蘇二正 曹 君 王佳宏 李程程 趙林果 陳 龍

(1.南京林業(yè)大學輕工與食品學院， 南京 210037； 2.南京林業(yè)大學化學工程學院， 南京 210037；3.寧夏乙征生物工程有限公司， 中衛(wèi) 755002)

一、案例庫建設的背景

20世紀初，哈佛大學創(chuàng)造了案例教學法，即圍繞一定的培訓目的把真實的情景加以典型化處理，形成供學生思考分析和決斷的案例，通過獨立研究和相互討論的方式，來提高學生分析問題和解決問題能力的一種方法[1-2]。現(xiàn)在，案例教學法已經是教育領域最有效的教學手段之一，被廣泛應用于全世界各個國家和地區(qū)。案例教學法能夠調動學生的學習主動性，顯著增加學生獲取知識的信息量。同時，學生的分析、表達、團隊合作等能力也能得到有效鍛煉和提高[3]。案例教學的精髓不在于讓學生去認同和理解某種既定的觀點，而是讓學生用批判性的思維，拓寬思路，創(chuàng)造性地尋找解決問題的切入點。

2015年5月，教育部印發(fā)《教育部關于加強專業(yè)學位研究生案例教學和聯(lián)合培養(yǎng)基地建設的意見》(教研〔2015〕1號)[4](以下簡稱《意見》)。該《意見》指出了加強案例教學的重要意義：案例教學是以學生為中心，以案例為基礎，通過呈現(xiàn)案例情境，將理論與實踐緊密結合，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而掌握理論、形成觀點、提高能力的一種教學方式。加強案例教學，是強化專業(yè)學位研究生實踐能力培養(yǎng)，推進教學改革，促進教學與實踐有機融合的重要途徑，是推動專業(yè)學位研究生培養(yǎng)模式改革的重要手段。

酶學是研究酶的合成、調節(jié)控制、分離純化、結構與功能、反應動力學、催化機制等內容的一門科學[5]。酶工程是將酶或含酶細胞置于一定的生物反應器中，利用酶所具有的生物催化功能，借助工程手段將相應的原料轉化成有用物質并應用于社會生活的一門技術，它包括酶制劑的制備、酶的固定化、酶的修飾與改性、酶反應器等方面的內容[6]。食品酶學與酶工程就是將酶學、酶工程的理論與技術應用于食品科學與工程領域的技術[7]。酶學、酶工程技術方法應用十分廣泛，食品工業(yè)是全球工業(yè)酶制劑最大的應用領域。因此，在國內外食品相關專業(yè)研究生培養(yǎng)中都普遍開設了食品酶學與酶工程或其他類似課程。由酶學、酶工程、食品酶學與酶工程的相關概念可以看出，食品酶學與酶工程是一門實踐性很強的課程，它強調理論、技術的應用。然而，在傳統(tǒng)的課程教學中，多采用“老師講學生聽”的單向灌輸式教學，教學方式單一、課堂氛圍單調枯燥、理論與實踐脫節(jié)，學生利用酶學、酶工程知識解決食品科學與工程實際問題的能力得不到有效訓練[8-9]。因此，針對食品酶學與酶工程的課程特征，利用案例教學法的優(yōu)勢，嘗試建設食品酶學與酶工程課程案例庫并予以實施，具有重要意義。

二、酶學、酶工程案例庫建設的現(xiàn)狀

1.國外相關案例庫建設概況

美國在生物相關專業(yè)普遍建有酶學、酶工程教學案例庫[10]。麻省理工學院、加州理工大學的酶學、酶工程教學案例庫建設最早，至今已有80多年的歷史，也是目前世界上最完備和先進的酶學、酶工程教學案例庫，包括酶學基礎、酶的發(fā)酵生產、酶的分離純化、酶功能改造、酶的固定化、非水相酶催化、酶反應器、酶的工業(yè)應用等多個方面。麻省理工學院和加州理工大學已分別成為美東地區(qū)和美西地區(qū)酶學、酶工程教學案例庫和網絡教學資源的中心。

