酶工程教學(xué)改革初探

摘要： 《酶工程》是食品、生物技術(shù)、生物工程等專業(yè)的主干課，筆者結(jié)合教學(xué)實際，從優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法和教學(xué)手段、加強實踐教學(xué)等方面，對該課程進行了一些教學(xué)改革和探索，取得了較好的效果。

關(guān)鍵詞： 酶工程 教學(xué)改革實踐教學(xué)

前言

酶工程是食品、生物技術(shù)、生物工程等專業(yè)的主干課，它是一門廣泛地涉及生物學(xué)領(lǐng)域和生物工程學(xué)科的理論的應(yīng)用技術(shù)科學(xué)，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、保健、環(huán)保等方面發(fā)揮著重要作用。隨著酶學(xué)研究的迅速發(fā)展，特別是酶的應(yīng)用推廣，酶學(xué)和工程學(xué)相互滲透結(jié)合、發(fā)展而成的一門新的技術(shù)學(xué)科，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)生的邊緣科學(xué)技術(shù)。因此，酶工程課程的學(xué)習(xí)在專業(yè)中的地位與作用是舉足輕重的。

筆者從事酶工程教學(xué)多年，結(jié)合工作實踐，在酶工程課程教學(xué)上作了一些探索和實踐，取得了滿意的效果。

1.合理安排教學(xué)內(nèi)容

1.1注重講好緒論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

要重視緒論課對整個課程的引導(dǎo)作用。緒論是對一門課總體內(nèi)容的介紹，在緒論中教師要向?qū)W生展示本門課程學(xué)習(xí)的思路、內(nèi)容、與其它學(xué)科領(lǐng)域的聯(lián)系等，讓學(xué)生對該課程有一個充分的了解。同時，教師在緒論中還可利用生動的例子向?qū)W生介紹酶工程在生物技術(shù)領(lǐng)域中的重要地位，酶工程發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展方向，在經(jīng)濟發(fā)展中的地位，主要的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品、研究的熱點與難點等，激發(fā)學(xué)生對后續(xù)課程的興趣，從而增加學(xué)生對該門課程的熱愛及課后閱讀資料的主動性，以利于教師對對教學(xué)內(nèi)容的深入講解。

1.2使課程主干清晰，脈絡(luò)分明。

教材是課程資源的一部分，是教學(xué)內(nèi)容的主要載體，教師應(yīng)用好教材。酶工程的內(nèi)容主要包括酶的發(fā)酵生產(chǎn)、酶的分離純化、酶分子修飾、酶反應(yīng)動力學(xué)、酶反應(yīng)器、酶的應(yīng)用等方面。就其內(nèi)容來看，不僅涉及酶學(xué)的基礎(chǔ)知識，還涉及生物技術(shù)其他領(lǐng)域的知識，各學(xué)科之間相互關(guān)聯(lián)、相互滲透、相互促進。所以，在課程內(nèi)容的安排上要以酶的生產(chǎn)和應(yīng)用為教學(xué)的主線。在講課時要注重強調(diào)各學(xué)科的知識與教學(xué)的主線——酶的生產(chǎn)和應(yīng)用的聯(lián)系，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對這門課程的內(nèi)容始終有一個清晰的印象，加深對酶工程課程內(nèi)容的理解和掌握，同時也有助于學(xué)生對重點和難點的掌握。

1.3適應(yīng)學(xué)科發(fā)展，及時更新教學(xué)內(nèi)容。

在教學(xué)內(nèi)容的安排上，教師應(yīng)注重以教材為主，融合其他參考資料，對教學(xué)內(nèi)容加以補充擴展，同時適當(dāng)向?qū)W生介紹本學(xué)科國內(nèi)外最新的科研成果、及新理論、新技術(shù)和新方法，使教學(xué)內(nèi)容更加豐富，超前于教材，加大課堂的信息量。這樣不僅能吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還使學(xué)生對酶工程的最新發(fā)展有所了解，為學(xué)生今后在酶工程及相關(guān)領(lǐng)域進一步探索和研究起到一個指引方向的作用。

