)習(xí)的相關(guān)內(nèi)容。同時，所有的教學(xué)錄像與多媒體課堂講授次序完全吻合，并按照40 min學(xué)時標(biāo)準(zhǔn)完善與精簡課程體系。而在課后資源學(xué)習(xí)的模塊建設(shè)中，將網(wǎng)上交互、在線測試、考核練習(xí)又進(jìn)行了進(jìn)一步的分解，如在網(wǎng)上交互中，設(shè)置了案例討論、協(xié)作學(xué)習(xí)、學(xué)生發(fā)帖討論和學(xué)生提出不懂問題、教師答疑，從而將課程的建設(shè)在書本、課堂、網(wǎng)絡(luò)三方面進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。

圖1 學(xué)習(xí)導(dǎo)航模式Fig.1 The navigation mode of learning

1.2課程建設(shè)的定位

生物工程專業(yè)酶工程網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)應(yīng)在基于互聯(lián)網(wǎng)、利用互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，將拓展學(xué)生學(xué)習(xí)面、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)建綜合利用平臺為主要目標(biāo)。為達(dá)到課程建設(shè)的定位要求，本課程在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程的基本框架之始，積極通過各種手段，搜集了大量有關(guān)酶學(xué)與酶工程的教學(xué)與實(shí)踐素材，同時利用各種生物信息學(xué)網(wǎng)站，如小木蟲論壇、生物秀論壇及丁香園論壇等，得到了大量與課程知識相互聯(lián)系緊密的最新資料。其后又借鑒我國目前已構(gòu)建成功的有關(guān)酶學(xué)精品課程網(wǎng)站，如華東理工大學(xué)酶工程精品課程、華南理工大學(xué)酶工程精品課程，并積極引入相關(guān)兄弟院校(如山東師范大學(xué)、江南大學(xué)、湖南師范大學(xué)、西南大學(xué)、南陽師范學(xué)院等)的有關(guān)課程資源，從中篩選與新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院生物工程專業(yè)酶工程課程建設(shè)定位相符的系列材料，應(yīng)用到酶工程網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)中。

2 突出建設(shè)重點(diǎn)，增強(qiáng)課程拓展

網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)有別于精品課程建設(shè)，更有別于多媒體教學(xué)的錄像加課件的上傳，因此，在所有22個模塊中，應(yīng)將網(wǎng)絡(luò)的視角多、容量大作為重點(diǎn)引入相關(guān)模塊的構(gòu)建，同時為避免與課堂教學(xué)的更多重復(fù)，新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院酶工程網(wǎng)絡(luò)課程選擇以教學(xué)綱要、學(xué)科資源和在線測試、輔導(dǎo)答疑作為建設(shè)的重點(diǎn)。如在教學(xué)綱要中，不僅要求內(nèi)容與教材同步，而且必須有別于簡單的將教材內(nèi)容掃描后的上傳。為達(dá)到建設(shè)要求，在編寫教學(xué)綱要時，嚴(yán)格按照文字盡量精簡，多引入圖表、動畫、音頻、視頻等素材，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。而在學(xué)科資源欄目，除引入國內(nèi)外的有關(guān)酶學(xué)的大學(xué)或研究所的鏈接外，還整理了大量與課程有關(guān)的電子書，目前共有《酶工程制藥》、《酶的生物合成與發(fā)酵生產(chǎn)》、《酶的分離純化》、《酶學(xué)》、《酶工程》、《酶分子與酶工程》、《現(xiàn)代酶學(xué)》、《微生物轉(zhuǎn)化》、《酶組織化學(xué)》、《固定化酶》、《酶化學(xué)與酶工程》及Enzyme Biocatalysis-Principles and Applications、Future Directions in Biocatalysis、Multi-step Enzyme Catalysis等。并在該欄目還加入了有關(guān)與酶學(xué)聯(lián)系非常緊密的部分學(xué)科資源，如生物信息學(xué)常用工具、miRNA實(shí)驗指南、細(xì)胞工程技術(shù)、蛋白質(zhì)工程技術(shù)、分子生物學(xué)實(shí)驗指南等，從而為學(xué)生知識面的拓展提供了非常有益的幫助。其次就是在線測試欄目的設(shè)計上力求將基礎(chǔ)應(yīng)用與知識拓展相結(jié)合，使學(xué)生能在理解基本的有關(guān)酶學(xué)與酶工程的相應(yīng)概念及特征的基礎(chǔ)上，還能夠應(yīng)用已掌握的的知識解決工業(yè)生產(chǎn)或科學(xué)研究中的有關(guān)熱難點(diǎn)問題。因而，在線測試的題目類型多樣，有選擇題、簡答題、判斷題和工藝設(shè)計流程的填空題，所有題目的設(shè)計圍繞教學(xué)大綱，但又將重點(diǎn)置于課程內(nèi)容的延伸與拓展(見表1)。