歐洲的酶學、酶工程教學案例庫建設比美國稍晚一點，至今有70多年的歷史[11]。歐洲酶學、酶工程案例庫建設比較好的國家主要是丹麥和荷蘭。這兩個國家也是全球酶學、酶工程技術的研究中心和酶制劑產業(yè)極度發(fā)達的國家。全球酶制劑產業(yè)60%左右的產值都由這兩個國家貢獻，同時，這兩個國家擁有非常著名的酶制劑生產企業(yè)，如諾維信、帝斯曼、丹尼斯克等。這些公司紛紛與知名大學聯(lián)合，參與大學的酶學、酶工程課程教學，而且主要是參與案例庫建設，并進行案例教學。因而，丹麥的哥本哈根大學、丹麥科技大學、奧胡斯大學以及荷蘭的代爾夫特理工大學、瓦格寧根大學的酶學、酶工程案例庫非常完備和先進。

在亞洲，日本的酶學、酶工程案例庫建設起步較早[10-11]。20世紀70年代，日本京都大學開始進行酶學、酶工程案例庫建設。隨后，九州大學、筑波大學也開始進行相關案例庫的建設。到20世紀90年代，京都大學和九州大學學習丹麥、荷蘭的先進經驗，紛紛邀請日本著名酶制劑企業(yè)參與案例庫的建設和案例教學。日本天野酶制劑公司、日本花王株式會社分別參與了京都大學、九州大學的酶學、酶工程案例庫建設，從而使這兩個大學酶學、酶工程案例庫更加具有實用性、實踐性。

2.國內相關案例庫建設概況

與國外相比，我國酶學、酶工程案例庫建設啟動較晚。21世紀初，部分大學嘗試在酶學、酶工程課程部分知識點講授中采用案例教學法[8-12]。2015年，《意見》印發(fā)后，酶學、酶工程案例教學法以及案例庫建設得到了很多高校、研究所的重視。我國酶學、酶工程研究比較先進的大學、研究所主要有清華大學、北京化工大學、中科院微生物研究所、天津大學、天津科技大學、中科院天津工業(yè)生物技術研究所、吉林大學、山東大學、江南大學、南京工業(yè)大學、華東理工大學、上海交通大學、浙江大學、浙江工業(yè)大學、湖北大學、華南理工大學等。目前，這些學?；驒C構雖然建有一些酶學、酶工程教學案例，但與國外相比還有較大差距，存在一些問題。

三、酶學、酶工程案例庫建設與實踐中存在的問題

各研究生培養(yǎng)單位、各研究生課程講授教師逐漸認識到了案例教學法的優(yōu)勢以及案例庫建設的重要性?？墒?，我國酶學、酶工程案例庫建設與實踐效果還是差強人意。概括地說，主要有以下問題。

1.評價體制和激勵制度缺乏

案例采編工作需要花費大量的人力、物力和財力，成本較高，教師對案例的開發(fā)與采編完全出于個人的興趣和教學需要，缺乏有效的激勵機制，必然會影響教師進行案例編寫和教學的積極性。以南京林業(yè)大學為例，目前研究生院對立項建設的案例庫支持經費十分有限，對建成的案例庫使用質量及其衍生的成果沒有有效的評價體制和激勵制度。

2.案例庫資源不足且質量不高，難有結合學校、學科背景的優(yōu)秀案例

案例的搜集、整理與分析工作比較薄弱，有些甚至直接照抄照搬書報雜志或國外案例教材中的內容，缺乏對我國食品、生物產業(yè)的認真審視和洞察。有些案例十分陳舊，有些則早已落后于經濟發(fā)展實際，特別是缺乏適應國情、符合學校定位、學科特色優(yōu)勢的兼具研究和應用價值的案例。