2.改進教學(xué)方法和教學(xué)手段

2.1利用現(xiàn)代化技術(shù)進行酶工程教學(xué)。

酶工程知識的信息量比較大，如果使用傳統(tǒng)的教學(xué)手段，學(xué)生只能得到一些感知的內(nèi)容，無法使其得到直接的體驗，從而加大了學(xué)習(xí)和理解的難度。使用多媒體、影像資料、CAI課件等現(xiàn)代化教學(xué)手段，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。例如：酶發(fā)酵生產(chǎn)和分離純化中涉及的培養(yǎng)基滅菌、種子的制備、發(fā)酵、分離純化、濃縮和干燥等內(nèi)容，涉及下游流程和操作。教師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，以相對直觀的形式講授其流程、原理和操作技術(shù)。這種形象直觀的教學(xué)手段既加深了學(xué)生對這些知識的理解和掌握，又使學(xué)生對企業(yè)實際設(shè)備和操作有了認(rèn)識和了解。

2.2理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合。

酶工程是一門與生產(chǎn)實踐密切聯(lián)系的應(yīng)用學(xué)科，教師在講述中要充分抓住這一特點，盡量把生產(chǎn)、生活中與酶的生產(chǎn)與應(yīng)用有關(guān)的實例引入課堂中剖析，豐富學(xué)生的感性認(rèn)識，然后設(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生思維，作出結(jié)論，將相應(yīng)的原理概括出來，使學(xué)生在輕松的氣氛中接受基本知識。采用生產(chǎn)和生活實例教學(xué)給學(xué)生提供了一個理論聯(lián)系實際的平臺，不僅加深了學(xué)生對理論知識的理解，而且能提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

2.3注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

酶工程教學(xué)不僅要注重知識的傳授，更要注重學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。例如：在課程快結(jié)束時，要求學(xué)生完成一篇課程論文，字?jǐn)?shù)在3000字左右，內(nèi)容自定，題目自擬，參考文獻不能少于20篇。課程論文將作為期末考試的一個重要參考。實踐證明這一做法有利于培養(yǎng)學(xué)生獨立思考和解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的主動性和積極性，提高學(xué)生的文字綜合能力和表達能力。

3.理論聯(lián)系實際，加強實踐教學(xué)

3.1不斷改進實驗課教學(xué)。

實驗課教學(xué)是理論與實踐結(jié)合的紐帶，是培養(yǎng)訓(xùn)練專業(yè)應(yīng)用技術(shù)和操作技能的場所。酶工程又是一門技術(shù)應(yīng)用性很強的學(xué)科，因此，在實驗教學(xué)中更應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的能力、綜合能力及一定的技術(shù)創(chuàng)新能力。

3.1.1減少驗證性實驗，開設(shè)探索性實驗。

在實驗教學(xué)方面，減少陳舊的驗證性實驗，加大機動性、綜合性與探索性實驗內(nèi)容，適當(dāng)開設(shè)設(shè)計性實驗，進行實驗教學(xué)模式和管理指標(biāo)體系的探討，以提高學(xué)生的實驗?zāi)芰Α⑴囵B(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，在“酶制劑的影響因素——抑制劑和促進劑”這一實驗中，Cu²⁺可增強淀粉酶的活力，Na⁺可抑制淀粉酶的活力，此為驗證性實驗。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生從自己的口腔中采樣，以Cu²⁺及Na⁺作用于未知樣品，來觀察酶的激活和抑制作用，激發(fā)了學(xué)生動手動腦的興趣，培養(yǎng)了分析解決問題的能力。

3.1.2開展設(shè)計性實驗，培養(yǎng)獨立工作能力。

實施基本操作技能訓(xùn)練—綜合性實驗—設(shè)計性實驗—研究性實驗的模式。在開設(shè)探索性實驗的基礎(chǔ)上，開設(shè)一些設(shè)計性實驗，以培養(yǎng)學(xué)生的獨立工作能力。學(xué)生提出實驗方案和解決方法，教師幫助分析這些方法的合理性和實用性。通過學(xué)生為主，教師為輔的實驗教學(xué)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的獨立工作能力。這樣酶工程實驗課成為綜合能力訓(xùn)練課，學(xué)生從中受益頗深。

在酶工程的課程實踐教學(xué)中，我們圍繞優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、改進教學(xué)方法、加強實踐教學(xué)等三個環(huán)節(jié)，做到各有側(cè)重而緊密結(jié)合，收到了較好的教學(xué)效果。然而酶工程是一門新型學(xué)科，發(fā)展迅速，要求主講教師在實踐中要不斷適應(yīng)新情況，大膽探索，積累經(jīng)驗，勤于思考，勇于實踐，不斷提高教學(xué)水平，為培養(yǎng)新世紀(jì)的生物技術(shù)人才作出貢獻。

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