表1 網(wǎng)絡(luò)課程在線測試資料的拓展

3 創(chuàng)建師生專題講座，注重在線討論

隨著生物技術(shù)學(xué)科的不斷發(fā)展，酶學(xué)與酶工程領(lǐng)域不斷產(chǎn)生新技術(shù)、新理論與新方法，同時，學(xué)科之間的交叉應(yīng)用也越來越頻繁，而在教材中，由于出版時間往往有較長的延滯期，因而網(wǎng)絡(luò)課程的建設(shè)能提供非常好的平臺以供師生共享學(xué)科前沿發(fā)展動向。酶工程網(wǎng)絡(luò)課程在建設(shè)中，采用專題教師及學(xué)生講座的形式對目前較集中的熱點(diǎn)進(jìn)行了錄像，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)收看老師的講解，也能分享同學(xué)們的精彩報告，并可發(fā)送在線評論來評價專題內(nèi)容的優(yōu)劣、提出自己的建議及踴躍報名參與專題的錄制。目前已錄制的專題共有17個，其中教師8個，學(xué)生9個，所有專題都得到了使用者的積極評價，如在專題“納米材料的酶固定化研究”中，該專題分析了納米材料作為載體的優(yōu)點(diǎn)，并就磁性納米載體、非磁性納米載體及金納米載體的載體特征進(jìn)行了表述，還引用2012年后的最新論文舉例說明納米載體在酶固定化領(lǐng)域的應(yīng)用，而在評論中，師生們以此為主題，還依次討論了如何制備不同的納米載體、納米載體的表征、載體與酶的定向固定、納米載體的修飾與改造、酶被納米載體固定化后的工業(yè)化應(yīng)用等，體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)課程的靈活與及時。

4 小 結(jié)

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的迅猛發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)已成為推動教育教學(xué)改革的重要手段。據(jù)美國國家統(tǒng)計中心的報告，美國的網(wǎng)絡(luò)教育課程普及率在2001年至2004年期間幾乎翻了一番，56%的高等院校開設(shè)了網(wǎng)絡(luò)教育課程，網(wǎng)絡(luò)已成為最受歡迎的信息傳播媒介[5]。高校充分利用校園網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程，實(shí)現(xiàn)課程教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化，既有利于加快教學(xué)信息化建設(shè)，促進(jìn)現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，也是規(guī)范教學(xué)管理、推進(jìn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源共享、方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)、全面提高教學(xué)質(zhì)量的現(xiàn)實(shí)需要[6]。在教學(xué)中，堅持以理論性與應(yīng)用性并重作為課程建設(shè)指導(dǎo)思想，通過多樣化的教學(xué)手段，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并使學(xué)生主動參與到教學(xué)中[7]。但是網(wǎng)絡(luò)中的很多資源還需進(jìn)行不斷的整理與完善，在對文字、圖形圖像、音視頻、動畫等多種形式的各種資源進(jìn)行整合的同時，還應(yīng)對應(yīng)課程的建設(shè)體系與要求，構(gòu)建課程的網(wǎng)絡(luò)特色，應(yīng)將網(wǎng)絡(luò)資源的使用率作為判斷課程制作的主要目標(biāo)。同時在已有的基礎(chǔ)上，還必須進(jìn)行及時的課程資源更新，提高管理者在計算機(jī)基礎(chǔ)知識及基本操作、網(wǎng)絡(luò)與通訊技術(shù)、系統(tǒng)軟件與工具軟件的使用水平。在后續(xù)的課程建設(shè)中，還應(yīng)進(jìn)一步革新教學(xué)手段，更新教學(xué)觀念，使學(xué)生在使用網(wǎng)絡(luò)課程時，享受學(xué)習(xí)的樂趣。

[1] 郭勇.酶工程(第3版)[M].北京：科學(xué)出版社,2009.

[2] 金城.2012酶工程專刊序言[J].生物工程學(xué)報,2012,28(4):391-392.

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[4] 肖連冬,李慧星,李杰，等.應(yīng)用型本科《酶工程》課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐[J].微生物學(xué)雜志,2011,31(2):106-108.

[5] Rovai,A.P. Strategies for grading online discussions:Effects on discussions and classroom community in Internet-based university courses[J].Journal of Computing in Higher Education,2005,15(1):89-107.

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PracticeandExplorationofNetworkCourseintheOperationModeofEnzymeEngineeringinBio-EngineeringSpecialty

GAO Qi-yu, ZHANG Wen-bo, LI Xiao-ying , YANG Bao-sheng

(Coll.ofLifeSci. &Technol.,XinxiangMed.Uni.,Xinxiang453003)

The construction of network course of enzyme engineering is an important part of bio-engineering specialty teaching mode reform, by means of network platform the students and the teachers can be integrated intrinsically. Moreover, the teaching resources can be integrated better, improved learning efficiency, and optimized studying structure; and created fine conditions for the students to review and to develop knowledge, and timely to solve knotty problems after multimedia teaching. Therefore, in order to enhance the construction quality of network course further, the course designation system need to be optimized, to highlight the advantages of network learning; and closely combine with the frontier of scientific development and the direction of teachers′ scientific research in the college, in order to stimulate the application and practice of network course.

bio-engineering; enzyme engineering; network course; excogitation; teaching platform

河南省高等教育教學(xué)改革研究省級立項資助項目(2009SJGLX209)；新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院教育改革立項課題(2011-XYJY-62)

高啟禹 男，碩士，講師。研究方向為酶與酶工程。E-mail:gaog345@163.com

* 通訊作者。男，碩士，教授。研究方向為基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育教學(xué)研究和神經(jīng)系統(tǒng)遺傳病的分子機(jī)制。E-mail:yangbaosheng@xxmu.edu.cn

2013-12-04；

2014-02-20

Q814

B

1005-7021(2014)04-0105-04

10.3969/j.issn.1005-7021.2014.04.022