3.企業(yè)案例難以采集，案例庫素材來源渠道有限

目前，酶學、酶工程教學中的案例主要來自國內外經典案例或對其的改編。由于我國大多數(shù)企業(yè)對課程案例庫采編認識不到位，不愿將企業(yè)重要工藝信息及數(shù)據(jù)公之于眾。因此，企業(yè)采編難以獲取真實有效的信息，工作難度較大。這方面，行業(yè)協(xié)會應該要積極參與，發(fā)揮更多的作用。

4.案例數(shù)量不足、質量不精

目前，在酶學、酶工程課程教學中，案例數(shù)量嚴重不足，原創(chuàng)性案例更加有限，使得教師在教學實踐中只好用舉例教學來代替案例教學，其內容大多停留在對單一知識點的剖析，沒有結合產業(yè)、全流程、全工藝的優(yōu)質案例。

5.傳統(tǒng)教育體制與觀念的制約

長期形成的固有教學模式習慣采用相對穩(wěn)定的、標準統(tǒng)一的教材，教師進行“滿堂灌”，甚至“填鴨式”的課堂講授，學生全盤接受甚至死記硬背，課程結束時以考試成績作為衡量學習效果的唯一方法，在本質上仍然是應試教育，嚴重制約了案例教學和資源庫的建設。

6.師生能力難以達到要求

案例教學法對教、學雙方均提出了較高的要求。對那些沒有工程實踐經驗的教師而言，由于不熟悉食品企業(yè)、行業(yè)實踐操作，難免陷入“純理論”知識的講解。加之課堂討論多變、富有挑戰(zhàn)，如果教師缺乏駕馭和控制課堂討論各方的能力，不能隨機應變清晰地引導話題和歸納總結，那么案例教學從一開始就注定是失敗的。另外，單靠一位老師“單打獨斗”的方式亟待改變，案例教學團隊的整合不容忽視。對學生而言，因為案例教學需要在課外付出大量時間用于熟悉背景、查找材料、設計方案，學習主動性、積極性的差異化等都會影響課堂案例教學。因此，教學雙方的能力均需要加強。

7.教學條件受限

我國大多數(shù)高校沒有專用的案例教室和案例討論室，影響溝通和交流的具體實施，開展相關活動受到一定的限制。同時，案例教學缺乏相應的規(guī)范和指導。

聲樂演員在表演時調整好自己的心理狀態(tài)是非常重要的。表演的時候不能夠緊張和焦慮，這樣會影響自己的正常發(fā)揮。在臺上表演的時候要進入一種極佳的精神狀態(tài)，就好像置身于故事之中，自己就是故事的主角，專心進行表演，才能真實表達出其中的情感。此外，要注意上場時的動作要瀟灑自如，不要扭扭捏捏，給觀眾留下美好的“第一印象”，在表演的過程中，從頭到尾都要表現(xiàn)得自然，保持良好的臺風，全身心投入。

四、食品酶學與酶工程課程案例庫建設

1.建設原則

要構建優(yōu)質的食品酶學與酶工程課程案例庫，首先需要確定構建的原則，本教學團隊根據(jù)酶學、酶工程案例庫建設與實踐的現(xiàn)狀、存在問題，并結合教學科研、社會服務經歷，確立了本課程案例庫構建遵循的原則。

(1)案例要具有原創(chuàng)性

根據(jù)教學內容及目的要求，與酶制劑企業(yè)、食品相關企業(yè)加強聯(lián)系，從企業(yè)生產實際中收集酶學、酶工程的真實應用場景，經分析、整理形成案例，以確保案例的真實性和原創(chuàng)性。

(2)案例應具有專業(yè)特色

招收食品工程專業(yè)學位研究生的高校、研究所屬性多樣，有的屬于綜合性大學，有的屬于農林院校，有的以理工科為特色，在案例庫構建時應考慮學校定位、學科特色和學生特點。

(3)案例的升級更新應與時俱進

(4)案例教學體現(xiàn)綜合性

食品酶學與酶工程課程教學內容既有酶學與酶工程基礎、應用基礎內容，也有食品工業(yè)應用內容，案例構建應既有基礎理論案例，如怎樣克隆表達一個食品酶、怎樣分離純化酶等，又有應用案例且涵蓋不同應用領域，如在果汁果酒、烘焙食品加工、食品安全檢測中的應用等。此外，還應該有一些綜合性的案例，如黃曲霉毒素氧化酶脫除黃曲霉毒素，可從該酶的篩選、基因克隆、表達、分離純化、動力學、修飾改性、酶法脫毒工藝建立等方面構建綜合性案例。

(5)案例內容應具有一定的規(guī)范性

案例的內容結構應完整、規(guī)范、嚴謹。食品酶學與酶工程課程案例包括案例文本和案例使用說明兩部分，前者應包含中英文題目、注釋、中英文摘要與關鍵詞、正文(含背景、案例內容)、附錄、參考文獻等內容；后者應包含教學目的與用途、案例討論準備、案例分析要點(識別關鍵問題、解決問題的可選擇方案、推薦的方案及措施)、課堂計劃等內容。同時，應杜絕綜述式或論文式案例。

2.建設步驟與思路

第一，適應工學專業(yè)學位類別調整需要，修訂食品酶學與酶工程課程教學大綱，增加案例教學內容。國務院學位委員會頒布的相關文件對我國研究生教育學科專業(yè)目錄進行了修訂，其中工學專業(yè)學位類別調整幅度較大[13-14]。很多研究生培養(yǎng)單位在生物與醫(yī)藥專業(yè)學位類別下設食品工程專業(yè)領域，按調整后的專業(yè)學位類別進行招生、培養(yǎng)和學位授予。工學專業(yè)學位類別調整后，各單位制定或修訂了相關類別或領域的培養(yǎng)方案。食品酶學與酶工程是生物與醫(yī)藥專業(yè)類別食品工程領域培養(yǎng)方案中的案例教學課程。為此，對該課程大綱進行了修訂，增加了案例教學內容，保證了培養(yǎng)方案、課程大綱、課程教學與考核的一致性。

第二，引培并舉，校企融合，組建食品酶學與酶工程案例采集與編寫團隊。根據(jù)本課程案例庫建設的原則，一方面從國內外著名的酶學、酶工程研究課題組引進青年教師補充教學團隊；另一方面，選派教學團隊的部分青年教師或科研人員到企業(yè)擔任科技副總或到食品相關的工業(yè)園區(qū)掛職。同時，積極尋求與食品酶制劑生產企業(yè)、應用企業(yè)合作，通過課題聯(lián)合攻關、擔任兼職教授等形式吸納企業(yè)工程師加入教學團隊。通過引培并舉、校企融合，為食品酶學與酶工程案例庫的建設提供強有力的師資和智力保障。

第三，按照“基礎-應用-綜合”層次遞進構建教學案例庫。食品酶學與酶工程是一門專業(yè)基礎課程，案例內容應注重基礎知識、應用知識和綜合知識的傳授。為此，該課程案例庫設酶學基礎知識點案例模塊、應用酶學案例模塊和酶工程綜合案例模塊，既注重基礎知識傳授，又注重基礎知識的應用、集成應用。

第四，教學實踐中檢驗修訂案例。案例采集撰寫完成后在本院、本校以及相關兄弟院校推廣應用，并制作案例評價方式方法，及時回收反饋意見，通過教學團隊討論修訂案例，做到案例庫的持續(xù)更新改進。

3. 建設內容設計

按照食品酶學與酶工程課程案例庫建設的思路，本課程案例庫設基礎酶學、應用酶學和綜合三個模塊。每個模塊根據(jù)課程的章節(jié)內容或課外科技拓展需要，依托教學的重點、難點設計案例。比如：基礎酶學模塊的《酶的分離純化》章節(jié)中植物源酶、微生物源酶分離純化為章節(jié)的重點和難點，依托這兩個內容設計兩個案例；《酶的分子修飾與基因改造》章節(jié)中化學修飾、定點突變、定向進化是重點難點，則依托這三個內容設計三個案例；綜合模塊依托課外科技拓展活動進行是本案例庫設計的一個重要特點，它既要求案例來源于專業(yè)學位研究生的企業(yè)工程實踐(保證真實性)，又要求案例覆蓋更多知識點(保證綜合性)，而且，每屆學生實踐調研的企業(yè)類型不一樣，最終形成的案例也不一樣。本課程案例庫內容設計具體見表1。表1中課前學時安排為建議學時，不計入課程總學時，背景不同、學習能力不同的學生實際投入學時有差異；本課程總學時為40學時，課上學時占整個課程學時的60%，計24學時。

表1 食品酶學與酶工程案例庫內容設計

五、食品酶學與酶工程案例庫的教學使用

在本課程案例庫的教學使用中，始終貫徹以學生為中心的理念，學生是主體，教師只是引導者。下面以南京林業(yè)大學食品工程專業(yè)學位研究生本課程案例庫的教學使用進行說明。

首先，展示案例，設問啟發(fā)思考。教師要做好案例展示前的準備工作，要吃透案例文本、案例PPT，明確案例的教學目的，設計好案例展示方式，以便上課時能詳盡描述。課前教師將案例相關閱讀材料推送給學生，還要根據(jù)案例的內容，設置體現(xiàn)重難點的問題，讓學生帶著案例問題去閱讀相關材料，掌握基本理論知識，嘗試應用理論知識解決案例問題。設置的問題要符合學生的認知水平和思維能力，由淺入深，由易到難，由案例到課本內容，有針對性，寓理于問題、寓理于情境之中。

其次，課堂討論案例，解決問題。將學生隨機分組，盡量保證每個案例中每個學生所在的組別人員不同，每組設一名組長，由組長組織小組成員就案例中提出的問題展開小組分析、討論。小組討論后每組隨機抽選一名學生對小組討論結果進行總結、陳述。各小組陳述后，開展組間討論或辯論，在此過程中教師可做適當?shù)囊龑?，使學生在自主探究與討論中互相啟迪，從中得到啟發(fā)，達到以例明理，以理釋例，最終達到解決問題、培養(yǎng)能力的目的。

最后，總結點評。教師及時總結評價學生討論案例的優(yōu)缺點，分析案例問題的疑難點，有針對性地對案例進行深入的分析。教會學生從不同角度、用不同方法來探究解決案例問題，和學生一起總結出解決問題的最佳方案，教會學生有效地運用所學知識解決實際問題，把所學的理論知識進行延伸和深入應用。

六、食品酶學與酶工程案例庫評價與應用成效

1.案例庫的評價

按照食品酶學與酶工程課程案例庫建設的原則，本課程案例庫采用邊建邊用、邊建邊推廣的方式逐步更新完善。因此，每個案例教學后會發(fā)放電子調查問卷(主要通過問卷星或騰訊進行在線收集)，讓學生對每個案例進行評價打分。調查問卷樣表如表2所示，涵蓋9個調查項目，每個項目評價標準設為優(yōu)秀、良好和一般三個等級，每個等級賦予不同的分值，所有項目的總分為100分。某個案例第一次使用評價總分為85～100分的繼續(xù)留在案例庫供下次使用，70～84分的修改更新后供下次使用(下次作為第一個使用)，70分以下的案例不再使用(補充新案例替換)。使用兩輪以上的案例，以每輪得分總和除以輪次得均分，均分85～100分的繼續(xù)留在案例庫供下次使用，均分70～84分的修改更新后供下次使用(下次作為第一個使用)，均分70分以下的案例不再使用(補充新案例替換)。通過這樣循環(huán)遞進式的評價，確保在庫案例始終符合本課程案例庫建設的原則。

表2 食品酶學與酶工程案例庫案例評價標準

2.案例庫應用成效

在課程教學結束后，對案例庫的應用效果及時進行總結分析是進一步完善案例庫和提升教師案例教學水平的一個重要環(huán)節(jié)。食品酶學與酶工程案例庫于2017年開始在本校食品工程專業(yè)學位研究生理論課教學中使用，并經過后續(xù)的教學實踐不斷修改完善。另外，食品酶學與酶工程案例庫中的一些案例也在輕工技術與工程、食品科學與工程、發(fā)酵工程等專業(yè)研究生的理論課教學中被選用。為了客觀地了解本課程案例庫的應用效果，在2017年第一輪教學使用后，通過問卷調查的形式，向所有選修該課程的學生征集了應用效果評價，根據(jù)收集的建議整理形成了表3的評價內容，并據(jù)此設計了專門的評價問卷進行調查。問卷評價涵蓋12個評價內容，每個評價內容設優(yōu)秀(85～100分)、良好(70～84分)、一般(60～69分)和差(小于60分)四個等級。每完成一輪教學，進行一次應用效果評價，本課程案例應用效果評價問卷目前共發(fā)放69份，收回有效問卷69份，將每份問卷對各項調查內容的打分進行匯總，計算每項調查內容的各等級占比，結果見表3。由此可以看出，所有12個評價內容的“優(yōu)秀”等級占比都超過了85%，其中有4個評價內容的“優(yōu)秀”等級占比達到100%，分別為評價內容4、5、9和10；“良好”以上等級占比100%的評價內容有6個，分別為1、3、4、5、9和10；只有6個評價內容出現(xiàn)了“一般”等級評價，分別為2、6、7、8、11和12，但占比都小于10%。經過匯總統(tǒng)計，最終“優(yōu)秀”等級占比93.39%，“良好”等級占比4.61%，優(yōu)良總占比達到98%。調查結果表明，本課程案例用于教學可調動學生學習興趣、促使學生主動思考，有利于其理論知識的掌握，提高學生分析與解決問題的能力。這些結果側面反映了本課程案例庫質量較高，不僅能提升學生的學習能力，還有力地提升了教師的案例教學能力，在“教”與“學”兩個方面都取得了良好的效果。

表3 食品酶學與酶工程案例庫在教學中的應用效果評價

七、結論

2020年7月29日，首次全國研究生教育會議召開。為全面貫徹落實全國研究生教育會議精神，《專業(yè)學位研究生教育發(fā)展方案(2020—2025)》于2020年9月25日印發(fā)，指出專業(yè)學位研究生教育是培養(yǎng)高層次應用型專門人才的主渠道，培養(yǎng)單位應探索專業(yè)學位研究生培養(yǎng)模式的改革，為行業(yè)產業(yè)轉型升級和創(chuàng)新發(fā)展提供強有力的人才支撐[15]。在此背景下，案例庫建設、案例教學作為培養(yǎng)研究生實踐能力的重要途徑以及推動專業(yè)學位研究生培養(yǎng)模式改革的重要手段，更應受到研究生培養(yǎng)單位的重視。本文以食品酶學與酶工程課程為依托，闡述了案例庫建設的意義，分析了酶學、酶工程案例庫建設的現(xiàn)狀及其存在的問題，提出了食品酶學與酶工程課程案例庫的建設原則、建設步驟與思路以及建設內容，并通過實際教學使用，對案例庫進行了動態(tài)評價與完善。本課程案例庫的建設與實踐對于培養(yǎng)食品工程專業(yè)高層次應用型人才具有重要意義。本文有關案例庫建設的原則、思路、步驟以及評價、完善機制可為相近專業(yè)課程案例庫的建設與實踐提供借鑒。